The Wall Street Journal опубликовал замечательную статью о том, как молодые американцы открывают для себя телевизионную антенну. Примером прямофокусных антенн могут служить всем известные гигантские антенны астрофизических радиотелескопов.
Телеканалы в составе пакета РТРС-1
Первая антенна значительно уменьшена по сравнению с предыдущей версией, имея размеры 29 × 25 см, что приблизительно соответствует размеру ноутбука Apple MacBook. Разработанная в рамках проекта Фонда перспективных исследований антенна малой высоты профиля, способная работать с широкой полосой частот, вошла в Топ-10 лучших изобретений 2020 года по версии Роспатента. Антенна представляет собой электромагнитный излучатель, создающий электромагнитное поле, которое выходит из передающей антенны на антенну приемника и затем преобразует электромагнитную волну в электрические сигналы. Разбираемся, как правильно настроить ТВ-антенну, если вы собрались провести всё лето на даче.
Что делает наружная антенна сотовой связи и как ее использовать
- Принцип работы антенны
- Разработанная в рамках проекта ФПИ антенна вошла в Топ-10 изобретений 2020 года
- ИТ Блог. Администрирование серверов на основе Linux (Ubuntu, Debian, CentOS, openSUSE)
- Публикации
- Ответы : Что такое антенна?
Видео. Антенны и дураки. Основы антенных устройств
| Передающие антенны: типы, устройство и характеристики | Космическая Tinkoff Black c бесплатным обслуживанием — : LjN8KMWqrСегодня мы с вами наконец-то поговорим про антенны! |
| Разработанная в рамках проекта ФПИ антенна вошла в Топ-10 изобретений 2020 года | Параболические антенны с позиционированием. |
| Open call «Живые и неживые антенны» до 1 августа | «Инженеры-электронщики знают, что антенны отправляют и принимают сигналы в виде волн электромагнитной (ЭМ) энергии, описываемых уравнением Максвелла. |
Open call «Живые и неживые антенны» до 1 августа
Разряды трансформатора были слышны на станции приёма в телефоне, соединённом с высоко поднятым проводом и землёй. В примечании к его высказыванию от составителей сборника документов говорится: «А. Попов никогда не ставил себе в заслугу использование антенн, хотя много работал над их конструкцией». Исследователи относят начало применения в аппаратуре Маркони длинного провода для передатчика и приёмника к осени 1896 года, а по некоторым источникам — к лету 1895 года. Принцип действия Упрощённо принцип действия антенны состоит в следующем. Как правило, конструкция антенны содержит металлические токопроводящие элементы, соединённые электрически непосредственно или через линию питания — фидер с радиопередатчиком или с радиоприёмником. В режиме передачи переменный электрический ток, создаваемый источником например, радиопередатчиком , протекающий по токопроводящим элементам такой антенны, в соответствии с законом Ампера порождает в пространстве вокруг себя переменное магнитное поле. Это меняющееся во времени магнитное поле, в свою очередь, не только воздействует на породивший его электрический ток в соответствии с законом Фарадея, но и создаёт вокруг себя меняющееся во времени вихревое электрическое поле. Это переменное электрическое поле создаёт вокруг себя переменное магнитное поле и так далее — возникает взаимосвязанное переменное электромагнитное поле, образующее электромагнитную волну, распространяющуюся от антенны в пространство. Энергия источника электрического тока преобразуется антенной в энергию электромагнитной волны и переносится электромагнитной волной в пространстве. В режиме приёма переменное электромагнитное поле падающей на антенну волны наводит токи на токопроводящих элементах конструкции антенны, которые поступают в нагрузку фидер, радиоприёмник.
Наведённые токи порождают напряжения на входном импедансе приёмника. Характеристики антенн Электромагнитное излучение, создаваемое антенной, обладает свойствами направленности и поляризации. Антенна как двухполюсник обладает входным сопротивлением импедансом. Реальная антенна преобразует в электромагнитную волну лишь часть энергии источника; остальная энергия расходуется в виде тепловых потерь.
