Целью данной статьи является введение рядового пользователя и ознакомление его с радио приемо-передающими устройствами - антеннами. Также статья должна помочь читателю в выборе подходящей антенны для тех или иных целей.
Беспроводная передача и прием радио/телепрограмм, мобильной и интернет связи осуществляется с помощью радиоволн. Антенна – это устройство, предназначенное для излучения и приема радиоволн с заданной частотой. Частота является одним из основных критериев определяющих конструкцию антенны, то есть её вид. Частота радиоволн колеблется от 30 КГц до 30000 ГГц. Столь широкий спектр частот для удобства оперирования был разбит (разделен) на диапазоны, которые получили соответствующие названия. Ниже представлена таблица с диапазонами частот.
Таблица 1. Диапазоны частотДиапазон волн Обозначение Длина волны Диапазон частот
Сверхдлинные волны СДВ Более 10000 м Менее 30 КГц
Длинные волны ДВ 10000 – 1000 м 30 – 300 КГц
Средние волны СВ 1000 – 100 м 300 – 3000 КГц
Короткие волны КВ 100 – 10 м 3 – 30 МГц
Ультракороткие волны УКВ от 10м до 0.1мм 30 МГц – 3000 ГГц
Ультракороткие волны имеют ряд отличий от более длинных волн при распространении в пространстве. Из-за отличительных особенностей данные волны преимущественно используются в телевидении, радио и иной связи. Для удобства данный диапазон также был разбит еще на ряд диапазонов. Ниже представлена таблица поддиапазонов ультракоротких волн (УКВ).
Таблица 2. Поддиапазоны частотДиапазон волн Обозначение Длина волны Диапазон частот
Метровый МВ 10 – 1 м 30 – 300 МГц
Дециметровый ДВ 100 – 10 см 300 – 3000 МГц
Сантиметровый Ku 10 – 1 см 3 – 30 ГГц
Миллиметровый Ka 10 – 1 мм 30 – 300 ГГц
Субмиллиметровый K 1 – 0.1 мм 300 – 3000 ГГц
Так как тематика нашего сайта www.domega.com.ua ограничивается антеннами, используемыми в бытовых целях, мы рассмотрим антенны, применяемые для приема телевизионных передач, радио передач, беспроводного интернета и мобильной связи.
Прежде чем перейти к рассмотрению видов антенн, необходимо понять, как работает антенна. Принцип работы антенны предельно прост. Вся система связи в целом состоит из трех элементов: передающей антенны, радиоволн распространяющихся в пространстве и приемной антенны. Вначале формируется сигнал телевизионный, радио, аудио, видео, цифровой и т.д. Затем этот сигнал усиливается и подается на передающую антенну. Передающая антенна начинает излучать радиоволны. Дальше радиоволны распространяются в пространстве и на своем пути встречают приемные антенны. Попадая на приемные антенны, радиоволны вызывают в них появление такого же электрического сигнала, как и на передающей антенне. Возникший такой в приемной антенне сигнал называется «принятым». Вот и все.
А теперь несколько важных моментов связанных с приемом сигнала. Во-первых, чтобы в приемной антенне появился сигнал, антенна должна иметь определенную конструкцию. Под словом «определенную» нужно понимать, точные формы и геометрические размеры. Во-вторых, принятый сигнал во много раз слабее сигнала на передающей антенне. Поэтому приемная антенна должна обеспечить полученного сигнала или, хотя бы, его минимально возможное ослабление. В-третьих, нет ничего идеального, поэтому приемная антенна будет вносить те или иные собственные искажения в принимаемый слабый сигнал, а также искажения паразитных сигналов - помех, которые излучают другие источники подобных сигналов. По этой причине еще одним требованием к антенне, является внесение минимальных искажений и помехозащищенность.
Говоря техническим языком, речь идет о входном сопротивлении, согласовании антенны с фидером, коэффициенте стоячей волны, коэффициенте направленного действия, диаграмме направленности, коэффициенте усиления, полосы пропускания, коэффициенте искажений, коэффициенте полезного действия и ряда других параметров.
А говоря «по-русски», если не будут выдержаны (соблюдены) указанные выше параметры, эффективность антенны будет сведена к нулю. То есть, даже если у Вас будет профессиональное (возможно дорогостоящее, импортное) оборудование, но будет некачественная/неэффективная антенна, Вы никогда не получите обещанного качества изображения и звука или скорости интернета. Как вы понимаете из сказанного выше, антенна это сложное устройство, как в производстве, так в настройке и установке. А естественным будет и тот факт, что качественная антенна, не может быть дешевой. Есть правда и хорошая новость. В последнее время наметилась тенденция перехода на цифровые форматы вещания. Цифровой формат, характеризуется хорошей помехозащищенностью, поэтому требования к антеннам несколько упростятся, а это в свою очередь будет способствовать к удешевлению антенн. К примеру. В Украине окончательный переход на цифровой формат вещания телевидения ожидается к 2015 году. Но стоит заметить тот факт, что эффективно использовать такие антенны можно там, где есть мощный источник сигнала – телевышка, ретранслятор. Для качественного приема сигнала в удаленных местах, таких как села, коттеджные городки, все сказанное выше про качество и эффективность остается в силе.
Итак, мы подошли к главному, как подобрать и выбрать правильно антенну из такого множества. Зачастую руководствуются двумя критериями, чтобы антенна была маленькой и «дальнобойной». С технической точки зрения это габаритные размеры антенны, коэффициент стоячей волны (КСВ) и коэффициент усиления (КУ) (в городских условиях еще и диаграмма направленности). Если с размерами все понятно, то с коэффициентами ситуация следующая. Чем выше значение КУ и чем ближе значение КСВ к 1 тем лучше. Более детально вопрос выбора антенны среди антенн будет рассмотрен позже в последующих статьях, а сейчас остановимся на том, какого типа антенны используются в быту.
В следующей таблице представлены типичные конструкции антенн, а так же сфера их использования.
Таблица 3. Конструкции антеннРисунок Название Сфера применения
Логопериодическая антенна Телевидение, радиосвязь
Волновой канал (Уда-Яги) Телевидение, мобильная связь,
радиосвязь, мобильный интернет,
wi-fi, CDMA, GSM
Рамочная антенна Телевидение, радиосвязь
Полуволновой вибратор Телевидение, мобильная связь,
радиосвязь, мобильный интернет,
wi-fi, CDMA, GSM
Антенна бегущей волны Телевидение, радиосвязь
Симметричный вибратор Телевидение, радиосвязь
Панельная антенна Wi-Fi
Антенна "Грибок" (разновидность конусной) Wi-Fi
Офсетная антенна Спутниковое ТВ,
Wi-Fi
Подытожим данную статью:
Конструкция антенны зависит от ее назначения и частотного диапазона, в котором она работает.
Антенна должна быть качественной.
При выборе антенны необходимо руководствоваться такими параметрами как КУ, КСВ, диаграмма направленности.
В следующий раз мы постараемся пролить свет на телевизионные антенны аналогового телевидения - разновидности телевизионных антенн, их особенности, рекомендации по выбору.
Источник http://domega.com.ua
DOMEGAПросмотреть статью с картинками
