Anteny telewizyjne naziemne

Wybór anteny, szczególnie do odbioru telewizji naziemnej, nie jest łatwy, ponieważ jest wiele rodzajów anten, które mogą odbierać sygnały z różnych pasm i  pracować w różnych warunkach odbioru sygnału telewizyjnego.

Ze względu na budowę najpopularniejsze są anteny DVB-T: panelowe, siatkowe logarytmiczne, kierunkowe wieloelementowe. Anteny użytkowane w domu są to tzw. anteny pokojowe, a montowane na dachu lub balkonie – zewnętrzne.

Anteny pokojowe radiowo-telewizyjne

W bliskości nadajnika TV można korzystać z anten pokojowych do odbioru telewizji i radia. Są to anteny szerokopasmowe. Konstrukcja anten pozwala na odbiór w paśmie UKF, czyli tradycyjnego analogowego radia, i w paśmie VHF – radio cyfrowe DAB+.

Poprawny odbiór za pomocą anteny pokojowej jest możliwy w promieniu od 3 do 10 km od nadajnika TV, lecz odległość może być jeszcze krótsza z powodu różnych uwarunkowań. Natężenie pola elektromagnetycznego wewnątrz budynków jest znacznie mniejsze niż na zewnątrz z powodu tłumienia przez ściany, metalowe konstrukcje, rury, zbrojenia. Antenę najlepiej ustawić przy oknie, gdzie tłumienie będzie najmniejsze. Warto sprawdzić sygnał w kilku pokojach. Należy mieć świadomość, że największe problemy odbioru w mieście za pomocą anten pokojowych będą mieli mieszkańcy mieszkań na parterze. Sygnał jest wtedy tłumiony przez sąsiednie bloki i ze swojej natury ma najmniejsze natężenie blisko powierzchni ziemi. Te problemy sprawiają, że w wielu sytuacjach konieczne będzie kupienie droższej wieloelementowej anteny zewnętrznej kierunkowej i zamontowanie jej na dachu.

Anteny panelowe

Wygodne w użytkowaniu są niewielkie płaskie anteny panelowe, które nie mają wystających elementów. Przeważnie są to anteny aktywne, tj. z wbudowanym wzmacniaczem sygnału. Do anteny należy dołączyć zewnętrzny zasilacz i kabel antenowy. Anteny panelowe wykonywane są w dwóch wersjach: do użytku wewnętrznego lub zewnętrznego. Obudowy anten do użytku zewnętrznego są wykonywane z tworzyw odpornych na promieniowanie UV i duże zmiany termiczne, a elementy anteny są zabezpieczone przed wnikaniem wilgoci. Większość anten panelowych ma wzmacniacz z regulowanym wzmocnieniem.

Anteny siatkowe

Odmianą anteny szerokopasmowej jest antena zbudowana z reflektora w postaci kratownicy płaskiej, popularnie nazywanej siatką. Różnice konstrukcyjne wpływają na parametry anten siatkowych. Anteny takie charakteryzują się mniejszą kierunkowością i odpornością na zakłócenia i odbicia od anten typu Yagi-Uda. Są chętnie instalowane na balkonach oraz dachach. Zazwyczaj są sprzedawane ze wzmacniaczami, Zalecane są w wypadku nadajników znajdujących się w odległości 10–30 km. Są to anteny szerokopasmowe, które umożliwiają odbiór także sygnału radiowego DAB+ i MUX-8.

Anteny wieloelementowe

Najlepszymi antenami do odbioru telewizji naziemnej DVB-T, jeżeli nadajnik TV jest oddalony od domu o kilkadziesiąt kilometrów, są anteny wieloelementowe kierunkowe. Najpopularniejsze konstrukcje to logarytmiczne, Yagi-Uda, ATX i z trzema direktorami. Anteny logarytmiczne mają kształt trójkąta, tworzony przez charakterystycznie ułożone dipole. Na wierzchołku trójkąta może być zamontowany wzmacniacz. Tam też doprowadza się kabel łączący antenę z telewizorem. Antena logarytmiczna nie wymaga symetryzatora, ma impedancję wejściową 75 Ω, bez wzmacniacza może mieć zysk ok. 12 dB, a ze wzmacniaczem zysk może wynosić od 16 do 25 dB. Antena logarytmiczna w całym paśmie UHF ma jednakowy zysk, co powoduje taki sam poziom sygnału dla wszystkich kanałów TV. Anteny logarytmiczne bez wzmacniacza mogą mieć zasięg do 25 km.

