1. ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРИЕМНЫХ АНТЕНН
Действующая высота hд — величина, на которую нужно умно¬жить напряженность поля Е в точке приема, чтобы получить значение
э. д. с, развиваемой на зажимах антенны EА в случае, если сигнал
приходит в направлении максимального приема. Действующая высота
измеряется обычно в метрах и зависит от геометрических размеров ан¬
тенны и длины волны. .
Диаграмма направленности — зависимость э. д. с. ЕА, наведенной
на зажимах антенны электромагнитным полем, от направления прихо¬да волны. Можно рассматривать диаграммы направленности в горизон-. тальной и в вертикальной плоскостях.
Ширина диаграммы направленности определяется величиной угла (в градусах) образованного прямыми, проведенными из центра диа¬граммы через точки, расположенные по обе стороны от максимума при¬ема, в которых э. д. с. в антенне уменьшается до 70% от максимальной.
Коэффициент направленного действия — число, показывающее, во сколько раз мощность, поступающая на вход приемного устройства при приеме на данную (направленную) антенну, больше мощности, которую можно было бы получить при приеме на ненаправленную антенну, при¬нимающую одинаково со всех направлений.
Входное сопротивление — сопротивление переменному току между точками подключения антенны к фидерной линии. В общем случае вход¬ное сопротивление антенны имеет активную и реактивную составляю¬щие. Если антенна настроена в резонанс, то реактивная составляющая равна нулю. Входное сопротивление антенны зависит от частоты.
Частотная характеристика антенны — зависимость входного со¬противления антенны от частоты.
Коэффициент усиления по мощности К№ показывает, во сколько раз мощность, развиваемая антенной на согласованной нагрузке, превы¬шает мощность, развиваемую на той же нагрузке согласованным с ней полуволновым вибратором. Коэффициент усиления антенны может быть выражен в децибелах 2. ОТКРЫТЫЕ АНТЕННЫ
Г-образная однопроводная приемная антенна является наиболее распространенной. Она состоит из горизонтальной части и снижения
Рис. 599. Устройство открытой антенны в сельской местности:
/ — мачта; 2 — горизонтальная часть; 3 — веревка или трос; 4 — оттяжка;
5 — снижение.
(рис. 599). Стандартной приемной антенной, на которую рассчитывают¬ся входные цепи радиовещательных приемников, является Г-образная антенна высотой 15v с длиной горизонтальной части около 30 м. В практике радиолюбителей в большинстве случаев применяются вер¬тикальные или наклонные открытые антенны без горизонтальной части. Действующая высота открытой приемной антенны зависит от дли¬ны вертикальной и горизонтальной частей, а также от длины волны принимаемой радиостанции. Для антенны в виде вертикального провода действующая высота равна примерно половине ее геометрической длины. Присоединение горизонтальной части повышает действующую высоту антенны. Увеличение размера Г-образной антенны по сравне¬нию со стандартной является целесообразным только при приеме на детекторный приемник.
Открытые Г-образные антенны наиболее подходят для сельских местностей и небольших городов.
Устройство открытой антенны в сельской местности (рис. 599). Го¬ризонтальная часть подвешивается между двумя опорами, в качестве которых могут быть использованы специальные мачты, высокие здания, деревья и др. При выборе места для установки антенны нужно стре¬миться к максимальному удалению ее горизонтальной части от различ¬ных проводов и электроустановок. Если сделать это не удается, то нужно стараться расположить антенну так, чтобы направление горизон¬тальной части было по возможности перпендикулярным к направлению этих проводов.
Горизонтальная часть антенны и снижение выполняются из од¬ного куска провода. Может быть использован антенный канатик диа¬метром 1,5—2,5 мм либо другой медный или биметаллический провод диаметром 1,5—4 мм (табл. 149).
Алюминиевые провод и канатик должны иметь сечение в три раза большее, чем бронзовые.
Горизонтальная часть антенны с двух сторон изолируется от то¬чек крепления брусковыми или орешковыми изоляторами. Можно пс-: пользовать обычные фарфоровые ролики.
Снижение не должно касаться крыши, деревьев и других предме¬тов. Если нужно, то его отводят от крыши шестом длиной 1,5—2 м с укрепленным на конце роликом. Снижение вводится в здание через про¬сверленное в оконной раме отверстие, и провод изолируется от рамы.
Внутри здания, у места ввода снижения, следует обязательно уста¬новить грозовой переключатель, чтобы можно было заземлить антенну во время грозы. На наружной стенке здания рекомендуется устанавливать грозовой разрядник. Лучше всего применять вакуумные разрядники, предназначенные для защиты телефонных и телеграфных линий. Схема включения И конструкции грозоразрядников показаны на рис. 600,
Устройство открытой антенны в городе. Применение Г-образных антенн в городе во многих случаях целесообразно, так как гори¬зонтальная часть подвергается действию промышленных помех. Значи¬тельно лучшие результаты дают открытые антенны в виде вертикаль¬ного или наклонного провода длиной 6—10 м. Установка дополнитель¬ных устройств в верхней части вертикальной антенны («метелка», «корзинка», плоская горизонтальная спираль) имеет значение только в антишумовых антеннах 
Вертикальную антенну, так же как и любую другую открытую ан¬тенну, нужно располагать дальше от электрических, трансляционных и других линий.
Комнатные антенны могут применяться для приема на супергете¬родинный приемник. В качестве такой антенны можно использовать провода длиной 1 —1,5 м, однако лучшие результаты получаются при большей длине (4—6 м).
Антенна должна быть расположена как можно дальше от про¬водов электросети, телефона, трансляции и др. и перпендикулярно этим проводам.
Для устройства комнатной антенны можно применить любой мед¬ный провод, натянутый между вбитыми в стену гвоздями или крюками и изолированный от них фарфоровыми изоляторами.
Недостатком комнатных антенн является малая действующая вы¬сота и, следовательно, низкий уровень сигнала на входе приемника, что ухудшает работу автоматической регулировки усиления приемника.
