Міністерство освіти і науки Російської Федерації
Федеральне агентство з освіти
Філія державного освітнього закладу
вищої професійної освіти
Магнітогорський Державний Технічний Університет ім. Г.І. Носова
Курсова робота
з дисципліни: «Основи технічної творчості»
на тему: «Удосконалення телевізійних приймачів з метою поліпшення якості зображення»
Виконала:
Студентка групи
Перевірив:
Викладач
Магнітогорськ, 2009 р.
Зміст
Введення
1. Історія вдосконалення телевізійних приймачів
2. Приймальні антени
Список використаної літератури
Введення
Телевізор - (від теле ... і лат. Viso - дивлюся, дивлюся) телевізійний приймач, призначений для посилення і перетворення радіосигналів зображення та звукового супроводу телевізійної мовної програми, які приймає телевізійна антена, в зображення і звук.
Телебачення - спосіб передачі зображення на відстань. Воно дозволяє нам спостерігати за подіями, що відбуваються у всьому світі, будь то спортивні змагання, бойові дії або природні катастрофи. Телебачення має великий вплив на життя багатьох людей. Для більшості з нас воно стало головним джерелом інформації та розваги. У розвинених країнах телевізори є практично в кожному будинку. У країнах Заходу більшість жителів щодня проводять біля телевізора по кілька годин. Якщо в будинку є необхідні антени (і вже, принаймні, важко не погодитися, що антена - найбільший і помітний елемент приймальної системи), телеглядачі можуть приймати кілька десятків каналів, що зраджують масу програм від мильних опер до фільмів про природу і дискусій про політичних подіях.
Телебачення настільки тісно увійшло в наше життя, що це отримало відображення навіть в анекдотах: "а до винаходу електрики телевізори так і дивилися в повній темряві!" Вже важко собі уявити, що телевізори були не завжди або виглядали якось інакше, ніж сьогодні. Згадаймо, як з'явилися телевізори і як вони виглядали на зорі ери телебачення.
Основним завданням вдосконалення телевізійних приймачів є поліпшення якості зображення.
1. Історія вдосконалення телевізійних приймачів
Відомо пристрій, який мав назву механічний телевізор (рис.1). Сам принцип телебачення (передача зображення на відстані) був сформульований в далекому 1880 незалежно двома вченими відразу: американцем В. Є. Сойєр і французом Морісом Лебланом. Це всім відомий сьогодні принцип формування зображення його послідовним скануванням: рядок за рядком, кадр за кадром. Зробити це в ті роки можна було тільки механічним способом.
Строго кажучи, це були електромеханічні телевізори. Але те, що телевізори не завжди були електронними відомо сьогодні далеко не кожному. Адже їх надійність та ефективність були доведені тим, що подібні системи використовувалися навіть при висадці перших автоматичних станцій на Місяць!
Рис.1 Механічний телевізор
У 1884 році німецький інженер Пауль Готліб Ніпков запатентував метод механічного сканування зображення. Метод був простий і ефективний: між об'єктивом і фоточутливим елементом розташовувався диск (диск Ніпкова) з невеликими отворами. Отвори були розміщені по спіралі, від краю диска до центру. Кожне наступне отвір зміщений від попереднього: по радіусу - на величину свого діаметра, а за кутом - на триста шістдесят градусів, ділених на кількість отворів. Зазвичай отворів було 30, що давало розгортку в 30 телевізійних рядків. Обертання дисків Ніпкова в телевізійній камері та в телевізорі було синхронізовано. Кожний отвір сканували один рядок, освітленість фотоелемента залежала від яскравості передаваної картинки в сканируемой точці. У телевізорі, позаду диска Ніпкова (рис. 2) розташовувалася лампа, яка змінами яскравості світіння і формувала зображення: точка за точкою, рядок за рядком, кадр за кадром.