Odbiór sygnału TV w odległości powyżej 30 km wymaga anten o bardziej skomplikowanej konstrukcji, tzw. kierunkowych. Fale w paśmie DVB-T (UHF 21–69) są znacznie krótsze – decymetrowe i bardziej podatne na zakłócenia powodowane przeszkodami na ich drodze. Zwiększając liczbę elementów anteny, zapewnia się większy zysk i kierunkowość, co umożliwia odbiór w bardzo trudnych warunkach propagacji fal.

Najlepsze parametry mają anteny kierunkowe z reflektorami i direktorami prostymi typu Yagi-Uda lub z direktorami w kształcie litery X. Mają zysk 8–13 dB. Anteny wieloelementowe typu ATX mają największy zysk, dochodzący do 18–19 dB, i wąską charakterystykę kierunkową, umożliwiającą w dużym stopniu wyeliminowanie odbić pochodzących od przeszkód terenowych w bliskości miejsca odbioru. Są to największe anteny, np. antena ATX-91 ma 91 elementów i długość 2,3 m.

Jednymi z najnowszych konstrukcji są anteny kierunkowe z trzema rzędami direktorów ustawionych pod różnymi kątami, dzięki czemu np. antena 44-elementowa ma zaledwie ok. 1 m długości przy zachowaniu bardzo dobrych parametrów (zysk 12–17 dB bez wzmacniacza). Taki układ elementów ułatwia ustawienie anteny.

Parametry anten

Właściwości anteny są opisywane parametrami podawanymi na stronach internetowych producentów, w kartach katalogowych lub w instrukcjach obsługi oraz bezpośrednio na opakowaniach. Ich znajomość pozwoli na wstępne dobranie anteny do miejsca odbioru.

Najczęściej producenci anten podają następujące parametry:

•  pasmo,

• zysk anteny,

• liczbę elementów anteny.

Pasmo DVB-T, LTE i DAB+

Pasmo jest to zakres częstotliwości, jakie może odbierać antena. Anteny powinny odbierać częstotliwości kanałów 21–60 w paśmie UHF. Starsze mogą odbierać kanały 21–69. Obecnie kanały 61–69 w ramach dywidendy cyfrowej mają być wykorzystywane do świadczenia usług szerokopasmowych, np. internetu LTE 800 MHz. W bliskości nadajnika LTE jego sygnał będzie zakłócać sygnał telewizyjny. Należy wtedy zastosować specjalny filtr LTE, o którym piszemy w ramce.

Zysk anteny

Jednym z najważniejszych parametrów jest zysk anteny (wzmocnienie sygnału). Zysk jest podawany w decybelach – dB lub dBi (względem anteny wzorcowej). Zysk anteny jest zależny od częstotliwości, dlatego w danych technicznych są zamieszczane charakterystyki graficzne zysku w funkcji częstotliwości lub odpowiadających im kanałów, co umożliwia sprawdzenie, jaki poziom sygnału będą miały odbierane stacje TV na konkretnych kanałach. Małe, proste anteny mają zwykle zysk na poziomie 3–8 dBi. Nadają się do odbioru programów w niewielkiej odległości od nadajnika (10–30 km). Większe, średniej klasy anteny mają zysk 10–15 dBi, co pozwala na odbiór sygnałów telewizyjnych w odległości 20–60 km. Najlepsze anteny z największą liczbą elementów (długość ok. 2 m) mają zysk rzędu 19 dBi, co pozwala na odbiór w odległości nawet 100 i więcej kilometrów od nadajnika o dużej mocy.