Автомобильные антенны. Для автомобильных приемников обычно применяются небольшие штыревые антенны (высота 0,5—1,5 м), которые устанавливаются в различных местах: над ветровым стеклом, у правой или левой дверцы, на капоте двигателя, на крыльях. Наибольшая вы¬сота штыревых антенн, применяемых при работе в движении, состав¬ляет 4 м. Наилучшим типом штыревой антенны является телескопиче¬ская мачта, которая выдвигается из кабины.
Антенны крепятся к корпусу автомобиля изолирующими втулка¬ми (рис. 601). При этом одна из втулок (обычно нижняя) снабжается затяжным болтом, соединяющим антенну с центральным проводом коаксиального кабеля, которым антенна подводится к приемнику. Вы¬сокие штыревые антенны крепятся на корпусе автомобиля не жестко, а с помощью антенных изоляторов с амортизаторами (резиновыми или
металлическими). Амортизаторы предохраняют антенну от поломки при проезде мест с ограничен-
ными габаритами по высоте. Заземление в автомобильных приемниках
осуществляется путем соединения с корпусом автомобиля. 
3. АНТИШУМОВЫЕ АНТЕННЫ
Антишумовые антенны позволяют повысить качество приема за счет значительного снижения уровня промышленных помех. Однако антишумо¬вые антенны дают более низкий уровень сигнала на входе приемника, чем открытые антенны тех же размеров. Антишумовые антенны не умень¬шают уровня атмосферных помех. Их не следует
применять в сельских местностях, а также при приеме на детекторные или малочувствительные приемники.
Всеволновые антишумовые антенны с экранированным снижением.
Наиболее простой по конструкции является сни-,
жение которой выполнено из высокочас¬тотного экранированного гибкого кабе¬ля. Такая антенна при длине снижения в 10—15 м обычно дает некоторое умень¬шение уровня помех. Активная часть ан¬тенны может быть выполнена в виде штыря или специальной конструкции, состоящей из нескольких жестких про¬водов, расположенных в виде «метел¬ки», «звездочки», «корзинки» и др. (рис.; 602), либо в виде плоской спирали, рас¬положенной горизонтально. Штыревая антенна может быть изготовлена путем обвивки деревянного шеста длиной 3— 6 м изолированным проводом, диамет¬ром около 1 мм, с шагом обмотки при¬мерно 2—4 см (рис. 603).
Для активной части можно использовать провод марки ПЭЛ или ПРГН, применяемый для наружных осветительных линий. Может быть также применен осветительный шнур марки ШР, предварительно раз» витый и пропитанный в парафине, церезине или смоле.
Для экранированного снижения антишумовых антенн лучше всего применять гибкий высокочастотный кабель марки PK-24j РК-20, PK.-6 и др. 
Всеволновые антишумовые антенны с двухпроводным снижением.
Устройство антишумовой антенны с двухпроводным снижением пока¬зано на рис. 604. Горизонтальная часть антенны длиной 15—20 м под¬вешивается как обычная антенна на двух мач¬тах или опорах на 3—6 м выше крыши здания. Антенну нужно устанавливать дальше от токоведущих проводов и по возможности пер¬пендикулярно к ним.
Вертикальная часть антенны состоит из провода снижения и провода противовеса, идущих параллельно друг другу и разделен¬ных изолирующими распорками.
Верхний конец провода снижения соеди¬няется в одной точке с горизонтальной частью антенны. Верхний конец провода противовеса прикрепляется к горизонтальной части антенны через изоляторы и начинается на 3—4 м ниже провода снижения. Все снижение Цолжно быть проведено кратчайшим путем к месту ввода в помещение и как можно дальше от стен и дру¬гих предметов. Перед вводом в помещение сни¬жение и противовес нужно прикрепить к изоляторам, установленным на стенке, и ввести через оконную раму сквозь две изоляционные трубки.
Нижние концы снижения и противовеса через 2 грозовых переключателя подводятся соответственно к гнездам приемника «антенна» и «противо¬вес». Антенные катушки приемника одним концом присоединяются не к шасси, как обычно, а к гнезду «противовес». Приемник желательно уста^ новить возможно ближе к месту ввода антенны. 
4. МАГНИТНЫЕ АНТЕННЫ
Магнитные антенны реагируют только на магнитную составляющую поля радиостанций. Поэтому они очень слабо реагируют на поля промышленных помех местного происхождения, имеющие явно выра¬женную электрическую составляющую. В то же время магнитные ан¬тенны реагируют на электромагнитные поля удаленных радиостанций так же хорошо, как и открытые антенны.
Действующая высота магнитной антенны обычно в сотни раз меньше действующей высоты комнатной антенны.
Магнитная антенна обладает направленным действием. Благода¬ря этому можно найти такое ее расположение, при котором отношение сигнала к помехе будет максимальным.
В большинстве случаев приемники с внутренними магнитными ан¬теннами выполняются так, что к ним можно подключать и наружные открытые антенны, которыми пользуются, если уровень местных про¬мышленных помех невысок (например, на KB диапазоне).
Магнитные антенны можно разделить на рамочные и ферритовые.
Рамочная антенна представляет собой катушку индуктивности, выполненную в виде рамки или кольца больших размеров. Чем больше размер рамочной антенны, тем больше ее действующая высота
Схемы включения рамочной антенны приведены на рис. 605. В большинстве случаев рамочные антенны являются катушками индук¬тивности входного контура приемника (рис. 605, а, б и е), реже образуют
самостоятельную цепь, связанную с входным контуром (рис. 605, г). Иногда применяются секционированные рамки. Каждая секция рассчи¬тана на отдельный диапазон волн. Если в приемнике с рамочной ан¬тенной предусматривается включение внешней антенны, то на рамке наматывается катушка связи, которая одним концом подключается к антенному гнезд)' А (рис. 605, е).
Чаще всего применяются рамочные антенны, вмонтированные не¬посредственно в приемник. Большей частью они располагаются на зад¬ней стенке приемника. Иногда в приемнике устанавливаются две по¬следовательно включенные рамки, ориентированные по взаимно-перпен¬дикулярным направлениям. Концы одной из рамок можно переключать, что дает возможность получить наиболее выгодную направленность приема без поворота приемника.
Направление максимального приема на ра¬мочную антенну совпадает с плоскостью рамки.
