在
有线电视系统中,天线的任务是把空中的开路电视信号或卫星电视信号接收下来,送往系统中进行处理、传输和分配。其中接收VHF和UHF频段开路电视信号的天线称为电视接收天线。
基本原理
我们知道,当图3.1(1)中已充电的电容器C和电感L相联时,会在电感和电容中不断激发频率为
的交变电场和磁场,这种现象称为电磁振荡,这种电路称为振荡电路。这时的电场能量和磁场能量主要集中在电容器和电感线圈内部,向空间辐射的电磁波很小,为了提高电磁波的辐射功率,我们必须提高振荡频率f,并改变振荡电路的形状,使电场和磁场尽量向周围空间开放。将电容器C的两个极板逐渐张开,把自感线圈L的圈数逐渐减少,线圈之间的距离逐渐拉大,通过图3.1(2)中的过程变为图3.1(3)所示的一条直线,则随着电容C和电感L的减少,振荡频率不断提高;随着系统的不断开放,辐射出去的电磁波能量越来越大。图3.1(3)就是一根能向空间辐射电磁波的典型的线天线。当然,随着电磁波的不断向外辐射,天线中的能量不断减少,必须要有高频电流不断向天线输送能量。若取图3.1(3)的天线长度为所辐射电磁波波长的1/2,并从中间断开分别接在高频电源的两端,就组成图3.1(4)所示的基本半波振子天线。
实际上,线天线也可以认为是平行双线的传输线演变而来,如图3.2所示。在该图(1)所示的两条传输线中,各对应点的电流大小相等,方向相反,在离传输线距离较远处所产生的电磁场互相抵消,故平行双线激发的电磁场只能集中在双线附近,而不能向外辐射,如果把两条传输线展开成图3.2(2)的形状,则张开两臂上对应点的电流方向相同,在空间各点产生的电磁场互相加强,除两臂连线方向上各点外,电磁场都不为零,即形成了有效辐射。当两臂的长度都是λ/4时,就是基本半波振子天线。
产品功能
这是电视接收天线最主要的作用。电视台把需要传送的彩色全电视信号和伴音信号调制到高频载波上,通过
电视发射机从天线上辐射出去,在自由空间向四面八方传播。这些电磁波到达接收天线后,就会在天线导体中激发
感应电动势和感应电流,引导电磁波从天线向接收系统中传输。这样,有线电视系统就得到了电视台发出电波的一部分能量,再经过处理、放大等,进入电视机,转换成原来的视频和音频信号。
2、选择所需要的电视信号,抑制外界的干扰
在空间中传输的
高频电磁波是很多的。各个不同电视台的位置、节目内容和载波频率都不同,它们发出的电磁波都可能在天线导体上感应出感应电流,但由于天线对不同方向、不同频率电磁波的接收本领不同,我们就可以利用这个特性,通过选择不同特性的电视天线来接收特定方向、特定频道的电视信号,而压低其它电视信号在导体上产生的感应电流。同时,对来自电离层的天电干扰、其它无线电波的干扰、工业干扰,以及电视信号被反射而造成的重影干扰等都有一定的抑制作用。
3、提高对微弱电视信号的接收能力
在离电视台较远的地区,特别是一些边远山区,电视信号的场强很小,如果单纯通过放大器来放大信号,所需要的放大器过多,必然会引入过多的噪声,并可能产生难以忍受的
非线性失真若选择增益较高的电视接收天线(如多单元接收天线、多副天线组成的天线阵等),可把进入系统前端的电视信号电平提高,减少了所需放大器的级数,可同时降低噪声和非线性失真,大大提高信号质量。
产品分类
电视接收天线一般都是
线天线(
卫星接收天线是
面天线),按接收高频信号的频率范围可分为VHF天线、UHF天线和全频道天线;按接收天线的频带宽度分为单频道天线和频段天线;按其结构可分为引向天线、环形天线、鱼骨天线、
对数周期天线等。
有线电视系统接收的开路电视节目,主要有
VHF频段的Ⅵ(1-4频道)、Ⅷ(6-12频道)两个频段和
UHF频段的UIV(13-24频道)、UV(25-48频道)两个频段。在VHF频段,一般选用接收某一特定频道电视信号的专用频道天线,选择最佳接收位置进行安装,使其具有增益高、选择性好、方向性强的优点。而用于Ⅵ和Ⅷ的分频段天线和用于VHF全频道天线,频带宽、增益较低,只适用于某些小型系统。在UHF频段,一般可以一副频段天线接收相隔较近的若干频道的电视节目。
产品安装
(1)要确定架设天线的地点。为了安全,电视接收天线要远离电力线路,特别是高压线。为了减少损失,天线要远离大的金属物体。如果可能,最好使天线比附近的树木和建筑物高一些。
(2)要寻找接收电视信号最佳的位置。可以用一根临时的轻便的杆子,把天线竖起来,一个人慢慢改变天线的位置、高度和方位,另一个人观察电视机的图像,直到图像质量最好、干扰和重影最小、声音最好为止。这样最佳位置就选定了。
(3)架设天线。架设要牢固,要能够经得起风雨的侵袭,还要考虑便于维修。如果杆子很高,要用三条铁丝向三个不同方向拉紧,铁丝的上部要截成小于半个波长的小段,然后用绝缘子连接起来,如图1-104所示。为了确保安全,除了天线支杆上安装避雷针外,还应该在天线馈线上加装避雷器,特别是在空旷的地区,必须加装避雷器。
(4)在固定天线之前,还要仔细转动天线,直到有最好的接收效果,再把天线固定下来。