Передающие телевизионные антенны

Для передачи телевизионного вещания применяют преимущественно многовибраторные антенны. Вибраторы таких антенн должны быть широкополосными. Расширить полосу пропускания можно применением вибраторов с малым волновым сопротивлением и использованием схем с компенсацией реактивной составляющей входного сопротивления. На первых телевизионных станциях в нашей стране применялись вибраторы Б. В. Брауде, представля­ющие собой плоский вибратор, совмещенный с короткозамкнутым шунтом. На рис. 11.8,а приведена конструкция вибратора Б. В. Брауде и его эквивалентная схема. Реактивные составляю­щие входных сопротивлений вибратора и шунта имеют разные знаки и частично компенсируются. Наличие нулевого потенциала точке короткого замыкания шунта позволяет крепить вибратор опоре в этой точке без изоляторов. Это упрощает грозозащиту.

11.8. Плоские вибраторы: Рис. 11.9. Панельные антенны:

а - Брауде; б — в форме трапеции; а — волновый вибратор; б — панель с

е — Ж-образный цилиндрическими одноволновыми вибраторами;

в- панель с плоскими полуволновыми вибраторами

В вибраторе Брауде проводники возбуждаются токами разных амплитуд. Объясняется это тем, что по мере продвижения по шунту напряжение от максимального значения в точках питания падает до нуля в точке короткого замыкания. То­ки в проводниках можно выровнять, выполнив плечи вибратора в форме трапеции. Для этого в точках, расположенных ближе к короткозамыкателю, длину горизонтальных проводников берут ре­зонансной, т. е. близкой к значению (рис. 11.8,6), а проводники, расположенные ближе к точкам питания, укорачиваются. С укорочением вибратора появляется реактивная составляющая и его входное сопротивление возрастает. Большое распростране­ние получили Ж-образные вибраторы,совмещающие в себе два плоских трапецеидальных вибратора (рис. 11.8,а). Питание подводится к середине вибратора, в том месте, где расположен корот­кий горизонтальный проводник. Входное сопротивление вибратора равно 150 Ом (по 75 Ом на плечо), полоса пропускания

В передающих антеннах часто применяют симметричные одноволновые вибраторы ( ) цилиндрической формы, выполненные из труб диаметром примерно 0,02,. Крепление волновых вибраторов к апериодическому рефлектору осуществляется в точке нулевого потенциала, расположенных в центрах плеч вибратора, посредством «металлических изоляторов» — стрежней или труб длиной, приблизительно равной 0,25. Входное сопротивление одноволнового вибратора при небольшой расстройке изменяется аналогично сопротивлению параллельного контура, т. е. при имеет емкостный, а при — индуктивный характер. Для расширения полосы пропускания одноволнового вибратора между каждым его плечом и симметричной линией включают последовательно разомкнутые шлейфы, располагая их внутри виб­ратора (рис. 11.9,а). Длины шлейфов берутся равными 0,25ср.

Симметричный одноволновый вибратор имеет относительно большое входное сопротивление (250... 500 Ом). В кон­структивном отношении удобно из двух (или нескольких) вибра­торов с апериодическим рефлектором создавать блок — панель. На рис. 11.9,6 показана панель антенны, состоящая из двух одноволновых вибраторов 1 цилиндрической формы, расположенных над апериодическим рефлектором 2, имеющим решетчатую конструкцию. Вибраторы укорочены (см. § 7.7) и соединены между собой симметричной линией 3, к центру которой подключается симметрирующее устройство 4. Панель имеет несимметричный коаксиальный вход с сопротивлением 75 Ом. Переход от коаксиальной линии к симметричной осуществляется посредством симмет­рирующей приставки длиной 0,25. Подбором волнового сопротивления симметричной линии обеспечивается согласование.

На рис. 11.9,в приведена панель из двух полуволновых вибра­торов 1, выполненных из стальных оцинкованных полос сечением 10х60 мм2 для работы в IV ТВ диапазоне. Начальные участки вибраторов для лучшего согласования выполнены в виде конуса, концы вибраторов закруглены. Симметричная двухпро­водная линия 3 выполняется из труб диаметром 20... 35 мм и длиной, равной средней длине волны ди­апазона, замкнутая на концах. Расстояние между вибраторами берут равным 0,5. Согласование осуществляется подбором рас­стояний от вибраторов до короткозамыкающих мостиков 5.

Горизонтальный симметричный или Ж-образный вибраторы в горизонтальной плоскости имеют ДН в форме восьмерки. Для Формирования ненаправленной ДН применяют системы из двух вибраторов, расположенных перпендикулярно друг другу, или из нескольких панелей, образующих кольцевую решетку (см. рис. 8.7). В так называемой турникетной антенне два симметричных петлвевых или Ж-образных вибратора располагаются перпендикулярно друг другу (рис. 11.10,а) и плечи соседних вибраторов питают со сдвигом по фазе на 90° (переменно-фазное питание).

Та­кие антенны выполняются с относительно небольшим КУ – 10 дБ. Для его повышения необходимо увеличивать число этажей в антенне.