Для увеличения помехоустойчивости рамоч¬ной антенны ее помещают в электростатический экран, который ослабляет действие помех в 10— 15 раз. Для этого рамку обматывают дополни¬тельной обмоткой, средняя точка которой зазем¬ляется (рис. 606).
Индуктивность рамки рассчитывается по тем же формулам, что и катушки индук¬тивности (гл. V). Если витки рамки квад¬ратные, то вместо диаметров в расчетные фор¬мулы нужно подставлять значения эквивалент¬ных диаметров, определяемых как полусуммы диаметров кругов, вписанных и описанных око¬ло соответствующих витков. Необходимое значение индуктивное г и рамки получают из расчета входного контура приемника (гл. XI).
При намотке рамки число витков должно быть увеличено по сравнению с расчетным на 10—15%, чтобы иметь запас для подгонки индуктивности.
Ферритовые антенны в настоящее время широко применяются в высококачественных приемниках на диапазонах ДВ и СВ. По эффек¬тивности такие антенны почти равноценны рамочным, но имеют мень¬шие размеры, благодаря чему удобнее размещаются в ящике радио* приемника.
Действующая высота ферритовой антенны 1гя может быть под* считана по формуле 
Коэффициенты т и р определяются по рис. 608 а, б. Конструктивно фсрритовая антенна представляет собой стержень из феррита, на котором размещены катушки. Магнитная проницаемость материала стержня должна быть достаточно высокой (ц = 400—600). Диаметр стержня — 5-г 10 мм, длила — 150 — 200 мм.
Катушки наматываются на тонких каркасах, склеенных из ка¬бельной бумаги. Рекомендуется применять провод марки ПЭШО ди¬аметром 0,1—0,15 мм пли литцендрат.
Если антенна предназначена для диапазонов длинных и средних ЕОЛН, то катушки обоих диапазонов наматываются на концах одного стержня. Их "нужно располагать на расстоянии 25—40 мм от концов 'стержня.
Катушку длинных волн удобно наматывать в один слой виток к вит¬ку, катушку средних волн — с прину¬дительным шагом примерно в 1 мм. Длина катушек при такой намотке равна 30 — 50 мм.  
Ферритовая антенна располагается горизонтально на верхнем кон¬це вертикальной оси, вокруг которой она может поворачиваться в го¬ризонтальной плоскости (рис. 609). Для улучшения направленных свойств магнитной антенны ее заключают в электростатический экран, представляющий собой тонкостенный проводящий цилиндр, разрезанный вдоль образующей.
Схема включения ферритовой антенны показана на рис. 610, В этой схеме магнитная антенна является индуктивностью входного контура. Внешняя антенна А подключается через конденсатор связи С] емкостью 15—20 пф. При выключении внешней антенны контакт авто¬матического гнезда подключает конденсатор С] параллельно входному контуру, вследствие чего частота настройки контура не меняется.
5. ТЕЛЕВИЗИОННЫЕ ПРИЕМНЫЕ АНТЕННЫ
К телевизионным приемным антеннам предъявляются следующие требования: 1) антенна должна обеспечивать на входе приемника до¬статочно сильный сигнал; 2) полоса пропускания антенны должна быть Достаточно широкой, чтобы пропустить весь спектр частот телевизион.
пых передач без искажений; 3) антенна должна ослаблять действие эхо-сигналов (сигнал, отраженный от окружающих предметов) и помех. Для выполнения первого требования применяются в основном на¬строенные антенны. Второе требование обеспечивается надлежащей конструкцией антенны. Для выполнения третьего требования примени--ются антенны повышенной направленности.
Однопрограммные антенны с малой направленностью
Антенны с малой направленностью применяются, если телевизи¬онный приемник находится на небольших расстояниях от передающей антенны (до 25—35 км) при отсутствии сильных эхо-сигналов и помех. Полуволновый линейный вибратор (рис. 611, а) является простей¬шей настроенной антенной. Он выполняется обычно из метал¬лических трубок, иногда также из металлических прутиков, по¬лосок или уголков.Действующая высота полуволнового вибратора
Диаграммы направленно¬сти полуволнового вибратора показаны на рис. 611, б и в.
Входное сопротивление полуволнового вибратора на ре¬зонансной частоте является чисто активным и равно при¬мерно 73 ом.
Полоса пропускания ви¬братора возрастает при увели¬чении диаметра. Для обеспечения достаточной полосы пропускания диаметр вибратора должен быть не менее 8—10 мм.
Если вибратор изготовляется из полосок или уголков, то под эквивалентным «диаметром» вибратора понимают половину ширины по¬лоски или ширину полки уголка.
Резонансная длина вибратора определяется по формуле 
Расстояние L между внутренними торцами трубок вибратора вы¬бирается в пределах от 50 до 80 мм.
Линейный полуволновый вибратор укрепляется на металлической или деревянной мачте изоляторами из высокочастотной керамики или пластмассы; можно применить также текстолит и гетинакс.
Иногда полуволновый вибратор изготавливают из медного провода или антенного канатика. При этом нельзя обеспечить достаточной полосы пропускания и, следовательно, высокой четкости изображения на экра¬не телевизора. Для расширения полосы пропускания полуволнового вибратора, выполненного из провода, каждое плечо вибратора изготовиз трех-четырех спаянных на концах проводов. На середине провода разводятся и припаиваются к углам медной пластинки
(рис. 613) 
Петлевой вибратор (шлейф-вибратор Пистоль-корса) состоит из двух полуволновых вибраторов
(рис. 614), соединенных на концах. Фидер подключает¬ся в точках разрыва одно¬го из вибраторов.
Действующая высота петлевого вибратора вдвое больше, чем у линейного, 
Входное сопротивление петлевого вибратора, выполненного из трубок одного диаметра, составляет около 292 ом.
Диаграммы направленности петлевого вибратора такие же, как и линейного. Коэффициент усиле¬ния петлевого вибратора, как и у линейного, равен единице, по¬этому он не дает никакого выиг¬рыша в величине напряжения на входе телевизора при условии,что оба вибратора согласованы с кабелем.
Полоса пропускания петлевого вибратора при равных диаметрах трубок шире, чем у линейного. 
