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1、5章 广播电视接收天线1 1（一）广播电视接收系统的基本组成广播电视是指当地电视发射台或电视差 转台发射的电视节目，是有线电视系统重 要的节目源，也称为开路电视。开路电视是通过空间电磁波传送到接收点 的，工作频道是标准电视频道，即VHF和 UHF电视信号。2 2开路电视接收基本框图3 3n接收端电视接收天线的架设问题：n接收天线的作用n极化波以及天线的架设问题4 4（二）广播电视接收天线及馈线一、接收天线的技术参数：1.输入阻抗 概念：加在天线输入端的高频电压与输 入端的电流之比。5 5一、接收天线的技术参数：2.方向性和方向性图 天线的方向性是天线的重要指标。对于接收天线来说，是指天线接收不
2、同方向传来的信 号电波所具有的能力。当需要天线定向辐射或定向接 收时，需要天线具有较强的方向性。方向性图是表示天线辐射或接收能量强弱在空间分布 状况的图形，由于天线的辐射或接收作用分布于整个 空间，因而天线的方向性图是一个三维空间的分布图 形。6 6一、接收天线的技术参数：2.方向性和方向性图(a)三维立体方向图 (b)E面（垂直面） (c)H面（水平面）7 7一、接收天线的技术参数：3.主瓣宽度和前后比最大辐射或接收方向的波瓣称为主瓣,与最大辐射或接收方 向相反的波瓣称为后瓣,其余方向的波瓣称为副瓣或者旁瓣8 8一、接收天线的技术参数：4.天线的频带宽度天线的频带宽度是一个频率范围，对于单频
3、道 天线，一般要满足8MHZ带宽。9 9一、接收天线的技术参数：5.天线系统的电压驻波比 天线的驻波比（VSWR）用来表示天线系统的匹配程 度。只有达到阻抗匹配时，才能减少反射，使信号能够 有效地传输。 VSWR的概念：天线中产生驻波时的最大电压和最小 电压之比。 阻抗匹配时VSWR1，这时信号能够100有效传 输；当阻抗不匹配时，VSWR1，信号不能完全传输 ，且此数值越大，传输效率越低。1010二、常用天线的基本形式实用的开路电视接收天线是由半波折合振子等组成的引向 天线，半波折合振子又是由半波振子演变而来的。1.半波振子天线 通常用金属导体（铜管、铝管或铁管）做成，两 臂分别用绝缘材料固
4、定在横杆上，其总长度等于 接收频道中心波长的一半，高频电视信号从中 心处馈入。思考：如何计算接收频道的中心波长？1111二、常用天线的基本形式1.半波振子天线（A）半波振子天线 (B)E面（垂直面） (C) H面（水平面）1212二、常用天线的基本形式1.半波振子天线半波振子天线的特性： 当天线谐振时，近似为纯电阻，阻抗近似等于73。 由方向性图可知，水平面接收是全方向性的，垂直面 接收呈现字形，即半波振子天线的前方和后方都可 以接收，具有双向接收能力。 半波振子的频率特性取决于金属导体直径，通常直径 越大，频带越宽。1313二、常用天线的基本形式2.半波折合振子天线半波折合振子的结构半波折合
5、振子天线是天 线的一种基本形式，也 是构成多单元天线（引 向天线）的核心。1414二、常用天线的基本形式2.半波折合振子天线 半波折合振子天线的特性： 输入阻抗为纯电阻，约为300。 半波折合振子天线的前方和后方具有相同的接收能力。 其方向性图于半波振子天线相似。 频带比相同直径的半波振子天线稍宽。 半波折合振子天线中那根没断开的管子的中点是零点位 ，因此，在架设时可以直接把这点固定在任何支杆上（ 包括金属杆），而不需要使用绝缘材料。天线两端的弯 曲半径是任意，甚至可以是直角型。1515二、常用天线的基本形式 3.引向天线 半波振子和半波折合振子的方向性都不够理想，天线的前方 和后方都具有相同
6、的接收能力，反射波影响较大，同时天线 的波瓣太宽，增益很小。因此，实用中更多采用的是具有单 向接收能力、抗干扰能力好、高增益的引向天线，也称为定 向天线或八木天线。引向天线属于多单元天线 ，通常是在一个半波折合振子的 前面加上若干个引向器，后面加上一个反射器。161617171818引向天线结构图3.引向天线1919例：在下面的引向天线图中将天线组成的各 部分填写完整，若该天线接收CH8频道， 求该频道的波长是多少，写出计算过程？ (CH8频道中心频率是187MHz)2020半波折合振子与馈电电源直接相连，称为有 源振子；引向器和反射器均不与馈电系统 和有源振子发生直接的连接，称为无源振 子。
