 | Эта статья требует дополнительных ссылок для проверки . ( октябрь 2020 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить это сообщение-шаблон ) |
| Часть серии по |
| Антенны |
|---|
 |
Телевизионная антенна ( телевизионная антенна ) является антенной , специально предназначенным для использования с телевизионным приемником (ТВ) , чтобы получить более-воздух широковещательных телевизионные сигналов от телевизионной станции . Наземное телевидение транслируется на частотах от 47 до 250 МГц в диапазоне очень высоких частот (VHF) и от 470 до 960 МГц в диапазоне сверхвысоких частот (UHF) в разных странах . Телевизионные антенны производятся двух различных типов: «комнатные» антенны, которые устанавливаются на телевизоре или рядом с ним., и «наружные» антенны, закрепленные на мачте на крыше дома хозяина. Их также можно установить на чердаке или чердаке, где сухие условия и повышенная высота благоприятны для приема и долговечности антенны. Открытые антенны являются более дорогими и трудно установить, но необходимы для надлежащего приема в бахроме районах , удаленные от телевизионных станций. Наиболее распространенные типы внутренних антенн являются дипольный [1] ( «уши кролика») и рамочные антенны , а также для наружных антенн Yagi , [1] войти периодическим , [1] , а также для UHF каналов мульти-лавровый отражательной антенной решетки .
Описание [ править ]
Назначение антенны - перехватывать радиоволны от нужных телевизионных станций и преобразовывать их в крошечные переменные токи радиочастоты, которые подаются на тюнер телевизора , который извлекает телевизионный сигнал. Антенна подключается к телевизору с помощью специального кабеля, предназначенного для передачи радиотока, называемого линией передачи . Ранее в антеннах использовался плоский кабель под названием Twin Lead на 300 Ом . Сегодня стандартным является коаксиальный кабель сопротивлением 75 Ом , который менее подвержен помехам, который подключается к разъему F или разъему Belling-Lee. (в зависимости от региона) на задней панели телевизора.
В большинстве стран телевизионное вещание разрешено в диапазоне очень высоких частот (ОВЧ) от 47 до 68 МГц, который в Европе называется диапазоном низких частот ОВЧ или диапазоном I ; 174–216 МГц, называемый в Европе диапазоном высоких частот ОВЧ или диапазоном III , и диапазоном сверхвысоких частот (УВЧ) от 470 до 698 МГц, который в Европе называется диапазоном IV и V. Границы каждой группы несколько различаются в разных странах. Радиоволны в этих диапазонах распространяются в пределах прямой видимости ; они блокируются холмами и видимым горизонтом, что ограничивает зону приема телевизионной станции 40–60 миль (64–97 км), в зависимости от местности.
В предыдущем стандартном аналоговом телевидении , который использовался до 2006 года, диапазоны VHF и UHF требовали отдельных тюнеров в телевизионном приемнике, который имел отдельные антенные входы. Длины волны из радиоволны равна скорости света (с) , деленной на частоту. Вышеуказанные полосы частот охватывают соотношение длин волн 15: 1 или почти 4 октавы.. Трудно сконструировать одну антенну для приема такого широкого диапазона длин волн, и существует октавный промежуток от 216 до 470 МГц между частотами VHF и UHF. Так традиционно отдельные антенны (или на открытом воздухе антенн отдельные наборы элементов на одной стрелы поддержки), были использованы для приема ОВЧ и УВЧ каналов.
Начиная с 2006 года многие страны мира перешли от вещания с использованием более старого стандарта аналогового телевидения к новому цифровому телевидению (DTV). Однако обычно используются одни и те же частоты вещания, поэтому те же антенны, которые использовались для более старого аналогового телевидения, также будут принимать новые передачи DTV. Продавцы часто заявляют, что поставляют специальную антенну «цифрового телевидения » или « телевидения высокой четкости » (HDTV), рекомендованную в качестве замены существующей аналоговой телевизионной антенны; в лучшем случае это дезинформация для увеличения продаж ненужного оборудования, [2] [3]в худшем случае это может оставить зрителя с антенной только UHF на местном рынке (особенно в Северной Америке), где некоторые цифровые станции остаются на своих исходных высоких частотах VHF .