Резонансная длина петлевого вибратора определяется по той же формуле, что и для линейного вибратора. Однако под эквивалентным диаметром петлевого вибратора dn понимают следующую величину:
Следует отметить, что длина петлевого вибратора определяется расчетным путем менее точно, чем длина линейного вибратора. Приво¬дим размеры петлевого вибратора для каждого из 12 каналов, прове¬ренные экспериментально для трубок диаметром 10—20 мм при рассто-. янии между осями трубок S=70 мм.
Телевизионный канал ... 1 2 3 4 5 6—7 8—9 10—12 Длина вибратора / (в мм) 2760 2340 1790 1620 1510 780 710 650
Если выполнить линейные вибраторы, из которых составляется петлевой вибратор, из трубок разных диаметров, то входное сопротив¬ление на резонансной частоте отличается от 292 ом. 
Значение коэффициента п зависит от соотношения диа¬метров трубок и от отношения расстояния между трубками к диаметру одной из трубок. На рис. 61>5 приведен график, по которому можно определить коэффициент п. Зависимость входного сопротивления петлевого вибра¬тора от соотношения диамет¬ров трубок часто используется для подбора нужной величины входного сопротивления много¬элементных антенн. Иногда при расчете пет¬левого вибратора с заданным входным сопротивлением не удается получить удобных в конструктивном отношении размеров. В таком случае можно применить тройной петлевой вибратор. Входное сопротивление тройного петлевого вибратора определяет¬ся по той же формуле, что и для двойного. Коэффициент п определяется по графику рис. 616. На этом же рисунке схематически показано ус¬тройство тройного петлевого вибратора. Приводим несколько практических замечаний относительно конструкции петлевых вибраторов. Радиус изгиба трубок на концах вибратора значения не имеет. Можно просто замкнуть концы трубок пря¬
мым отрезком трубки или полоской. Крепить вибратор к любой мачте (деревянной или металлической) можно в точке нулевого потенциала (точка О на рис. 614) без всяких изоляторов.
Однопрограммные направленные антенны
В качестве направленных антенн в диапазоне УКВ применяются антенны типа «волновой канал», представляющие собой несколько параллельных вибраторов длиной каждый около четвертиволны, расположенных в одной плоскости вдоль линии максимального приема (рис. 617). Антенны этого типа на¬зываются также многовибраторными или многоэлементными. 
Основным (активным) вибратором, который соединяется с фиде¬ром, является полуволновый линейный или петлевой вибратор. Осталь¬ные вибраторы называются пассивными. Вибратор, расположенный за активным (если смотреть со стороны передающей станции), называется рефлектором, а вибраторы, расположенные перед активным — директорами.
Коэффициент усиления антенны типа «волновой канал» возрастает при увеличении количества элементов, входящих в антенну. Однако не следует устанавливать больше четырех-пяти директоров, так как даль¬нейшее повышение коэффициента усиления происходит очень медлен¬но, а конструкция антенны усложияется.
Значения коэффициента усиления и входного сопротивления для многовибраторных антенн, настроенных на максимальный коэффициент усиления, приведены в табл. 152. При увеличении количества элементов входное сопротивление антенны понижается, что создает трудности при согласовании ее с кабелем. При этом полоса пропускания антенны ста¬новится уже, а направленность возрастает.
Многоэлементная антенна типа «волновой канал», настроенная на максимальный, коэффициент усиления, имеет узкую полосу пропускания.
Такие антенны целесообразно применять только при «дальнем» приеме, когда для получения большого коэффициента усиления можно допустить снижение ка¬чества изображения на экране телеви¬зора. Чтобы повысить устойчивость синхронизации, размеры антенн в этом случае рассчитываются не на среднюю длину волны телевизионного канала, а на длину волны, лежащую на 0,25 ши¬рины канала ближе к несущей частоте изображения.
При настройке многовибраторных антенн находят компромиссное решение, чтобы наилучшим образом удовлетворить противоречивые требования получения высокого коэффициента усиления и широкой полосы пропускания. Этим объясняется то. что в литературе встречаются различные варианты геометрических размеров антенн типа «волновой канал». На рис. 618 схематически показано не¬сколько типов многоэлементных антенн, а в табл. 150 приведены их геометрические размеры при диаметре трубок 10—20 мм и расстоянии 5 = 80 мм для двенадцати телевизионных кана¬лов. Размеры выбраны так, чтобы получить достаточно широкую полосу пропускания при возможно большем коэффициенте усиления. 
Входные сопротивления антенн, размеры которых приведены в табл. 150, имеют следующие значения: для двухэлементной — около 290 ом, для трехэлементной — около 100 ом и для пятиэлементной — около 75 ом.
Антенны для дальнего приема
Для приема телевизионных изображений на больших расстояниях от телевизионного центра (более 100—120 км) приходится применять антенны с большим коэффициентом усиления (до 10 и более). Такой коэффициент усиления можно получить, если использовать обычную ан¬тенну типа «волновой канал» с большим количеством элементов, но в этом случае нельзя обеспечить необходимую полосу пропускания. По¬этому для «дальнего» приема применяются так называемые синфазные антенны, а также антенны из длинных прово¬дов.
Синфазные антенны пред¬ставляют собой систему из не¬скольких антенн типа «волно¬вой канал» с небольшим чис¬лом директоров. Отдельные антенны такой системы под¬ключаются к общему снижению параллельно.
Антенны, образующие син¬фазную решетку, для увеличе¬ния коэффициента усиления могут быть разнесены в про¬странстве как по вертикали, так и по горизонтали. При разносе антенн по вертикали суживается диаграмма направленности в вертикальной плоскости, при разносе по горизонтали — в горизонтальной. Иногда антенны разносят и по горизонтали и по вертикали. При этом диаграмма направленности сужается в обеих плоскостях.
Отдельные антенны синфазной решетки разносят обычно на рас¬стояние у2 одну от другой и чаще всего по вертикали, так как при этом ослабляется прием атмосферных помех.
Ду1я правильной работы синфазной антенны активные вибраторы каждой антенны «волновой канал» должны соединяться между собой так, чтобы их токи на входе фидера складывались в фазе. Схемы со¬единения синфазной антенны с фидером показаны на рис. 619.
