Антенна
Антенны преобразуют электромагнитные волны в электрические токи (сигналы) и наоборот - электрические сигналы в электромагнитные волны. Это значит, что одни и те же антенны могут и передавать и принимать сигналы. А еще это значит, что если антенна не может уловить сигнал, то никакие усилители в подключенном устройстве не помогут.Размеры антенны
Электромагнитные волны характеризуются длиной и векторами
электрической и магнитной составляющих (поляризацией) . По направлению
электрической составляющей волны бывают вертикальной и горизонтальной
поляризации. Все радиовещательные станции излучают волны вертикальной
поляризации, большинство телевещательных – горизонтальной. Физические
размеры антенн должны быть соизмеримы с длинами волн, а расположение
антенн должно учитывать поляризацию волны.
Почему физические размеры антенн соотносятся с длинами принимаемых
(излучаемых) волн описано в специальной литературе, простыми словами это
можно объяснить так: антенна должна быть настроена в резонанс с
электромагнитными колебаниями. Только тогда она может с максимальной
эффективностью преобразовать электромагнитную волну из окружающего
пространства в электрический ток для последующего усиления и
преобразования в приемнике.
Полезно и то, что настроенная в резонанс антенна будет обладать
селективными свойствами, ослабляя сигналы других диапазонов, хотя
конечно полная селекция принятых сигналов осуществляется приемником. В
специальной литературе по антенно-фидерным устройствам приводятся
расчеты, из которых явствует, что наиболее удобной для простых случаев
радиоприёма является антенна в виде штыря длиной в четверть длины волны
середины диапазона.
Наружные антенны
Принятый антенной сигнал надо передать приемнику без потерь, для
этого антенна должна быть согласована с кабелем (фидером), а кабель с
приемником.
Все эти условия выполняются если антенна в четверть длины, кабель имеет
так называемое «волновое сопротивление» 75 Ом (телевизионный) и вход
приемника грамотно рассчитан и ответственно исполнен.
Распространение радиоволн напрямую связано с длиной волны. Длинные (ДВ)
и средние (СВ) волны распространяются глобально, огибая Землю, короткие
волны (КВ) тоже распространяются глобально, но уже за счет
многократного отражения от ионосферы, ультракороткие (УКВ) - только в
пределах прямой видимости.
На автомобили антенны устанавливаются для приема радиовещания,
телевидения, связи в различных диапазонах, навигации. Антенны бывают
наружные и внутренние.
Диапазоны ДВ и СВ в автомобильных радиоустройствах используются только
для приема радиовещания. Специальных антенн для них не делают, так как
сигналы радиовещательных станций на этих диапазонах довольно мощные и
прием можно осуществлять что называется "на гвоздь”.
То же можно сказать и о диапазоне КВ, только здесь уже можно вести и
связь. Кроме любительской связи, на КВ выделен кусочек и для
автомобилистов, "Гражданский диапазон”, по-английски "Citizen Band”-
частоты от 26,970мГц до 27, 850 мГц . Его ещё называют "диапазон Си-Би” по английской аббревиатуре.
Чаще всего автомобильные антенны используются для приема радиовещания в
диапазоне ультракоротких волн (УКВ) на частоте от 66мГц до 108мГц. Этот
диапазон "исторически” разделен на два: "советский” - 66мГц-74 мГц и
"импортный” - 88мГц-108мГц, который чаще называют ФМ (FM - frequency
modulation – частотная модуляция), то есть "наше” название возникло от
длины волны, а "импортное” - от способа передачи.
Внутренние антенны
бывают стационарные (вклейки в стекло) и съёмные. Внутренние антенны
удобны тем, что их никто не сломает, но прием на них принципиально
нельзя назвать хорошим. Дело в том, что и вклейки стационарных и так
называемые «усы» съемных антенн располагаются горизонтально, тогда как
принимаемый сигнал имеет вертикальную поляризацию. В условиях города
волны УКВ диапазона претерпевают многократные переотражения,
поляризация меняется и кое как такие антенны справляются с приемом. А
вот за городом они значительно уступают наружным.
Производители снабжают внутренние антенны усилителями и выдают это как
неоспоримое преимущество. Однако, как уже было подчеркнуто, если
сигнала нет то и усиливать нечего. Антенные усилители помогают, когда
кабель от антенны до приемника длинный и в нём происходят большие потери
сигнала. В автомобилях длина кабеля не превышает пяти метров и в
отсутствии сигнала (за городом) усилитель будет усиливать только шум, а в
городской черте – помехи. Учитывая это недобросовестные производители
ставят переключатели типа «Город-Трасса» (иногда пишут
«по-иностранному» - «турбо» для режима «за городом»). Чаще всего такой
переключать просто выключает усилитель в городе.
Из теории (подтверждённой практикой) известно: лучший усилитель –
антенна, лучшая антенна – наружная, согласованная с длиной волны и
поляризацией. Длина волны середины диапазона ФМ три метра, значит
лучшие результаты покажет штырь в ¼ волны, то есть 75 см.
Единственный недостаток такой антенны – легко ломается. Выбирая
наружную антенну можно руководствоваться только конструктивными
особенностями автомобиля – где удобнее разместить, как провести кабель к
приёмнику, ставить ли автоматически выдвигающуюся и проч. Кабель для
подключения лучше всего выбрать телевизионный экранированный, цельный ,
без разъемов и спаек, от антенны до приёмника.
Антистатические антенны
В продаже бывают чудодейственные антенны, якобы предназначенных для
снятия статического электричества с корпуса автомобиля. Идея
подсмотрена в авиации - «кисточки» на кончиках крыла как раз и
предназначены для снятия статического электричества.
Но чтобы автомобиль зарядился от трения об воздух он должен по крайней
мере двигаться с самолётной скоростью. К тому же эти «чудо-антенны» ещё и
крепятся на двойной скотч. Как статическое электричество с корпуса
автомобиля через лакокрасочное покрытие и двойной скотч будет «стекать в
атмосферу», продавцы умалчивают. Использоваться может как украшение.
Критерии выбора антенны
В рекламных целях на упаковке с антенной часто пишут «адаптирована
для принятия стерео сигналов», или «адаптирована для принятия цифровых
сигналов». На самом деле антенне абсолютно всё равно какие сигналы
принимать – разбираться с сигналами будет приемник. Поэтому такие
надписи при покупке антенны можно смело игнорировать.
Критерии выбора антенны просты
- антенна должна быть согласована с длиной и поляризацией принимаемой волны,
- кабель должен быть согласован с антенной,
- приемник согласован с кабелем.
- качество изготовления (пайка кабеля, гладкость стержня антенны, способ крепления) не должны вызывать сомнений.
Устанавливать антенну следует возможно выше, дальше от двигателя и ближе к приемнику (например, на крыше автомобиля).
