Выбор цифровой антенны

Телевизионная антенна, которая может принимать традиционные аналоговые телевизионные сигналы, НЕ отличается от антенны, которая принимает цифровые HDTV-сигналы.Телевизионная антенна не делает различий между аналоговым ТВ и цифровым / HDTV сигналами.

Итак, не дайте себя обмануть производителям и розничным торговцам, которые пользуются текущим повышенным интересом потребителей ко всему, что связано с Digital-HDTV. Нет такой вещи, как цифровая антенна HDTV.
Цифровая телевизионная антенна — это то же самое, что и аналоговая антенна!

Так что выбирайте любую понравившуюся телевизионную антенну! Как и аналоговые сигналы, цифровые телевизионные сигналы могут транслироваться в двух разных частотных диапазонах: VHF и UHF.Диапазон каналов УКВ 2-13 — низкочастотный УКВ — каналы 2-6; УКВ диапазона высоких частот — это каналы 7-13. Диапазон каналов ДМВ 14-69.

Внутренние и наружные телевизионные антенны

Комнатные антенны небольшие, предназначены для размещения на телевизоре или рядом с ним, но на них влияют стены дома и даже движение людей в комнате, бытовые помехи включают люминесцентные лампы, компьютеры и беспроводные телефоны.

Установка цифровой телевизионной антенны

Для разводки цифровых антенных кабелей всегда используйте коаксиальный кабель 75 Ом. Коаксиальный кабель превосходит двухжильный во всех отношениях, и его следует использовать, если это возможно, а для достижения наилучших характеристик и надежности используйте кабель RG-6.
Большие наружные антенны могут быть установлены на крыше или на отдельно стоящей опоре, и для достижения наилучших результатов ваша антенна должна иметь как можно более четкий вид на вышку передатчика.

• Обнаруживать и избегать линий электропередач и других проводов в рабочей зоне
• не забираться на крышу, когда рядом нет никого
• по возможности избегайте монтажа антенны в дымоходе, так как дым и газы из дымохода могут ухудшить характеристики антенны и сократить срок ее службы.

Когда вы наводите антенну, лучше всего иметь помощника, который сможет проверить качество изображения и передать вам информацию. Большинство телевизоров высокой четкости и тюнеров высокой четкости имеют экранный измеритель мощности сигнала, но не забудьте проверить изображение на всех каналах, которые вы хотите принимать, прежде чем закрепить антенну на месте.

Все, что вам нужно знать о цифровом телевидении

Как выбрать антенну цифрового телевидения

Лучший OTA DVR для резаков: Amazon Fire TV Recast, TiVo и Tablo

Если вы хотите смотреть телевизор бесплатно и жить в районе с хорошим приемом в эфире, установка телевизионной антенны — простой способ перерезать шнур.Подключение цифрового видеорегистратора к этой антенне позволяет вам полностью раскрыть потенциал этих трансляций: вы можете приостанавливать прямую трансляцию, сохранять передачи для просмотра позже и пропускать рекламу. Большинство представленных ниже моделей также позволяют транслировать шоу на нескольких телевизорах или когда вы находитесь вне дома.

Обратной стороной, конечно же, является то, что «бесплатно» может превратиться в … ну, не бесплатно, особенно если ваш видеорегистратор взимает ежемесячную плату. В то время как базовый DVR, такой как AirTV 2, стоит около 100 долларов, до того, как вы добавите жесткий диск, устройство TiVo со всеми прибамбасами стоит около 500 долларов после оплаты пожизненной подписки.Тем не менее, по сравнению со стоимостью кабельного телевидения и сервисов потокового вещания, таких как Hulu Plus Live TV или YouTube TV, даже самый дорогой антенный DVR окупится в свое время.

Получите информационный бюллетень CNET Daily News

Узнавайте самые важные новости за считанные минуты. Доставка по будням.

Есть четыре выдающихся продукта OTA DVR, которые следует учитывать при покупке цифрового видеомагнитофона с обрезкой шнура: Amazon Fire TV Recast, AirTV 2 и TiVo Edge для антенны, а также Nuvyyo Tablo Quad.У каждого есть свои уникальные особенности DVR, тюнер и возможности, но есть один, который я бы порекомендовал как новичкам, так и старым. Давайте углубимся и посмотрим на лучшие варианты OTA DVR.

Amazon Fire TV Recast — мой выбор для большинства людей, которые хотят отрезать шнур.

Это не идеально — этот OTA DVR действительно нуждается в потоковом устройстве Fire TV Stick, и членство в Prime также полезно, но его сочетание функций и гибкости ставят этот беспроводной DVR на первое место. Как и AirTV 2 и Tablo DVR, это сетевой видеорегистратор с потоковой передачей, то есть он не подключается к телевизору напрямую. Вместо этого он транслируется на телевизоры, ваше мобильное устройство и т. Д. (Подробнее см. Ниже).

Fire TV Recast стоит относительно дорого, но, по крайней мере, в нем есть встроенный жесткий диск, в отличие от AirTV 2.Кроме того, нет ежемесячной платы за использование всех функций цифрового видеорегистратора с этого потокового устройства.

Прочтите наш обзор Amazon Fire TV Recast.

TiVo имеет лучшее распознавание имени среди устройств, и если вам нужен традиционный цифровой видеорегистратор, Edge для антенны — ваш лучший вариант.Хотя Tivo Edge дороже, чем другие продукты здесь (особенно после добавления службы OTA DVR), Edge для антенны также предлагает массу функций, включая потоковые приложения, все они упакованы с интерфейсом TiVo.

