|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
ENCYCLOPEDIA VỀ ĐIỆN TỬ TRUYỀN THANH VÀ KỸ THUẬT ĐIỆN Ăng-ten TV ngoài trời. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện
Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện / Ăng-ten truyền hình Do sự phát triển nhanh chóng về số lượng các kênh phát sóng truyền hình, rất khó để đảm bảo chất lượng cao của tất cả các chương trình truyền hình. Trước hết, nó phụ thuộc vào ăng-ten được sử dụng. Do đó, các thiết kế chính của chúng, được tác giả thử nghiệm trong các điều kiện khác nhau, được xem xét dưới đây. Nhưng trước tiên, hãy nhớ lại những thông tin cơ bản về tần số, phạm vi và kênh truyền hình. Tần số truyền hình bao phủ khoảng 48,5 ... 790 MHz. Chúng được chia thành mét (kênh 1-12, tần số 48,5 ... 230 MHz) và decimeter (kênh 21-60, tần số 470 ... 790 MHz). Một kênh truyền hình chiếm dải tần 8 MHz. Để tính toán bước sóng hoạt động của ăng-ten, nên chọn tần số sóng mang của hình ảnh, vì tín hiệu hình ảnh được điều chế biên độ, dễ bị nhiễu hơn và cần khuếch đại nhiều hơn tín hiệu âm thanh được điều chế tần số. Tần số sóng mang hình ảnh của kênh truyền hình thứ nhất và thứ hai lần lượt là 1 và 2 MHz. Đối với các kênh thứ 49,75-59,25, nó (tính bằng megahertz) được tính như sau: fn.iz \u3d 5 + (N-77,25)x3, trong đó N là số kênh; cho ngày 8-6: fn.out=12+(N-175,25)x6 và cho ngày 8-21: fn.out=60+(N-471,25)x21 Tần số trung tâm của dải kênh có thể thu được bằng cách thêm 2,75 vào giá trị sóng mang hình ảnh. Tần số sóng mang âm thanh cao hơn 6,5 MHz so với tần số sóng mang hình ảnh. Bước sóng hoạt động L (tính bằng mét) trong không khí tùy thuộc vào tần số hoạt động f (tính bằng megahertz) được xác định theo công thức l=300/f. Trong các chất điện môi khác, bước sóng ngắn hơn (ví dụ, trong polyetylen bằng 1,52 lần). Thực tế này phải được tính đến khi sản xuất các phần tử cộng hưởng của thiết bị khớp từ cáp đồng trục polyetylen. Bây giờ một chút về thiết kế của ăng-ten. Nên sử dụng vật liệu để sản xuất các ống, thanh, dải, góc, dây làm bằng kim loại và hợp kim có tính dẫn điện tốt (đồng, nhôm, đồng thau). Băng thông rộng của ăng-ten phụ thuộc vào diện tích bề mặt của các phần tử hoạt động: diện tích càng lớn (đường kính của ống hoặc chiều rộng của dải càng lớn), ăng-ten sẽ càng rộng (nhưng cũng nặng hơn). Không nên chọn kích thước ngang của các phần tử (ống, thanh) của ăng ten nhỏ hơn 1/200 bước sóng mà nó hoạt động, vì điều này làm giảm đáng kể các thông số điện và độ bền cơ học. Chiều rộng của các dải được chọn bằng 1,5 ... 2 lần đường kính được đề xuất của ống hoặc thanh, độ dày là 2 ... 3 mm. Bề mặt của các phần tử phải đều và nhẵn. Đối với phạm vi UHF, kết quả tốt nhất thu được nếu sử dụng các phần tử làm bằng vật liệu có bề mặt được đánh bóng, vì dòng RF chỉ được tạo ra trong lớp bề mặt của chúng. Nếu cần phải uốn cong các phần tử ăng-ten, thì việc này được thực hiện cẩn thận bằng cách đặt các miếng vải hoặc gỗ dưới hàm kẹp để không làm hỏng bề mặt. Trước đó, các ống phải được lấp đầy bằng cát và bịt kín bằng nút gỗ. Khi lắp đặt ăng-ten bên ngoài hoạt động của cột thu lôi, chúng cung cấp khả năng chống sét đáng tin cậy [1]. Ngoài ra, cần phải niêm phong cẩn thận các mối nối điện và những nơi mà dây cáp bện ra khỏi lớp cách điện bên ngoài, lấp đầy chúng bằng vecni hoặc nhựa cách điện chịu nhiệt và chịu nước. Để định hướng chính xác ăng-ten theo hướng mong muốn, tín hiệu ở đầu vào TV phải được làm suy giảm nhiều lần bằng bộ suy giảm. Đồng thời, hệ thống AGC của TV ngừng hoạt động và mức tối đa của tín hiệu nhận được trở nên đáng chú ý hơn. Và cuối cùng, về bản thân ăng-ten. Hãy bắt đầu với băng thông hẹp. Chúng được thiết kế để nhận một hoặc nhiều kênh truyền hình, với điều kiện tần số của chúng khác nhau không quá 5 ... 