Рис.2. ТБ Ніпкова
Вже в 20-ті роки двадцятого століття (1920-1922) начитаються перші, поки що - нерегулярні, телевізійні трансляції. На сучасні телевізори ті перші апарати були схожі найменше. Швидше це нагадувало величезний радіоприймач, з крихітним, іноді більше схожих на дверне вічко, екраном. Тридцять рядків розгортки не дозволяли значно збільшувати розмір зображення - інакше воно б виглядало великої мозаїкою, а не цільної картинкою. У той же час, корисний розмір переданого зображення був значно менше диска, що укупі з громіздкістю радіоламп призводило до такого невідповідності розмірів телевізорів розмірами екранів.
Зародженням електронного телебачення можна вважати подачу Борисом Львовичем Розінгом заявки на винахід "Спосіб електричної передачі зображень" в 1907 році. А вже 9 травня 1911 їм було продемонстровано приголомшливий досвід: на крихітному екрані електронно трубки з'явилося зображення решітки з чотирьох смуг, поміщених перед об'єктивом передавача (рис. 3).
Принцип роботи таких «скриньок» гранично простий. Зворотний бік екрану покрита люмінофором (при бомбардуванні цієї речовини зарядженими частинками воно починає світитися). По ній порядково проходить електронний промінь, «підпалюючи» різнобарвні люмінофорні точки.
Рис. 3 ТБ Розінга
Проблема в тому, що в один дуже короткий проміжок часу на екрані світиться лише кілька рядків. Цільну картинку ми бачимо лише через особливості нашого зору. Підсвідомість все ж таки «розуміє» такий обман, і нам доводиться тримати складові частини зображення в пам'яті. Тобто, навіть відпочиваючи перед таким телевізором, ми трошечки напружуємося.
Дані різних джерел надалі не зовсім збігаються - пріоритет такого важливого відкриття як телебачення стало питанням політичного престижу країни, що призвів до суперечок більш завзятим, ніж пріоритет в радіо між Поповим і Марконі. У 1931 році інженери Семен Ісидорович Катаєв в СРСР і Володимир Кузьмич Зворикін в США з різницею в півтора місяці подали заявки на "передавальну телевізійну трубку (іконоскоп) з накопиченням електричних зарядів на мозаїчному фотокатоде". У тому ж 1931 році в Москві почалися регулярні телепередачі з чіткістю 30 рядків на хвилях 379 і 720 м.
Рис. 4 Електронний телевізор
А очолювана Зворикіним американська науково-дослідна лабораторія RCA в наступному, 1932 році, продемонструвала перший електронний телевізор (рис.4, 5).
Перші електронні телевізори зовні мало відрізнялися від телевізорів оптико-механічної системи - як зовні, так і за параметрами (вони теж спочатку мали всього лише 30 рядків сканування). "Вивільнити" від диска Ніпкова простір було зайнято усложнившейся електронною схемою. Щоб якось збільшити зображення, застосовувалися лупи і тому подібна оптика (така як заповнюється водою або гліцерином лінза перед екраном телевізора радянського КВН). Технології удосконалювалися, і зображення початок рости - як фізичні його розміри, так і дозвіл (60 рядків, 120 і, нарешті, 625 для систем PAL і SECAM і 525 для системи NTSC).
Рис. 5 Електронний телевізор
Подальше збільшення розмірів діагоналі екрана призвело і до значного збільшення довжини електроннопроменевої трубки. Щоб приставлений до стіни телевізор не виступав до середини кімнати, трубки в них почали розміщувати вертикально, а для перегляду телепередач використовувалося піднімаємо (на манер кришки рояля) дзеркало. Надалі цю проблему вдалося вирішити більш витончено - шляхом підвищення ефективності системи відхилення електронного променя, що дозволило скоротити довжину трубки і встановити її горизонтально. Послідовне зменшення радіоелементів і збільшення діагоналі екранів поступово призвели телевізори до звичного сьогодні увазі. У такому вигляді вони і стали набувати все більшої популярності у споживачів і в середині 1950-х років почався масовий попит на них. Приблизно в цей же час була розроблена система кольоровості, яку вже можна було втілити на практиці, але пройшло ще багато років, поки кольорове телебачення стало нормою.