В настоящее время Channel Master предлагает Edge DVR plus пожизненное обслуживание за 350 долларов (по сравнению с 449 долларами).

Ознакомьтесь с TiVo Edge на практике.

У AirTV 2 есть свои плюсы, особенно потому, что это самый дешевый из наших рекомендаций OTA DVR, и он работает без ежемесячной платы.Тем не менее, этот OTA DVR действительно разработан, чтобы дополнить подписку Sling TV за 35 долларов в месяц за счет добавления местных каналов. И вам нужно добавить внешний жесткий диск (не входит в комплект), чтобы AirTV 2 функционировал как настоящий видеорегистратор, хотя в нем отсутствует пауза в прямом эфире. Если вы ищете устройство, которое работает без дополнительных ежемесячных платежей, аналогичный Amazon Fire TV Recast предлагает лучший общий опыт.

Хотя я не рассматривал AirTV Anywhere, он добавляет встроенный жесткий диск емкостью 1 ТБ за 200 долларов.

Прочтите наш обзор AirTV 2.

Tablo Quad — это последняя версия популярного цифрового видеорегистратора с возможностью перерезания шнура, включающая все функции.Есть место для внутреннего жесткого диска, а наличие четырех тюнеров должно удовлетворить даже самых требовательных пользователей. Все управляется через приложение Tablo. Этот OTA DVR — не самое простое устройство в настройке, и вам нужно будет оплатить подписку, чтобы получить доступ ко многим его функциям.

Прочтите наш обзор Nuvyyo Tablo Quad.

Типы OTA DVR: приставка vs.сетевой ТВ-стример?

Существует два основных типа DVR: традиционная телеприставка, которая подключается напрямую к одному телевизору через выход HDMI; или сетевой ТВ-стример, который подключается к вашей домашней сети и транслирует потоки на ваши устройства дома или в дороге. TiVo Edge для антенны — это традиционная телеприставка (которая также поддерживает потоковую передачу в домашних условиях), а AirTV 2 и Amazon Fire TV Recast — это телевизионные стримеры, подключенные к прямой сети.

Приставка лучше всего подходит для людей, которые обычно смотрят на одном телевизоре, в то время как сетевое устройство предназначено для людей, которые хотят смотреть на нескольких устройствах — стример, такой как Roku или Amazon Fire TV, и другие устройства, такие как телефоны и планшеты. .В целом сетевой ТВ-стример является более гибким вариантом OTA DVR и может лучше дополнять приложения или службы потокового ТВ в прямом эфире, такие как Netflix.

Другие функции, на которые стоит обратить внимание

Независимо от того, какой стиль OTA DVR вы выберете, есть некоторые общие для них особенности, которые вам следует искать.

• Два или более HD-тюнера : Одного тюнера недостаточно.Когда дело доходит до HD-тюнеров, чем больше в вашем устройстве, тем лучше. Минимум — два, поэтому вы можете записывать два канала одновременно или смотреть один, пока записываете другой, но тяжелые антенные головки могут быть оценены еще больше.
  
• 1 ТБ или больше памяти : В зависимости от вашего устройства, терабайт встроенной памяти должен обеспечивать около 150 часов программного содержимого. Но если вы выберете такое устройство, как TiVo, которое автоматически записывает и показывает, что оно «думает, что вам нравится», вы можете очень быстро закончить.Вот почему вам также необходимо …
  
• Возможность добавления дополнительного хранилища через USB или SD-карту. : Внешний жесткий диск — отличный вариант, если вашему DVR не нужна проприетарная модель. Как правило, внешний жесткий диск емкостью 1 ТБ стоит около 50 долларов.
  

14-дневная программа передач необходима для современного цифрового видеорегистратора.

• Справочные данные за 14 дней : Хотя семь дней — это действительно минимальная полезная сумма, две недели дают вам больше гибкости.
  
• Никаких текущих платежей : Большинство людей перерезают шнур, чтобы сэкономить деньги, поэтому платить еще одну ежемесячную плату не имеет большого смысла. TiVo предлагает вариант обслуживания на весь срок службы, поэтому вы платите за устройство и передаете данные заранее.
  

Дополнительные советы по перерезанию шнура

»Антенны DTV | Профессор Марк Челе

Решение проблем

Выпуск №1, приемный канал РФ-15. При отключенном G-H и использовании только YAGI этот сигнал четкий, однако G-H, кажется, принимает достаточно сигнала, так что в сочетании с YAGI он полностью устраняет изображение. Решением этой конкретной проблемы было добавление узкополосного режекторного фильтра к антенне G-H таким образом, чтобы сигнал канала 15 от G-H полностью исключался… тогда прием на этой частоте происходит только с антенны YAGI. Было предпринято несколько попыток создания фильтров, включая коаксиальный четвертьволновой шлейф (не так легко настраиваемый и недостаточно узкий — но он был использован позже) и L-C шунт (где катушка индуктивности и конденсатор последовательно шунтируют нежелательный сигнал на землю).Последний работал, но было обнаружено, что он вызывает ослабление низких частот, и поэтому это был не настоящий «режекторный» фильтр, а, скорее, комбинированный режекторный и высокочастотный, приводящий к ослаблению желательных сигналов ниже RF-15 (включая WBBZ от Buffalo на высоком УКВ-диапазоне на канале 7, который, как ни странно, был полностью заблокирован фильтром). Наконец, был построен параллельный режекторный фильтр, в котором индуктор и подстроечный конденсатор включены параллельно, а затем последовательно с сигналом. Эта конструкция в конечном итоге представляет собой почти идеальный режекторный фильтр с очень низкими потерями на частотах, отличных от режекторной частоты.

