Комбінована телевізійна антена.
Випробування готових антен, доробка обраних, самостійне виготовлення.
І. ПОТАЧІН, м Фокино Брянської обл.
В даний час у продажу можна знайти велику кількість телевізійних антен як вітчизняного, так і імпортного виробництва, за різною ціною [1-3]. Причому вони можуть бути як усехвильові (і MB, і ДМВ), так і діапазонні (окремо для кожного піддіапазону каналів). Крім того, існують одноканальні антени, розраховані на прийом тільки одного каналу. Багато конструкцій комплектують підсилювачами для зон з малим рівнем сигналу.
Незважаючи на велику кількість різних конструкцій антен, найпопулярнішою (по крайней мере, в нашому регіоні) можна назвати широкосмуговий активну антену ASP-8WA (СХ-8А), вироблену багатьма фірмами в різних країнах, зокрема в Польщі [2]. Вона має порівняно непогані параметри при невисокій ціні. У пасивному варіанті (без підсилювача) коефіцієнт її підсилення досягає 10. 13 дБ (для 21 - 60-го каналів) і 6,5. 9 дБ (для 6-12-го каналів) [2]. До того ж для цих антен у продажу є велика кількість антенних підсилювачів з різними коефіцієнтами підсилення і формами АЧХ [2], що дозволяє певною мірою адаптувати антену до зони прийому і домогтися гарної якості телевізійного зображення.
Однак, як і у багатьох конструкцій, у цій антени є недоліки. При роботі з деякими підсилювачами вона починає "вередувати" - відбувається самозбудження підсилювача, одне зображення накладається на інше, виникають вертикальні смуги, а іноді зображення окремих каналів зникають зовсім при хорошому рівні сигналу. Виною всьому слід назвати порушення узгодження антени з антенним підсилювачем, особливо коли він має великий коефіцієнт посилення. Порушення узгодження виникає найчастіше через зміни конструкції користувачем або виробником в порівнянні з варіантом розробників.
Справа в тому, що, як зазначено в [2], антена була розроблена і розрахована (за кордоном) для роботи в основному в діапазоні ДМВ (21-60-й канали) і частково в діапазоні MB (6-12-й канали) . Прагнучи розширити інтервал прийому в сторону більш низьких частот, конструктори замінюють одну пару віялових V-образних вібраторів на довші в кожному плечі (1,1. 1,2 м). Але при цьому змінюються параметри антени, зокрема хвильовий опір, що призводить до погіршення узгодження з підсилювачем. Крім того, на параметри антени впливають якість її виготовлення, точність розташування в просторі двухпроводной лінії, яка живить вібратори, і т. Д.
Кілька років тому у мене також була встановлена антена ASP-8WA. Спочатку вона була укомплектована підсилювачем SWA-14 TURBO. Висота установки - близько 14 м від рівня землі (дах двоповерхового будинку плюс щогла). Антена перебувала в зоні впевненого прийому, близько 25 км від телецентру. Однак в напрямку на нього розташовано багато високих дерев. Тому в той час (умовно "літній"), коли на деревах з'являлася листя, погіршувався прийом слабких сигналів в діапазоні ДМВ. Після опадання листя якість прийому поліпшувалося.
У місцевості мого проживання можливий прийом каналів: 2, 10, 22, 29, 34, 36, 49-го. В "літній" період погіршувався якість зображення на 29, 34 і 49-м каналах. Крім того, до зазначеного підсилювачем на 29-му каналі виникала досить сильна перешкода з боку 22-го каналу, який мав дуже великий рівень сигналу.
Найбільш хороші результати були досягнуті при установці підсилювача SWA-49, що має великий коефіцієнт посилення при мінімумі шумів. Але на 29-му каналі "накладка" як і раніше залишилася, хоча і в меншій мірі.
Оцінки якості прийому на різні антени представлені в таблиці.
Під варіантом 1 вказані результати суб'єктивних оцінок роботи антени ASP-8WA з підсилювачем SWA-49. Система оцінки - десятибальна: 0 - відсутність зображення, 5 - гарне чорно-біле зображення, 10 - відмінне кольорове зображення.
Так як не по всіх каналах був прийом з гарною якістю, було прийнято рішення випробувати інші антени. Спочатку була встановлена всеволновая активна антена "Альбатрос" Саратовського АТ Ремо [3]. Вона являє собою, суміщені в одну конструкцію, полуволновий розрізний вібратор діапазону MB і антену ДМВ. Коефіцієнт посилення антени - 21. 25 дБ на MB і не менше 29 дБ на ДМВ.
