Проблема постройки компактной телевизионной антенны, работающей на всех каналах MB и ДМВ, по-прежнему остается весьма актуальной. С этой целью телезрители постоянно экспериментируют как с различными комнатными, так и с наружными антеннами. Предлагается еще один вариант решения проблемы.
Очень часто нужна небольшая и простая в изготовлении всеканальная телевизионная антенна, которую можно было бы расположить на окне или повесить на стене дома снаружи, рядом с окном. Основой предлагаемой антенны послужил широкополосный волновой вибратор ДМВ, снабженный разрезным рефлектором. Последний применен еще и в качестве широкополосного вибратора MB.
Как известно из теории антенн, симметричный вибратор имеет основной резонанс (полуволновый) при длине, равной 0,45...0,47l
, где А, — длина принимаемых волн. Точки питания (подключения кабеля снижения) находятся в максимуме (пучности) тока, входное сопротивление r активно и равно 73 Ом для тонкого вибратора, понижаясь примерно до 50 Ом для толстого вибратора.
По мере повышения частоты можно обнаружить и второй резонанс (волновой), когда на каждой половине вибратора укладывается по полволны, при этом входное сопротивление становится опять активным, но весьма высоким. Оно равно примерно W²/r, где W — волновое сопротивление проводников вибратора, определяемое как корень квадратный из отношения погонных индуктивности и емкости: W = (L/C)172. Тонкий волновой вибратор может иметь сопротивление до нескольких килоом.
При расстройке в стороны от резонансных частот во входном сопротивлении появляется и реактивная компонента, тем большая, чем больше W. По этой причине тонкие вибраторы, например, как у распространенной двухштыревой комнатной антенны ("усы"), плохо работают в широкой полосе частот, требуя изменения их длины при переходе с канала на канал.
Для широкополосных антенн выгодно использовать толстые вибраторы, волновое сопротивление которых мало (150...300 Ом). Невелико при этом и реактивное сопротивление, появляющееся при расстройках. Понижается и входное сопротивление волнового вибратора. Причем его не обязательно делать объемным, хорошо работают и плоские структуры, выполненные в виде решетки проводников. Такие соображения и легли в основу предлагаемой конструкции.
Рис.1.
Эскиз антенны в двух видах (спереди и сверху) показан на рис. 1. Антенна принимает радиоволны с горизонтальной поляризацией, приходящие спереди.
Каждая половина вибратора составлена из трех прямых отрезков провода диаметром 3...5 мм (чем толще, тем лучше) и длиной 18...20 см, расходящихся веером отточек питания X—X. Середины и концы проводников соединены перемычками из того же провода. В диапазоне ДМВ (при длине волн 40...60 см) вибратор работает как волновой.
В середине половин вибратора установлены металлические стойки, которыми вибратор прикреплен к рефлектору. Электрический контакт в местах крепления стоек
, как к вибратору, так и к рефлектору обязателен.
Обычный нерезонансный рефлектор представлял бы собой сплошную отражающую поверхность. В описываемой антенне сделано иначе: рефлектор состоит из двух частей, каждая из которых имеет размер, немного больший полуволны ДМВ. Такой разрезной рефлектор на ДМВ не менее эффективен.
В диапазоне ДМВ рассматриваемая антенна имеет неплохую направленность и обеспечивает выигрыш в 7...8 дБ по сравнению с антенной без рефлектора.
В диапазоне MB половины рефлектора дополняют активный вибратор и совместно с ним образуют единый широкополосный диполь. Направленные свойства его примерно такие, как и у обычного полуволнового вибратора (диаграмма направленности в виде восьмерки). Нули диаграммы направленности лежат в плоскости вибратора, т. е. с боковых направлений он не принимает.
С симметричным вибратором лучше всего использовать и симметричную двухпроводную фидерную линию. Хорошо подходит
ленточный кабель с волновым сопротивлением 300 Ом, но вполне годится и обычный телефонный провод в пластмассовой изоляции ("лапша"), волновое сопротивление которого близко к 240 Ом. Для согласования с несимметричным 75-омным входом телевизора использован промышленный переходник-трансформатор 300/75 Ом на ферритовом кольце.
Рис.2.
При испытаниях на окне девятого этажа, выходящем в сторону телецентра (расстояние до него — около 17 км), антенна показала прекрасные результаты почти на всех используемых в Москве каналах, кроме шестого и первого. Улучшить работу антенны на шестом канале удалось, включив между половинами рефлектора в точках Y—Y положение которых в зазоре некритично, последовательный колебательный контур L1C1, показанный на рис. 2,а.
Он состоит из подстроечного конденсатора КПК-1 и катушки, содержащей три витка диаметром 15 мм провода диаметром 1...1.5 мм. Сжимая или раздвигая витки и подстраивая конденсатор, добиваются наилучшего изображения на шестом канале. С контуром вибратор превращается в полуволновый неразрезной диполь с шунтовым питанием. На частотах других каналов сопротивление контура велико и он не участвует в работе.
Для частот первого канала размеры вибратора слишком малы, но и здесь есть выход. Поскольку половины рефлектора обладают довольно большой емкостью, вибратор удается настроить на частоту первого канала подключением катушки L2 (рис. 2,6), причем даже можно совместно с уже настроенным контуром L1C1. Катушка L2 содержит
6...8 витков диаметром 20...25 мм того же провода, что и катушка L1. Настраивают образованный емкостью вибратора и индуктивностью катушки контур сжатием и раздвиганием витков.
Поскольку антенна весьма широкополосна, размеры ее совершенно некритичны. Для ее изготовления можно использовать самые разные подручные материалы. В качестве рефлектора, например, идеально подошли две полки — решетки от старого холодильника. Для повышения механической прочности в точках X—X и в зазоре между половинами рефлектора устанавливают планки из изоляционного негигроскопичного материала.
Если антенну размещают на стене дома, обращенной к телецентру, расстояние от рефлектора до стены выбирают (подбирают) в пределах 0,8... 1,5 м для того, чтобы стена послужила в качестве дополнительного рефлектора на частотах MB. Другой путь улучшения работы антенны на длинноволновых каналах (первый—третий) — установка еще одного разрезного рефлектора больших размеров, скрепленного аналогично, как в ней, с уже имеющимся.