Режекторный фильтр состоит из индуктора, намотанного из двух витков медной проволоки калибра 14 вокруг вала сверла 5/32 дюйма и разнесенных на расстояние одной проволоки между обмотками (намотайте два куска проволоки калибра 14 параллельно вокруг сверла. затем удалите один). Результирующая катушка индуктивности имеет значение около 30 нГн. Подстроечный конденсатор имел емкость, которая варьируется от нескольких пФ при полном открытии до 100 пФ при затяжке.Типичным для RF способом, он припаивался непосредственно к клеммам разъемов RG переборки. Все размещено в металлическом ящике для экранирования. Преимущество подобного последовательного резонансного фильтра перед любой другой конструкцией заключается в невосприимчивости к изменениям импеданса нагрузки: резонансная частота контура L / C не зависит от нагрузки (хотя добротность контура изменится).

Подробную информацию о катушках обмотки можно найти здесь, на странице G4SWX, посвященной фильтрам.

Во время работы режекторный фильтр был помещен на входящую линию питания GH, и его достаточно легко настроить с диапазоном, охватывающим верхний диапазон УВЧ — когда подстроечный конденсатор был открыт только до нескольких пФ значения, канал 44 был полностью подавлено.Закрытие конденсатора (следовательно, увеличение емкости) снижает резонансную частоту фильтра, что можно увидеть, последовательно переключая все более низкие радиочастотные каналы и наблюдая, как сигнал падает до нуля (или почти до нуля) при достижении нужной частоты. При правильной настройке сигнал от CHCH на RF-канале 15 (объединенный с YAGI) был значительно увеличен («две полосы»), но также наблюдается некоторое ухудшение соседних сигналов (канал 14, WUTV, как было замечено, потерял «две полосы» ). Это в некоторой степени неизбежно, поскольку фильтр имеет конечную ширину режекции, и обычно это не будет большой проблемой, поскольку соседние сигналы (включая 14 и 20) довольно мощные.Однако настройка очень важна и требует переключения между соседними каналами для определения точной центральной частоты, чтобы знать, когда фильтр настроен на желаемую частоту (в данном случае 480 МГц). Тем не менее, время от времени возникала нестабильность на канале 14 (усугублялась тем, что режекторный фильтр уменьшал доступный сигнал на этом канале), и, кроме того, во время шторма можно было бы пожелать, чтобы этот дополнительный сигнал на соседних каналах и, следовательно, более высокий фильтр Q (который может режекторный только 15, не влияя на 14, только на расстоянии 6 МГц) желательно — легче сказать, чем сделать! Одним из улучшений было использование плоских обмоток: провод 14-го калибра буквально приколотился к плоскому проводу шириной примерно 3 мм, а затем к катушке, намотанной на него.Это идея, оставшаяся после моих дней экспериментов с катушками Тесла, первичная обмотка многих из которых намотана плоскими медными обмотками. Плоская катушка в той же схеме фильтра действительно дает фильтр с более высокой добротностью, о чем свидетельствует гораздо более высокий сигнал, доступный на соседних каналах 14 и 19 — почти не возникает ухудшения этих сигналов. В дополнение к индуктору был выбран подстроечный резистор керамического типа с высокой добротностью.

Одно предупреждение: с индуктивностью с высокой добротностью идет очень и очень КРИТИЧНАЯ настройка — поворот подстроечного конденсатора только на градус дает очень заметную разницу в сигнале. Проще всего настроить режекторный фильтр, используя соседний доступный канал (канал 14 в моем случае), а затем просто «подстроить» конденсатор так, чтобы пиковая частота немного сместилась к нужному каналу.Я не могу не подчеркнуть, насколько критична эта операция — здесь требуется терпение, поскольку слишком легко просто пропустить точку резонанса при настройке по всему диапазону.

Кстати, фильтры можно построить для любого канала, просто заменив конденсаторы. Там, где используются избыточные конденсаторы, как в моем случае, дисковые конденсаторы с малым значением пФ можно припаять параллельно или последовательно с подстроечным конденсатором для достижения любого требуемого значения. Двухвитковая катушка индуктивности имеет значение около 44 нГн, поэтому требуемый конденсатор можно определить по формуле:

f = 1 / (2π√LC), где f — частота в Гц, L — индуктивность в Генри, а C — емкость в Фарадах.

Выпуск №2, стабильность 39 канала. , использование одиночного режекторного фильтра на канале G-H, как описано выше, настроенного на исключение радиочастотного канала 15, хорошо служит для улучшения этого канала, однако нестабильность была отмечена на канале 4-1 (RF 39). Иногда на этом канале было замечено, что измеритель мощности сигнала перескакивает с пяти столбцов вниз на один, а затем обратно (с сопутствующим разрывом изображения), и цикл продолжается. При отключенном YAGI проблема полностью исчезает (первая подсказка), но, что более важно, оба канала принимаются только с помощью YAGI! Несмотря на то, что антенна направлена ​​в неправильном направлении для канала 4 от Buffalo, он все равно принимает этот канал! Я должен был понимать, что направление YAGI в сторону Гамильтона почти точно 180 градусов от передатчика канала 4 (RF 39).YAGI _должен_ быть разработан с лучшим отражателем, чтобы предотвратить прием этого сигнала в первую очередь … недосмотр при планировании!