Соединение вибраторов антенны с общим фидером должно обеспе¬чивать также согласование общего входного сопротивления антенны с волновым сопротивлением фидера. При соединении активных вибра¬торов по схеме рис. 619, б четвертьволновые отрезки соединительной ли¬нии могут быть использованы в качестве трансформаторов сопротивле¬нии (см. § 6 этой главы); кроме того, такая схема соединения обеспе¬чивает большую полосу пропускания, чем схема рис. 619, а.
В четырехэтажных антеннах обычно комбинируют обе схемы, со¬единяя активные вибраторы соседних этажей попарно перекрещенной, а активные вибраторы двух средних этажей прямой линией.
Этажи можно соединять также коаксиальным кабелем с применением симметрирующих устройств на каждом этаже, однако такая схема обеспечивает более узкую полосу пропускания и сложна конструктивно. Антенны из длинных проводов характеризуются хорошей направ¬ленностью и просты по конструкции. Недостатком этих антенн является
необходимость установки нескольких опор и большая занимаемая площадь. Однопроводная антенна представляет прямолинейный провод, подвешенный горизонтально над землей на высоте не менее (2—3) X. Конструк¬ция такой антенны показана на рис. 620, а. Длина провода должна быть рав¬на целому числу длин волн. Чем длин¬нее провод, тем больше коэффициент усиления антенны. Диаметр провода 2— 3 мм. 
направленности одно-проводной антенны показана на рис. 620, б. Угол Э при длине провода больше (4—5) К равен 15—20°.
Однопроводная антенна является настроенной, и поэтому пригодна для приема телевизионных передач только в том канале, на который она рассчитана.
Для согласования однопроводной антенны с фидером, последний присоединяется к разрыву провода на расстоянии XU от конца, противоположного направлению на передающую антенну. В этой точке входное сопротивление антенны минимально. В качестве согласующего элемента удобно применять трансформатор (рис. 634).
V-o бразная антенна — это соединение двух однопровод-ных антенн, расположенных под углом к направлению на передат¬чик. Для получения максимально¬го усиления угол а (рис. 621) должен равняться удвоенному углу В для однопроводной антенны. Входное сопротивление V-об-разной антенны может меняться в широких пределах в зависимос¬ти от длины проводов. Для того, чтобы входное сопротивление было низким, что удобно для согласования с фидером, длина проводов должна быть равна нечетному числу четвертей волн.
Величина входного сопротивления V-образной антенны может быть определена из табл. 151.
V-образные антенны являются настроенными и, следовательно, не пригодны для приема в нескольких каналах. Коэффициент усиления V-образной антенны можно повысить примерно вдвое, применив рефлектор, который представляет такую же V-образную антенну.
Один из вариантов конструк¬ции V-образной антенны с рефлек¬тором показан на рис. 621. На об¬щих опорах подвешиваются одна над другой две антенны. Верхняя, являющаяся активным рефлектором, выполняется из укорочен¬ных на Л/г проводов, по сравне¬нию с проводами нижней антенны.
Так как в данном случае используется активный рефлектор, то должна быть обеспечена фазировка антенны и рефлектора. Для этого они соединяются между собой фидером, электрическая длина которого должна составлять нечетное число четвертей волн. При этом надо учитывать трансформирующее действие соединительного фидера, который представляет собой четвертьволновый трансформатор . Если, например, соединить обе антен¬ны фидером с волновым сопротивлением, равным входному сопротивлению одной антенны, то входное сопротивление всей антенны будет равно половине входного сопротивления одной антенны.
антенна является широкодиапазонной на¬правленной антенной с большим коэффициентом усиления. Она состоит из двух согнутых горизонтальных проводов, образующих стороны ром¬ба (рис. 622). К точкам А и В подключается фидер, а к точкам С и D
Геометрические размеры ромба подсчитываются по следующим формулам:
Рекомендуется выбирать п в пределах от 3 до 7. Чем больше коэффициент п, тем больше коэффициент усиления антеннь^ но тем больший участок нужен для ее установки. Примерные значения коэффици¬ента усиления ромбической антенны можно определить по рис. 623.
Если построить синфазную антенну из ромбов, располагаемых эта¬жами один над другим, то можно увеличить коэффициент усиления примерно вдвое. Однако для установки такой антенны требуются вы¬сокие опоры, поэтому чаще применяется двойная ромбическая антенна Айзенберга.
Двойная ромбическая антенна Айзенберга со¬стоит из двух ромбов, соединенных синфазно и подвешенных примерно на одной высоте, но смещенных один относительно другого в направле¬нии малой диагонали на расстояние 0,85 Я. При таком расположении обеих антенн взаимно компенсируются боковые лепестки диаграмм на¬правленности, вследствие чего понижается восприимчивость антенны к внешним помехам. 
Конструкция двойной ромбической антенны показана на рис. 624.
Диаграмма направленности ромбических антенн сравнительно уз¬кая. Поэтому при постройке таких антенн, прежде чем устанавливать опоры, необходимо определить направление на телецентр с точностью не менее ± (3—4)°. Способ ориентирования антенн описан в статье Ш. Шлионского «Ориентировка антенн», напечатанной в журнале «Ра-*ио», № 9, 1957.
Входное сопротивление одинарной ромбической антенны составляет около 700 ом. Поэтому согласовать ее с 300-омным фидером удобно с помощью фидерного трансформатора (рис. 635). Если фидером являет¬ся коаксиальный кабель с волновым сопротивлением 75 ом, то между трансформатором и кабелем необходимо включить симметрирующее устройство в виде петли (рис. 637).
Входное сопротивление двойной ромбической антенны вдвое мень¬ше сопротивления одинарной, поэтому для согласования с 300-омным
кабелем фидерный трансформатор не требуется. Симметричный кабель присоединяется непосредственно к средней точке соединительного фи-аера, который выполняется воздушным двухпроводным с волневым со¬противлением 700 ом (см. § 6 этой главы).
Если ромбическая антенна предназначается для приема передач в нескольких каналах, то применять симметрирующие устройства нельзя. В этом случае нужно применять симметричный фидер и телевизор с сим¬метричным входом.