10%. Trong trường hợp này, ăng-ten được tính cho tần số trung bình hình học, được tính bằng căn bậc hai của tích các tần số của mỗi kênh hoặc cho tần số tín hiệu của kênh yếu hơn. Anten cũng được chia thành đơn giản và phức tạp [2]. Cái sau có thể chứa, ngoài một phần tử tích cực, một bộ phản xạ, các đạo diễn và thậm chí cả các phần tử tích cực bổ sung. Các ăng-ten đơn giản nhất đều nhận được cả tín hiệu trực tiếp và tín hiệu đến từ hướng ngược lại từ trung tâm truyền hình. Họ có mức tăng thấp nhất (và chỉ thị). Do đó, theo quy luật, việc sử dụng chúng bị giới hạn ở một khoảng cách nhỏ so với ăng-ten phát trong trường hợp không có tín hiệu phản xạ (bằng trực quan, chúng xuất hiện trên màn hình TV dưới dạng nhiều đường viền hoặc hình ảnh mờ). Các ăng-ten đơn giản nhất bao gồm một "bộ rung tách nửa sóng tuyến tính" [1, 2], được thể hiện dưới dạng sơ đồ trong hình. 1. Nó có trở kháng đầu vào ở tần số cộng hưởng khoảng 75 ôm. Đó là mức tăng của nó thường được lấy theo điều kiện là 0 dB. Máy rung được làm từ ống, thanh hoặc dải. Đường kính d của các ống được chọn bằng 20 ... 30 cho MV và 6 ... 12 mm cho UHF. Khoảng cách giữa các đầu của ống l phải bằng một nửa bước sóng làm việc của ăng ten, nhân với hệ số vận tốc, hệ số này phụ thuộc vào tỷ lệ đường kính của ống với bước sóng làm việc. Đối với các tỷ lệ 0,001 và 0,003, các giá trị hệ số tương ứng là 0,96 và 0,95. Nếu tăng lên 0,005 trở lên thì hệ số giảm xuống 0,94. Khoảng cách L được chọn trong khoảng 50 ... 80 đối với MV và 20 ... 30 mm đối với UHF. Để thu được mức tín hiệu tối đa, bộ rung được đặt nằm ngang trong mặt phẳng vuông góc với hướng thu (với sự phân cực ngang của sóng phát).
Khi kết nối ăng-ten với bộ cấp nguồn, thiết bị khớp "vòng một phần tư sóng" được sử dụng theo sơ đồ hiển thị trong hình. 2, được làm bằng một đoạn cáp ngắn mạch có chiều dài lsh bằng một phần tư bước sóng mà ăng-ten được điều chỉnh (có tính đến hệ số rút ngắn). Khoảng cách D cho phạm vi MV được chọn là 50 ... 80 và đối với phạm vi UHF - 20 ... 30 mm.
Một trong những ăng-ten đơn giản khác là "máy rung Pistohlkors nửa sóng" [1, 2], được hiển thị trong Hình. 3 có trở kháng đầu vào ở tần số cộng hưởng là 295 ôm. Cũng giống như bộ rung tách, ăng-ten được làm từ ống, thanh hoặc dải. Bán kính uốn cong không thành vấn đề, có thể uốn cong ở các góc vuông. Ưu điểm chính của máy rung Pistohlkors so với máy rung tách là tại điểm đối xứng, nó không có điện thế và tại điểm này, nó có thể được gắn vào cột mà không cần chất cách điện. Máy rung cũng được đặt nằm ngang trong mặt phẳng vuông góc với hướng nhận.
Ăng-ten có băng thông rộng hơn bộ rung tách và có khả năng chống ồn tốt hơn. Các kích thước l, L, d được chọn giống như đối với bộ rung tách. Tuy nhiên, khi tính toán hệ số rút ngắn của máy rung Pistohlkors, thay vì đường kính của các ống, một giá trị được lấy bằng hai lần căn bậc hai của tích giữa đường kính của các ống d và kích thước S trong máy rung. Cái sau là 80 ... 100 cho MV và 40 ... 50 mm cho UHF. Để kết nối ăng-ten với bộ nạp, hãy sử dụng cái được hiển thị trong Hình. 4 thiết bị phù hợp "U-khuỷu tay", được làm bằng một đoạn cáp đồng trục có trở kháng đặc trưng là 75 ohms. Chiều dài lsh bằng một nửa bước sóng mà ăng-ten hoạt động, chia cho hệ số rút ngắn đối với cáp polyetylen (1,52). Thiết bị được kết nối với bộ rung tại các điểm A và B.