Основою телевізорів були електронні лампи, миниатюризировать які було досить проблематично. У 1960-му році фірма Соні представила перший напівпровідниковий телевізор. Це як поліпшило споживчі характеристики, так і додало новий поштовх споживання - з'явилися переносні мобільні моделі. Габарити телевізорів почали визначатися розмірами самої електроннопроменевої трубки.
На початку 90-х років, фірма Соні випускає моделі телевізорів, екрани яких були частиною не сфери, як у всіх інших виробників, а циліндра. Телевізійний екран став плоским по вертикалі. Поступово виробники стали "вирівнювати" площину екрану, з'явилися зовні повністю плоскі моделі (внутрішня поверхня з люмінофором і тіньова маска були все ще сферичними або циліндричними). Але до кінця 90-х фірма LG першою представила на ринок повністю плоский екран, вважаючи зовнішню поверхню, внутрішню і тіньову маску. У ті ж роки телевізори доповнюються системами телетексту, стереофонічного звуку.
Перевага в тому, що технологія ЕПТ відточена до межі. Удосконалювати її - все одно, що повторно винаходити колесо або редагувати класичний роман. А значить, майже всі кінескопні телевізори однаково хороші. Якість ЕПТ-картинки - найвищою мірою задовільний. Кінескоп від народження наділений швидкою реакцією, хорошим контрастом і природним кольором. Якщо доповнити список плюсів прийнятною ціною і довгим терміном служби, виходить цілком гідний кандидат на покупку.
Є у кінескопних телевізорів і недоліки. Пам'ятайте, що підсвідомість розкриває обман про цілісний зображенні на екрані? Так от, якщо підійти близько до телевізора і уважно придивитися, очі вловлять мерехтіння картинки. Все ж таки зміна кадрів не настільки швидка, щоб залишитися зовсім непоміченою. Частково ця проблема вирішується покупкою якісного телевізора з кадровою розгорткою 100 Гц (благо таких зараз більшість). Картинка на ньому оновлюється 100 разів у секунду, що помітно знижує втому очей.
Крім того, «кінескопного» зображенню властиві такі проблеми, як погане зведення променів (може виявлятися в невеликий «веселковою» об'єктів), неідеальна фокусування (картинка втрачає чіткість), а також помітні геометричні спотворення (пряма лінія виглядає зігнутої).
Протягом довгого часу екрани ЕПТ-телевізорів були опуклими. «Рівнину» замість «пагорба» інженерам вдалося отримати років десять тому. Сьогодні неплоских екранами оснащуються тільки найменші і дешеві телевізори.
Крім оптико-механічних телевізорів і телевізорів на основі електронно трубки, існують і інші моделі. Поряд з ЕПТ телевізорами, розвивалися і телевізори проекційні (рис. 6). У гонитві за великими діагоналями це виявився найдешевший шлях. Були вони двох типів: із зворотного (продовжують випускатися і сьогодні) і з прямою проекцією (витіснені системами "відеопроектор + екран"). У телевізорах зворотної проекції (рір-проекційних), зображення на просветний екран передається через систему дзеркал внутрішнім мініатюрним проектором.
Рис.6 Проекційний телевізор
Телевізори з прямою проекцією являли собою велику коробку, з піднімається кришкою, на яку зсередини і проектувалося зображення. Система була занадто громіздкою: при великих розмірах екрану, глибина (третій габаритний розмір, поряд з висотою і шириною) телевізора дорівнювала висоті екрана. Легше було просто рознести проектор і екран, що з успіхом і було зроблено.
В останні роки, сильно потіснили ряди ЕПТ телевізори на основі "плазми" (рис.7) і "рідких кристалів" (рис. 8). Плоскими стали не тільки екрани, але і самі телевізори. При дуже великих розмірах діагоналей, вони мали на порядок меншу глибину.
Рис. 7 Нічого незвичайного - звичайний плазмовий телевізор невеликої товщини
Плазмовий екран являє собою дві скляні панелі, між якими знаходиться безліч крихітних осередків, заповнених інертним газом - неоном або ксеноном. Кожна точка на дисплеї складається з трьох окремих осередків, покритих червоним, зеленим або синім люмінофором.
