A Hét 1989/1 (34. évfolyam, 1-26. szám)
1989-01-01 / 1. szám
Uj műsor a láthatáron 1. A vételi lehetőségtől a tévéantennáig ÜU TUDOMÁNY TECHNIKA Amióta egy emberöltővel ezelőtt a háztetőkön felbukkantak az első tévéantennák, egy-egy újabb adóállomás csatasorba állítása után az előzőektől kisebb-nagyobb mértékben eltérő antennatipusok jelentek meg. Kezdetben az emeletes szerkezetűek voltak divatban, ezt követően egyre gyakrabban lehetett látni a hálószerkezetű lepkeantennát, mígnem néhány év elteltével szinte teljesen kiszorította ezeket a ma is legelterjedtebb típus, az ún. Yagi-féle antenna. Egy ideig nyugalom honolt az antennafronton, egészen addig, míg az ultranagy frekvenciájú (UHF — Ultra High Frequency) sávban sugárzó adók üzembe állításával — amelyek a televízió második műsorát sugározzák — ismét új, a legváltozatosabb típusú antennák jelentek meg. Olyan univerzális megoldások is születtek, amelyek valamennyi adó vételét lehetővé teszik, sugározhatják azt a hatvan csatorna bármelyikén. Tájainkra az új „antennadivat" a nyolcvanas évekre jutott el és egy időben úgy tűnt, semmi sem tartóztathatja fel előretörésüket. Hacsak a műszaki minőség nem. Először csak két, egymásra merőleges körvezetőből álló antennák jelentek meg, amelyek középpontjában vízszintesen elhelyezett fémpálcákról (egyszerű dipólus) vezették le a jelet, majd fokozatosan különféle „tüskéket" hegesztettek a fémkarikákra, amelyektől az egész szerkezet egyre inkább egy stilizált napocskára kezdett hasonlítani. Még megfelelő nevet is találtak neki: glóbuszantennának keresztelték el. A következő lépést a „kockaantenna" kifejlesztése jelentette. Ez esetben a gömb vagy „glóbusz" helyett egy tüskékkel alaposan megtűzdelt, 10—12 mm átmérőjű, henger alakú vasból készített kocka volt hivatott a műsorok vételére. Alakjánál csak a neve érdekesebb: euroviziós antennának nevezik, annak dacára, hogy ilyen televíziós szabvány nem létezik, tekintve, hogy ez egy nemzetközi szervezet neve, amelynek tagállamai a „hagyományos" televíziós normák előírásai szerint sugároznak. Ami a színes jelfeldolgozást illeti, a nyugat-európai államok nagy része a PÁL rendszert használja, mig az európai szocialista országok Secam-ban sugároznak, akárcsak Franciaország, Görögország és Marokkó. Ahhoz, hogy a kép egyáltalán megjelenjen vevőkészülékünkön, a televíziós jelnek különféle szinkronizációs jeleket is kell tartalmaznia. Ezen a téren még az előzőeknél is tarkább a helyzet. A szocialista országokban az OIRT szabvány az elfogadott, ehhez nagyjából hasonlít a Nyugat-Európai CCIR (a kettő közötti lényeges különbség a kép- és a hangjel vivőfrekvenciájának a távolságában rejlik: az OIRT esetében ez 6,5 MHz, a CCIR-nél 5,5 MHz). Egyes országok (Franciaország, Luxemburg, Marokkó, "Algéria) az RTF kódolási rendszert alkalmazza, míg a szigetországban a BBC által kifejlesztett normát használják. A kép „színesebbé tétele" végett az NDK-ban a Secam színes rendszert a CCIR szabvánnyal kombinálták. Az Eurovíziósnak nevezett kockaantennának mindezeket a jeleket kell megfelelő antennanyereség biztosítása mellett megfelelőképpen feldolgoznia. Az antennák további fejlődési szakaszában a műszaki megoldásokat háttérbe szorították az esztétikai szempontok, ennek eredményeképpen napjainkban a háztetőkön díszelgő fémszerkezetek inkább ultramodern szoborkompozíciónak tekinthetők. Mivel minden néző alapvető érdeke, hogy a lehető legjobb műszaki minőségben követhesse a műsorokat, érdemes az antennakészítés problémájánál egy kissé elidőzni, annál is inkább, mivel a legjobb készüléken sem látható semmi, ha rossz antennát használnak. A megfelelő vétel biztosítására nagy antennanyereségű vevőantennára van szükségünk. A hagyományos rádiózással szemben a televízióadás (és az URH rádiózás) egy sor sajátossággal rendelkezik. A rádióhullámok ugyanis a Föld villamos