Có thể giảm ảnh hưởng của tín hiệu phản xạ và tăng một chút mức tăng của ăng-ten đơn giản nhất bằng cách làm phức tạp chúng, ví dụ, bằng cách đặt một gương phản xạ phía sau bộ rung hoạt động (theo hướng từ trung tâm truyền hình) như trong Hình. 5 cho ăng-ten "kênh sóng", sẽ được thảo luận bên dưới. Chiều dài của các phần tử phản xạ phải lớn hơn chiều dài của bộ rung l 5...15% và khoảng cách từ bộ rung đến gương phản xạ phải được chọn trong khoảng 0,15...0,2 của bước sóng hoạt động.
Anten vòng [1], được hiển thị trong hình. 6 và 7 có thông số tốt với thiết bị tương đối đơn giản. Trở kháng đầu vào của chúng ở tần số cộng hưởng là 73 ohms, mức tăng là 3,5 dB. Chúng được định vị giống như bộ rung Pistolkors để thu được mức tín hiệu tối đa.
Đối với ăng-ten ngoằn ngoèo không hoàn chỉnh (Hình 6), khoảng cách a được chọn bằng một phần tư bước sóng hoạt động. Trong một ăng ten vòng (Hình 7), chu vi l bằng với bước sóng mà nó hoạt động. Đối với cả hai ăng-ten, khoảng cách L là 10 ... 15 đối với MV và 7 mm đối với UHF. Anten vòng được kết nối với bộ nạp thông qua "vòng ngắn mạch một phần tư sóng" (xem Hình 2). Nếu tín hiệu phản xạ mạnh cản trở quá trình thu từ phía đối diện với hướng đến trung tâm truyền hình, thì ảnh hưởng của nó có thể giảm đáng kể bằng cách đặt một màn hình phản xạ phía sau ăng-ten như trong Hình. 8. Điều này cũng làm tăng độ lợi của ăng-ten lên khoảng 3 dB.
Về mặt cấu trúc, màn hình được làm bằng các thành phần giống như mạng ăng-ten, nhưng cũng có thể sử dụng dây dẫn mỏng hơn. Chiều rộng a và chiều cao b của màn hình lớn hơn 5...10% so với kích thước tổng thể tương ứng của ăng-ten. Khoảng cách D giữa các phần tử của màn hình không quá 0,1 bước sóng làm việc và C giữa tấm ăng ten và màn hình là 0,21 ... 0,27 bước sóng. Các phần tử màn hình chỉ được gắn vào cột ở trung tâm. Ăng-ten ngoằn ngoèo hoàn chỉnh được hiển thị trong Hình. 9 cũng không khó chế tạo [1]. Nó bao gồm hai cái không hoàn chỉnh (xem Hình 6). Nó được làm bằng các ống, thanh, dải hoặc hai hoặc ba dây đồng dày 2 ... 3 mm, đặt chúng song song với khoảng cách 5 ... 10 đối với UHF và 20 ... 50 mm đối với MV. Trở kháng đầu vào của ăng-ten ở tần số cộng hưởng là 73 ohms. Tăng - 6 dB.
Ăng-ten được kết nối với cáp thả mà không có thiết bị phù hợp trực tiếp tại điểm A và B. Bộ nạp được đặt ở một bên của ăng-ten. Nếu cần tăng mức tăng và giảm ảnh hưởng của tín hiệu phản xạ, màn hình phản xạ được cài đặt theo cách tương tự như đối với ăng ten vòng. Việc tăng độ lợi của ăng ten ngoằn ngoèo đạt được bằng cách sử dụng các hệ thống đa phần tử, ăng ten có các phần tử cực mở và có góc lớn hơn 90° [3]. Ăng-ten "ba hình vuông" [4] đề cập đến các thiết kế phức tạp và là sự kết hợp giữa ăng-ten vòng và "kênh sóng". Nó được hiển thị trong hình. 10. Trở kháng đầu vào của nó là 70 ohms, mức tăng là 8 dB. Ăng-ten bao gồm ba phần tử hình vuông: gương phản xạ (P), bộ rung hoạt động (B) và đạo diễn (D). Các phần tử được làm bằng thanh, dây, ống hoặc dải có kích thước ngang ít nhất là 3 mm đối với DMV và 10 mm đối với MV. Các cạnh của hình vuông P, B và D lần lượt bằng 0,32, 0,25, 0,22 của bước sóng làm việc. Khoảng cách a giữa gương phản xạ và bộ rung là 0,16 và giữa bộ rung và đạo diễn b là 0,11 của bước sóng làm việc.