Рис.8 РК - телевізор
Під дією електричного струму газ усередині пікселів перетворюється на плазму і починає випромінювати ультрафіолетові промені. УФ-випромінювання змушує люмінофор світитися. Чим довше світиться осередок, тим більше яскравість. При цьому самі яскраві крапки можуть взагалі не потухати, а темні просто не загоряються. Мерехтіння зображення присутній, але воно не помітне для наших очей.
Переваги «плазми» очевидні: ідеально плоский екран невеликої товщини, величезна діагональ (може досягати двох-трьох метрів), яскраві і соковиті кольори, відсутність проблем з фокусуванням і зведенням променів, відносно довгий термін служби, хороші кути огляду (при погляді збоку кольору спотворюються незначно).
Тим часом технологія виробництва «плазми» сама по собі дуже складна. Тому виготовленням таких екранів займаються деякі. Серед виробників плазмових телевізорів присутні наступні: спільне підприємство Fujitsu і Hitachi, NEC, Pioneer, LG і Samsung. Все. Негусто, правда?
Ну а тепер кілька слів про тих самих, без яких не можна, - недоліки. Перший - занадто висока ціна. Багато плазмові телевізори коштують не дешевше автомашини. Другий - висока «ненажерливість». На харчування 42-дюймової панелі витрачається не менше 350 Вт. Кінескопні телевізори помітно економічніше.
Для тих, хто любить у середині перегляду фільму ставити плеєр на паузу і йти надовго у своїх справах, «плазма» - не кращий вибір. Через особливості люмінофорного покриття при тривалому відображенні статичної картинки інтенсивність свічення окремих пікселів помітно знижується. Тобто з часом яскравість екрану може зменшитися. Крім того, через значний ваги (30-70 кг) вішати плазмовий телевізор на стіну досить складно. Але можна. Інакше навіщо він такий тонкий потрібен?
Варто розрізняти плазмові панелі та плазмові телевізори. А то, заплативши кілька тисяч умовних одиниць, можна отримати «телевізор», до якого навіть телевізійний кабель не підключиш. Так, саме так: для прийому телепрограм плазмової панелі потрібний ТБ-тюнер. Якщо його немає - доведеться купувати окремо.
Останнім часом багато говорять про телебачення високої чіткості (HDTV - High Definition TV). Ця найвища чіткість досягається за рахунок великого числа точок, які формують зображення. Так от, сучасні плазмові телевізори в більшості своїй мають достатній дозволом (тобто числом точок, які формують картинку) для відображення сигналу нового типу без спотворень. При цьому вони добре підходять і для сучасних стандартів телебачення.
Технологія екранів на рідких кристалах (LCD - Liquid Crystal Display) існує вже кілька десятиліть. Самий натуральний РК-бум почався в кінці дев'яностих років минулого століття і продовжується до цих пір. Сьогодні вже більше половини комп'ютерів купуються із РК-моніторами. Ними ж останні 15 років оснащуються і ноутбуки. Справа за малим - витіснити Кінескопні телевізори з віталень.
Чим хороші РК-телевізори? Звернімося до теорії. Шар рідких кристалів розташований між двома прозорими панелями, зробленими з плівки або дуже чистого і вільного від натрію скла. Під дією електромагнітного поля кристали змінюють вісь поляризації проходить крізь них світла. У результаті одна клітинка може змінювати своє значення від максимально прозорого (білий колір) до непрозорого (чорний колір). Всі проміжні значення представляють собою відтінки сірого. Щоб отримати кольорове зображення, досить накласти на клітинки колірні фільтри. Управлінням «прозорістю» пікселів займаються тонкоплівкові транзистори (TFT - Thin Film Transistor), які особливим способом напилені на екран. Число тонкоплівкових транзисторів може обчислюватися мільйонами. Процес створення LCD-екрану досить складний, тому не дивно, що на зорі свого існування РК-дисплеї коштували дорожче самих потужних комп'ютерів.
