Из воспоминаний любителя

АНТЕННЫЕ БАЙКИ

Эволюция телевизионных антенн напрямую связана с эволюцией и развитием телевидения. В литера­ туре описано большое количество конструкций различных антенн. Среди них есть простые, есть и экзотические конструкции.

Однажды мне попалось описание конструкции уголковой любительской антенны для сверхдальнего приёма телевизионных программ размером 17х3,5х12 метров. Она была создана в начале шестидесятых годов, когда телевидение для многих из нас было ещё экзотикой. Антенна позволяла смотреть программы «из за бугра» и Москвы, с приемлемым качеством, за счёт приёма сигнала, отражённого от верхних слоёв атмосферы. На сегодня в практике телевидения она утратила свою актуальность, но тем не менее вызывает восхищение. Встречались вибраторы, выполненные из двух прокладок головки блока цилиндров трактора С-100, автомобиля ГАЗ-51.

Случалось сталкиваться и с опасными самоделками безрассудных новаторов — антеннами из стеклянных трубок, заполненных ртутью. На практике ни одна «ртутная» антенна не показала превосходства над «волновым каналом». Тем не менее, авторы были уверены, что их антенны — высший класс. К счастью «ртутный» вирус, развившийся в среде шахтных электрослесарей, не получил широкого распространения и быстро угас. В результате не известно, сколько чердаков жилых домов заражено ртутью из разбитых антенн, и по сегодняшний день. Какой вред нанесён здоровью жителей этих домов?

Периодически, при вводе новых каналов телевещания, возникали антенные бумы, сопровождавшиеся мифами о супер антенне. Энтузиасты брались за работу. В результате их творческих усилий и многочисленных экспериментов на крышах домов появлялись конструкции антенн, максимально соответствовавшие условиям приёма. Как правило, это были вариации и комбинации хорошо известных и надёжных конструкций, проверенных временем. Слухи о «суперах» бесследно исчезали, так и не материализовавшись в практические конструкции.

В начале девяностых у нас повсеместно начали создаваться частные телекомпании. Вещание стали вести в метровом и дециметровом диапазонах, как с горизонтальной, так и с вертикальной поляризацией. Сегодня практически в каждом городе есть одна-две телекомпании. Появилось много желающих смотреть как можно больше телепрограмм. В крупных многоэтажных микрорайонах их запросы были удовлетворены системами кабельного телевидения. Состоятельные граждане удовлетворились спутниковыми системами. Остальная часть желающих традиционно обратила свои взоры в сторону антенных комплексов, позволяющих принимать программы разной поляризации с разных направлений. В литературе стали появляться схемы антенных коммутаторов с управлением от селектора каналов. Начался новый антенный бум. Затронул он и нас. К нам стали обращаться с просьбами об изготовлении антенн той или иной конструкции. Иногда возникали дискуссии о достоинствах и недостатках различных антенн, перераставшие в ожесточённые споры. В разгар одного такого спора, для того, чтобы доказать свою правоту в отношении приёма сигнала широкополосной антенной вертикальной поляризации в зоне уверенного приёма, я в течение трёх часов изготовил из двух кусков жести дискоконусную антенну, аналогичную описанной в книге К. Ротхаммеля «Антенны». Вынес её на улицу, воткнул штангу в сугроб и подключил кабель к телевизору. Селектор каналов был настроен на 2 и 6 каналы (горизонтальная поляризация), 3, 11, 12 каналы (вертикальная поляризация). Даже, к моему удивлению, дискоконусная антенна принимала устойчиво сигнал не только вертикальной, но и горизонтальной поляризации, на всех настроенных программах. Оппоненты потерпели фиаско. Дискоконусные антенны, обладая круговой диаграммой направленности, за счёт своей широкополосности обеспечивают приём сигналов вертикальной поляризации в метровом и дециметровом диапазонах в зонах с нормальными условиями приёма.

При всех своих явных достоинствах, им, как и любым другим антеннам, присущи и недостатки. Они абсолютно непригодны для зон неуверенного приёма и при наличии отражённых сигналов.

Для расширения потребительских качеств антенны мы начали экспериментировать с активными дискоконусными антеннами в сочетании с широкоплосными антеннами с круговой диаграммой направленности горизонтальной поляризации. В результате получилась компактная широкополосная активная антенна практически с круговой диаграммой направленности для приёма сигналов с вертикальной и горизонтальной поляризацией «Квант-1 «. С магнитной присоской эта антенна неплохо подходит для автомобилей. С обычной подставкой или кронштейном она может устанавливаться в квартире или на стене дома. Также была разработана аналогичная стационарная активная антенна для индивидуального и коллективного приёма телепрограмм с более высоким коэффициентом усиления «Квант-2» (АТИГ /В-6.2.1-12.1 ).

Для того, чтобы правильно выбрать антенну, необходимо досконально изучить условия приёма. С этой целью мы делаем следующее. На плане местности наносим точку приёма, направления на источники сигналов и на существующие препятствия и объекты отражения сигналов с направлениями отражения к точке приёма. Делаем оценку ситуации. В некоторых случаях приём отражённого сигнала может обеспечить лучшее качество приёма.

Оцениваем уровни сигналов. Для этого можно использовать переносной телевизор с подключённым к цепи АРУ селектора каналов вольтметром. По напряжению АРУ можно судить об уровне сигнала. Для измерений желательно использовать остро направленную антенну «волновой канал» соответствующего диапазона. В зависимости от уровней сигналов принимается решение о целесообразности использования антенного усилителя. Следует учитывать, что большой разброс уровней может вызвать интермодуляционные искажения в усилителе. Необходимо выбирать усилитель с достаточным динамическим диапазоном и обратить внимание на его стойкость к статическим разрядам. После этого принимается решение по конструкции антенн.