Это массивная конструкция, которая стоит в разы дороже, чем уличные и тем более комнатные устройства. Антенна состоит из большой тарелки из металла окрашенной в белый цвет, которая выступает в роли экрана для фокусировки спутниковой трансляции. Попавшие на нее волны улавливаются конвертером, который выполнен в виде небольшой головки размером немного меньше кулака. Он настраивается на определенный спутник и принимает все телеканалы, которые тот передает. Количество конверторов на антенне отличается в зависимости от региона, но редко превышает 3 штуки. Сигналы обычных трансляторов на земле и спутниковых отличаются, поэтому телевизор не может их воспринимать. В связи с этим между инвертором и телевизионным экраном устанавливается ресивер. Он представляет собой небольшое устройство, габариты которого немного меньше чем DVD приставки. Его задача заключается в трансформации спутникового сигнала в стандартный для телевизора. Обычно, если в доме имеется два телевизора, то для каждого из них потребуется отдельная ТВ антенна, что обусловлено спецификой конвертера. При приеме одного канала со спутника он не может одновременно обрабатывать другой канал. Иными словами, если провести такое подключение, то все телевизоры будут показывать один телеканал. Сравнительно недавно данная проблема была решена. Появились универсальные конвертеры, которые позволяют проводить подключение к двум телевизорам, сохранив возможность просмотра разных каналов. В их конструкции предусматривается два входа для подключения коаксиального кабеля. К сожалению, конструкция не идеальна. При выборе такого конвертера, будет использоваться одна ТВ антенна, но все равно к каждому телевизору потребуется подключить по ресиверу. Спутниковые устройства передают на телевизор намного более качественный сигнал, чем наземные станции, поэтому пользуются большой популярностью, особенно в регионах, где трансляторы находится очень далеко. Даже вместе с очень сложным рельефом удастся смотреть телевизионные программы с идеальной картинкой, что было бы невозможно при использовании наружной антенны. Помехи при трансляции со спутника могут возникать только в случае сильной грозы или интенсивного снегопада. Спутниковые антенны имеют массу преимуществ. Они безусловно лучше остальных видов, но у них имеется и недостаток. Помимо большей стоимости, они требуют квалифицированного обслуживания. Провести их установку самостоятельно вряд ли удастся, поскольку нужно изначально проверить качество сигнала и выставить тарелку в правильном направлении под нужным углом. Кроме этого, чтобы ресивер работал правильно, необходимо записать частоты каналов трансляции, которые периодически меняются. После прошивки можно будет просматривать все каналы на протяжении нескольких месяцев, после чего некоторые из них начнут исчезать, пока из сотен не останется всего несколько штук. Потребуется снова проводить перепрошивку.
Антенна может быть, как коротеньким проводком, так и наисложнейшим инженерным сооружением. Но всё начинается с простого. Этот фильм — введение в мир антенн. Как устроены простейшие антенны: диполь и гроунд-плейн ground plane.
В сопротивлении излучения нет ничего особенного. Вернее не так. Сопротивления излучения в физическом смысле не существует, это аналитическое значение, которое используется для определения КПД антенны. Проще всего представить себе сопротивление излучения как ту активную компоненту полного сопротивления всей антенны, которая тратится на излучение. Вообще-то есть термин «потери на излучение» и это полезные «потери», если мы говорим об антенне, но это не равно сопротивлению излучения, так что не путайте. Нет никакого воображаемого сопротивления среды воображаемому излучению в нее или что либо еще — есть разные свойства вроде диэлектрической проницаемости, которые мы рассматривать пока что не будем. Еще в антенне есть сопротивление потерь в виде сопротивления проводника, которое тратится на его нагрев, различные потери в конструктивных элементах и согласующих звеньях. Знание сопротивления излучения необходимо для понимания КПД антенны: у некоторых антенн сопротивление излучения может составлять единицы и доли Ома при том, что сопротивление потерь в разы больше, что значит что КПД такой антенны крайне низок несмотря на то, что в остальном ее конструкция адекватна. В простых антеннах вроде рассматриваемого диполя или граундплейна, сопротивление излучения близко к полному сопротивлению самой антенны, потому что потери в проводнике сравнительно малы, но в любом случае это не тождественные понятия. Вернемся к диполю. Пока мы подаем энергию в его геометрическом центре, где ток максимален, а напряжение минимально, сопротивление излучения невелико. Теоретически оно равно приблизительно 73 Омам, а практически немного меньше в зависимости от относительной толщины материала. Это очевидно влияет на КПД антенны. Но, для наглядности, будем рассматривать именно диполь. По мере смещения точки питания от центра к краю мы увидим, что ток падает, а напряжение растет, то есть растет сопротивление излучения, которое