З РК-телевізорами ситуація дещо складніша. Вони стали з'являтися на ринку відносно недавно. Раніше найбільшою проблемою була неможливість створення великих LCD-екранів - найбільші із зусиллями досягали діагоналі 30 дюймів. Але сучасні технології дозволяють робити екрани розміром до 60 дюймів. З іншого боку, з цього недоліку випливає й одна важлива гідність. Випускаються не тільки великі РК-телевізори, але й маленькі, з діагоналлю 15-17 дюймів. З плазмовими такий фокус не пройде. А закривати екраном телевізора половину стіни на кухні немає ніякої потреби. Тоненький і елегантний ЖК-телевізор буде куди краще (рис. 9).
Рис. 9 За розміром екрана РК-телевізори сьогодні впритул наближаються до своїх плазмовим побратимам.
Електроніку РК-телевізорів постійно доводиться боротися з доведенням чіткості зображення до прийнятного рівня. Дозвіл рідкокристалічних матриць строго фіксоване, тому що число клітинок не можна зменшити або збільшити. А ось відеосигнал часто не співпадає з роздільною здатністю телевізора. У цьому випадку зображення доводиться масштабувати, що неминуче веде до появи спотворень.
А взагалі, рідкокристалічні телевізори поступово стають «дорослими», і не тільки за розміром. Картинка з кожним днем радує все більше, наближаючись до ідеалу. Маса таких телевізорів зовсім невелика: 24-дюймові моделі зазвичай важать не більше 13 кг. Енергоспоживання мізерно мало.
Існує телевізори ще одного типу - проекційні. Зовні вони схожі на кінескопні, але діагональ їх екрану зазвичай набагато більше. Усередині корпусу такого «ящика» ховається потужна лампа, яка проектує зображення на білий екран. Між екраном і лампою встановлено велику кількість компонентів, що формують і поліпшують зображення.
Проекційні телевізори бувають двох типів. Одні засновані на електронно-променевих трубках, інші - на рідких кристалах. У першому випадку (рис. 10) всередині корпусу ховаються три невеликих кінескопа (для червоного, зеленого і синього кольорів), промені кожного з яких проходять довгий шлях через систему призм, лінз і дзеркал. Отримане зображення проектується на екран. Таким телевізорів, як і ЕЛТ-моделям, притаманний недолік з частотою оновлення екрану: вона може становити як 50 Гц, так і 100 Гц
Рис. 10 Проекційний телевізор на ЕЛТ
Усередині проекційних телевізорів на основі рідких кристалів встановлена або одна трибарвна РК-матриця, або три (по одній для червоного, зеленого і синього кольорів). Сформований зображення просвічується лампою, потім проходить через складну систему лінз і потрапляє на екран. Такий тип краще ЕПТ-версії. Проекційні РК-телевізори менше важать, не мають проблем з геометрією і можуть похвалитися високою роздільною здатністю (це означає високу чіткість).
Нерідко лампа, забезпечує підсвітку, сильно нагрівається, тому проекційні телевізори оснащуються вентилятором для охолодження. Так що не дивуйтеся, якщо раптом почуєте якийсь шум у кімнаті - це телевізор охолоджується.
Ще є один підтип проекційних телевізорів (рис. 11). Він базується на технології DLP (Digital Light Processing - цифрова обробка світла), яка була розроблена і запатентована компанією Texas Instruments у 1996 році. У таких телевізорах встановлюється повністю закінчений оптико-механічний модуль, де присутні спеціальні DMD-чіпи (вони складаються з величезної кількості мікродзеркал), обробні зображення і проектують його на екран. Таких чіпів може бути встановлено від одного до трьох. Звичайно, найкраще, коли їх три. Зображення в цьому випадку виходить найбільш якісним. Проблема одна - зовсім не демократична ціна: за телевізор з трьома чіпами доведеться викласти більше десятка тисяч американських грошей, тоді як одночіпових моделі можна знайти за ціною близько 3000 доларів.
