1. Как правильно установить приемную телевизионную антенну. 
   Приемную телевизионную антенну нужно установить так, чтобы максимально обеспечить прием полезных сигналов, а действие помех и отраженных сигналов ослабить. Оптимальное направление антенны, при котором мешающие сигналы максимально ослаблены, а полезные обеспечивают наилучшее изображение, определяется путем вращения антенны в горизонтальной плоскости. Наилучших результатов можно достичь, размещая антенну на разной высоте с переносом ее поперек трассы (виртуальная прямая между приемной и передающей антеннами), каждый раз вращая антенну вокруг оси и добиваясь наилучшего качества, минимума помех и повторов.

2. Особенности приема телевизионных сигналов при ровной поверхности местности.
   Прежде чем определиться с точкой наилучшего приема, оптимальной для установки антенны, рассмотрим условия распространения радиоволн с учетом местности.
   На ровной местности в точку приема, за счет отражения радиоволн приходят две волны: прямая и отраженная. Максимумы напряженности поля возникают в тех точках пространства, где амплитуды волн складываются, а минимумы - там, где вычитаются. Высоту первого максимума (hm) определяют из выражения: , где - длина волны, м; R - расстояние от пункта приема до пункта передачи, м; H - высота передающей антенны над окружающей местностью, м. Второй максимум будет на высоте в три раза большей, третий - на высоте в пять раз большей, и эти максимумы монотонно убывают. Расчет hm для некоторых каналов справочно приведен в таблице 1 и таблице 2.

   Приведенная формула справедлива для расстояний между точками приема и передачи до 25 км. Из анализа формулы следует, что для получения наилучшего качества приема приемную антенну надо установить в точку максимума. Это можно наблюдать на практике: телевизионный приемник и приемная антенна исправны, передающая антенна видна невооруженным взглядом, а прием очень плохой. Если изменение высоты антенны на 0.5 - 3 метра дает явное улучшение качества изображения, это указывает на то, что антенна находилась в точке минимума поля.

3. Особенности приема телевизионных сигналов при холмистой поверхности местности.
   Об особенностях приема на ровной поверхности местности мы поговорили выше. Иное наблюдается на холмистой местности. Такая местность также отражает радиоволны, но в меньшей степени, чем равнинная. Поэтому интенсивность отраженной волны меньше интенсивности прямой волны, то здесь максимумы и минимумы выражены слабее. В этом случае напряженность возрастает до точки, где должен быть первый максимум, и остается неизменной до высот, где приемная антенна выходит из главного лепестка диаграммы направленности передающей антенны. Если вблизи от приемной антенны находится какое-либо препятствие (здание, холм и так далее), то для получения наилучшего сигнала антенну необходимо поднять выше этого препятствия на высоту: , где - длина волны, м; r - расстояние от антенны до препятствия, м. Расчет hp для некоторых каналов справочно приведен в таблице 3 и таблице 4.

   Поднимать выше нецелесообразно, так как напряженность поля не возрастает. Поэтому, при установке на одной мачте нескольких антенн для приема на разных каналах, необходимо антенну с менее высокими частотами крепить на верхней части мачты. 

4. Особенности приема телевизионных сигналов в городе.
   Прием телевизионных сигналов в городе зависит от многих факторов: плотности и разноэтажности застройки района проживания; диапазона передаваемых телевизионных каналов - МВ, ДМВ; вида используемой поляризации - горизонтальная или вертикальная; места расположения приемной антенны и другое.
   Значительно ослабляют уровень принимаемого сигнала высотные здания, находящиеся на трассе приема, за которыми образуется зона "тени". Кроме того, высотные здания переизлучают волны, распространяющиеся от передающей антенны. При наличии прямой видимости между антеннами: передающей и приемной, в точку приема приходят наряду с прямой и волны, отраженные от зданий, крыш, земли и так далее.
   Напряженность поля зависит от высоты установки антенны, а также расположения антенны даже в пределах крыши одного и того же здания. 