В попытке решить эту проблему было опробовано несколько подходов, но в конечном итоге на канале YAGI требуется режекторный фильтр, чтобы исключить нежелательные сигналы (особенно канал 39, но другие сигналы от Buffalo в 30-х годах и несколько сигналов из Торонто в 40-х). Первый подход заключался в использовании простого режекторного фильтра L / C, как описано выше, установленного в канале YAGI для исключения RF-39 из канала YAGI, однако это не решило полностью проблему и не решило проблему канала 14 ( описан чуть позже), что для комфорта слишком близко к каналу 15.

В случае этого второго режекторного фильтра на входе YAGI высокая добротность нежелательна, поэтому был использован дешевый пластиковый триммер, а также обычный круглый неизолированный провод 14-го калибра для индуктора. При настройке на канал 39 фильтр удаляет окружающие каналы (которые, тем не менее, слабые) в диапазоне от канала 32 до 47.

Удивительно, но созданный таким образом режекторный фильтр оказался недостаточным для полного устранения сильного сигнала, полученного на канале 39, и поэтому иногда наблюдалась нестабильность (облом).В конечном итоге потребуется более глубокий режекторный фильтр. Были предприняты альтернативные подходы, включая фильтрацию YAGI, чтобы гарантировать прием только одной частоты. Был построен простой полосовой фильтр с использованием еще одного параллельного подстроечного конденсатора и катушки индуктивности, посредством чего нежелательные сигналы шунтируются на землю. Это работает, но также ослабляет и полезный сигнал (аналогично шунтирующему режекторному фильтру для GH, который действовал как фильтр верхних частот), и поэтому лучшим подходом является последовательный контур L / C, поскольку он не чувствителен к сопротивление нагрузки.Было испробовано несколько вариантов. В окончательной версии использованный подстроечный конденсатор (керамический блок) имел минимальную емкость 6 пФ (и максимум около 60 пФ), что недостаточно для настройки фильтра на 480 МГц, поэтому подстроечный конденсатор был соединенный последовательно с керамическим дисковым конденсатором 2 пФ (фактически, двумя конденсаторами по 1 пФ, включенными параллельно), который затем был припаян последовательно с двухвитковой катушкой индуктивности. При правильной настройке схема имеет низкий импеданс только на резонансной частоте, поэтому сигнал проходит.Было обнаружено, что фильтр с указанными значениями настраивается между каналами 14 и 25 и был достаточно узким, чтобы пропускать канал 15, но эффективно блокировал каналы 19 и 20. К сожалению, эта последовательная схема также пропускала значительный сигнал в канале. 39 (несмотря на то, что он находится далеко за пределами полосы пропускания — что дает представление о том, сколько сигнала YAGI принимает на канале 39 и почему это такая проблема), поэтому сигнал YAGI был пропущен через полосовой фильтр канала 15 ( полосовой фильтр серии L / C), затем режекторный фильтр (аналогичный уже описанному режекторному фильтру канала 15), настроенный на канал 39.Режекторный фильтр эффективно отфильтровывает не только канал 39, но и все окружающие каналы в 30 и 40, так что, если YAGI принимает сильное отражение, это не повлияет на принимаемый сигнал.

И снова эта компоновка работала, но все еще не была идеальной (как отмечалось выше, выемка на канале 39 была недостаточно глубокой). В попытке создать лучший фильтр был построен четвертьволновой коаксиальный шлейф-фильтр (описанный на сайте ArcticPeak). Эти фильтры имеют ОЧЕНЬ глубокую выемку, намного превышающую -20 дБ (как описано на сайте HB9AMO), и должны быть способны полностью исключить канал 39, хотя настройка — это своего рода трюк.Конструкция фильтра описана на фото ниже:

Настройка критична и завершается простым обрезанием закороченного шлейфа (конец которого не подключен). Изначально длина шлейфа составляла 15 см, а телевизор был настроен на радиочастотный канал 14. Затем шлейф был сокращен на 3 мм за один раз. На длине около 12 см этот сигнал канала 14 исчез.Затем телевизор был настроен на более высокий канал, и шлейф укорачивался на 3 мм за раз, пока этот канал не исчез (затем снова появился более низкий канал). Процесс был продолжен, телевизор постепенно настраивал на более высокие каналы и обрезал несколько миллиметров кабеля за раз, пока канал 39 не исчез. В результате получается заглушка около 9 см в длину (теоретически она должна быть 8,0 см, поэтому обязательно настройте ее экспериментально). В качестве дополнительного бонуса выемка не такая уж узкая, поэтому каналы 30 и 40 (многие из которых были очень слабыми из-за этой антенны с самого начала) сильно уменьшены.

Может быть НАСТОЛЬКО просто…. Да!

Антенны для новых радиоволн

Фото: Райан Кули

Допустим, вы купили ЖК-телевизор высокой четкости размером с ваши руки. И, возможно, вы также потратили деньги на 7.1-канальную систему объемного звучания и DVD-плеер с повышающим преобразованием или, возможно, элегантный проигрыватель Blu-ray. Возможно, у вас есть современная игровая консоль, Apple TV или какой-нибудь другой веб-канал.Что ж, приходите 17 февраля, возможно, вы захотите еще кое-что: новую антенну на крыше.