Результати оцінок її роботи занесені в таблицю під варіантом 2. Як видно з неї, на чотирьох каналах ДМВ якість прийому було гірше, ніж з антеною ASP-8WA. Тому від такої антени було вирішено відмовитися.
Слід звернути увагу на низьку якість виготовлення антени. Деякі пасивні елементи (директори) приварені до траверсі з перекосом, не по осьовій лінії. Різьбові втулки, запресовані в трубки вібратора MB, також закріплені з перекосом. Тому при установці їх в різьбові гнізда вібратори мали відхилення від горизонталі до 10. 15 °. Але ж від цього залежить і якість роботи антени, особливо в несприятливих умовах.
За якістю виготовлення можна відзначити антени фірми LOCUS [1]. З них спочатку була обрана пасивна всеволновая антена LOCUS - L021.09. Вона складається з розрізного півхвильового вібратора MB і антени "хвильовий канал" ДМВ. Коефіцієнт посилення антени - 7. 9 дБ (ДМВ) і 0. 1 дБ (MB). Оскільки антена була пасивною, якість прийому вийшло набагато гірше, що відображено в таблиці під варіантом 3.
До речі, цю антену легко перетворити в активну (на ДМВ), встановивши будь-який з підсилювачів серії SWA (по відстані між гвинтами на вібраторі вони точно відповідають). Правда, при випробуваннях з підсилювачами знову позначилося порушення узгодження між антеною та підсилювачем, як і в антені ASP-8WA. Використання підсилювача з великим коефіцієнтом посилення призводило до самозбудження. Якщо ж посилення було менше, виходило погана якість зображення слабких сигналів. Ця антена також була забракована.
Антени LOCUS - L012.20 - активна всеволновая. В її складі є що став уже звичним полуволновой розрізний вібратор для MB і логоперіодична антена ДМВ. Коефіцієнт посилення антени - 10. 12 дБ на MB і не менше 27 дБ на ДМВ. Результати оцінок - у варіанті 4 таблиці. Як з неї видно, гарна якість знову не було досягнуто на всіх каналах. І така антена виявилася непридатною для використання.
Необхідно відзначити, що у всіх випадках застосування розрізного вібратора для прийому MB якість зображення на другому каналі було відмінним, навіть в пасивному варіанті. Тому було прийнято рішення встановити дві окремі антени - одну для MB і іншу для ДМВ, підключивши їх до одного кабелю зниження.
Для роботи на MB була придбана недорога антена Дельта - Н211 (розрізний вібратор). Дециметровому антеною послужила та ж антена ASP-8WA, але трохи перероблена, як рекомендовано в [2]. Переробка полягала у видаленні довгих вібраторів MB і установці замість них віялових вібраторів такий же, як і трьох пар інших, довжини і таким же кутом розкриву. Їх можна виготовити з дюралюмінієвого дроти (жили) діаметром 4. 5 мм.
При випробуванні була перевірена робота спочатку тільки переробленої антени ASP-8WA з підсилювачем SWA-49. Якість прийому ДМВ вийшло хорошим, навіть для слабких сигналів, до того ж повністю зникла "накладка" на 29-му каналі. Це вказує на те, що покращився узгодження антени з підсилювачем. Крім того, якість прийому на десятому каналі також виявилося відмінним. Тому було вирішено використовувати цю антену для роботи в інтервалі частот від 160 до 800 МГц (канали 6-12 і 21-60). Антена Дельта - Н211 відмінно приймала сигнал 2-го каналу навіть в пасивному варіанті.
Потрібно також сказати, що на друкованій платі, що знаходиться всередині коробки антени Дельта - Н211, крім сімметрірующе-узгоджувального пристрою (РСУ), розташовані виготовлені друкарським способом котушки фільтрів складання НЧ і ВЧ. Очевидно, що ця плата універсальна і використовується також і в широкосмуговому варіанті антени. Тому підключення двох антен до загального кабелю зниження виявляється дуже простим.
Принципова схема вузла підключення зображена на рис. 1.
Тут Т1 - це РСУ антени, L1-L3 - наявні на платі котушки. На ній додатково були встановлені конденсатори С1-С5 і дроселі L4, L5. Причому для монтажу конденсатора С5 провідник, що йде від котушки L3 ФНЧ до телевізора, був розірваний і конденсатор упаяний в розрив. З метою забезпечення харчування підсилювача антени ДМВ навісним способом змонтовані елементи ланцюга розв'язки - дроселі L4, L5 і конденсатор С4. Антена ASP-8WA з'єднана з вузлом підключення шматком кабелю RG-6A (РК75-4-3) довжиною 1. 1,5 м. На щоглі антена Дельта - Н211 розташована нижче ASP-8WA. Загальний кабель зниження також підключають всередині коробки антени MB.