В помещении [ править ]
Комнатные антенны могут быть установлены на самом телевизоре или стоять на столе рядом с ним, подключенные к телевизору с помощью короткого фидера . Из-за нехватки места внутренние антенны не могут быть такими большими и сложными, как наружные антенны, и они не устанавливаются на такой высоте; по этим причинам комнатные антенны обычно не дают такого хорошего приема, как наружные антенны. Они часто вполне достаточно в городских и пригородных районах , которые, как правило , в пределах сильного излучения «след» местных телевизионных станций, а в сельской местности прием бахромытолько наружная антенна может обеспечить адекватный прием. Ниже описаны некоторые из простейших комнатных антенн, но существует большое разнообразие конструкций и типов. У многих есть шкала на антенне с рядом различных настроек для изменения диаграммы приема антенны. Его следует вращать с включенным устройством, глядя на экран, пока не будет получено наилучшее изображение.
Уши кролика [ править ]
Самая старая и наиболее широко используемая комнатная антенна - это кроличьи уши или кроличьи уши , которые часто поставляются с новыми телевизорами. Это простая полуволновая дипольная антенна, используемая для приема телевизионных диапазонов ОВЧ, состоящих в США от 54 до 88 МГц ( диапазон I ) и от 174 до 216 МГц ( диапазон III ), с длинами волн от 5,5 до 1,4 м. Он состоит из двух телескопических стержней, прикрепленных к основанию, длина которых составляет около 1 метра (примерно четверть длины волны на частоте 54 МГц), и они могут складываться, когда они не используются. Для лучшего приема стержни должны быть настроены на чуть меньше 1/4 длины волны.на частоте принимаемого телеканала. Однако диполь имеет широкую полосу пропускания , поэтому часто адекватный прием достигается без регулировки длины. Полуволновой диполь имеет низкий коэффициент усиления около 2,14 дБи; это означает, что она не такая направленная и чувствительная к удаленным станциям, как большая антенна на крыше, но ее широкоугольная диаграмма приема может позволить ей принимать несколько станций, расположенных в разных направлениях, без необходимости перенастройки при смене канала. Дипольные антенны двунаправленные, то есть имеют два основных лепестка.в противоположных направлениях, на 180 ° друг от друга. Вместо того, чтобы фиксироваться в таком положении, как другие антенны, элементы устанавливаются на шарнирных соединениях и могут регулироваться под разными углами в форме буквы «V», что позволяет перемещать их в людных помещениях. Другой причиной V-образной формы является то, что при приемных каналах в верхней части диапазона с полностью вытянутыми стержнями антенные элементы обычно резонируют на своей 3-й гармонике . В этом режиме направление максимального усиления ( главный лепесток ) больше не перпендикулярно стержням, но диаграмма направленности будет иметь лепестки под углом к стержням, что дает возможность регулировать их под разными углами.
Штыревая антенна [ править ]
Некоторые портативные телевизоры используют штыревую антенну . Он состоит из единственной телескопической штанги длиной около метра, прикрепленной к телевизору, которую можно убрать, когда она не используется. Он работает как четвертьволновая монопольная антенна . Другая сторона фидерной линии подключена к заземляющей пластине монтажной платы телевизора, которая действует как заземление . Штыревая антенна обычно имеет всенаправленную диаграмму приема с максимальной чувствительностью в направлениях, перпендикулярных оси антенны, и усилением, аналогичным полуволновому диполю.
Рамочная антенна [ править ]
Каналы УВЧ часто принимаются однооборотной рамочной антенной . Поскольку антенна «кроличьи уши» охватывает только диапазоны УКВ, ее часто комбинируют с петлей УВЧ, установленной на том же основании, чтобы перекрыть все телеканалы.