У число головних достоїнств DLP-телевізорів входять хороша контрастність, точна передача кольору, висока чіткість і яскравість. Разом з тим, у мікродзеркал відсутній ефект засвічення сусідніх пікселів, тому такі телевізори відмінно підходять для показу будь-яких креслень, де в картинці присутня велика кількість тонких ліній. Але ось час життя підсвічуються лампи зазвичай невелика. І ще: в таких телевізорах використовується колірної барабан, тому на екрані часто помітний неприємний ефект веселки. Глядачам з підвищеною чутливістю до цього ефекту DLP-пристрої строго не рекомендуються.
Рис. 11 Hitachi вважає, що проекційні телевізори можуть запропонувати ще дуже багато чого, - судячи по зображенню і дизайну, це не позбавлене підстав.
На передній панелі телевізора зазвичай розміщують слід, елементи управління: вимикач для включення і виключення телевізора; перемикач каналів; перемикач діапазонів частот "метрові - дециметрові хвилі" (у разі застосування отд. Селекторів каналів метрових і дециметрових хвиль); регулятори яскравості та контрасту зображення, насиченості кольору і колірного тону зображення, гучності і тембру звуку. На задній стінці телевізора зазвичай розміщують: перемикач ручний і автоматичні настройки гетеродина і регулятор налаштування, вимикач каналу кольоровості; регулятори частоти рядків і кадрів, центрування растра, лінійності і розміру растра по горизонталі й вертикалі. Тут же розміщують роз'єми для приєднання антен, гнізда для підключення головних телефонів і магнітофона, а також перемикач напруги мережі. Для зручності телеглядачів в телевізорі використовується автоматичне регулювання посилення, яскравості, контрасту, частоти гетеродина, частоти і фази рядкової розгортки, розміру зображення і ін Пульт дистанційного керування дозволяє глядачеві, що знаходиться на деякій відстані від телевізора, здійснювати включення та вимкнення телевізора, перемикання каналів, регулювати яскравість і контраст зображення, гучність звуку.
Пульт містить ультразвуковий передавач, що випромінює • сигнали телекоманд, прийняті ультразвуковим приймачем в блоці дистанційного керування телевізора. З виходу останнього подаються сигнали в пристрій керування, яке виробляє керуючі напруги, що надходять в різні точки телевізора.
Що чекає телевізори в майбутньому? Будуть як удосконалюватися характеристики ЖК і плазмових телевізорів, так і виводитися на ринок нові технології. Це і OLED, і FED, і лазерні телевізори. Буде збільшуватися дозвіл (Full HD стане, нарешті, нормою) і колірне охоплення (в ідеалі - рівний колірному охопленню зору людини). Можливо, в надрах дослідницьких лабораторій вже розробляються абсолютно нові принципи формування зображень. Наприклад, є попередня інформація про роботи над дисплеями - контактними лінзами.
Висновки:
Послідовне зменшення радіоелементів і збільшення діагоналі екранів поступово призвели телевізори до звичного сьогодні увазі;
Плоскими стали не тільки екрани, але і самі телевізори;
З'явилася система кольоровості;
Телевізори доповнюються системами телетексту, стереофонічного звуку;
Перевага плазмових телевізорів: плоский екран невеликої товщини, величезна діагональ (може досягати двох - трьох метрів), яскраві і соковиті кольори, відсутність проблем з фокусуванням і зведенням променів, відносно довгий термін служби, хороші кути огляду (при погляді з боку кольору спотворюються незначно) ;
Перевага ЖК-телевізорів: більш чіткі зображення з кожним днем радують все більше, наближаючись до ідеалу, мала маса (24-дюймові моделі зазвичай важать не більше 13 кг), мізерно мале енергоспоживання.
