[科普中国]-电视接收天线

天线基本原理

我们知道，当图3.1(1)中已充电的电容器C和电感L相联时，会在电感和电容中不断激发频率为

的交变电场和磁场，这种现象称为电磁振荡，这种电路称为振荡电路。这时的电场能量和磁场能量主要集中在电容器和电感线圈内部，向空间辐射的电磁波很小，为了提高电磁波的辐射功率，我们必须提高振荡频率f，并改变振荡电路的形状，使电场和磁场尽量向周围空间开放。将电容器C的两个极板逐渐张开，把自感线圈L的圈数逐渐减少，线圈之间的距离逐渐拉大，通过图3.1(2)中的过程变为图3.1(3)所示的一条直线，则随着电容C和电感L的减少，振荡频率不断提高；随着系统的不断开放，辐射出去的电磁波能量越来越大。图3.1(3)就是一根能向空间辐射电磁波的典型的线天线。当然，随着电磁波的不断向外辐射，天线中的能量不断减少，必须要有高频电流不断向天线输送能量。若取图3.1(3)的天线长度为所辐射电磁波波长的1/2，并从中间断开分别接在高频电源的两端，就组成图3.1(4)所示的基本半波振子天线。2

实际上，线天线也可以认为是平行双线的传输线演变而来，如图3.2所示。在该图(1)所示的两条传输线中，各对应点的电流大小相等，方向相反，在离传输线距离较远处所产生的电磁场互相抵消，故平行双线激发的电磁场只能集中在双线附近，而不能向外辐射，如果把两条传输线展开成图3.2(2)的形状，则张开两臂上对应点的电流方向相同，在空间各点产生的电磁场互相加强，除两臂连线方向上各点外，电磁场都不为零，即形成了有效辐射。当两臂的长度都是λ/4时，就是基本半波振子天线。

电视接收天线功能1、接收电视台发出的高频电磁波的能量

这是电视接收天线最主要的作用。电视台把需要传送的彩色全电视信号和伴音信号调制到高频载波上，通过电视发射机从天线上辐射出去，在自由空间向四面八方传播。这些电磁波到达接收天线后，就会在天线导体中激发感应电动势和感应电流，引导电磁波从天线向接收系统中传输。这样，有线电视系统就得到了电视台发出电波的一部分能量，再经过处理、放大等，进入电视机，转换成原来的视频和音频信号。2

2、选择所需要的电视信号，抑制外界的干扰

在空间中传输的高频电磁波是很多的。各个不同电视台的位置、节目内容和载波频率都不同，它们发出的电磁波都可能在天线导体上感应出感应电流，但由于天线对不同方向、不同频率电磁波的接收本领不同，我们就可以利用这个特性，通过选择不同特性的电视天线来接收特定方向、特定频道的电视信号，而压低其它电视信号在导体上产生的感应电流。同时，对来自电离层的天电干扰、其它无线电波的干扰、工业干扰，以及电视信号被反射而造成的重影干扰等都有一定的抑制作用。2

3、提高对微弱电视信号的接收能力

在离电视台较远的地区，特别是一些边远山区，电视信号的场强很小，如果单纯通过放大器来放大信号，所需要的放大器过多，必然会引入过多的噪声，并可能产生难以忍受的非线性失真若选择增益较高的电视接收天线(如多单元接收天线、多副天线组成的天线阵等)，可把进入系统前端的电视信号电平提高，减少了所需放大器的级数，可同时降低噪声和非线性失真，大大提高信号质量。2

电视接收天线分类电视接收天线一般都是线天线(卫星接收天线是面天线)，按接收高频信号的频率范围可分为VHF天线、UHF天线和全频道天线；按接收天线的频带宽度分为单频道天线和频段天线；按其结构可分为引向天线、环形天线、鱼骨天线、对数周期天线等。2

有线电视系统接收的开路电视节目，主要有VHF频段的Ⅵ(1-4频道)、Ⅷ(6-12频道)两个频段和UHF频段的UIV(13-24频道)、UV(25-48频道)两个频段。在VHF频段，一般选用接收某一特定频道电视信号的专用频道天线，选择最佳接收位置进行安装，使其具有增益高、选择性好、方向性强的优点。而用于Ⅵ和Ⅷ的分频段天线和用于VHF全频道天线，频带宽、增益较低，只适用于某些小型系统。在UHF频段，一般可以一副频段天线接收相隔较近的若干频道的电视节目。2

电视接收天线安装(1)要确定架设天线的地点。为了安全，电视接收天线要远离电力线路，特别是高压线。为了减少损失，天线要远离大的金属物体。如果可能，最好使天线比附近的树木和建筑物高一些。

(2)要寻找接收电视信号最佳的位置。可以用一根临时的轻便的杆子，把天线竖起来，一个人慢慢改变天线的位置、高度和方位，另一个人观察电视机的图像，直到图像质量最好、干扰和重影最小、声音最好为止。这样最佳位置就选定了。

(3)架设天线。架设要牢固，要能够经得起风雨的侵袭，还要考虑便于维修。如果杆子很高，要用三条铁丝向三个不同方向拉紧，铁丝的上部要截成小于半个波长的小段，然后用绝缘子连接起来，如图1-104所示。为了确保安全，除了天线支杆上安装避雷针外，还应该在天线馈线上加装避雷器，特别是在空旷的地区，必须加装避雷器。

(4)在固定天线之前，还要仔细转动天线，直到有最好的接收效果，再把天线固定下来。