tulajdonságokkal rendelkező rétegéről, az ionoszféráról visszaverődnek. ezért csak kis mértékben befolyásolják az adás vételének minőségét a természeti tárgyakról visszaverődő hullámok. Ráadásul a tárgyak mérete jóval kisebb az adás hullámhosszánál, így zavarásra nem kerül sor (más kérdés, hogy ingadozást hoz létre a földfelszín mentén terjedő hullám és az ionoszféráról visszaverődő rádióadás keveredése). Ezzel szemben a televízió és az URH rádiózás esetében olyan nagy az adás vivőfrekvenciája, hogy a hullámok az ionoszférán áthatolva kiszöknek az űrbe. Ennek megfelelően az adótoronynak „látótávolságban" kell lennie, vagyis csak abban az esetben láthatjuk (hallhatjuk) a műsort, ha az adótornyot és a vevőantennát nem választja el egymástól valamilyen természeti akadály. Már ez is komoly gondot okozhat, hiszen egy toronyházakból álló városnegyed felépítése akár egész településeket vághat el a műsor élvezetétől. A másik fö gond, hogy az elektromágneses hullámok visszaverődnek a környező tárgyakról — épületekről, hegyekről stb. — hiszen hullámhosszuk kicsi, emiatt nem tudják megkerülni az akadályokat. Ez viszont azzal jár, hogy az adótorony közvetlen és a természeti akadályról visszaverődő jele időbeli késéssel jut el a vevőantennára. E két hullám szétválasztásán múlik, hogy egyáltalán követni tudjuk-e a műsort, hiszen keveredésük esetén egy vagy több szellemképet látunk a képernyőn. A jel „megtisztítását" megfelelő antenna alkalmazásával végezhetjük el: amennyiben csak bizonyos irányból veszi a jelet, a többi irányból érkezőt pedig elnyomja, akkor ez a képminőségen is meglátszik. Ugyanígy az antenna feladata, hogy csak a meghatározott rezgésszámú jeleket válassza ki, a többieket pedig elnyomja. Ez viszont óhatatlanul a készüléktulajdonos első csalódását okozza: aligha elégedhet meg egyetlen antennával. Egyszerű tapasztalat, hogy ahol megfelelő erősségű az adás, ott egy huzaldarab vagy a bicikliküllő is megteszi antenna gyanánt. Sőt néha az is megeshet, hogy ezekkel jobb minőségű a tévékép. mint igazi antennával. A magyarázat roppant egyszerű: nemcsak gyenge jel esetén kapunk rossz minőségű képet, de akkor is, ha túl erős az adás. ilyenkor csillapítani, kell az antenna jelét. Ez esetben a bicikliküllő ezt teszi meg nekünk. Fizikai törvény, hogy az antenna sávszélessége fordított arányban van az általa adott jel erősségével (antennanyereséggel), emiatt vagyunk kénytelenek az adótoronytól távolabb minden tévésávra külön antennát szerkeszteni. A „gömbantenna" megalkotói a fenti ellentmondást úgy igyekeztek áthidalni, hogy egyetlen dipólus helyett hármat kezdtek alkalmazni, a vízszintes síkban sugárirányban elhelyezve. Ez arra vezethető vissza, hogy a dipólus hosszának az antennanyereség növelése érdekében az adás hullámhosszának a felével kell egyenlőnek lennie. A számítás apró „szépséghibája", hogy az OIRT szabvány összesen öt sávot különböztet meg: az I- es sávba tartozik az 1. és 2. csatorna, a II- be a 3, 4, 5-ös, a III. sávba a 6—12 csatorna (ezek mind az egyes műsorok továbbítására szolgálnak) — ezt nevezik VHF (Very High Frequency) sávnak, míg a 21 -töl a 60-ig terjedő csatomaszám az UHF (Ultra High Frequency) sávot jelenti, amit a szabvány IV és V sávként ad meg. itt foghatók a kettes műsorok. Ennek megfelelően öt pár dipólust, tehát tíz „pálcát" kellene a „gömb" középpontjában elhelyezni, ami szerkezetileg megoldhatatlan. A gyakorlatban emiatt megelégszenek három pár alkalmazásával. Csakhogy emiatt a „gömbantenna" nyeresége annyira kicsi, hogy csak ott alkalmazható eredményesen, ahol bármilyen fémrúddal fogható a műsor, viszont távoli adók vételére nem alkalmas. A leggyakrabban a következő három antennatípust használják: a kisebb méretű lepkeantennát, a hullámvisszaverő ún. Backfire-, valamint a már említett Yagi-antennát. Közülük az Egyesült Államokban és Japánban általánosan elterjedt Backfire-antenna a legalkalmasabb távoli adók vételére, antennanyeresége kétszerese a Yagi-antennáénak, viszont csak a rendkívüli megmunkálási pontosság betartása esetén érhető el vele az említett érték, ami kizárólag gyári kivitelezés esetén biztosítható. Bár az ezermesterek egy része nagyvonalúan kezeli a műszaki rajzokon megadott.