Интересная и доступная статья о приеме эфирного телевидения и эфирных антеннах. 

Приём телепрограмм

В настоящее время на территории нашей страны работает огромное количество телевизионных передатчиков. Телевизионным вещанием охвачена практически вся территория. Однако не все телепрограммы удаётся принимать с приемлемым качеством изображения. Получить высококачественное изображение на экране телевизора можно только при правильно выбранной, тщательно изготовленной и установленной антенне. Поэтому сначала дадим чёткие определения видов приёма телепрограмм и рассмотрим условия, при которых приём возможен.

• Уверенным приёмом называют такие условия приёма передач, когда независимо от внешних факторов (погоды, солнечной активности, влажности и др.) обеспечивается приём телепередач.
• Отражённый приём осуществляется путём приёма отражённого сигнала от крупных объектов, например зданий.
• Затенённый приём - в условиях слабого сигнала из-за препятствия на пути распространения радиоволн. (Последние два пункта хоть и относятся к зоне уверенного приёма, но справедливы только в условиях населённого пункта.)
• Дальний прием - приближается к условиям затенённого приёма, но уровень сигнала определяется расстоянием от приёмной антенны до передающей.
• Случайный сверхдальний прием возникает в зависимости от состояния внешних факторов (погоды, солнечной активности, влажности и др.), в результате действия которых удаётся в течение ограниченного времени вести приём телепередач удалённого передатчика. Поэтому сеансы случайного приёма оказываются непредсказуемы и непродолжительны, и потому рассматриваться не будут.

Официальная зона уверенного приёма определяется расстоянием прямой видимости передающей антенны из точки установки приёмной антенны. Хотя, зачастую, приём ведется и за пределами этой зоны. Поэтому область, в пределах которой оказывается возможным уверенный приём телевидения, можно разбить на две зоны: зону прямой видимости и зону полутени. Зону прямой видимости можно расширить путём увеличения высоты установки приёмной антенны. От выбора типа антенны зависят уверенность приёма телепередач, уровень сигнала на входе телевизора, определяющий контрастность изображения и его качество. В городах с разноэтажной застройкой многие здания находятся в теневых зонах, поэтому принимаемый сигнал становится слабым и неустойчивым, а иногда приём телевизионных передач и вовсе невозможен.

Трудноустранимые помехи на экране телевизора в виде повторных изображений создаются телевизионными сигналами, отражёнными от зданий, строительных кранов, линий электропередач, а также сигналами, наведёнными электромагнитным полем непосредственно на входные цепи телевизора. Источником интенсивных помех, особенно в городах, являются излучения, связанные с работой радиостанций различного назначения, промышленных предприятий, медицинских учреждений.

Поэтому, практически, для каждого конкретного места нужно выбирать тип применяемой антенны. Например, на двух соседних домах одна и та же антенна может работать по-разному. По этим причинам, импортные и отечественные, изготовленные по зарубежным стандартам, антенны часто работают плохо или не работают вовсе. Прежде чем покупать или изготавливать антенну надо убедиться (на примере соседей, или чужого опыта), что она будет работать в конкретных условиях.

Некторые виды антенн

Разрезной вибратор (диполь)

Диполи бывают: волновые, полуволновые, четвертьволновые.

Волновые имеют длину вибраторов, равную длине волны принимаемого сигнала, полуволновые - половине, четвертьволновые - четверти. Волновое сопротивление диполя (как и многих других антенн) составляет 300 Ом, поэтому для согласования с телевизором (входное волновое сопротивление 75 Ом) используется согласующая полуволновая петля, изготовленная из отрезка телевизионного кабеля волновым сопротивлением 75 Ом. Кабель снижения (для всех телеантенн) должен иметь волновое сопротивление 75 Ом. Диполь является аналогом комнатной антенны, прилагающейся к телевизорам, вместо согласующей петли используется трансформатор, смонтированный в штекере. Другие параметры антенны: Одноканальная. Коэффициент усиления - 1 дБ. Диаграмма направленности с одинаковыми передним и задним лепестками.

Петлевой вибратор Одноканальная. Коэффициент усиления - 1 дБ. Диаграмма направленности с одинаковыми передним и задним лепестками.

Волновой канал в отличие от первых двух антенн, антенны типа "волновой канал" получили очень широкое распространение как в "чистом" виде, так и в виде различных модификаций. Антенна "волновой канал" представляет собой набор из активного элемента - вибратора (как правило, петлевой вибратор) и пассивных - рефлектора и нескольких директоров, установленных на одной общей стреле. Следует отметить одну неприятность, связанную с использованием многоэлементных антенн типа "волновой канал". При добавлении к петлевому вибратору пассивных элементов входное сопротивление антенны уменьшается. Так, входное сопротивление пятиэлементной антенны в зависимости от её размеров может находится в пределах от 40 до 120 Ом. Будучи дополнительно уменьшенным в 4 раза полуволновой петлёй, оно падает до 10-30 Ом, что приводит к резкому рассогласованию антенны с фидером, а следовательно, и качества изображения.