достигнет своего максимума при питании с конца. На все остальные характеристики антенны это обстоятельство не влияет, она по-прежнему излучает с той же диаграммой направленности, а значит, имеет ту же эффективность излучения но не КПД всей антенны в сборе, потому что КПД зависит от относительных потерь. Полное сопротивление антенны равно напряжению в точке питания, деленному на отдаваемый ток. А состоит оно из, как мы уже выяснили, сопротивления излучения, на котором мы полезно теряем энергию на нужное нам излучение, и сопротивления потерь, на котором мы теряем энергию бесполезно. Разными способами мы можем влиять на полное сопротивление антенны. Не меняя геометрию, мы можем смещать точку питания. Мы можем использовать различные трансформирующие элементы включая буквально трансформаторы с обмотками на тех частотах, на которых их применение рационально. На эффективность излучения антенны все эти манипуляции никак не влияют и нужны только для согласования антенны с генератором передатчиком. Например, полуволновый диполь с питанием по центру, сопротивление которого составляет приблизительно 73 Ома, через простой трансформатор 1:4 может быть согласованным с генератором, рассчитанным на антенну сопротивлением 18 Ом или 300 Ом — смотря как подключить выводы. На работе антенны это не скажется никак, кроме влияния потерь в трансформаторе на КПД всей конструкции в сборе. Если вам кажется, что у антенны есть только монополь — некий штырь, кусок провода или просто дорожка на печатной плате, то на самом деле это вариант граундплейна, у которого нет специально выделенных радиалов, но радиалами служит земля, тело оператора портативной радиостанции, например или земляные полигоны на плате. Потери в таких радиалах очевидно больше, чем в специально созданных как часть антенны, поэтому КПД таких конструкций всегда ниже, равно как и степень согласования импедансов из-за непредсказуемости ситуативных вместо расчетных радиалов.
Виды и основные характеристики антенн
- Антенна - виды и принцип работы
- Инструкция по выбору антенны для цифрового телевидения
- Инструкция по выбору антенны для цифрового телевидения
- Телеканалы в составе пакета РТРС-1
- Выбор антенны ля телевизора
Что такое антенна, виды антенн и их применение в радио и связи
Коэффициент усиления антенны измеряет насколько эффективно антенна посылает и принимает сигнал в определенном направлении. Антенна в режиме передачи преобразует энергию поступающего от радиопередатчика электромагнитного колебания в распространяющуюся в пространстве электромагнитную волну. Качество приёма на безмачтовую антенну примерно такое же, как и на антенну с сосредоточенной ёмкостью. Попробуем разобраться, как работают антенны и почему электромагнитная энергия из комфортного проводника излучается в чужеродный диэлектрик, причем обойдемся без матана, что потребует, разумеется.
Что делает наружная антенна сотовой связи и как ее использовать
- Про антенны для самых маленьких / Хабр
- Что такое #антенна?
- Словарь Ушакова
- Что такое антенна, виды антенн и их применение в радио и связи, обозначение антенн на схемах
- Ранее вы смотрели
- Содержание
Эфир, спутник, кабель, интернет. Чем различаются варианты цифрового ТВ
Такой вид устройства делится: Прием сигнала; Распространение волн. Принцип работы Любое устройство передачи и приема волн имеет в своем составе металлические элементы, которые обладают хорошей проводимостью тока. Благодаря источнику электроэнергии ток проходит через всю длину металлического прута или корпуса устройства и образуя вокруг себя магнитное поле. Переменное действие электромагнитного поля, которое возникает при подаче тока, образует волну, распространяющуюся от антенны. Таким образом, преобразовывая ток электричества в электромагнитную волну, получается устройство для распространения.
Эфирное вещание всегда происходит в реальном времени: на экране появляется та информация, которую в данный момент транслирует телевизионная станция. Как работает спутниковое ТВ Для этой системы нужно 4 компонента: наземная передающая станция, спутник над орбитой Земли, принимающая антенна и ресивер. Наземная передающая станция получает сигнал от телевизионного канала и отправляет его к спутнику. Последний находится на орбите и вращается вокруг Земли с той же скоростью, что наша планета.
Благодаря этому спутник все время «висит» над определенной территорией. Он усиливает полученный сигнал и отправляет его конкретным абонентам. Оператор заранее устанавливает у них дома специальный комплект оборудования: принимающую антенну спутниковую тарелку и ресивер — он расшифровывает полученный сигнал и отправляет его на телевизор. Территория, которую может охватить спутник, называется зоной покрытия. Обычно это значительная поверхность, в десятки тысяч квадратных километров. Такой способ связи дает достаточно устойчивый сигнал. Однако на его качество влияет окружающая среда: чем сильнее облачность, тем сигнал слабее. Кроме того, нельзя устанавливать спутниковую антенну рядом с высокими зданиями, деревьями, возвышенностями.