В качестве нагрузочного сопротивления применяется сопротивле¬ние типа ВС или МЛТ (1—2 em) со сплошным (не спиральным) по¬крытием. К выводам сопротивления припаиваются гибкие многожильные проводники для присоединения к проводам антенны. Для защиты от воздействия окружающей среды сопротивление помещают в стеклянную трубочку, которую с двух сторон заливают расплавленным воском с канифолью.
Нагрузочное сопротивление может сгореть при ударах молнии. Чтобы сопротивление можно было легко заменить, его размещают в нижней части мачты, соединяя с антенной двухпроводным фидером с волновым сопротивлением около 700 ом. Иногда параллельно сопротив¬лению включают защитный разрядник.
Для удобства подъема и спуска антенну подвешивают с помощью тросов или веревок, пе¬рекинутых через блоки, укреплен¬ные на верхних концах мачт, 
Многопрограммные антенны
Полоса пропускания много¬программной антенны должна быть достаточно широкой, что для по¬луволнового вибратора может быть достигнуто путем увеличе¬ния его погонной емкости. Для этого каждая половинка вибрато¬ра выполняется из двух или трех трубок, расположенных веерооб¬разно в вертикальной плоскости (рис. 625). Входное сопротивле¬ние такого «веерного» вибратора, настроенного на частоту 70— 72 Мгц, почти постоянное при ра¬боте на всех 12 телевизионных каналах. Однако диаграмма на¬правленности раздваивается на частотах выше 180 Мгц, и направ¬ление ее максимума изменяется. Для сохранения направления макси¬мума диаграммы направленности на всех каналах половинки «веерно¬го» вибратора располагаются в двух вертикальных плоскостях (рис. 625).
В диапазоне частот 49—100 Мгц направленность «веерного» виб¬ратора примерно такая же, как и обычного линейного полуволнового. На частотах 175—230 Мгц характеристика направленности более острая.
Коэффициент усиления «веерного» вибратора равен единице, а входное сопротивление — 30 -н 35 ом.
«Веерный» вибратор можно применять в сочетании с рефлектором, а также в качестве активного вибратора синфазных антенн.
Телевизионные антенны коллективного пользования.
Телевизионные антенны коллективного пользования (ТАКП) удоб¬но устанавливать на крышах больших домов в городах и рабочих по¬селках. При этом повышается качество принимаемых телепередач и, кроме того, улучшается архитектурный вид зданий. Обычно коэффици¬ент направленного действия ТАКП до¬статочно большой, что обеспечивает по¬вышение отношения сигнал/помеха на входе телевизора.
Скелетная схема ТАКП приведена на рис. 626.
  В качестве собственно антенны желательно применять антенны ти¬па «волновой канал». Основные фидеры и абонентские отводы следует выполнять коаксиальным кабелем.
Схема распределительной коробки приведена на рис. 627. Данные деталей следующие: конденсаторы С типа КТК-1 емкостью 5 пф ±10%, сопротивления R типа ВС-0,25 75 ом ±10%, Катушки индуктивности наматываются медным голым посеребренным проводом диаметром Q,9— 1,1 мм в виде спиралей с внутренним диаметром 4 мм и шагом 2 мм. Катушки Li должны иметь по 3 витка, катушки L2 — по 7 витков.
При включении распределительной коробки ослабление сигнала в основном фидере для первых пяти'каналов не более 1,05 (по напряже¬нию). Коэффициент деления сигнала в распределительной коробке, рав¬ный отношению напряжения на входе коробки к напряжению сигнала на входе абонентского отвода, составляет примерно 16 на частоте 50 Мгц и примерно 11 на частоте 100 Мгц.
Конструкция распределительной коробки показана на рис. 628. На основании из изоляционного материала закреплена пластина из ме¬ди или латуни, на которой размещается монтажная плата из гети-накса. К лепесткам, приклепанным к монтажной плате, припаиваются детали схемы. Коаксиальные кабели крепятся скобками поверх защит¬ной оболочки. Медная оплетка кабелей расплетается, сви¬вается в два жгутика и при¬паивается к «земляным» лепесткам. Распределительная ко¬робка закрывается металлической крышкой — экраном. Выбор типа антенны для приема телевидения
В ближней зоне приема (до 20—39 км от телецентра) обычно применяются простей¬шие малонаправленные антен¬ны (линейный или петлевой по-луволновый вибратор) и толь¬ко в случаях сильно выражен¬ного действия эхо-сигналов или помех применяются двухэлементные или трехэлементные антенны типа «волновой канал».
На расстояниях свыше 20—30 км, но в пределах прямой видимо¬сти (зона прямолинейного распространения волн) применяются главным образом трех- или четырехэлементные антенны типа «волновой канал». Радиус зоны прямой видимости Rnp (в км) можно определить по
формуле
Для выбора типа антенны, обеспечивающей прием в дальней зоне (за пределами прямой видимости), необходимо определить напряженность поля Е в месте приема с учетом рефракции. 
Приведенная формула для расчета напряженности поля является весьма приближенной, так как условия распространения ультракорот
Для выбора типа антенны, обеспечивающей прием в дальней зо¬не (за пределами прямой видимости), необходимо определить напря¬женность поля Е в месте приема с учетом рефракции (криволинейного распространения УКВ в атмосфере)
Примечания: 1. Входные сопротивления для многовибраторных ан¬тенн указаны в предположении, что активным элементом является линейный полуволновый вибратор. При использовании петлевого вибратора входное сопро¬тивление антенны изменится во столько раз, во сколько раз сопротивление петлевого вибратора отличается от сопротивления линейного вибратора.
2. Для многоэтажных антенн указано входное сопротивление каждого этажа.
ких волн зависят от метеорологических процессов в тропосфере а также от рельефа местности, состава и влажности почвы.
Необходимый коэффициент усиления антенны по мощности при полном согласовании антенны с фидером и фидера с входом телевизора 
При выборе типа антенны можно пользоваться табл. вая, что реально нельзя получить полного согласования в антенно-фи-дерном тракте, следует выби¬рать антенну, имеющую не¬сколько больший коэффициент усиления, чем рассчитанный по формуле. Кроме того, при выборе типа антенны нужно учитывать возможности ее из¬готовления, наличие тех или иных материалов, места для установки и т. п., а также назначение антенны.
