Настраивать широкополосную антенну не нужно. После проверки ее работы совместно с телевизором объем, занятый электрическим монтажбм (б и В на рис. 9), заливают компаундом К168. Лучший прием и меньшие помехи от двигателя обеспечиваются при установке антенны над центром горизонтальной поверхности кузова.

Для качественного приема передач только в одном из первых пяти каналов антенну можно выполнить узкополосной с фиксированной настройкой. Для этого группы из позиций 7, 9, 10, 11 (рис. 9) необходимо дополнить двумя лепестками, к которым без соединительных проводников припаивают подстроечный конденсатор емкостью не более 82 пФ. Настройку антенны на частоту сигнала осуществляют визуально по наилучшему изображению или С помощью генератора качающейся частоты, после чего подстроечный конденсатор следует заменить постоянным конденсатором равной емкости. Узкополосная антенна 1 - 5-го каналов имеет преимущества перед широкополосной. Практика телевизионного приема показывает, что из-за нелинейности амплитудной характеристики усилителя и большого количества передающих станций в диапазоне 30 - 100 МГц на выходе широкополосной антенны 1 - 5-го каналов появляются колебания комбинационных частот и продукты перекрестной модуляции. Узкополосная антенна практически нечувствительна к помехам от других передающих станций. Ее размеры меньше, однако, как было показано выше, действующая высота антенны с уменьшением площади рамки уменьшается незначительно, а отношение сигнал/отраженная помеха увеличивается.

Электрическая схема перестраиваемой узкополосной антенны 1 - 5-го телевизионных каналов и УКВ ЧМ радиовещательного диапазона показана на рис. 12. Настройка колебательного контура осуществляется варикапами Д] и Д2 (КВ102В - по 2 шт. параллельно), на которые через резисторы R8, R9 и R10 подается управляющее напряжение с контакта 3 разъема Ш}.

Положив в формуле (8) х=0, находим, что действующая высота такой антенны практически постоянна на всех частотах и составляет около 0,8 м. При большой емкости внешнего конденсатора частота настройки контура верхнего плеча делителя почти совпадает с частотой настройки входного колебательного контура, поэтому в формуле (10) можно пренебречь шумами распределенного сопротивления базы транзистора. На рис. 13 показана зависимость дальности приема передач в зоне прямой видимости от частоты.

Конструктивно узкополосная антенна отличается от показанной на рис. 9 только платой усилителя и наличием второго кабеля для подачи управляющего напряжения. Плата, изображенная на рис. 14, выполнена из двустороннего фольгированного стеклотекстолита, ее вторая сторона - общий провод.

so - " i)3 -

..........i f

Рис. 13. Дальность приема телевизионных радиопередатчиков Московского телецентра на активную

узкополосную антенну.

Более простую конструкцию имеет рамочная антенна, выполненная на стержне из высокочастотного феррита. От обычной феррито-вой антенны, используемой в радиовещательных приемниках длинных и средних волн, она отличается тем, что индуктивность рамки образуется одновитковой катушкой из медной или латунной фольги, ширина которой составляет 0,6 - 0,8 длины стержня. Значение этой индуктивности определяется по известной формуле для катушки с однослойной рядовой намоткой:

где мк - эффективная магнитная проницаемость катушки; 1К - длина катушки. Эффективная магнитная проницаемость катушки лк меньше проницаемости сердечника м:

где 1с - длина стержня.

Действующая высота ферритовой антенны по сравнению с действующей высотой приемной рамки - первый сомножитель в формуле (8) - увеличивается в мк раз, но применение ферритов с высокой магнитной проницаемостью невозможно из-за уменьшения добротности колебательного контура вследствие роста потерь в сердечнике.

На рис. 15 показана зависимость тангенса угла потерь от частоты в высокочастотных ферромагнитных материалах.

Ферритовую антенну можно рассматривать как параллельный колебательный контур с частичным подключением фидера нагрузки, причем для согласования волновое сопротивление фидера, пересчитанное к зажимам контура, должно быть равно эквивалентному сопротивлению последнего при резонансе. Полоса пропускания ненагруженной антенны может быть вдвое меньше полосы частот, занимаемой телевизионным сигналом. При высокой добротности катушки, что бывает на более низкочастотных телевизионных каналах, для получения заданной полосы Дсо колебательный контур необходимо шунтировать сопротивлением

Дш 1=й>3£./Д<а (] - о>Ик tg б/Л(иц},

Шунтирующее сопротивление лучше выполнить из нескольких резисторов, подключаемых параллельно по всей длине катушки. Для согласования колебательного контура с волновым .сопротивлением фидера коаксиальный кабель припаивается непосредственно к витку посредине стержня для первого канала и ближе к краю - на более высоких частотах.