Если вы живете в Соединенных Штатах и ​​являетесь одним из 19 миллионов человек, которые по-прежнему предпочитают извлекать свои телевизионные сигналы из эфира, а не платить кабельной компании за их доставку, вы, возможно, уже знаете, что в этом месяце подавляющее большинство аналоговых телевизионных трансляций в США планируется завершить, и большинство бесплатных эфирных телевизионных сигналов будет передаваться только в новом формате Комитета по цифровым передовым телевизионным системам (ATSC).Массовая рекламная кампания теперь говорит людям, которые получают сигналы из эфира, что им понадобится телевизор со встроенным тюнером ATSC или цифровой преобразователь для показа их любимых программ.

В рекламе не упоминается, что большинству этих людей также понадобится новая антенна. Для подавляющего большинства из вас в Broadcast-TV Land качество того, что вы видите — или даже от того, получаете ли вы изображение вообще — будет зависеть не от вашего телевизора или конвертера, а от антенны, которая передает им сигнал. .

Если у вас есть кабельное или спутниковое подключение, вы можете подумать, что проблема с антенной не имеет значения, но подумайте еще раз. Некоторые владельцы высокопроизводительных систем жалуются, что сигналы, поступающие от их спутникового или кабельного провайдера, не дают им ожидаемого качества изображения. Это связано с тем, что операторы кабельного и спутникового телевидения часто используют алгоритмы сжатия с потерями, чтобы сжать больше каналов, особенно местных, в выделенную им полосу пропускания. Такое сжатие часто приводит к изображению с меньшей детализацией, чем обеспечивает соответствующий сигнал наземного вещания.Для видеофилов, которые уже потратили целое состояние на системы домашнего кинотеатра, добавление пары сотен долларов на первоклассную антенну, очевидно, имеет смысл. И, конечно же, антенны также являются хорошей альтернативой на случай, если кабель оборвется или спутниковая система отключится из-за дождя или снега. Кроме того, они обслуживают вторые телевизоры в домах, не подключенных к разводке для передачи сигналов в каждую комнату.

Внезапно безвкусная телевизионная антенна — технология, которая мало изменилась за последние 30 лет, — вот-вот станет настоящей красавицей.

Прошли, тем не менее, — это те дни, когда большая антенна на крыше была символом статуса. Мобильные телефоны и портативные устройства GPS заставили потребителей ожидать надежных беспроводных услуг в очень маленьких упаковках. Такие резкие изменения в предпочтениях потребителей — в сочетании с новым распределением частот, распределением каналов и высоким спросом на надежные эфирные цифровые антенны — означают, что действительно пришло время для новых конструкций.

Большинство телезрителей думают об антеннах как о простых устройствах, но вы технически подкованы, поэтому, конечно, никогда не предполагали этого.Тем не менее, будьте осторожны, пока мы рассмотрим Антенны 101.

Разработанные десятилетиями конструкции большинства телевизионных антенн на крышах — и представленных сегодня на рынке — обычно сконфигурированы на горизонтальной рыбьей кости с плечами разной длины для работы в широком диапазоне частот. радикально продвинувшись с годами, производители телевизионного оборудования в значительной степени придерживаются старых конструкций по экономическим причинам. Традиционные антенны были достаточно хороши для аналогового телевидения, а сокращение клиентской базы для приема телевещания не давало большого стимула вкладывать деньги в новые конструкции.

Переход к цифровым технологиям все изменил. Большинство цифровых каналов транслируются в диапазоне УВЧ, а антенны УВЧ меньше, чем антенны, используемые для аналогового телевидения, где большинство сигналов вещания были УКВ. Кроме того, проблема многолучевого распространения, возникающая из-за сигналов, отражающихся от зданий и холмов, которые иногда могут вызывать ореолы на аналоговых телевизорах, может полностью испортить цифровое изображение.

Несколько дизайнеров и производителей провели необходимые исследования и разработки и представили улучшенные модели.Первыми из лабораторий были Silver Sensor, представленный Antiference, базирующейся в Колсхилле, Англия, в 2001 году, и SquareShooter, представленным в 2004 году Winegard в Берлингтоне, штат Айова.

Серебряный датчик [см. «TV Topper»], комнатная антенна, разработанная для приема УВЧ, основана на классической логопериодической конструкции, что означает, что электрические свойства периодически повторяются с логарифмом частоты. Если все сделано правильно, логопериодическая конструкция обеспечивает хорошие характеристики в широком диапазоне частот.

Фото: Райан Кули

Под капотом: Winegard SquareShooter состоит из извилистого элемента с двумя плечами и сетчатого отражателя, прикрепленных к недорогой майларовой подложке и заключенных в пластиковый купол. Элемент реагирует в широком диапазоне частот; его размер оптимален для диапазона ДМВ. Открытая сетка позади нее имеет размер, чтобы отражать частоты УВЧ, что уменьшает проблему многолучевого распространения, блокируя некоторые сигналы, которые отражаются от зданий или холмов, вместо того, чтобы приходить непосредственно к антенне.

Элемент уличного SquareShooter имеет извилистую форму, что помогает ему реагировать в широком диапазоне частот УВЧ [см. «Под капотом»]. Он установлен перед открытой сеткой, которая отражает волны УВЧ, тем самым уменьшая проблему многолучевого распространения, блокируя сигналы, поступающие из-за антенны.

Тем не менее, темпы вывода продуктов на рынок медленные. По сей день некоторые производители все еще переименовывают старые конструкции в антенны HDTV, если они обычно покрывают правую часть спектра.Но наконец-то на рынке появилось несколько очень хороших дизайнов — если вы знаете, что искать.