Если, например, антенна предназначается для «дальнего» приема телевизионных передач нескольких телецентров, расположенных в одном направлении, то целесообразно применить ромбическую антенну; если же телецентры расположены в разных направлениях, то следует исполь¬зовать поворотную антенну типа «волновой канал», у которой можно менять длину вибраторов. 6. ФИДЕРНЫЕ ЛИНИИ, СОГЛАСУЮЩИЕ И СИММЕТРИРУЮЩИЕ УСТРОЙСТВА УЛЬТРАКОРОТКОВОЛНОВЫХ АНТЕНН
Фидерные линии
Фидерная линия передает энергию принятого сигнала от антен¬ны ко входу приемника.
Требования, предъявляемые к фидерным линиям: 1) высокий ко¬эффициент полезного действия (к. п. д.), особенно при дальнем при¬еме; 2) удовлетворительное согласование антенны с фидером и фидера с приемником; 3) отсутствие антенного эффекта (фидер не должен принимать электромагнитные волны).
К. п. д. т)ф — отношение мощности на выходе фидера Рвык к мощ¬ности на его входе Рвк
На рис. 630 приведен график, по которому можно определить
п. д. фидера, подсчитав предварительно затухание р/ для данного
типа фидера. Величины р для некоторых линий при-, ведены в табл. 18 и 19.
К. п. д. фидерной линии т|ф зависит от ее конструкции и от свойств ма¬териалов (провод, изоляция). Кроме того, к. п. д. фидерной линии повышается при улучшении согласования входного сопротивления антенны и входного сопротив¬ления приемника. Согласование антенны и приемника с фидером обеспечивается применением специальных согласующих устройств.
Антенный эффект про¬является в тех случаях, ког¬да нарушается симметрия антенно-фидерной системы. 
Пример Длина волны в свободном пространств: А -4 м (f-= 75 КГц. Определить электрическую длину отрезка кабеля РК-3 дли¬ной 2 м.
Длина волны в кабеле 
Входное сопротивление линии, нагруженной на сопротивление, равное волновому имеет чисто активный характер, не зависит от длины линии и равно волновому сопротивлению. Входное сопротивление разомкнутой или короткозамкнутой линии зависит от ее длины прини¬мая значения от НУЛЯ до бесконечности (для линии без потерь), и яв¬ляется чисто реактивным. Так, например, у разомкнутой линии входное сопротивление равно нулю при электрической длине, равной нечетному числу четвертей волн. У короткозамкнутой линии входное сопротивле¬ние равно нулю при электрической длине ее, равной четному числу чет¬вертей волны. Входное сопротивление равно бесконечности У разомкнутой линии имеющей электрическую длину, кратную четному числу четвертей волн и у короткозамкнутой линии, имеющей электрическую длину кратную нечетному числу четвертей волн. Входное сопротивление той и другой линии не изменяется, если электрическая длина линииСвойства разомкнутых и короткозамкнутых линий широко используются на практике. Отрезки линии длиной в четверть волны являются трансформаторами сопротивлений, или четвертьволновыми трансформа¬торами. Сопротивление нагрузки Rlu включенной на конце четвертьвол¬нового трансформатора, трансформируется на вход в величину 
Таким образом, можно путем изменения волнового сопротивления четвеертьволнового трансформатора изменять его вход¬ное сопротивление, не изменяя сопротивления нагрузки.
Полуволновый отрезок линии можно рассмат¬ривать как трансформатор с коэффициентом трансформации, равным единице, независимо от волнового сопротивления линии.
Типы фидерных линий
Симметричная воздушная фи¬дерная линия (рис. 631, а) выполняется из медных проводов диаметром 2—3 мм, распола¬гаемых параллельно на определенном расстоянии один от другого (а<Х). Для сохранения фикси¬рованного расстояния между проводами вдоль фидера устанавливаются распорки из высокочас¬тотных изоляционных материалов, не ухудшаю¬щих свойств при воздействии окружающей среды. Наилучший изолятор — фарфор. Потери в таком фидере меньше, чем в кабелях марок РК и РД (табл. 18).
При монтаже фидера необходимо распола¬гать провода симметрично относительно окружа¬ющих предметов и относительно земли. Волновое сопротивление двухпроводной воздушной линии (в ом): определяется по формуле 
На рис. 632 приведен график, построенный по этой формуле.
Симметричный двухпроводный фидер из двух свитых проводов в виниловой или резиновой изоляции (рис. 631, б) об¬ладает большими потерями и применяется только в ближней зоне приема. Волновое сопротивление такого фидера около 50—100 Ом.
Симметричный двухпроводный фидер из проводов, заключенных в виниловую изоляцию, выпускается под маркой КАТВ . При монтаже этот кабель нужно располагать на изоляторах возможно даль¬ше от металлических предметов.
Фидер из симметричного высокочастотного экранированного кабеля марки РД характе¬ризуется малыми потерями и не подвергается воздействию помех.
Несимметричные фидеры выполняются из коаксиаль¬ных кабелей марки РК . Помехозащищенность таких фидеров при правильном выполнении симметрирующих устройств выше, чем у симметричных.
Согласующие устройства Если входное сопротивление антенны не равно волновому сопротив¬лению фидера, то часть энергии, принятой антенной, излучается обрат¬но в окружающее пространство. Чтобы не было этих потерь энергии, между зажимами антенны и зажимами фидера включают согласующие устройства или согласующие трансформаторы, позволяющие трансфор¬мировать входное сопротивление антенны в величину, равную волново¬му сопротивлению фидера.
Согласующие устройства приходится включать также между фи¬дером и входом приемника, если вход приемника рассчитан на фидер с иным волновым сопротивлением. В этом случае согласование особенно важно при приеме телевидения, так как при рассогласовании, кроме добавочных потерь энергии, возникают вторичные изображения на эк¬ране телевизора.
Четвертьволновый трансформатор представляет собой отрезок ли¬нии длиной в четверть волны линии . Свойства таких отрезков описа¬ны выше (стр. 719).