Плоская антенна [ править ]
Вскоре после того, как телевизионное вещание перешло с аналогового на цифровое, маркетинг домашних антенн вышел за рамки традиционных «кроличьих ушей». Плоские антенны легкие, тонкие и, как правило, квадратной формы с целью обеспечения более всенаправленного приема. [ необходима цитата ] Они подключаются к телевизорам только с помощью коаксиального кабеля; они также могут продаваться с усилителем сигнала, требующим источника питания. Внутри тонкий плоский квадрат представляет собой рамочную антенну с круглой металлической проводкой, встроенной в проводящий пластик. [ необходима цитата ]
На открытом воздухе [ править ]
Когда для достижения адекватного приема в пригородных или периферийных зонах приема требуется антенна с большим усилением, обычно используется наружная направленная антенна . Хотя большинство простых антенн имеют нулевые направления, где у них нулевой отклик, направления полезного усиления очень широки. Напротив, направленные антенны могут иметь почти однонаправленную диаграмму направленности, поэтому правильный конец антенны должен быть направлен на телевизионную станцию. Поскольку конструкция антенны обеспечивает более высокое усиление (по сравнению с диполем), главный лепесток диаграммы направленности становится уже.
Конструкции наружных антенн часто основаны на антенне Яги-Уда или логопериодической дипольной решетке (LPDA). Они состоят из нескольких дипольных полуволновых элементов, состоящие из металлических стержней примерно половина длины волны телевизионного сигнала, установленные в линии на стреле поддержки. Они действуют как резонаторы ; электрическое поле входящей радиоволны толкает электроны в стержнях вперед и назад, создавая стоячие волны колеблющегося напряжения в стержнях. Антенна может иметь меньшее или большее количество стержневых элементов; как правило, чем больше элементов, тем выше усиление и тем выше направленность. Другая конструкция, используемая в основном для приема УВЧ, - этоотражательная антенная решетка , состоящая из вертикального металлического экрана с установленными перед ним несколькими дипольными элементами.
Полосы телевизионного вещания слишком широки по частоте, чтобы их можно было охватить одной антенной, поэтому для диапазонов VHF и UHF используются либо отдельные антенны, либо комбинированная (комбинированная) антенна VHF / UHF. ОВЧ / УВЧ антенна действительно две антенны , питающие же линию питания смонтированы на одной и той же опорной стрелы. Более длинные элементы, которые улавливают частоты ОВЧ , расположены в «задней части» стрелы и часто функционируют как логопериодическая антенна. Более короткие элементы, которые принимают станции УВЧ , расположены в «передней части» штанги и часто работают как антенна Яги .
Поскольку направленные антенны должны быть направлены на передающую антенну, это является проблемой, когда принимаемые телевизионные станции расположены в разных направлениях. В этом случае две или более направленных антенн на крыше, каждая из которых направлена на другой передатчик, часто устанавливаются на одной мачте и подключаются к одному приемнику; для обеспечения наилучших характеристик используются фильтры или согласующие цепи, чтобы каждая антенна не ухудшала характеристики других, подключенных к той же линии передачи. Альтернативой является использование одной антенны, установленной на поворотном устройстве , удаленной сервосистеме, которая поворачивает антенну в новом направлении при повороте шкалы рядом с телевизором.
Иногда телевизионные передатчики намеренно расположены так, что приемникам в данном регионе необходимо принимать передачи только в относительно узкой полосе полного телевизионного спектра УВЧ и с того же направления, что позволяет использовать сгруппированные антенны с более высоким коэффициентом усиления. [4]
Телевизионная антенна УВЧ
Комнатная антенна с заячьими ушками защищена от атмосферных воздействий и установлена на открытом воздухе
Установка [ править ]
Антенны обычно размещают на крышах домов , а иногда и на чердаках . Размещение антенны в помещении значительно снижает уровень доступного сигнала. [5] [6] Направленные антенны должны быть направлены на передатчик, который они принимают; в большинстве случаев не требуется большой точности. В данном регионе иногда предусматривается, что все телевизионные передатчики расположены примерно в одном направлении и используют частоты, разнесенные достаточно близко, чтобы для всех было достаточно одной антенны. Одно местоположение передатчика может передавать сигналы для нескольких каналов. [7]CABD (общественное антенное вещание) - это система, установленная внутри здания для приема бесплатных ТВ / FM-сигналов, передаваемых по радиочастотам, и их распространения среди аудитории. [8]
Сигналы аналогового телевидения чувствительны к появлению ореолов на изображении, несколько близко расположенных изображений создают впечатление размытых и повторяющихся изображений краев изображения. Это связано с тем, что сигнал отражается от близлежащих объектов (зданий, деревьев, гор); Принимается несколько копий сигнала разной силы и с разными задержками. Это отличается для разных трансмиссий. Тщательное позиционирование антенны может обеспечить компромиссное положение, которое сводит к минимуму появление помех на разных каналах. Ореол также возможен, если несколько антенн, подключенных к одному приемнику, улавливают одну и ту же станцию, особенно если длины кабелей, соединяющих их с разветвителем / объединителем, имеют разную длину или антенны расположены слишком близко друг к другу. [9]Аналоговое телевидение заменяется цифровым, не подверженным ореолам; тот же отраженный сигнал, который вызывает двоение в аналоговом сигнале, вообще не будет воспроизводить видимый контент в цифровом формате. Однако в этом случае помехи вызывают значительно большее ухудшение качества изображения.
