Антена телевізійна

1. Антена телевізійна, що включає приєднаний до першої металевої пластини шлейфвібратор, який містить одновиткові подовжувальні котушки і подовжуючі елементи у вигляді спіралі з пластиною, приєднаною до її вільного кінця, і лінійного шлейфа з розширенням на вільному кінці, які приєднані до збірної лінії, підключеної до центрального провідника коаксіального фідера, і противагу у вигляді другої металевої пластини, приєднаної до металевого екрана коаксіального фідера, яка відрізняється тим, що одновиткові подовжувальні котушки виконані різної довжини і одна з них містить навантаження ємністю у вигляді металевої пластини, приєднаної до центральної частини витка котушки, також антена включає три комплекти широкосмугових рефлекторів і директо C2 2 (19) 1 3 котушки і подовжуючі елементи у вигляді спіралі з пластиною, приєднаною до її вільного кінця та лінійного шлейфу з розширенням на вільному кінці, приєднані до збірної лінії, підключеної до центрального провідника коаксіального кабелю і противагу у вигляді металевої пластини, приєднаної до металевого екрану кабелю - прототип. Основні недоліки прототипу - малі коефіцієнти посилення і направленої дії обумовлені тим, що антена складається з одного елементу випромінювання. Задача передбачуваного винаходу є підвищення коефіцієнтів посилення і направленої дії універсальної телевізійної антени. Досягається поставлена задача наступним чином. Як і прототип, заявлена Антена телевізійна включає приєднаний до металевої пластини шлейф-вібратор, що містить одновиткові подовжувальні котушки і подовжуючі елементи, у вигляді спіралі з пластиною, приєднаною до її вільного кінця і лінійного шлейфу з розширенням на вільному кінці, які приєднані до збірної лінії, підключеної до центрального провідника коаксіального кабелю, і противагу, у вигляді металевої пластини, приєднаної до металевого екрану кабелю. Проте, на відміну від прототипу, одновиткові подовжувальні котушки виконані різної довжини і одна із них містить навантаження ємністю у вигляді металевої пластини, приєднаної до центральної частини витка котушки. Антена включає три комплекти широкосмугових рефлекторів і директорів, налаштованих відповідно на низькочастотну, середньочастотну і високочастотну ділянки діапазонів частот телевізійних каналів. Директори і рефлектори виконані у вигляді плоских металевих пластин, в розриви яких у їх центральній частині включені одновиткові подовжувальні котушки. До кінців рефлектора низькочастотної ділянки телевізійного діапазону частот через виконані у вигляді спіралі подовжувальні котушки підключене навантаження ємністю у вигляді гофрованих металевих пластин. Вільний кінець металевої пластини, приєднаної до шлейф-вібратора, з'єднаний з першим кінцем рефлектора середньочастотного діапазону частот телевізійних каналів гофрованою металевою пластиною. Вільний кінець противаги приєднаний до другого вільного кінця рефлектора середньочастотного діапазону телевізійних каналів через електричні ланцюги настройки першого і другого телевізійних каналів, кожний з яких включає послідовно з'єднані першу котушку індуктивності, металеву пластину і другу котушку індуктивності. Котушки індуктивності можуть містити феромагнітні осердя. Металеві пластини ланцюга електричної настройки можуть бути зроблені гофрованими або мати іншу розвинену поверхню. Використовування одновиткових подовжувальних котушок різної довжини дозволяє рознести частоти їх настройки, що веде до розширення смуги пропускання антени, а приєднання до подовжу 89073 4 вальної котушки ємності навантаження збільшує ємність антени і покращує її узгодження із фідером в широкій смузі частот. Відомо, що рефлектор і директор антени можуть виконувати свої функції, знаходячись на певних відстанях від вібратора. Причому, ці відстані виражені у довжинах хвиль робочих діапазонів частот. І оскільки телевізійне мовлення здійснюється у широкому діапазоні частот від 50Мгц до майже 1ГГц, ці відстані для різних каналів матимуть різні значення. Для вирішення цієї проблеми весь діапазон телевізійного мовлення був розбитий на три частотні діапазони: 1. 80МГц-100Мгц - діапазон 3-5 телевізійних каналів (діапазон низьких частот); 2. 174Мгц-230Мгц - діапазон 6-12 телевізійних каналів (діапазон середніх частот) і 3. 470Мгц-1000Мгц - діапазон 20-60 телевізійних каналів (діапазон високих частот). Для кожної з означених ділянок діапазону телевізійного мовлення використовуються свої рефлектори і директори, атакож свої відстані між ними при використанні загального для всього частотного діапазону вібратора. Зрозуміло, що найбільша відстань потрібна між шлейф вібратором і рефлектором діапазону 3-5 телевізійних каналів. В цьому проміжку були розташовані рефлектори для діапазонів 6-12 і 20-60 телевізійних каналів. Загальна відстань між вібратором і директорами визначилася дистанцією до директора 6-12 телевізійних каналів, між якими були розміщені два директори дециметрового діапазону 20-60 телевізійних каналів. Для 1 і 2 каналів директор і рефлектор не застосовувалися. Таким чином, антена телевізійна є 4елементною антеною для каналів дециметрових хвиль, 3-елементною антеною для 6-12 телевізійних каналів, 2-елементною антеною для 3-5 телевізійних каналів і одноелементною антеною для 12 телевізійних каналів. Така конструкція дозволяє здійснити максимальну ефективність антени при мінімальних розмірах. З'єднання вільних кінців металевої пластини шлейф-вібратора і рефлектора 6-12 каналів дозволило збільшити електричну довжину антени і розширити її смугу пропускання у бік нижніх частот без збільшення розмірів. Включення між вільними кінцями противаги і рефлектора 6-12 каналів елементів настройки антени на 1 і 2 телевізійні канали забезпечило роботу антени на 1 і 2 каналах в режимі поодинокого вібратора. Введення вищевказаних ознак винаходу дозволяє при малих розмірах антени здійснити збільшення її ККД, коефіцієнтів посилення і направленої дії, що є задачею винаходу. Таким чином, вказані ознаки є істотними, а пропоноване технічне рішення відповідає критерію "істотні відмінності". Оскільки раніше в телевізійних антенах вказана сукупність ознак не зустрічалася, запропонована універсальна телевізійна антена відповідає критерію "новизна". 