Випробування такої конструкції показало хороші результати. Оцінки прийому каналів представлені в варіанті 5 таблиці. Як з неї видно, тільки два канали (29-й і 34-й) мали невеликий рівень шумових перешкод на кольоровому зображенні. Причому оцінка відбувалася в найбільш несприятливий "літній" період. В "зимовий" (теж умовно) період якість прийому по всіх каналах практично відмінне. Якість прийому оцінено на двох телевізорах, підключених до базового блоку кабельної телевізійної міні-мережі, описаної в [5, по рис. 1].
Антену MB - полуволновой розрізний вібратор можна виготовити самостійно. Її креслення представлений на рис. 2.
Антена містить корпус коробки 3 і кришку 7, виготовлені з міцного ізоляційного матеріалу (склотекстоліти, гетинакс, жорсткого пластика і т. П.). Між кришкою і корпусом встановлена герметизирующая гумова прокладка 6. Корпус коробки 3 кріплять до горизонтальної траверсі 12 (трубі діаметром 20. 25 мм) гайкою 11 з шайбами. На траверсі для цього приварена різьбова шпилька 9. Кришку 7 також фіксують на шпильці 9 гайкою 8 з шайбою.
Трубчасті вібратори 5 (з дюралюмінію, міді, латуні або стали) болтами з гайками 4 пригвинчують до корпусу коробки 3. Для цього один з кінців кожної трубки розплющений і в ньому просвердлені отвори під болти. Вібратори відгинають симетрично від траверси так, щоб кут між ними в горизонтальній площині був близько 120 °. Під головку одного з болтів кріплення кожного вібратора підкладена шайба-пелюстка 10 для припаювання висновків РСУ.
Всю антену в зборі кріплять до вертикальної щогли 2 хомутом 1. Для більшої жорсткості в траверсі 12 зроблено невелике заглиблення для щогли.
РСУ [4] також можна виготовити самостійно. Для цього потрібно кільце з фериту марок 50ВЧ, 100НН, 100ВЧ з розмірами 7x4x2 мм. Обмотки намотують проводом ПЕЛШО-0,21, кожна з них має вісім витків. Як намотують і позначення висновків показано на рис. 3.
Друкована плата для самостійного варіанту виготовлення антени MB зображена на рис. 4.
На ній розташовані лише трансформатор Т1 (РСУ) і елементи фільтра НЧ (менше 110 МГц). Плату розміщують всередині коробки антени. Фільтр ВЧ (C1C2L1), дроселі L4, L5 і конденсатор С4 встановлюють на окремій друкованій платі, яку поміщають в іншу коробку і мають у своєму розпорядженні на щоглі. Креслення друкованої плати представлений на рис. 5.
Слід звернути увагу на те, що всі кабелі потрібно підводити тільки знизу коробок. Це виключає попадання в них дощової води.
При самостійному виготовленні фільтрів НЧ і ВЧ все котушки намотують проводом ПЕВ-2 0,8 на оправці діаметром 4 мм. Котушка L1 містить 4 витка, L2 і L3 - по 8 витків. Дроселі L4, L5 - ДМ-0,1 з індуктивністю 20. 50 мкГн. Конденсатори - мініатюрні, керамічні.
Якщо рівень сигналу каналів MB малий, антену MB можна забезпечити простим підсилювачем [6], схема якого показана на рис. 6.
В цьому випадку параметри фільтрів НЧ і ВЧ змінені. Фільтри L1L2C1 і L6L7C7 (ФНЧ) пропускають на телевізор сигнали з частотою до 250 МГц (канали 1-12), фільтр C3C4L3 (ФВЧ) - сигнали з частотою більше 400 МГц (канали 21-60). Між двома ФНЧ включений підсилювач на транзисторі VT1, зібраний по схемі з ПРО. Коефіцієнт посилення - не менше 6 дБ.
Креслення друкованої плати для такого варіанту антени MB представлений на рис. 7.
Плату також розміщують всередині коробки антени. ФВЧ і елементи L4, L5, С6 монтують на інший платі, як і в попередньому варіанті.
Всі котушки намотують проводом ПЕВ-2 діаметром 0,4-0,5 мм на оправці діаметром 4 мм. Котушки L1, L2, L6, L7 мають по 3 витка, котушка L3 - 2 витка.
Звичайно, антеною MB можуть служити і інші конструкції, як прості, так і більш складні, як готові, так і саморобні [1, 2, 4]. Потрібно буде тільки встановити фільтри складання сигналів MB і ДМВ.