Крышные и другие наружные антенны [ править ]
Антенны прикрепляются к крышам различными способами, обычно на шесте, чтобы поднять его над крышей. В большинстве случаев этого достаточно. Однако в некоторых местах, например, в глубокой долине или рядом с более высокими сооружениями, антенну может потребоваться разместить значительно выше, используя мачту с оттяжками или мачту . Провод , соединяющий антенну в помещение упоминается как антенный спуск или капли , и чем дольше антенный спуск, тем больше деградации сигнала в проводе. Некоторые кабели могут помочь уменьшить эту тенденцию.
Чем выше размещена антенна, тем лучше она будет работать. Антенна с более высоким коэффициентом усиления сможет принимать более слабые сигналы со своего предпочтительного направления. Мешающие здания, топографические особенности (горы) и густой лес ослабят сигнал; во многих случаях сигнал будет отражен так, что полезный сигнал все еще доступен. Высоким или сложным антеннам присущи физические опасности, например падение конструкции или ее разрушение из-за погодных условий. Существуют также различные местные постановления, которые ограничивают и ограничивают такие вещи, как высота строения, без получения разрешений . Например, в США Закон о телекоммуникациях 1996 г.позволяет любому домовладельцу установить «антенну, которая предназначена для приема сигналов местного телевизионного вещания», но что «мачты, расположенные выше 12 футов над линией крыши, могут подпадать под требования местных разрешений». [10]
Комнатные антенны [ править ]
Как обсуждалось ранее, антенны можно размещать в помещении, где сигналы достаточно сильны, чтобы преодолеть недостатки антенны. Антенна просто подключается к телевизионному приемнику и удобно размещается, часто на верхней части приемника ("приставка"). Иногда нужно поэкспериментировать с позицией, чтобы получить наилучшее изображение. Внутренние антенны также могут получить выгоду от РЧ-усиления, обычно называемого ТВ-усилителем. Прием от внутренних антенн может быть проблематичным в зонах со слабым сигналом. [ необходима цитата ]
Установка на чердаке [ править ]
Иногда желательно не ставить антенну на крышу; в этих случаях антенны, предназначенные для использования вне помещений, часто устанавливаются на чердаке или чердаке, хотя также доступны антенны, предназначенные для использования на чердаке. Размещение антенны в помещении значительно снижает ее производительность из-за более низкой высоты над уровнем земли и промежуточных стен; однако в зонах с сильным сигналом прием может быть удовлетворительным. [6] Считается, что один слой битумной черепицы , кровельного покрытия и фанерная кровля ослабляют сигнал примерно наполовину. [11]
Множественные антенны, ротаторы [ править ]
Иногда желательно принимать сигналы от передатчиков, которые не в одном направлении. Этого можно достичь для одной станции за раз, используя вращатель, приводимый в действие электродвигателем, чтобы повернуть антенну по желанию. В качестве альтернативы можно использовать две или более антенн, каждая из которых направлена на желаемый передатчик и соединена соответствующими схемами. Чтобы антенны не мешали друг другу, расстояние по вертикали между штангами должно составлять не менее половины длины волны самой низкой принимаемой частоты (Расстояние = λ / 2). [9] Длина волны 54 МГц (канал 2) составляет 5,5 метра (λ xf = c), поэтому расстояние между антеннами должно составлять минимум 2,25 метра или около 89 дюймов. Также важно, чтобы кабели, соединяющие антенны с разделителем / объединителем сигналов, были одинаковой длины, чтобы предотвратить проблемы с фазированием , которые вызывают двоение при аналоговом приеме. То есть обе антенны могут принимать одну и ту же станцию; сигнал от того, у кого более короткий кабель, достигнет приемника немного раньше, обеспечивая приемник двумя слегка смещенными изображениями. Проблемы с фазированием могут возникнуть даже при такой же длине нисходящего кабеля. Полосовые фильтры или «сигнальные ловушки» могут помочь уменьшить эту проблему.