Антенны сейчас на лучше, чем были раньше, но два изменения сделают их еще лучше в следующие несколько лет: введение новых мощных программных инструментов для проектирования антенн и множество новых правил в Соединенных Штатах, которые уменьшит диапазон частот, который должна принимать телевизионная антенна. Вместе эти факторы приведут к появлению антенн меньшего размера [см. «Петля де петли»], которые работают лучше и выглядят лучше, чем устройства, выросшие на крыше дома ваших бабушек и дедушек 50 лет назад.

Фото: Райан Кули

Loop de Loop: Новый ClearStream2 от Antennas Direct использует более толстые, чем традиционные элементы, и уменьшает толщину петель, что позволяет антенне реагировать на больший диапазон частот. Получающаяся в результате коническая рамочная антенна составляет половину объема аналогичной по характеристикам решетки-бабочки, которая присутствует на рынке в течение многих лет. Как и в случае с SquareShooter, сетка защищает антенну от многолучевых помех.

Ключевыми разработками, изменившими конструкцию антенны, являются вычислительные электромагнитные коды, усовершенствованные методы поиска и оптимизации, такие как генетические алгоритмы, и улучшенные инструменты измерения, такие как векторный анализатор цепей. Традиционно конструкторы антенн использовали карандаш и бумагу, чтобы разобраться с уравнениями Максвелла, четырьмя уравнениями, описывающими электрические и магнитные поля. Затем инженеры провели огромное количество времени в лаборатории, тестируя и настраивая конструкции. Вычислительные электромагнитные коды, разновидность программ, которые решают уравнения Максвелла на компьютере, произвели революцию в конструкции антенны, позволив инженеру моделировать электромагнитное поведение антенны в реальном мире до того, как она будет построена.

По мере роста мощности компьютеров в 1990-х годах антенные инженеры начали использовать автоматические методы поиска и оптимизации для сортировки последовательных проектов, генерируемых их кодами. В частности, они использовали генетические алгоритмы, которые имитируют дарвиновский принцип естественного отбора посредством подхода выживания наиболее приспособленных. После анализа миллионов возможных конфигураций проекта алгоритм может увеличить несколько многообещающих оптимальных проектов, которые соответствуют заданным критериям производительности и размера.

Благодаря этим инструментам разработчики антенн могут больше сосредоточиться на самой антенне, а не на математике. И месяцы, которые раньше тратились на тестирование прототипов, теперь сжаты в дни — или даже просто часы — моделирования. Теперь дизайнеры идут в лабораторию только для окончательной проверки, чтобы подтвердить точность своих расчетов.

А в лаборатории сегодня жизнь намного проще, чем несколько десятилетий назад. Чтобы проверить работу антенны, инженеры должны точно измерить ее импеданс в огромном диапазоне частот.Это то, что теперь позволяет им делать современный векторный анализатор цепей легко и быстро. Десятилетия назад инженерам приходилось рассчитывать для частоты каждого канала импеданс на основе измерений сигналов напряжения в кабеле, ведущем к антенне. Это был трудоемкий и часто неточный процесс.

Правила, которые сокращают диапазон частот, который должен принимать телевизор, приводят к большим изменениям в конструкции антенн. Новые правила ослабляют два других основных конструктивных ограничения, усиление и размер, делая возможным создание антенн меньшего размера и гораздо менее заметных, чем уродства прошлого.

Эти изменения являются частью перераспределения частот, которое превратило различные стороны, претендующие на части радиочастотного спектра, в игроков в игре в музыкальные стулья. В мире аналогового телевидения телевизионные передачи занимают три диапазона. Полоса низких частот охватывает от 54 до 88 мегагерц, диапазон высоких частот — от 174 до 216 МГц, а диапазон УВЧ — от 470 до 806 МГц. Раньше полоса УВЧ простиралась до 890 МГц, но в 1980-х годах часть этой полосы была оставлена ​​для предоставления спектра для сотовой связи.Два диапазона VHF будут сохранены при переходе к цифровому телевидению, но потолок диапазона UHF будет снижен до 698 МГц, освобождая место для новых беспроводных услуг и приложений, связанных с национальной безопасностью. Это на 108 МГц уже, чем нынешние выделения УВЧ-ТВ, и на 192 МГц уже, чем старые выделения, которые распространяются на канал 83.

Примечательно, что старые и более широкие диапазоны УВЧ действовали, когда проектировалось большинство телевизионных антенн, представленных сегодня на рынке. Поэтому старые конструкции редко бывают оптимальными для нового распределения спектра, потому что антенны должны были покрывать более широкие полосы и более высокие частоты.

Переход на цифровой формат также изменил способ распределения станций по выделенным полосам. Во времена аналоговой связи большинство телевизионных станций работали в диапазоне VHF, а станции меньшего размера с меньшей мощностью работали в диапазоне UHF. Но сейчас, в быстро приближающемся цифровом мире, примерно 74 процента станций работают в диапазоне УВЧ, а 25 процентов — в диапазоне высоких частот (сегодня каналы с 7 по 13). Лишь около 1 процента станций будут работать в диапазоне низких частот ОВЧ (каналы 2–6).

Усиление — это не , главное в конструкции антенны — это далеко не так, как скажет вам любой антенный инженер.Но вам будет трудно узнать, являются ли спецификации и маркетинговая шумиха вашими основными источниками информации.