Перевага проекційних ЖК-телевізорів: велика діагональ, менше важать, не мають проблем з геометрією і можуть похвалитися високою роздільною здатністю (це означає високу чіткість). Нерідко лампа, забезпечує підсвітку, сильно нагрівається, тому проекційні телевізори оснащуються вентилятором для охолодження;
Перевага DLP-телевізорів: хороша контрастність, точна передача кольору, висока чіткість і яскравість. Разом з тим, у мікродзеркал відсутній ефект засвічення сусідніх пікселів, тому такі телевізори підходять для показу будь-яких креслень, де в картинці присутня велика кількість тонких ліній;
Головним достоїнством сучасних телевізорів є куль дистанційного управління. Пульт дозволяє глядачеві, що знаходиться на деякій відстані від телевізора, здійснювати включення та вимкнення телевізора, перемикання каналів, регулювати яскравість і контраст зображення, гучність звуку.
2. Приймальні антени
Для прийому супутникового телебачення використовують антени різних конструкцій. Серед них набули поширення і планарні (плоскі) антени, основою яких служить решітка диполів з рефлектором у вигляді металевого листа, тобто так звана фазована антенна решітка. Уловлюваних диполями сигнали сумуються і надходять на вхід конвертера. Регулюючи фазовращателем фазу і амплітуду сигналу, прийнятого кожним диполем, можна сформувати сумарну діаграму спрямованості, як нерухому, так і змінює напрямок прийому - скануючу. Безінерційні миттєве електронне сканування з застосуванням системи стеження дозволяє встановлювати такі антени на рухомих об'єктах (літаку, ракеті або нестаціонарному супутнику). При цьому число електронних фазовращателей дорівнює числу вживаних диполів, через що такі антени виявляються дуже дорогими і застосовуються лише в радіолокаційної і космічній техніці, де їх велика вартість може бути виправдана.
Так як всі приймальні антени, в тому числі і супутникового телебачення, збирають енергію сигналу, що падає на них, цю функцію з успіхом виконують також і параболічні антени, в яких фокусування енергії на облучателе відбувається за законами оптики завдяки віддзеркаленню від поверхні параболічного рефлектора. Для супутникового прийому можна використовувати однозеркальние антени з осесиметричним або зміщеним опромінювачем і двухзеркальние антени за схемою Кассегрена з параболічним рефлектором і гіперболічним контррефлектором.
Зазвичай застосовують антени з круговою поляризацією поля. Антени для станцій телевізійного мовлення, обслуговуючих невеликий населений пункт (системи "Москва"; КУ = 35 дБ), зазвичай бувають однозеркальние. З цією ж метою застосовують декілька багатоелементних діректорних антен, що працюють в паралель (система "Екран" - КУ приблизно 21 .. 28 дБ). Розміри (діаметр розкриву) антен супутникового телебачення 1 .. 2 м.
Супутникова антена (саме дзеркало) призначена для фокусування на опромінювач конвертора паралельного пучка радіохвиль, випромінюваних супутником. Антена є частина параболоїда обертання, тому що саме така форма забезпечує прекрасну фокусування паралельного пучка випромінювання.
Телевізійні сигнали передаються з супутників, в діапазонах Ku (~ 11 ГГц) і С (~ 4 ГГц), тобто сигнали, що приймаються мають довжину хвилі 27 і 75 мм відповідно. Саме тому будь-яка перешкода (щільна хмарність, сніг, дощ) на шляху між вашою антеною і супутником послаблювати сигнал і може взагалі виключити (якщо це перешкода - дерева, будівлі і т. д.) можливість прийому програм супутникового телебачення.
Антени за формою бувають прямофокусниє (prime focus) та офсетні (off-set - неосесиметричні).