Для размещения нескольких антенн рядом друг с другом, как это часто бывает в помещениях с ограниченной высотой, таких как чердак, они должны быть разделены по крайней мере одной полной длиной волны самой низкой частоты для приема в ближайшей точке.
Часто, когда используется несколько антенн, одна предназначена для ряда совместно расположенных станций, а другая - для одного передатчика в другом направлении.
Безопасность [ править ]
- Телевизионные антенны являются хорошими проводниками электричества и притягивают молнии, выступая в роли громоотвода . Для защиты от этого обычно используют грозовой разрядник . Требуется большой заземляющий стержень, подключенный как к антенне, так и к мачте или столбу. [12]
- Правильно установленные мачты, особенно высокие из них, которые вантовые с оцинкованным кабелем; изоляторы не нужны. Они спроектированы таким образом, чтобы выдерживать самые неблагоприятные погодные условия в этом районе, и расположены таким образом, чтобы не создавать помех для линий электропередач в случае их падения.
- Находиться на крыше дома опасно, поскольку это необходимо для установки или настройки телевизионной антенны.
См. Также [ править ]
- Радиомачты и башни , иногда называемые радио и телевизионными антеннами.
- Спутниковая тарелка
- Спутниковое телевидение
- Наземное телевидение
Ссылки [ править ]
- ^ а б в Гулати, RR (2007). Монохромный и цветной телевизор . New Age International. С. 164–170. ISBN 978-8122416077.
- ^ "Диапазон телевизионных антенн" . www.dennysantennaservice.com .
- ^ BBC: "Шокирующий" совет по цифровому переключению 13 октября 2008 г. 9 из 14 установщиков дали плохие или вводящие в заблуждение советы, предполагая, что людям, вероятно, понадобится новая антенна для переключения на цифровое телевидение ... 5 сказали тайному покупателю, что им понадобится " цифровая антенна », хотя на самом деле такого нет.
- ^ Группы антенн в Великобритании В Великобритании передатчики сгруппированы в диапазоны частот A, B, C, D, E и K и расположены так, чтобы, насколько это возможно, все они были направлены в одном направлении для приемников в данном регионе. Это обеспечивает оптимальный прием всех станций с помощью одной фиксированной узкополосной (и, следовательно, с высоким коэффициентом усиления) антенны, направленной в фиксированном направлении.
- ^ "Роба ТВ Цифровые воздушные установки" . Архивировано из оригинала на 2011-03-04 . Проверено 20 марта 2011 .
- ^ a b "Установленные на чердаке телевизионные антенны - спутник и антенна жеребцов" . tvantenna.com .
- ^ "UK TV Transmitters" . www.aerialsandtv.com .
- ^ «Цифровое телевидение» . www.digitaltv.gov.hk .
- ^ a b "Объединение или штабелирование двух телевизионных антенн - спутниковой антенны жеребцов и антенны" . tvantenna.com .
- ^ «Правила FCC для беспроводных приемных устройств» .
- ^ "Прямые антенны - Часто задаваемые вопросы об антеннах телевидения высокой четкости" . www.terrestrial-digital.com .
- ^ "Молниезащита для теле- и радиоантенн" . nojolt.com .
Внешние ссылки [ править ]
- Статья по основам теории телевизионных антенн и их использования.
- Посмотрите, какие телестанции вы можете разместить на карте
- Страница антенны "Вверх на крыше"
| vтеТелекоммуникации | ||
|---|---|---|
| История |
| |
| Пионеры |
| |
| Передача средств массовой информации |
| |
| Топология сети и коммутация |
| |
| Мультиплексирование |
| |
| Концепции |
| |
| Типы сети |
| |
| Известные сети |
| |
| Расположение (по регионам) |
| |
| ||
Категория
Контур
Портал
Commons