Антенные усилители желательно выполнять на транзисторах средней мощности. Не скупитесь. Они позволят обеспечить требуемый динамический диапазон и высокую стойкость к грозовым разрядам. Благо сейчас большой выбор транзисторов.

Усилитель лучше установить на самой антенне. Не стоит излишествовать в коэффициенте усиления. Может возникнуть самовозбуждение. Практика показала, что обычно достаточно одного-двух каскадов. Выходной каскад желательно делать по схеме кабельного усилителя с нагрузкой в конце кабеля. Так легче выполнить согласование.

Во время экспериментов с компактной антенной, а её объём не превышает одного кубического дециметра, мы столкнулись с интересным явлением. Наша лаборатория располагалась в здании из сборного железобетона. Телевизор был включен, селектор каналов был настроен на один из дециметровых каналов, на экране снежили шумы. При переносе антенны, подключённой к телевизору, по помещению, на экране вдруг возникло плотное изображение. Достаточно было сместить антенну на десяток сантиметров из зоны — и изображение исчезало. Мы проверили антенной всё помещение. Явление наблюдалось только в двух точках. Мы повторяли эксперименты несколько раз в течение трёх месяцев. Точки практически не сместились, но в отдельные дни явление не наблюдалось. Вполне вероятно, что пространственное расположение арматурных решёток железобетонных конструкций привело к фокусированию энергии в этих точках. Ни такие ли зоны фиксируют уфологи и экстрасенсы как патагенные? Проверить это можно, обследовав помещение анализатором спектра с антенной-зондом, а затем воспользовавшись услугами экстрасенса. Я полагаю, что наращивание мощности излучения в дециметровом и сантиметровом диапазонах будет иметь определённые последствия. Но это тема для отдельного разговора о безопасности тенденций развития средств связи и телевидения. Она заслуживает более глубокого изучения и обсуждения. Уже сейчас земная цивилизация излучает в телевизионных диапазонах такой поток энергии, что инопланетяне по нему уже давно должны были обнаружить нас и прислать свои приветствия. Странно, что американским политикам ещё не пришло в голову предъявить инопланетянам санкции за нелегальный просмотр их лицензионных программ.

А если без шуток, то я далёк от идей уфологического и религиозного фанатизма, но результат, по­ лученный во время работ над одним заказом, наводит на некоторые размышления о природе возникновения религий и развития цивилизаций.

Однажды нам предложили обеспечить приём телевизионных программ в пионерском лагере, находящемся в глубокой ложбине. Было принято решение на бугре установить антенный комплекс, принимающий сигналы с различной поляризацией и ретранслировать их на тех же частотах с вертикальной поляризацией, в пассивном режиме в направлении лагеря. В лагере на зданиях нужно было установить широкополосные антенны, направленные на ретранслятор. Уровни сигналов в месте установки ретранслятора были достаточными для принятого решения. Оставалось только разобраться с конструкцией приёмной антенны.
После короткого обсуждения для эксперимента сделали широкополосный вибратор, снабдив его на концах дисками, уменьшающими геометрические размеры. Выехали на место и проверили уровни принимаемых сигналов вертикальной и горизонтальной поляризации. Результаты нас вполне удовлетворили. Вернувшись в лабораторию, прорисовали вертикальное и горизонтальное расположение вибраторов. На вертикальном вибраторе нижний диск решили снять, удлинив одну половину вибратора. Но тут же сообразили, что пошли по неверному пути. Сигнал, принятый одним вибратором, тут же будет переизлучён другим. Сделали, проверили — подтвердилось. При соединении вибраторов луч на характериографе «проваливался». Широкополосную крестообразную антенну отставили и начали отрабатывать «паука» — привычную комбинацию полуволновых вибраторов, объединённых в одну конструкцию. Как-то один из сотрудников, проходя мимо широкополосной антенны, шутя, предложил «загнать» её в салон обрядовых услуг, уж слишком похожа на церковный крест. Тут у меня возникла мысль дополнить её прямой и косой перекладиной и посмотреть, что получится. Собрали, проверили на характериографе. Просадка характеристик стала незначительной. Но не это главное. Удивило другое.

Характеристика «креста» была линейной от 10 до 900 МГц. На большие частоты не хватило предела прибора. Взволнованные, мы выставили антенну на площадку и подключили к телевизору. Принимаемый сигнал был плотным на всех программах. В вертикальной плоскости диаграмма была круговой, а в горизонтальной-овальной. Антенну оставили на крыше для дальнейших испытаний, но потом сняли. Некоторые пожилые люди, проходя мимо, крестились. Приходил и священнослужитель, поинтересовался: к какой конфессии относится наш храм? Мы объяснили. Он всё понял. «Крест» установили одному заказчику на чердаке его дома.

Для питания усилителей активных антенн мы разработали без трансформаторный импульсный блок питания БПА-2, включаемый в сеть последовательно с телевизором. Такой блок питания не потребляет электроэнергию при выключенном телевизоре.

Так же был разработан блок питания БПА-1. Мы начали подготовку разработок к серийному производству, но в дело вмешалась политика. Прошла рекламная кампания 1998 года. Выбрали очередного мера, и его команда выжила нас из здания. Теперь в нём частный ЖЭК и делают гробы. Видимо, после закрытия шахт в городе шахтёрской славы возникла другая острая проблема. Тут уж не до телевидения стало.

автор Д. Дуюнов, инженер