Рис. 14. Плата усилителя активной узкополосной антенны.

Сравнение чувствительности различных типов антенн проводится по их коэффициенту усиления. Лучше та антенна, у которой коэффициент усиления больше. Для малогабаритных рамочных антенн эта величина прямо пропорциональна добротности входного колебательного контура, квадрату действующей высоты приемной рамки и обратно пропорциональна ее индуктивности.

Ферритовая антенна значительно уступает активной, например при использовании феррита ЗОВЧ-2 0 8ДХ XI05 мм на частотах 50 - 200 МГц ее действующая высота и отношение сигнал/шум на выходе в 30 - 15 раз меньше, чем у активной антенны.

В заключение остановимся на выборе антенны, предназначенной для дальнего приема. Сигнал тропосферного распространения претерпевает медленные и быстрые изменения. Зрительные анализаторы интегрируют быстрые изменения, поэтому последние почти не влияют на качество изображения. Угол раствора диаграммы направленности и полоса рабочих частот направленной антенны обратно пропорциональны корню из ее усиления. Анализ показывает, что вероятность случайного приема сигналов дальнего телецентра обратно пропорциональна коэффициенту направленного действия антенны и слабо зависит от чувствительности

приемника. Оптимальной для дальнего приема является малонаправленная антенна. Однако рассмотренные выше варианты непригодны ввиду высокого уровня шумов. Описание выносной автомобильной антенны, удовлетворяющей поставленным требованиям, дано в [4].

В некоторых системах, предназначенных для приема телевидения на транспорте, с целью повышения помехоустойчивости и уменьшения влияния отраженных сигналов применяется несколько антенн, направленных в разные стороны, а их выбор и переключение осуществляются автоматическими устройствами, которые усиливают и детектируют принятые от всех антенн сигналы, сравнивают их между собой и подключают телевизор к антенне, дающей наибольшее напряжение. Электронное переключение занимает от 1 до 5 мкс и не вызывает заметного мелькания изображения. Замирания выходного сигнала минимальны, когда направление на телецентр совпадает с направлением трассы движения.

Рис. 15. Потери в высокочастотных ферритах.

Конструктивно проще устройство для подавления повторных изображений, содержащее управляемую линию задержки, которая входит в цепь отрицательной обратной связи на промежуточной частоте или частоте видеосигнала. Величина задержки и глубина обратной связи устанавливаются автоматически в зависимости от соотношения между амплитудами основного и отраженного сигналов и от временной задержки прямого сигнала относительно отраженного. Используются также узконаправленные антенны с поворотным следящим устройством. Скорость изменения уровня сигнала уменьшается с уменьшением угла раствора диаграммы направленности антенны.

Недостатки подобных методов - громоздкость антенной системы, инерционность поворотного механизма, сложность схем приема, слежения и коммутации. Правильный выбор геометрических размеров обычной антенны позволил отказаться от этих устройств.

Интенсивность повторов, вызванных отраженными сигналами, можно значительно уменьшить, если для передачи и приема использовать электромагнитные волны с круговой поляризацией. Применяемые при этом передающая и приемная антенны рассчитаны для работы с определенным направлением вращения вектора напряженности электрического поля волны. Поскольку при отражении таких волн направление вращения вектора меняется на обратное, отраженный сигнал принят не будет. При использовании круговой поляризации качество приема во многом зависит от передающей антенны. Например, если излучается эллиптически поляризованная волна, которую можно представить в виде суммы двух волн с круговой поляризацией, но с противоположным направлением вращения, то повторы устраняются не полностью.

ГЛАВА ВТОРАЯ

ВЫБОР И ПОДКЛЮЧЕНИЕ ТЕЛЕВИЗОРА

Особенностью телевизионного приема на транспорте является большой диапазон уровней входных сигналов, причем замирания сигналов изображения и звука могут быть статистически независимыми. В связи с этим нежелательно использовать телевизоры, собранные по одноканальной схеме, в которых выделение сигнала звукового сопровождения осуществляется путем детектирования биений несущих звука и изображения: уменьшение уровня последней в результате замирания приводит к исчезновению звука.

В двухканальном телевизоре выделение звука не связано с сигналом изображения, поэтому помехоустойчивость такого приемника выше. Двухканальный телевизор может принимать и радиовещательные программы, которые передаются в УВК ЧМ диапазоне. Рассмотренные телевизионные антенны обеспечивают лучшее качество УКВ ЧМ приема по сравнению с вертикальными штыревыми антеннами. Однако существенным недостатком двухканальной схемы является перенос нестабильности частоты гетеродина селектора каналов на промежуточную частоту звукового сопровождения.