Коэффициент усиления, обычно выражаемый в децибелах, показывает, насколько хорошо антенна фокусирует энергию с определенного направления по сравнению со стандартной эталонной антенной. Поскольку в большинстве спецификаций не приводится двух- или трехмерный график излучения, указанное значение усиления — это значение в направлении максимальной интенсивности. Это означает, что если все радиостанции, которые вы пытаетесь принимать, не выстраиваются как точки на одной прямой линии от вашего дома, у вас может быть проблема с антенной, усиление которой резко падает в этой зоне наилучшего восприятия.Кроме того, «выигрыш» при таком использовании не включает потери из-за несоответствия импеданса. На практике характеристики антенны ухудшаются, если ее импеданс отличается от импеданса подключенного к ней кабеля.

Для этих расчетов усиления эталонная антенна часто представляет собой полуволновую дипольную антенну, наиболее распространенный тип антенны, которая состоит из двух металлических стержней, каждый из которых составляет одну четверть длины волны сигнала. Сигнал снимается с антенны через соединение между двумя проводниками.Классическая телевизионная антенна представляет собой логопериодическую решетку диполей, каждый из которых принимает различную частоту ОВЧ или УВЧ.

При покупке антенны учитывайте коэффициент усиления, но не исключая всех других характеристик. Покупка антенны, основанной только на коэффициенте усиления и цене, была бы равносильна покупке автомобиля с учетом только мощности и цены; вы можете получить двигатель мощностью 500 лошадиных сил, прикрепленный к скейтборду. Хотя более высокие значения усиления — в диапазоне от 7 до 12 децибел — обычно лучше, чем более низкие значения, большинству потребителей будет лучше не сосредотачиваться на усилении, а вместо этого покупать устройство, которое обеспечивает хорошую общую производительность, если оно соответствует их требования к приему и установке [см. «Новые антенны: образец»].

Семья в сельской местности Небраски, например, может нуждаться в большой, направленной антенне, вышке около 18 метров (60 футов) и предусилителе для приема станций, которые, скорее всего, будут расположены где-то за горизонтом. Но это было бы полным излишеством для человека, живущего в Солт-Лейк-Сити, где все телебашни расположены на горном хребте прямо над городом с прямой видимостью между большинством зрителей и башней. В любом месте вблизи Солт-Лейк-Сити вы получите отличный прием даже с небольшой внутренней УВЧ-антенной.

Не обманывайтесь заявлениями о поразительно высокой прибыли. Некоторые производители продают небольшие комнатные антенны и маркируют коробки с коэффициентом усиления от 30 до 55 дБ. Этот тип устройства на самом деле представляет собой антенну, соединенную с усилителем, и значение усиления, указанное на упаковке, на самом деле является коэффициентом усиления усилителя, а не антенны. Хотя можно улучшить прием, используя хорошо спроектированный малошумящий усилитель, большинство недорогих антенн, разработанных таким образом, на самом деле имеют дешевые усилители и слишком большое усиление.Эта комбинация обычно приводит к перегрузке усилителя — и, возможно, приемника — вызывая искажение сигнала, которое может полностью ухудшить или полностью исключить прием DTV. Большинству потребителей лучше использовать хорошо спроектированный блок без усилителя, также известный как пассивная антенна. Если для телевизионного приема требуется усилитель, лучшим выбором будет высококачественная модель с низким уровнем шума, подключенная как можно ближе к антенне.

Пользователи, переходящие с на цифровое телевидение, используя для приема только комнатную антенну, сталкиваются с более сложной проблемой.То, что было достаточно хорошим, чтобы обеспечить смотрибельное, пусть и слегка снежное, аналоговое вещание, скорее всего, не принесет ничего, кроме пустого экрана в цифровой мир. Даже лучшие антенны иногда приходится настраивать для приема определенных каналов, заставляя зрителей вставать с кресел и возиться со своими антеннами.

Но вскоре может остаться посаженный картофель благодаря новому стандарту, одобренному Ассоциацией бытовой электроники (CEA) в 2008 году. Стандарт ANSI / CEA-909A Antenna Control Interface позволяет телевизионному приемнику обмениваться данными с антенной, давая инструкции он настраивается и автоматически фиксируется на сигнале при просмотре канала зрителя.Поскольку и антенна, и приемник «знают», какой канал смотрит пользователь, антенна может изменяться физически или электрически для регулировки настройки, направления, усиления усилителя или поляризации. Возможность регулировки настройки антенны для каждого канала позволяет инженерам использовать узкополосный антенный элемент для покрытия широкого диапазона частот. Эту стратегию часто называют настраиваемой полосой пропускания. Простым примером настраиваемой полосы пропускания является использование переключателя для соединения двух коротких стержней в стержень большего размера, тем самым уменьшая резонансную частоту.

Настраиваемая полоса пропускания устраняет многие конструктивные компромиссы, поэтому производители могут производить антенны меньшего размера с более высокими характеристиками. Это особенно важно для внутренних антенн, где компактность и эстетика являются ключом к внедрению.

ANSI / CEA-909A не только избавит от необходимости постоянно возиться с антенной, но и упростит инженерам разработку высокопроизводительных и эстетичных небольших антенн, которые нужны каждому. Audiovox Corp., Hauppauge, N.Y .; Broadcom Corp. из Ирвина, Калифорния; и Funai Electric Co. из Дайто, Япония, продемонстрировали совместимые с 909A интеллектуальные антенны, но эти конструкции еще не получили широкого распространения, потому что вряд ли какие-либо телевизионные приемники на рынке совместимы с ними.