7、所有振子（也称单元）都平行放置， 由天线横杆固定在同一个平面。2121二、常用天线的基本形式3.引向天线 引向天线中各组成单元的作用： 半波折合振子是引向天线的核心，它是有源振子，直接与馈线 连接，把接收到的空间电磁波转换成高频电流并通过馈线送至系 统前端。 反射器是无源振子，它的长度比有源振子稍长515，间 距为/4，反射器可以反射从天线后方传来的电磁波，抑制天线 后方的接收能力，增加天线的前后比，提高了方向性。 引向器也是无源振子，它可以引导从天线前方传来的电磁波， 加强天线前方的接收能力，使天线的方向性更强，主瓣更尖锐， 提高天线的增益。2222二、常用天线的基本形式3.引向天线 采用多
8、单元的引向天线，可使天线后方的电磁波减弱 而从前方传来的电磁波加强，保证天线接收的单向性 ，提高了前后比，方向性更强，增益更高。反射器和引向器的数量： 通常只有一个反射器。 增加引向器，天线增益可以显著提高，但引向器数目也不能 过量增多，否则不仅对增益无太大影响，而且会使通频带变 窄。一般VHF不超过10个，UHF不超过20个。23233.引向天线引向天线的有源振子还可以采用其它形式。24243.引向天线反射器的其它形式25254.组合天线（1）水平排列方式26264.组合天线（2）垂直排列方式27274.组合天线（3）双层双列排列方式2828三、馈线1.接收天线的作用（复习） 2.同轴电缆和
9、接收天线连接时的注意事项：（1）阻抗匹配 阻抗匹配的概念：是指天线的输出阻抗和馈线的特性阻抗相 等，并且馈线的特性阻抗和前端设备的输入阻抗相等，这时由 天线送来的信号能量能够完全到达前端。 同轴电缆的特性阻抗：_；半波折合振子的特性阻抗 ：_。 同轴电缆和天线连接时使用阻抗变换器的目的2929三、馈线2.同轴电缆和接收天线连接时的注意事项：（2）平衡不平衡变换 平衡式馈线：如果馈线的两根金属导体对地来说是对称的 ，就称为平衡式馈线。 不平衡式馈线：若对地是不对称的，则称为不平衡式馈线 。3030三、馈线2.同轴电缆和接收天线连接时 的注意事项：（2）平衡不平衡变换 同轴电缆属于不平衡式馈 线；
10、大部分电视接收天线对 地来说是对称的，属于平衡 式。3131三、馈线2.同轴电缆和接收天线连接时的注意事项：（2）平衡不平衡变换同轴电缆和天线连接时必须加上平衡不平衡变换器，否则 若直接相连，会破坏天线的平衡性，使天线的方向性图发生 改变，抗干扰性也会降低。3232三、馈线2.同轴电缆和接收天线连接时的注意事项：（2）平衡不平衡变换U形弯管变换器既有平衡不平衡变换作用，又有 75变换到300 的阻抗变换作用。3333四、天线的分类实用中按照频道宽度把开路电视接收天线分为单频道天 线和宽频带天线两类。 单频道天线只能接收一个频道，工作带宽为8MHz 宽频带天线能同时接收多个频道，工作带宽包含几个
11、频 道甚至几十个频道。 特点比较：3434（三）广播电视接收的其它设备广播电视接收的其它设备主要包括：天线放大器、频道滤 波器、陷波器等。一、天线放大器1、作用：在远离电视发射台及开路电视信号较弱的边远地 区，需要在天线的输出端加上一个低噪声放大器，放大接 收到的微弱电视信号，以提高信号电平，改善信噪比。2、分类：单频道天线放大器和宽带天线放大器。3535一、天线放大器3、天线放大器的技术要求 低噪声 足够的增益，以保证信噪比的要求 幅频特性好 通常安装在室外，要求能够适应室外的自然条件，具有 放水功能 具有单独的供电器3636二、频道滤波器频道滤波器的概念：当接收环境中邻频干扰与杂波干扰严重
12、时， 往往在天线输出端加装一个对应接收频道（或频段）的滤波器， 这样可以最大限度地滤除该频道（或频段）以外的干扰信号，同 时能让该频道的电视信号最大限度地通过。在TV中只能通过一个 频道地带通滤波器，带宽为8MHz，称为频道滤波器。有线电视系统中常用频道滤波器的种类：LC带通滤波器 和螺旋滤波器LC滤波器的组成及特点：参见教材P/24螺旋滤波器的组成及特点：参见教材P/243737三、陷波器（带阻滤波器）当接收环境中有某一个频率的干扰信号特别强时，或者有 不需要的信号特别强时，可在天线输出端接一个陷波器， 来吸收掉某一频率处的干扰信号或某一个不需要的频道电 视信号。3838作业n1.引向天线的组成结构及最大辐 射方向.n2.高增益引向天线的结构及辐射.n3.阻抗匹配的含义.3939