értékeket, érdemes szem előtt tartani, hogy a Yagi-antenna esetében sem tanácsos 1 mm-nél nagyobb toleranciával dolgozni, mivel ez rendkívüli mértékben rontja az antenna villamos tulajdonságait. Az antennatervezés nehézségeit mi sem érzékelteti jobban, mint hogy az első, csupán két elemből álló antennát évekig tartó kísérletezés eredményeképpen a japán Yagi professzor 1946-ban alkotta meg. Számításainak befejezésében halála akadályozta meg, ez azóta sem sikerült senkinek, így a több elemből álló antennákat nem számítás, hanem kifejezetten kísérieti alapon állítják öszsze mérőműszerek segítségével. A tulajdonképpeni antenna — a dipólus — olyan vezetökeret, amelynek két végéről az antennakábelen vezetjük a jelet a tévékészülékbe. A dipólus mögött elhelyezett, fekvő H alakú rész a reflektor (R), mig a dipólus (Z) előtti vízszintes pálcák a terelők, az ún. direktorok (D). A reflektor és a direktorok feladata a hullámok gerjesztése és visszaverése, hogy azok megfelelő fázisban jussanak el a dipólusra. Ennek megfelelően a Yagi-antenna három fő részegységből áll: a reflektor-dipólus első három direktor alkotta gerjesztőből. az ezt követő négy direktor alkotta transzformációs, valamint a további direktorokból álló hullámvezető részből. A hullámvezető határozza meg a térbeli szelektivitást (tehát hogy mennyire nyomja el az antenna a többi adó jelét) és az antennanyereség nagyságát (hogy mennyire emeli ki a kiválasztott jelet). A hullámvezető1 és a gerjesztő között elhelyezkedő transzformációs egység biztosítja a hullámok megfelelő beesését a dipólusra. A gerjesztő az antenna legaktívabb egysége, ennek megfelelően rendkívüli megmunkálási pontosságot igényel. Mivel a régebbi adók vételére már gyakorlatilag mindenki rendelkezik saját antennával, az alábbiakban egy olyannal foglalkozunk, ennek műszaki paramétereit taglaljuk, amely a közelmúltban vált széles körben foghatóvá; a moszkvai egyes műsor vételére alkalmas antennát mutatjuk be. A műsortovábbító műhold által kisugárzott adást Prágában és Bratislavában dekódolják, majd szokásos földi műsorként az adótorony az UHF sávban sugározza ki. Tekintve, hogy Szlovákia fővárosának környékén több műsor is fogható a 21 —60 csatornákon. megfontolandó olyan szélessávú antenna készítése, amely valamennyi UHF-műsor vételére alkalmas. Természetesen nem szabad szem elől téveszteni, hogy ebben az esetben az antennanyereség általában nem lépi túl a 7—8 dB értéket. Viszont ha csak egy csatorna vételére alkalmas antennát készítünk, a jel tízszer erősebb lesz, tehát 17 dB antennanyereséggel dolgozik. Az alábbi ábrán egy aránylag kisméretű antenna látható, amelynek fö előnye, hogy ablakban vagy a balkonon is elhelyezhető. Különösen az adótoronyhoz közeli helyeken alkalmazható, ahol a kisugárzott adás megfelelő erősségű. Antennanyeresége a 21-es csatornán 8 dB, a 60-ason viszont 9,5 dB. Méreteihez képest műszaki jellemzői kiválóak, amiatt a lakótelepi lakásokban is eredménnyel alkalmazható. Megfelelő minőségben biztosítja a moszkvai adó vételét is, amely az 50-es csatornán sugároz, tekintve, hogy a magasabb frekvenciákat jobban kiemeli. Az antenna anyagának nem rozsdásodó, kiváló villamos vezetésű fémből kell lennie. Ennek a követelménynek az alumínium maradéktalanul megfelel. A vázat legérdemesebb 2.5 mm vastag. U alakúra hajlított alumínium szalagból (idomból) elkészíteni. A direktorok, a reflektor és a dipólus anyaga 10 mm átmérőjű alumínium rúd vagy 10 mm belső átmérőjű alumínium cső. OZOGÁNY ERNŐ 16