Они могут помешать приему данных. Как работает кабельное ТВ Оператор обустраивает специальные станции, где принимает сигналы от различных телеканалов. С этих станций к квартирам подводят провода, и по ним информация доходит до телевизоров подключенных абонентов. Раньше оператор проводил в квартиры специальный шнур. Сейчас сигнал можно передавать по оптоволоконному интернет-кабелю. Современные телевизоры приспособлены для приема кабельного сигнала. Если же модель более старая, потребуется специальная приставка, она будет служить «буфером» между телевизором и кабелем. Обычно при таком способе подключения абонент получает намного больше каналов, чем в случае эфирного вещания.
Внешне она представляет собой параболический отражатель зеркало , который собирает сигнал в фокусе, где установлен конвертор, усиливающий и преобразующий частоту сигнала в приемлемую для передачи далее по кабелю в приемник спутниковый ресивер. Назначение ресивера - выбор канала для просмотра и преобразования поступившего сигнала в форму, приемлемую для подачи на вход домашнего телевизора. Таким образом, комплект аппаратуры для приема программ с любого спутника состоит минимум из трех главных элементов: антенны, конвертора и ресивера. Основными и наиболее используемыми являются антенны с зеркалом в виде параболоида вращения. Они делятся на два основных класса: прямофокусные фото 1 и офсетные. Примером прямофокусных антенн могут служить всем известные гигантские антенны астрофизических радиотелескопов. В самом центре такой антенны, на ее оси в фокусе, находится конвертор, который вместе с крепежными приспособлениями слегка затеняет полезную поверхность зеркала антенны.
Правда, с увеличением общей площади антенны этот эффект становится менее значительным. За счет того, что ось прямофокусной антенны всегда нацелена на спутник, она как бы "смотрит в небо". Офсетная антенна отличается от прямофокусной тем, что "смотрит вниз": ее фокус находится не на оси антенны, а внизу. Поэтому конвертор не затеняет полезную площадь зеркала. К преимуществам офсетной антенны относится и то, что крепится она почти вертикально. Это исключает скопление в ее "чаше" атмосферных осадков, которые способны очень серьезно влиять на качество приема. В зависимости от географической широты угол наклона офсетной антенны немного меняется.
Изготавливают спутниковые антенны из алюминия или стали. Уровень принимаемого сигнала, а следовательно, и качество и количество каналов зависят от диаметра "тарелки". Тот же диаметр годится и для спутника Sirius, но лишь в хорошую погоду. А для хорошего приема всех каналов со спутника Astra требуется установить антенну диаметром 1,8 м. В комплект любой спутниковой антенны кроме параболического отражателя зеркала входит система подвески и крепления. В соответствии с типом подвески антенны подразделяются на азимутальные полное техническое название этого типа - азимутально-угломестная, то есть осуществляющая наведение по азимуту и углу места и полярные. В азимутальном варианте антенну настраивают на какой-либо спутник и жестко ее фиксируют фото 2.
Полярная подвеска получила свое название из-за того, что ось, вокруг которой в этом случае вращается антенна, направлена на Полярную звезду. Полярная подвеска позволяет при помощи рычага - актюатора с электрическим приводом перенацеливать антенну с одного спутника на другой. Благодаря этому у пользователя появляется возможность принимать телевизионные программы с нескольких спутников. Поворотом антенны в этом случае управляет специальное устройство - позиционер, нацеливающее антенну по командам ресивера. Существует, однако, возможность просмотра программ с двух спутников и при неподвижной без актюатора, позиционера и полярной подвески антенне. Для этого возле первого конвертора закрепляется второй, но не в фокусе антенны, а рядом с ним фото 3. Антенна "смотрит" на один спутник, но в "поле ее зрения", немного сбоку, попадает и второй спутник.
Соответствен но сигнал с него собирается антенной не в фокусе, а также немного сбоку. Туда и устанавливается второй конвертор. Обычно прием сигнала с двух спутников возможен, если их орбитальные позиции различаются не более чем на шесть-семь градусов. Можно, наконец, принимать сигналы разных спутников и с помощью нескольких антенн, наводя на каждый из них отдельную "тарелку". Следующий компонент приемной спутниковой системы - конвертор. Конструктивно он состоит из трех частей: самого конвертора, поляризатора и облучателя. Облучатель предназначен для лучшей фокусировки электромагнитного сигнала на волноводный вход конвертора.