5. Как получить хорошее качество телевизионного приема, если опробованы все варианты улучшения приема.
   Путем применения приемной антенны с высоким коэффициентом усиления. Все попытки оптимизации параметров антенн типа "волновой канал" с помощью компьютерных программ, "ювелирное" изготовление, точная настройка и так далее позволили довести коэффициент усиления одиночной антенны до величины 14 дБ, и как надо понимать такая антенна стоит немалых денег. Поэтому любые сообщения о "чудо" антеннах типа "волновой канал" имеющих коэффициентом усиления выше 14 дБ не достоверны. Впрочем, это относится и к другим типам антенн.
   Для получения высокого коэффициента усиления антенно-фидерной системы необходимо применять синфазные решетки.
   Синфазные решетки - это эффективные остронаправленные антенны, состоящие из нескольких антенн, разнесенных по горизонтали и вертикали и расположенных таким образом, что фазы наведенных в них сигналов оказываются одинаковыми. Антенны в решетке соединяют между собой, и они должны работать на одну согласованную нагрузку. Их собирают из одинаковых антенн, расположенных в несколько рядов и несколько этажей. Синфазные решетки применяются для приема в зоне слабого и неустойчивого сигнала. Имеют высокий коэффициента усиления. Например, если коэффициента усиления для одиночной антенны составляет 7 дБ, то синфазная решетка из двух антенн практически имеет коэффициента усиления 9.5 дБ (теоретически - 10 дБ), из четырех - 12 дБ и так далее. Это феномен объясняется тем, что увеличивается поверхность, из которой антенна поглощает мощность электромагнитного поля. Это эквивалентно увеличению ее коэффициента усиления.
   Расположение антенн друг над другом приводит к сужению диаграммы направленности антенной системы в вертикальной плоскости, а если антенны расположены рядом в горизонтальной плоскости, то сужается диаграмма направленности антенной системы в горизонтальной плоскости. Если антенны расположены в обоих плоскостях, то сужается диаграмма направленности антенной системы в вертикальной и горизонтальной плоскостях.
   Такое размещение антенн влияет на коэффициента усиления антенной системы, который зависит от расстояния между отдельными антеннами. Теоретически и практически установлено, что максимальный коэффициента усиления получается при минимальном расстоянии между двумя одиночными антеннами по вертикали: для трех элементной антенны - 0.7 ; четырех - 0.77 , пяти - 0.86 , шести - 0.95 , семи - 1.05 .
   При изменении расстояния между антеннами изменяется параметры антенной системы: коэффициент усиления, уровни бокового и заднего излучения, ширина диаграмма направленности. Например, наиболее низкий уровень бокового излучения имеет система из четырех антенн при вертикальном разносе между этажами 0.5 . Тоже происходит, если сместить одну антенну относительно другой в горизонтальной плоскости на 0.25 . Сдвигая этажи антенной системы вдоль направления их осей на 0.25 , мы можем уменьшить уровень заднего лепестка ее диаграммы направленности и повысить коэффициент защитного действия.

6. Можно ли в домашних условиях изготовить синфазную решетку.
   Изготовить синфазную решетку не сложно, если придерживаться определенных правил. Синфазная решетка может быть из двух антенн, расположенных по горизонтали или вертикали - смотри рисунок 1 и рисунок 2, или четырех антенн: две антенны в горизонтальной плоскости и две антенны в вертикальной плоскости - смотри рисунок 4. Рассмотрим варианты: в один ряд и два этажа - со сдвигом и без; в два ряда и один этажа - со сдвигом и без; в два ряда и два этажа - со сдвигом и без. В нашем случае, синфазная "решетка" на телевизионные каналы (ТВК) согласно таблицы 5.
   Правило номер один. Антенны должны быть одинаковыми. Это могут быть покупные антенны или изготовленные самостоятельно. Рассмотрим на примере использования трехэлементной антенны типа "волновой канал" - смотри рисунок 1. Основные размеры на некоторые каналы приведены в таблице 5. Коэффициент усиления такой антенны 6.0 дБ. Ожидаемый коэффициент усиления "решетки" 12.0 дБ.
  

      Правило номер два. Тщательно подготовим элементы симметрирования, согласования и фазирования антенн "решетки" с коаксиальным кабелем снижения - смотри рисунок 3 и рисунок 5. Данные приведены в таблице 5. Используем кабель типа РК-75-4-12 или аналогичный.
   Правило номер три. Перекладины выполняем из изоляционного материала - дерево, пластик. Мачта, ниже двух метров расположения антенн, может быть металлической.
   Правило номер четыре. Синфазность обеспечивается одинаковыми антеннами, одинаковой длиной линий, правильностью подключения линий к вибраторам антенн: центральные жилы линий подключаются к левым или правым концам вибраторов. В противном случае антенна работать не будет. Соединения герметизируем любым способом.
   Правило номер пять. При большой длине кабеля снижения, включаем антенный усилитель в разрыв кабеля снижения вблизи точки соединения трансформаторов этажей.

   7. Почему применение антенного усилителя существенно не обеспечивает улучшение качества телевизионного приема.
   Для улучшения качества телевизионного изображения применяют антенные усилители. Антенные усилители выполняют следующие функции: основная - компенсация затухания сигнала в коаксиальном кабеле, дополнительная - улучшение отношения сигнал/шум, что существенно только для старых моделей телеприемников.
   Причиной плохого качества является затухание сигнала в коаксиальном кабеле. Например, коаксиальный кабель типа РК-75-4-11 длиной 30 м дает затухание около 6 дБ на 12 ТВК, и - около 9 дБ на 24 ТВК, что означает потерю около 70 % энергии принятого сигнала. Как видно, затухание в коаксиальном кабеле зависит от частоты, и чем выше частота, тем больше затухание. Причем эти потери безвозвратны, и не компенсируются дальнейшим усилением после кабеля. Причина в том, что коаксиальный кабель ослабляет полезный сигнал, а уровень шума остается тот же. Дальнейшее усиление не изменяет отношение сигнал/шум.
   Выше мы говорили о том, что для улучшения приема необходимо поднимать антенну как можно выше, и, следовательно, удлинять кабель, а кабель дает затухание. Выходом их этого положения является использование антенного усилителя. С учетом потерь в кабеле, цепях сложения и разветвления сигнала необходим усилитель с усилением 15…30 дБ. Небольшой запас по усилению не помешает - в телевизионном приемнике есть автоматическая регулировка усиления (АРУ), которая устанавливает необходимый уровень сигнала.