Это может скоро измениться. Национальная ассоциация вещателей (NAB) — торговая ассоциация, представляющая вещательные телестанции — и другие делают все возможное, чтобы стимулировать рынок антенн и приемников с поддержкой 909A, продвигая новые интеллектуальные антенны.NAB особенно заинтересована в технологии 909A, потому что сложность настройки антенны была одним из факторов, которые в прошлые годы заставляли миллионы потребителей переходить на кабельное или спутниковое телевидение. В 2008 году NAB профинансировала компанию Antennas Direct, основанную одним из нас (Шнайдер), для разработки интеллектуальных антенн, совместимых с 909A, потому что без такого устройства на рынке у производителей телевизоров не было бы веских причин для добавления требуемых схем интерфейса к ним. телевизионные тюнеры.

Чтобы помочь производителям сделать это, проект стандарта 909A от июля 2007 г. внес изменения в исходную спецификацию.В первоначальной конструкции сигналы к антенне передавались по специальному кабелю — это означало еще один разъем на задней панели телевизора и еще один кабель для потребителей, которые уже боролись с путаницей проводов. Пересмотренный стандарт позволяет передавать сигналы по тому же коаксиальному кабелю, по которому передается телевизионный сигнал. Однокабельное решение должно подтолкнуть производителей телевизоров к принятию стандарта, многие из которых не хотят включать дополнительные порты подключения на и без того переполненную заднюю панель современного плоского телевизора.Это также упростит подключение для потребителей с ограниченными возможностями.

С появлением в ближайшее время большего количества бесплатного контента, превосходного качества изображения и жизнеспособных вариантов внутренней антенны вещательные компании, возможно, наконец-то смогут — смеем ли мы это сказать? — начать отнимать зрителей от кабельного и спутникового телевидения.

И, что, пожалуй, самое странное, антенна на крыше или в гостиной может снова стать символом статуса, как это было на заре телевидения. Это не значит, что вы достаточно богаты, чтобы иметь телевизор — просто достаточно умен, чтобы извлечь из него максимум пользы.

Для дальнейшего исследования

CEA и NAB предоставляют веб-сайт (http://www.antennaweb.org), чтобы помочь потребителям узнать о переходе на цифровое телевидение. На веб-сайте есть инструменты, которые указывают, какие каналы доступны в определенных местах и ​​как выбрать антенну для их приема. Antennas Direct имеет аналогичный сайт (http://www.antennapoint.com), который также отображает местоположения передатчиков и дает расстояния и пеленги относительно любого указанного местоположения в Соединенных Штатах.Оба сайта предлагают советы по конкретным антеннам и способам их установки для достижения наилучших результатов.

Об авторах

Джон Росс, старший член IEEE, консультирует по вопросам конструкции антенн и ВЧ-электромагнитов. Его домашняя антенна — это старый прототип ClearStream1, который стоит на книжной полке и принимает 24 цифровых станции из района Солт-Лейк-Сити. Соавтор Ричард Шнайдер, президент и основатель Antennas Direct в Сент-Луисе, использует антенну ClearStream4, установленную на его крыше, для приема более 20 станций, в том числе полдюжины из Колумбии, штат Миссури., около 160 километров.

Как спроектировать телевизионную антенну

Я скопировал изображение Натана с Fotolia.com

С цифровым преобразованием кабеля 2009 года, телевизионные антенны стали необходимостью для тех, у кого нет кабеля, и поэтому стали более дорогостоящими и сложными. Самая эффективная конструкция телевизионной антенны называется антенной DB4. Розничная стоимость этих антенн составляет около 40 долларов, но их также легко сделать из обычных предметов домашнего обихода и небольшого количества смазки для локтей.

Step 1

Измерьте и отметьте дерево. Начиная с верха доски, сделайте отметку в 2 дюйма и три отметки через каждые 5 1/4 дюйма, в общей сложности 17 3/4 дюйма с отметками вниз по доске.

Step 2

Вырежьте восемь V-образных фигур из медной проволоки. Отрежьте восемь 14-дюймовых отрезков проволоки и согните каждую проволоку по центру. Отверстие на широком конце буквы «V» должно быть 3 дюйма.

Шаг 3

Прикрепите V-образный провод к плате. Используйте шайбу и винт, чтобы прикрепить каждый провод к плате в верхней части буквы V.«Широкий конец буквы« V »должен быть направлен в сторону от платы. Теперь проведите зигзагом по отрезку провода от каждой буквы« V ». Соединение между верхом и серединой будет выглядеть как« X ». Соединение внизу это будут две вертикальные перпендикулярные линии. Нижнее соединение будет идентично верхнему в форме «X».

Step 4

Прикрепите отражатели к задней части платы. Разделите сетку отражателя на два равных прямоугольника. Убедитесь, что Чтобы медные V-образные формы не касались отражателей, ввинтите решетки отражателей в плату.Между двумя сетками, размещенными в середине доски, должно быть около одного дюйма. Прямоугольники следует вкрутить так, чтобы широкие края были разделены доской пополам.

Шаг 5

Присоедините балун к центральным участкам провода. Убедитесь, что два соединения не касаются друг друга.

Step 6

Присоедините антенну к телевизору. Используя коаксиальный кабель, прикрепите один конец к балуну, а другой — к задней панели телевизора.

ТВ антенны