Для прямофокусной и офсетной антенн применяются несколько различные конструкции облучателя. У большинства современных прямофокусных спутниковых антенн этот параметр равен примерно 0,3-0,4, а у офсетных антенн он составляет 0,5-0,6. В соответствии с этим облучатели для прямофокусных и офсетных антенн изготовляются с разным "углом раскрыва". Между облучателем и конвертором монтируется поляризатор. Поскольку телевизионные сигналы от подавляющего большинства спутников имеют вертикальную и горизонтальную поляризацию, приемная система должна отделять одну поляризацию от другой и принимать каждую из них в отдельности. Для решения этой задачи и предназначен поляризатор.
Достоинствами активных антенн являются более компактные размеры и простая конструкция, чем у пассивной антенны с тем же уровнем усиления. В то же время усилитель неизбежно добавляет шумы к принимаемому сигналу, а также несколько его искажает. Еще он усиливает не только сигналы мультиплексов, но все, которые оказываются в зоне и полосе приема антенны. И если суммарная мощность таких сигналов оказывается велика, то это может привести к перегрузке усилителя и серьезным искажениям сигнала. Базовой характеристикой любой антенны является ее диаграмма направленности. Это объемный график, отражающий коэффициент усиления КУ сигналов, принимаемых антенной с разных направлений. Диаграмма определяет и возможность усиления полезных сигналов, и отстройку от помех. На этом мы пока остановимся и дадим слово экспертам. Как подойти к выбору антенны Первый и основной вопрос, которым, скорее всего, задастся покупатель антенны, звучит так: можно ли самостоятельно определить, какая антенна подойдет для приема в моих условиях в городской застройке или за городом? И если можно, то как? Наши комментаторы разделились на две группы. Одни считают, что антенны в большинстве случаев можно выбрать самостоятельно путем несложного анализа. По мнению других, работает только метод проб, так как все обстоятельства учесть невозможно, но привлечение специалистов может сильно сократить процесс перебора. Начальник отдела оптовых продаж и маркетинга компании «Ланс» Игорь Лукашев предложил пошаговый алгоритм решения этого вопроса. По его мнению, если нужна антенна на дачу, то необходимо: 1. Зайти на сайт РТРС. РФ и открыть интерактивную карту России. Выбрать ближайший передающий телецентр. Определить расстояние от телецентра до дома и далее руководствоваться следующими цифрами: если расстояние от дома до телецентра не превышает 50 км, а количество телевизионных точек в доме не более четырех, следует выбрать антенну «Волновой канал» длиной от 90 до 140 см; если вы удалены от телецентра на 50—70 км, то антенна должна иметь длину 2—2,4 м при таком же количестве ТВ-точек; если количество ТВ-точек больше или расстояние превышает 70 км, то потребуется антенна с усилителем. Городским жителям в большинстве случаев достаточно комнатной антенны. Оптимальной будет антенна дециметрового диапазона 470—862 МГц , без всевозможных телескопических выдвигающихся элементов, так как прием метрового диапазона уже не актуален. При отсутствии прямой видимости телебашни или на окраине города комнатной антенны может оказаться недостаточно. Чтобы подстраховаться, лучше одолжить у кого-нибудь комнатную антенну для проверки или расспросить об условиях приема ближайших соседей. Горожанам, не желающим проводить подобное расследование, возможно, придется по вкусу универсальный совет нашего форумчанина Sol. По его наблюдениям, «пассивная антенна с волновым каналом невысокой направленности и КУ 12 ДБ практически всегда дает приемлемые результаты в городе и, в большинстве случаев, в пригороде, если, конечно, она установлена не в подвале». Особенности разных конструкций антенн, а также сферы применения активных, то есть оснащенных усилителями моделей, мы подробнее рассмотрим во второй, технической части статьи.
Что такое антенны: виды, применение, общие понятия
Как они различаются и что такое «направленная антенна»? В этой статье также кратко будут разобраны вопросы взаимодействия их радиоволнами и разобраны принципы действия некоторых типов устройств. Антенна для дачи Мы настолько привязались к телевизору, что без него нам определённо некомфортно. В данном видео мы расскажем, что такое антенна.