   8. Почему на экране телеприемника бывают, видны полупрозрачные кадры изображения других каналов
   Сложным является случай, когда необходимо принимать и усиливать слабые сигналы при наличии мощных сигналов других передатчиков, При этом на вход усилителя попадают как слабые, так и сильные сигналы. Сильный сигнал на входе усилителя может блокировать его работу или перевести его в нелинейный режим. В этом случае на экране телеприемника мы увидим наложение одного изображения на другое - полупрозрачные кадры изображения другого канала. Это означает, что усиление усилителя слишком велико. Необходимо уменьшить усиление - самый простой путь, использовать блок питания для антенного усилителя с регулируемым выходным напряжением от 5 до 12 вольт.
   На усилитель дециметрового диапазона влияет сигналы метрового диапазона волн. Дело в том, что передатчики метрового диапазона мощнее передатчиков дециметрового диапазона волн. Поэтому сигналы метрового диапазона нарушают работу усилителя дециметрового диапазона волн. Для ослабления этого влияния ставят фильтр, в данном случае фильтр верхних частот. Кроме того, все, что было сказано про усилители дециметрового диапазона, также относится к усилителям метрового диапазона, в этом случае необходим фильтр нижних частот. Для выделения конкретного канала необходимо использовать полосовой фильтр. Для подавления конкретного канала необходимо использовать режекторный фильтр. Использование узкополосной антенны, полосового фильтра или совокупности рассмотренных выше фильтров и антенного усилителя, позволяет избавиться от помех и обеспечить удовлетворительное качество в сложных условиях приема.
   Антенный усилитель необходимо устанавливать как можно ближе к антенне, только пайкой, так как разъемы коррозируют. Пайку необходимо залить парафином, клеем "Момент" или лаком.

   9. Как на один коаксиальный кабель объединить несколько телевизионных антенн.
   Для получения качественного телевизионного приема программ в сложных условиях и разных направлений применяют узкополосные антенны. Узкополосные антенны обеспечивают частотную избирательность. Благодаря этому на вход телевизионного приемника не могут проникать мешающие сигналы от других передатчиков. Применение канальных фильтров позволяет повысить уровень защищенности входа телевизионного приемника от мешающих передатчиков.
   В этом случае возникает, необходимость сложения сигналов от нескольких антенн в один кабель. Для этого используются устройства сложения на основе фильтров. Частотный фильтр - четырехполюсник, обладающий способностью сравнительно хорошо пропускать с входа на выход переменные напряжения (токи), частоты которых лежат в определенных границах, и задерживать напряжения (токи) с частотами, лежащими за пределами этих границ. Полоса частот напряжений (токов), которые проходят через фильтр, называется полосой пропускания, а полоса частот напряжения (токов), которые не проходят - полосой задерживания. График зависимости амплитуды напряжения (тока) на выходе фильтра от частоты при заданном напряжении (токе) на входе, называется амплитудно-частотной характеристикой (АЧХ) фильтра.
   Фильтр сложения позволяет объединять несколько антенн на один кабель, и при этом полезные сигналы с объединенных антенн не влияют друг на друга.
   Минимальное расстояние между канальными приемными антеннами должно быть не менее 1.2 метра, иначе антенны начнут влиять друг на друга, и мы не получим того эффекта, который ожидали. Вблизи антенны не должно быть металлических предметов, особенно в направлении главного лепестка диаграммы направленности.

   10. Из беседы следует, что для получения оптимального качества изображения телевизионных программ необходимы разные устройства: антенны, фильтры, антенные усилители, устройства сложения и так далее. Где можно приобрести эти устройства?
   В настоящее время все устройства, о которых мы упоминали в беседе, имеются в продаже, и их можно приобрести в специализированных магазинах, как в городе, так и областном центре. Цены на изделия приблизительно одинаковые. Причем есть дешевые изделия, в этом случае необходимо помнить о том, что "скупой платит дважды". 

   11. Правила установки наружных антенн.
   Вопрос по установке наружной антенны необходимо согласовать со службой единого заказчика или иным владельцем здания: постановление Совета Министров РСФСР от 25.09.85 № 415 "Об утверждении правил пользования жилыми помещениями…" (в редакции постановления Правительства РФ от 23.07.93 № 726) - пункт 9., абзац б) …Запрещается устанавливать на крышах домов без разрешения жилищно-эксплуатационной организации индивидуальные антенны для телевизоров.
   При установке наружной антенны следует строго соблюдать правила техники безопасности. Наружная антенна должна иметь грозозащиту и заземление.

И.Брагин 09.2002 г.
Internet: http://tvskit.narod.ru