Liczba elementów

W antenach kierunkowych wieloelementowych typu Yagi-Uda i podobnych do nich, np. logarytmicznych, podaje się liczbę elementów – są to głównie direktory. Liczba ta może wynosić kilkanaście, kilkadziesiąt, a nawet przekraczać 100. Im jest ich więcej, tym antena jest bardziej kierunkowa i ma większy zysk. To najprostszy sposób wybrania anteny o najlepszej kierunkowości.

UWAGA! Istotnym problemem jest ocena wartości parametrów podawanych przez producentów. Producenci nie podają norm, według których wykonywane były pomiary. Walka konkurencyjna sprawia, że ich wyniki są często zawyżane. Jedyną możliwością weryfikacji, jak antena odbiera sygnał telewizyjny, jest sprawdzenie praktyczne.

Zestawienie parametrów w zależności od rodzaju anten – przykłady

Zamieszczamy orientacyjne wartości dla poszczególnych rodzajów anten. Jednak porównywanie parametrów jest pierwszym krokiem przy wyborze anteny. Praktycznie tylko zamontowanie anteny pozwoli sprawdzić, czy wybór był prawidłowy.

Wybór anteny

Wybór anteny nie jest prosty. Instalacja antenowa powinna być dobrana do lokalnych warunków odbioru. Należy uwzględnić kilka czynników. Planując zakup anteny, należy określić:

• rozmieszczenie i kierunkowość nadajników TV względem miejsca odbioru,
• moc nadajnika,
• kanały, na jakich są nadawane multipleksy,
• konfigurację terenu między nadajnikiem a anteną,
• zabudowę (miasto, teren otwarty), zalesienie,
• wysokość, na której planuje się zawieszenie anteny.

Moc nadajnika ułatwia określenie zasięgu odbioru. Im większa, tym zasięg jest większy. Należy też uwzględnić konfigurację terenu wokół domu – jeżeli jest on bardziej pofalowany, górzysty, zalesiony, tym większe będzie tłumienie sygnału. Optymalnie jest, gdy na drodze sygnału nie ma przeszkód, czyli anteny nadawcza i odbiorcza „się widzą”. Im wyżej zostanie umieszczona antena, tym warunki odbioru będą lepsze, dlatego najlepsze są dachy domów.

Rodzaje anten i zasięg odbioru bez wzmacniacza

UWAGA! W miejscach zasłoniętych lasem, wysokimi budynkami, liniami wysokiego napięcia dobieramy anteny o wzmocnieniu znacznie większym, niż wynikałoby to z oceny odległości i terenu. Gwarantowany poziom sygnału TV według norm jest na wysokości 10 m, więc anteny najlepiej montować na dachach domów.

Praktyczne rady dotyczące montażu anteny naziemnej

Anteny kierunkowe i siatkowe ze względu na swoje wymiary są dostarczane w elementach i wymagają złożenia, a więc są przeznaczone dla osób ze zdolnościami technicznymi i podstawową wiedzą o odbiorze sygnału telewizyjnego. Schematy rysunkowe umożliwiają ich montaż. Dokładne zmontowanie anteny decyduje, czy prawidłowo będzie odbierać sygnał telewizyjny. Istotne są także prawidłowe połączenie symetryzatora anteny z kablem koncentrycznym i zamocowanie złącza antenowego. Luz między złączem a kablem koncentrycznym może powodować przerwy w odbiorze sygnału lub wysunięcie ze złącza. Może także się zdarzyć, że cienki miedziany drucik oplotu zewrze się podczas montażu z żyłą główną, co uniemożliwi odbiór sygnału telewizyjnego. Najłatwiejsze w instalacji są anteny wewnętrzne. Anteny prętowe i panelowe mają kompaktową konstrukcję. Jedynie w wypadku anteny prętowej przykręca się ją do podstawy zawierającej symetryzator i wzmacniacz. Antena prętowa nie wymaga ustawienia ze względu na dookólną charakterystykę. Panelową antenę można próbować ustawić tak, aby sygnał był jak najsilniejszy.