Волновое сопротивление QTp четвертьволнового трансформатора для согласования входного сопротивления антенны RA с волновым сопротив¬лением фидера Q. можно определить по формуле. Пример. Определить волновое сопротивление трансформатора Для согласования обычного полуволнового вибратора (RA = 73 ом) с филером, имеющим волновое сопротивление Q = 300 м, QTp= 150 ом.На рис. 633 показаны примеры согласующих четвертьволновых трансформаторов.
Для повышения сопротивления может быть использован транс¬форматор, представляющий разомкнутый четвертьволновый отрезок ли¬нии (рис. 634). Вблизи антен¬ны входное сопротивление от¬резка мало и повышается по мере перемещения к разомкнутым концам. Максимальная величина входного сопротив¬ления определяется по формуле 
Место включения выбира¬ется обычно экспериментально по максимальной величине сигнала на входе приемника.
Такой трансформатор удобно применять в антеннах типа «волновой канал», входное сопротивление которых низкое, а также в одно-проводных антеннах
Недостаток четвертьволновых трансформаторов — узкая полоса про¬пускания. Такие трансформаторы при¬годны для однопрограммных телеви¬зионных антенн.
Экспоненциальный трансформа¬тор представляет двухпроводную ли¬нию с плавно меняющимся волновым сопротивлением (по экспоненциальному закону). На рис. 635 показан эскиз экспоненциального трансформа¬тора, используемого для согласования входного сопротивления одинарной ромбической антенны с волновым сопротивлением фидера 300 ом. Точ¬ками а — а трансформатор подклю¬чается к симметричному фидеру с волновым сопротивлением 300 ом или к симметрирующему устройству с входным сопротивлением 300 ом.
Трансформатор располагается вертикально и является частью снижения антенны. Расстояния между проводами фиксируются распорками из изоляционного материала. Расстояние между соседними распорками 420 мм. Для изготовления трансформатора применяется медный провод диаметром 3 мм. 
Экспоненциальный трансформатор имеет очень широкую полосу пропускания и обеспечивает работу антенного устройства на всех ка¬налах телевизионного вещания.
Использование петлевого вибратора в качестве согласующего уст¬ройства. Входное сопротивление антенны «типа волновой канал» повы¬шается при замене линейного активного вибратора петлевым вибрато¬ром в 4 раза, а при замене тройным петлевым вибратором — в 9 раз. На практике в качестве активного вибратора антенны типа «волновой канал» применяется петлевой вибратор, который конструктивно проще линейного петлевого вибратора.
Если петлевой вибратор выполнить из трубок различных диаметров, то его входное сопротивление изменится (см. § 5 этой главы). При этом пропорционально изменится входное сопротивление многовибраторной ан¬тенны.
Симметрирующие устройства
Симметрирующие устройства применяются в тех случаях, когда необходимо соединить антенну, представляющую собой симметрич-  
ную цепь, с несимметричной фидерной линией, или когда необходимо осуществить переход с симметричного фидера на несимметричный. Иногда симметрирующие устройства включаются между фидером и входом приемника, если вход приемника симметричен, а фидер несим¬метричен, и наоборот.
Компенсационное симметрирующее устройство позволяет полу¬чить полное согласование фидера с антенной, входное сопротивление которой равно волновому сопротивлению применяемого фидера:
Конструктивно такое устройство может быть выполнено либо из отрезков кабеля (рис. 636,а), либо из трубок (рис. 636,6). Расстояние между кабелями или трубками должно составлять 60—80 мм.
Симметрирующая петля представляет собой отрезок коаксиально¬го кабеля с электрической длиной '/г, который соединяет оба симметричных зажима антенны (рис. 637). Несимметричный фидер присоеди¬няется к одному из зажимов антенны.
Длина отрезка кабеля, из которого изготовляется симметрирующая петля, определяется по формуле 
Симметрирующее устройство этого типа является одновременно трансформатором сопротивлений. Для полного согласования с несиммет¬ричным фидером с помощью симметрирующей петли, входное сопротивле ние антенны RA должно быть в 4 раза больше волнового сопротивления применяемого фидера».
Величина волнового сопротивления кабеля, из которого изготов¬ляется петля, не имеет значения. 
Симметрирующее устройство типа U-колена (рис. 638) так же, как и симметрирующая петля, является одновременно трансформатором со¬противлений. Отрезки а — а' и б — б' образуют четвертьволновый транс¬форматор, а отрезок а'— б' представляет собой обычную симметриру¬ющую петлю. Длина отрезка а—а' и б—б' определяется по формуле 
Волновое сопротивление кабеля, из которого изготовляется четвертьволновый трансформатор. можно определить по формуле 
где Rа— входное сопротивление антенны: Q^—волновое сопротивление фидера, идущего к приемнику.
Если входное сопротивление антенны равно волновому сопротив¬лению фидера, то четвертьволновый трансформатор изготовляется из кабеля с таким же волновым сопротивлением; как у фидера. 7. ЗАЗЕМЛЕНИЯ
Необходимость заземления приемника. Приемники, питающиеся от сети переменного тока, не нуждаются в специальном заземлении, так как они заземляются по высокой частоте через питающую сеть бла¬годаря емкости между первичной обмоткой силового трансформатора и сердечником. В некоторых случаях специальное заземление улучшает
прием.
Батарейные приемники всегда работают лучше с заземлением. Хо¬рошее заземление особенно необходимо при приеме на детекторный приемник.
Устройство заземления. Для заземления приемник присоединяют к трубам водопровода или центрального отопления либо к специаль¬ному заземлителю.
Прежде чем присоединить провод заземления к трубе, ее очищают от ржавчины и краски. На очищенное место накладывают свинцовую прокладку, а на нее — скобу (хомутик). Провод заземления припаива¬ют к скобе и по кратчайшему пути подводят к приемнику.
Для устройства специального заземлителя необходима металли¬ческая труба (стержень) диаметром до 5 ел и длиной 3 м. Трубу очи¬щают от ржавчины, краски и других изолирующих материалов и заби¬вают в землю так, чтобы верхний конец был ниже поверхности земли на 0,5—1 м. Затем к трубе приваривают или припаивают стальную про¬волоку диаметром 4—5 мм. Место пайки закрашивают асфальтовым лаком. 
|
|