Рис. 12. Прямофокусная (осесиметрична) антена (prime focus). Видиме напрям на супутник співпадає з перпендикуляром до площини розкриву антени
Прямофокусниє (осесиметрична) (рис. 12) представляють собою "класичну" круглу "тарілку". Конвертор кріпиться в центрі за допомогою декількох (зазвичай два або три) спиць. При цьому конвертор і кріпильні спиці затінюють частину поверхні, що відбиває дзеркала, що приводить, природно, до зменшення коефіцієнта використання поверхні антени. Однак, зі зростанням діаметра, цей ефект стає все менш значним. Взимку на дзеркало легко намерзають лід і сніг, які дуже сильно погіршують прийом. Офсетні (неосесиметричні) (рис. 13) антени можна дуже легко відрізнити, тому що їх фокус (місце, де розміщують конвертор) зміщений від центру дзеркала вниз. Саме через зміщеного фокусу при настройці необхідно враховувати, що напрям на супутник у офсетних антен вище перпендикуляра до площини антени на деякий кут. Для більшості конструкцій "офсеток" цей кут складає ~ 25-27 °. Тому офсетні антени кріпляться майже вертикально, на них не налипає сніг і не скупчується вода, конвертор і елементи кріплення не затінюють антену.
У силу цих особливостей офсетні антени дуже популярні при діаметрі дзеркала до ~ 1.5 м. При великих діаметрах перевагу віддають прямофокусних антен.
Рис. 13. Офсетна антена (offset focus). Видиме напрям на супутник вище перпендикуляра до площини розкриву антени на j = 25-27 °
При покупці антени обов'язково зверніть увагу на наявність дефектів і спотворень поверхні антени. М'яті дзеркала і ті, які "повело" гвинтом, працюють значно гірше нормальних.
Найбільш популярним матеріалом для виготовлення супутникових антен є алюміній, він легший за сталь і не схильний до корозії, але він м'який, і при неакуратному обігу (це особливо стосується дзеркал великого діаметра> 1.2 м) алюмінієві антени легко деформуються, що дуже згубно впливає на їх характеристики.
Сталеві антени міцніше, дешевше (правда, не набагато), але важче і схильні до корозії, яка знижує їх відображають властивості. Тому при покупці сталевого дзеркала варто звернути увагу на якість забарвлення.
Пластикові дзеркала легкі, але до них легко прилипає сніг. З плином часу такі антени піддаються сильним деформаціям під дією навколишнього середовища (різкі перепади температур, ультрафіолет).
Сітчасті антени стійкі до вітрових навантажень і часто незамінні при монтажі на великій висоті і у вітряних районах. До того ж вони значно менше псують "пейзаж", особливо в історичних районах. На жаль, вони показують більш низькі характеристики при прийомі сигналів Ku (самого на сьогоднішній день популярного) діапазону, і, отже, для цього потрібно антена більшого діаметру, ніж суцільне дзеркало, що забезпечує прийом такої ж якості. Так як в Росії сітчасті антени не виконувалися, то коштують вони зазвичай дорожче своїх суцільних "колег".
Висновки:
Найбільш популярними антенами є офсетні антени, так як вони кріпляться майже вертикально, на них не налипає сніг і не скупчується вода, конвертор і елементи кріплення не затінюють антену, що покращує прийом;
Найбільш популярним матеріалом для виготовлення супутникових антен є алюміній, він легший за сталь і несхильний корозії, але він м'який і при неакуратному зверненні алюмінієві антени легко деформуються, що дуже згубно впливає на їх характеристики;
Сталеві антени міцніше, дешевше (правда, не набагато), але важче і схильні до корозії, яка знижує їх відображають властивості;
Пластикові дзеркала легкі, але до них легко прилипає сніг. З плином часу такі антени піддаються сильним деформаціям під дією навколишнього середовища (різкі перепади температур, ультрафіолет);
Сітчасті антени стійкі до вітрових навантажень і часто незамінні при монтажі на великій висоті і у вітряних районах. До того ж вони значно менше псують "пейзаж", особливо в історичних районах;
З появою прийомних антен телевізори можуть приймати кілька десятків каналів.
Список використаної літератури
Телевізори, М., 1974. С.В. Новаковський
Резніков М.Р. "Радіо і телебачення вчора, сьогодні, завтра" М. Зв'язок, 1977. - 95 с.
Велика оксфордська енциклопедія, М. «РОСМЕН», 2008. - 664 с.
http: / / www.televizor.spb.ru/
http:// jixzvfki.1sthost.org/resource-38.html