5 Опис малюнків. Фіг.1. Антена телевізійна. Фіг.2. Пасивні елементи антени. Фіг.3. Шлейф-вібратор. Фіг.4. Рефлектор діапазону низьких частот. Фіг.5. Елемент настройки антени на 1 і 2 телевізійні канали. Показана на Фіг.1 антена телевізійна включає розташовані на виконаних з діелектричного матеріалу направляючих 1, у напрямі від телецентру, директори 2 діапазону середніх і 3 високих частот, шлейф-вібратор 4, рефлектори 5, 6 і 7 діапазонів високих, середніх і низьких частот, відповідно, виконану з гофрованої металевої пластини перемичку 8, приєднану між першими вільними кінцями шлейф-вібратора і рефлектора діапазону середніх частот і ланцюг електричної настройки 9 антени на 1 і 2 телевізійні канали, приєднаний між другими вільними кінцями шлейф-вібратора і рефлектора діапазону середніх частот. Зовнішній вигляд пасивних елементів антени телевізійної показаний на Фіг.2. Директор та рефлектор діапазону середніх і директори і рефлектор діапазону високих частот складаються з плоскої металевої пластини 1, в розрив якої в її центральній частині включені одновиткові подовжувальні котушки 2. При цьому, для зменшення розмірів антени вільні кінці директора діапазону середніх частот зроблені гофрованими і повернені у бік шлейф-вібратора як показано на Фіг.1. Шлейф-вібратор антени телевізійної показаний на Фіг.3. Шлейф-вібратор включає розташовані на друкованій платі і приєднані першими кінцями до першої металевої пластини 1 одновиткові подовжувальні котушки 2, спіральний 3 і лінійний 4 подовжуючі елементи. При цьому подовжувальні котушки виконані різної довжини і приєднані другими кінцями до збірної лінії 5, а одна з котушок, своєю центральною частиною приєднана до металевої пластини 6, тоді як подовжуючі елементи мають розширення на вільних кінцях. Шлейфвібратор також включає другу металеву пластину 7 і коаксіальний фідер 8, центральний провідник якого приєднаний до збірної лінії, а металевий екран до другої металевої пластини, яка є противагою. На Фіг.4 показаний рефлектор діапазону низьких частот. Рефлектор включає, металеву пластину 1, в розрив якої в її центральній частині включені одновиткові подовжувальні котушки 2, а до її вільних кінців через спіральні котушки 3 приєднані елементи навантаження ємністю 4 у вигляді гофрованих металевих пластин. Елемент електричної настройки антени на 1 і 2 телевізійними каналами показаний на Фіг.5. Еле 89073 6 мент електричного сполучення складається з металевої пластини 1, до кінців якої приєднані перші кінці котушок 2, другі кінці яких приєднані відповідно до кінців шлейф-вібратора і рефлектора діапазону середніх частот. При цьому металева пластина може виконуватися гофрованою або мати іншу розвинену поверхню, а котушки можуть містити феромагнітні осердя. Працює антена таким чином. Під впливом прийнятих радіосигналів в елементах шлейфвібратора, а саме, в показаних на Фіг.3, одновиткових подовжувальних котушках 2, в спіральному 3 і в лінійному 4 подовжуючих елементах, виникають електричні коливання для кожного в певному діапазоні частот. Ці коливання в усьому частотному діапазоні сумуються збірною лінією 5 і через приєднаний до неї коаксіальний фідер 8 подаються на вхід телевізійного приймача. Показані на Фіг.1 директори 2, 3 і рефлектори 5, 6, 7 фокусують випромінювання телевізійних сигналів на шлейф-вібраторі 4, чим підвищують коефіцієнти направленої дії і посилення антени. Кожна комбінація фокусуючих елементів, рефлектор-директор працює у власному частотному діапазоні. Включена між шлейф-вібратором 4 (Фіг.1) і рефлектором 6 гофрована металева пластина 8 збільшує електричну довжину антени, чим розширює її смугу пропускання у бік нижніх частот і покращує узгодження з фідером. При цьому, елементи настройки 9 створюють коло електричних коливань на частотах 1 і 2 телевізійних каналів і сумісно з шлейф-вібратором 4 і рефлектором 6 забезпечують прийом телевізійних сигналів на вказаних каналах. Наявність навантаження ємністю у вигляді металевої пластини 6 (Фіг.3), приєднаної до центральної частини однієї з подовжувальних котушок шлейф-вібратора, збільшує ємність антени і покращує узгодження антени з фідером у смузі високих частот. Це сприяє розширенню її смуги пропускання і підвищує коефіцієнт її посилення. Об'єднання в одній конструкції антени багатосмугового шлейф-вібратора, що працює у всіх діапазонах частот телевізійного мовлення і діапазонних рефлекторів і директорів, що збільшують ККД, коефіцієнти посилення і направленої дії у відповідних частотних діапазонах забезпечило ефективний і якісний прийом сигналів в усьому діапазоні частот телевізійного мовлення. Це дозволяє будувати прості і недорогі високоефективні малогабаритні універсальні телевізійні антени, що забезпечують якісне приймання сигналів на всіх каналах телевізійного мовлення. 7 Комп’ютерна верстка О. Рябко 89073 8 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601