Рис. 1. КВ- и УКВ-направленные антенны:
а — полуволновой диполь; б — синфазная антенна; в — волновой канал (Уда-Яги).
УКВ плохо огибают сферическую поверхность Земли и совсем не отражаются ионосферой, поэтому для расширения зоны действия ТВ-передатчиков их располагают на высоких мачтах и башнях; пример тому — Останкинская телебашня в Москве, радиус зоны «прямой видимости» с которой достигает 100 км. Чтобы сконцентрировать излучаемую мощность в направлении на горизонт, передающие диполи располагаются на мачте в несколько этажей горизонтально или вертикально, в соответствии с требуемой поляризацией излучения. В Москве и во многих других больших городах принята горизонтальная поляризация, следовательно, и приемные диполи должны располагаться горизонтально.
Дипольные антенны были широко распространены на заре телевидения, в конце 40-х и до 60-х годов прошлого века, когда программ и, соответственно, каналов было мало. По мере увеличения числа каналов и освоения дециметрового (ДМВ) диапазона дипольные антенны уже не могли перекрыть столь широкого диапазона длин волн. Тогда появились «трехэтажные» коллективные антенны, нижний этаж которых работал в низкочастотной части метрового (МВ) диапазона (48–88 МГц), средний — в высокочастотной части МВ (175–230 МГц), а верхний — на ДМВ (470–700 МГц). Такие антенны до сих пор можно увидеть на крышах некоторых старых зданий. Сигналы перечисленных диапазонов усиливали, суммировали и подавали в домовую сеть.
Индивидуальному телезрителю такие антенны слишком сложны, хотя на некоторых дорогих дачах можно увидеть такие устройства. Промышленность и радиолюбители стали искать компромиссы. Было замечено, что «толстый» диполь имеет весьма широкую полосу пропускаемых частот, и вдали от резонанса хоть и появляется реактивное сопротивление, но оно не превосходит сотен Ом. Кроме того, используются и более высокочастотные резонансы — волновой и полутораволновой. Появились самодельные «баночные» антенны, неплохо работающие в верхней части МВ и на ДМВ.
В отличие от примитивных антенн, где кабель присоединяется оплеткой к одному плечу диполя, а жилой — к другому, в данной конструкции использована симметрирующая петля из кабеля, одновременно трансформирующая сопротивление кабеля 75 Ом в 300 Ом, более подходящее для антенн, работающих на волновом резонансе. Схема соединений в этом устройстве показана на рисунке 2.
Рис. 2. Симметрирующее устройство.
К сожалению, это симметрирующее устройство тоже не отличается широкополосностью. Длина кабеля L должна равняться половине длины волны с учетом укорочения в кабеле (примерно 1,5).
Более простые широкополосные диполи, содержащие по два «уса», соединенных в точке питания и разведенных концами, использованы в широко распространенной «польской» антенне, показанной на рисунке 3.
Рис. 3. «Польская антенна»
По схеме это «четырехэтажная» синфазная антенна с решетчатым рефлектором. Она «соткана» из компромиссов. Рефлектор работает лишь на тех длинах волн, где его горизонтальный размер больше полуволны, по сути, только на ДМВ. Для улучшения приема на верхних каналах ДМВ добавлены короткие директоры. А чтобы антенна хоть как-то работала на МВ, верхние «усы» верхнего диполя сделаны длинными. Антенный усилитель (коробочка в центре) компенсирует часть недостатков антенны, но требует питания и выходит из строя при первой же грозе. Видимо, поэтому немало «польских» антенн можно найти на мусорных свалках.
Реанимировать подобную антенну удается следующим способом: разобрать и тщательно зачистить напильником все контакты винтовых соединений между вибраторами и соединительными линиями; выкинуть (или разобрать на детали) усилитель; к точкам, где подключался усилитель, присоединить двухпроводную телефонную линию снижения и закрепить ее пластиковыми хомутиками или изолентой вдоль мачты.
Мало кто знает, но обыкновенная, и самая дешевая, телефонная «лапша» имеет волновое сопротивление около 300 Ом и значительно меньшие потери даже на ДМВ, чем дорогой коаксиальный кабель. Усилитель оказывается ненужным. К телевизору линия подключается через переходник 300/ 75 Ом, оформленный в виде штекера и продающийся в магазинах телерадиотоваров. Внутри переходника — широкополосный согласующий и симметрирующий трансформатор на маленьком ферритовом сердечнике — «бинокле».