Trong sản xuất ăng-ten, các mặt phẳng của hình vuông phải song song và tâm của chúng phải nằm trên cùng một trục. Bạn có thể tăng độ cứng của ăng-ten bằng cách lắp đặt, ngoài thanh ngang kim loại phía trên, các miếng đệm điện môi giữa các ô vuông. Khoảng cách L cho MV là 40 và cho UHF - 15 mm. Ăng-ten được kết nối với bộ cấp nguồn thông qua thiết bị phù hợp với "ngắn mạch một phần tư sóng" (xem Hình 2). Kết quả tồi tệ nhất khi đơn giản hóa ăng-ten có thể thu được bằng cách bỏ đạo diễn (ăng-ten "hình vuông kép"), nhưng đồng thời thay đổi cạnh của gương phản xạ P và khoảng cách a thành 0,31 và 0,18 bước sóng tương ứng. Trở kháng đầu vào của ăng-ten như vậy là khoảng 100 ohms và mức tăng kém hơn 3 ... 4 dB so với "ba hình vuông". Các thiết kế băng hẹp thậm chí còn phức tạp hơn bao gồm ăng-ten "kênh sóng Spindler" [5], được hiển thị trong Hình. 5. Trở kháng đầu vào của nó ở tần số cộng hưởng là 280 ôm. Mức tăng phụ thuộc vào số lượng phần tử (xem bảng).
Một ăng-ten nhiều phần tử như vậy, ngoài bộ rung chủ động, thường được chế tạo dưới dạng bộ rung Pistohlkors, bao gồm một số bộ rung đạo diễn thụ động, với chiều dài giảm dần nằm ở phía trước bộ rung chủ động (theo hướng của TV trung tâm), và một màn hình phản xạ được đặt phía sau, theo hướng ngược lại với viễn tâm. Nó hoạt động theo nguyên tắc "sóng du hành" và được coi là ăng-ten băng hẹp hiệu quả nhất. Tuy nhiên, nó khó tính toán và đòi hỏi sự chính xác trong chế tạo. Mục đích của các đạo diễn là khuếch đại tín hiệu hữu ích đến từ hướng chính và bộ phản xạ là làm giảm tín hiệu phản xạ và các tín hiệu gây nhiễu khác. Về mặt cấu trúc, các phần tử ăng-ten được gắn trên một thanh ngang bằng kim loại hoặc điện môi, có độ bền cơ học cần thiết. Khi sử dụng đường ngang kim loại, chiều dài của các phần tử được tăng lên bằng một nửa kích thước ngang của đường ngang. Để tính toán kích thước của ăng-ten, các công thức phức tạp hoặc chương trình máy tính làm sẵn được sử dụng. Một trong những chương trình này được tác giả phát triển và có trên trang web của tạp chí Radio. Trong quá trình sản xuất ăng-ten, cần đặc biệt chú ý đến việc tuân thủ kích thước chính xác của các phần tử, khoảng cách giữa chúng và tính đối xứng của ăng-ten. Cáp thả được kết nối thông qua thiết bị khớp "U-khuỷu tay" (xem Hình 4) với các điểm A và B của máy rung Pistohlkors. Ăng-ten băng thông rộng được thiết kế để nhận tín hiệu truyền hình có tần số khác nhau đáng kể. Chúng hoạt động tốt mà không cần điều chỉnh, đôi khi bao phủ hoàn toàn các dải MV hoặc UHF và thậm chí tất cả các kênh truyền hình MV và UHF. Đơn giản nhất trong số các ăng-ten băng thông rộng này là ăng-ten sợi tơ và ngoằn ngoèo. Thiết kế của ăng-ten web được hiển thị trong hình. 11. Một ăng-ten tương tự được mô tả trong [2]. Mức tăng của nó là 1,5 dB, trở kháng đầu vào là 73 ohms. Một ăng-ten như vậy có dải tần hoạt động rộng. Tuy nhiên, do mức tăng thấp nên việc sử dụng nó bị giới hạn trong phạm vi MW. Định hướng ăng-ten giống như bất kỳ ăng-ten đơn giản nào.