Двухэлементные антенны типа "волновой канал" применяются редко, так как их характеристики не намного лучше характеристик одиночного вибратора.

Трёхэлементные антенны типа "волновой канал" Одноканальная. Коэффициент усиления - 5,1-5,6 дБ. Передний лепесток диаграммы направленности больше заднего, угол раствора - 70 градусов.

Пятиэлементные антенны типа "волновой канал" Одноканальная. Коэффициент усиления - 8,6-8,9 дБ. Передний лепесток диаграммы направленности больше заднего, угол раствора - 50 градусов.

Семиэлементные антенны типа "волновой канал" Одноканальная. Коэффициент усиления - приблизительно10 дБ. Передний лепесток диаграммы направленности больше заднего.

Одиннадцатиэлементные антенны типа "волновой канал" Одноканальная. Коэффициент усиления - приблизительно 12 дБ. Передний лепесток диаграммы направленности больше заднего.

Шестнадцатиэлементные антенны типа "волновой канал" Одноканальная. Коэффициент усиления - приблизительно 13,5 дБ. Передний лепесток диаграммы направленности больше заднего.

Рамочные антенны

В тех конкретных условиях приёма телепередач, когда простейшие антенны или антенны типа "волновой канал" не могут обеспечить получение на экране телевизора удовлетворительного качества изображения, можно рекомендовать двух- или трёх элементную рамочную антенну, которая иначе именуется как "двойной квадрат" или "тройной квадрат" соответственно. Рамочные антенны сочетают повышенный коэффициент усиления с простотой конструкции при сравнительно узкой полосе пропускания и не требуют настройки.

"Двойной квадрат" Одноканальная. Коэффициент усиления - 9-11 дБ. Волновое сопротивление около 70 Ом. Передний лепесток диаграммы направленности значительно больше заднего.

"Тройной квадрат" Одноканальная. Коэффициент усиления - 14-15 дБ. Волновое сопротивление около 70 Ом. Передний лепесток диаграммы направленности значительно больше заднего.

Синфазные антенные решётки

Синфазная антенная решётка представляет собой сложную направленную антенную систему, состоящую из отдельных слабонаправленных антенн, разнесённых в пространстве и расположенных таким образом, что фазы наведенных в них сигналов оказываются одинаковыми. Как правило, синфазная решётка собирается из одинаковых антенн, расположенных в несколько рядов и несколько этажей. Использование вместо одной антенны нескольких антенн, соединённых в синфазную решётку, приводит к увеличению сигнала на выходе такой антенной системы, сужению диаграммы направленности и, в результате, к увеличению коэффициента усиления по сравнению с коэффициентом усиления одиночной антенны, входящей в состав решётки.

Одноканальная. Коэффициент усиления - увеличивается в пределах от 4 до 5 дБ при увеличении количества антенн в решётке в два раза. Волновое сопротивление примерно 70 Ом. Передний лепесток диаграммы направленности в несколько раз больше заднего.

"Польские" антенны

Представляют собой четырёхэтажную синфазную решётку, снабжённую подантенным усилителем. Имеют рефлектор в виде решётки, расположенный сзади антенны. Практически неприменимы в условиях города, и достаточно неплохи для дальнего приёма.

Всеволновая. Коэффициент усиления - собственный 13-14 дБ, с усилителем до 40 дБ Волновое сопротивление - 75 Ом. Передний лепесток диаграммы направленности во много раз больше заднего.

Логопериодические антенны

Это широкополосные антенны, обеспечивающие приём передач многопрграмных телецентров при любых сочетаниях каналов метровых и дециметровых волн. Рабочая полоса частот со стороны нижних частот ограничена размерами наибольшего вибратора антенны. Со стороны верхних частот - ограничена размерами наименьшего вибратора антенны. Можно ориентировочно считать, что логопериодическая антенна с числом вибраторов, равным 10-11, эквивалентна по коэффициенту усиления трёх-, четырёхэлементной антенне типа "Волновой канал". В то же время логопериодическая антенна работает в значительно более широкой полосе частот, чем антенна типа "Волновой канал", что позволяет использовать её для приёма передач многопрограммных телецентров.

Многоканальная. Коэффициент усиления - 6-15 дБ. Волновое сопротивление 75 Ом. Передний лепесток диаграммы направленности значительно больше заднего.