Các phần tử của ăng-ten được làm bằng dây đồng hoặc thanh đồng có độ dày ít nhất là 3 mm. Tại các điểm nối của dây, tiếp xúc điện đáng tin cậy được đảm bảo. Kích thước ăng-ten được chọn cho tần số thấp nhất của dải, như đối với bộ rung tách nửa sóng. Góc mở a được chọn từ 90 đến 120°. Ăng-ten không yêu cầu sử dụng các thiết bị phù hợp - bộ nạp được kết nối trực tiếp với các điểm A và B. Ăng-ten ngoằn ngoèo có kích thước nhỏ nếu nó được sử dụng trên UHF. Tuy nhiên, như các nghiên cứu được mô tả trong [6] đã chỉ ra, cũng có thể mở rộng dải tần hoạt động của nó sang vùng tần số thấp hơn nếu các yếu tố bổ sung như trong Hình 9 được sử dụng trong thiết kế. đường XNUMX nét đứt. Trong trường hợp này, ăng-ten ngoằn ngoèo băng thông rộng được thiết kế cho tần số cao nhất của tín hiệu nhận được. Rất thường xuyên (đặc biệt là ở những khu vực cách xa các trạm phát) độ lợi của một ăng-ten không đủ để thu tín hiệu đáng tin cậy. Trong trường hợp này, bộ khuếch đại ăng ten hoặc mảng ăng ten được sử dụng [4]. Hơn nữa, việc sử dụng cái sau được ưu tiên hơn, vì bất kỳ bộ khuếch đại nào cũng đưa nhiễu và biến dạng của chính nó vào tín hiệu hữu ích và yêu cầu điều chỉnh cẩn thận với thiết bị đo khá phức tạp. Mảng hai tầng đơn giản nhất bao gồm hai ăng ten cùng loại, các phần tử hoạt động được đặt trong cùng một mặt phẳng thẳng đứng. Các ăng-ten phải được đặt cách nhau (thường theo chiều dọc) một khoảng H bằng với bước sóng hoạt động. Độ lợi của một mảng như vậy cao hơn khoảng 3 dB so với độ lợi của một ăng-ten đơn. Có thể thu được kết quả tốt nhất bằng cách sử dụng mảng bốn ăng-ten, được gọi là mảng hai hàng hai tầng, như minh họa trong Hình. 12. Trong trường hợp này, độ lợi tăng lên 6 dB so với một ăng-ten đơn. Khoảng cách H cũng được chọn bằng bước sóng làm việc. Thường thì mảng được tạo thành từ ăng-ten "kênh sóng", ăng-ten vòng ít thường được sử dụng hơn.
Để tổng hợp tín hiệu của ăng-ten mảng riêng lẻ, cáp từ chúng được kết nối thông qua hệ thống phù hợp bao gồm các đoạn cáp đồng trục có trở kháng sóng khác nhau có độ dài T, bằng một nửa bước sóng hoạt động (có tính đến hệ số rút ngắn). Một dãy gồm hai ăng-ten được kết nối với cáp thả thông qua một đoạn cáp có trở kháng đặc trưng là 50 ôm như trong Hình. 13.
Nếu bạn sử dụng cáp có trở kháng sóng là 75 ôm, thì hãy kết nối hai ăng-ten theo Hình. 14.
Trong trường hợp có một dãy bốn ăng-ten, kết nối được thực hiện bằng cáp PK-75 theo Hình. 15.
Văn chương
Tác giả: V.Portunov, Bryansk
Máy tỉa hoa trong vườn
02.05.2024 Kính hiển vi hồng ngoại tiên tiến
02.05.2024 Bẫy không khí cho côn trùng
01.05.2024
▪ Tảng băng lớn nhất bắt đầu trôi ▪ Bộ thu phát RS485 không yêu cầu điện trở đầu cuối ▪ Một phương pháp quang hợp mới sẽ giúp giải quyết vấn đề đói
▪ phần của trang web Nhà, làm vườn, sở thích. Lựa chọn các bài viết ▪ bài viết Chữa cháy quần áo. An toàn vệ sinh lao động ▪ bài viết Thế nào gọi là điểm chấp trong golf? đáp án chi tiết ▪ bài viết Thợ sửa khóa cơ khí lắp ráp công trình. Hướng dẫn tiêu chuẩn về bảo hộ lao động ▪ bài Sơ cứu nạn nhân bị điện giật. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện
Nhận xét về bài viết: ban bồi thẩm Bài viết tuyệt vời cho người mới bắt đầu. Viktor Bài viết ngắn rõ ràng có thẩm quyền về mặt kỹ thuật xuất sắc.
Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web
www.diagram.com.ua |
Xem các bài viết khác razdela 
Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất:
Tất cả các ngôn ngữ của trang này