텔레비전 안테나

Television antenna
Winegard 68 엘리먼트 VHF/UHF 안테나.이 일반적인 멀티밴드안테나 타입에서는 전면에는 UHFYagi, 후면에는 VHFlog 주기가 조합되어 있습니다.

텔레비전 안테나(TV 안테나)는 텔레비전 방송국으로부터 공중파 텔레비전 신호를 수신하기 위해 텔레비전 수신기(TV)와 함께 사용하도록 특별히 설계된 안테나입니다.텔레비전 수신은 송신기뿐만 아니라 안테나에도 의존합니다.지상파 텔레비전은, 다른 나라초고주파(VHF) 대역에서는 약 47~250MHz, 초고주파(UHF) 대역에서는 470~960MHz의 주파수로 방송되고 있습니다.텔레비전 안테나는 텔레비전 수상기 위 또는 옆에 위치하는 "실내" 안테나와 주인의 [1]집 꼭대기 돛대에 장착된 "실외" 안테나 두 가지 다른 유형으로 제조됩니다.또한 다락방이나 다락방에 설치할 수 있으며, 건조 조건과 상승률이 높아 수신 및 안테나 수명에 유리합니다.옥외 안테나는 가격이 비싸고 설치가 어렵지만 TV 방송국에서 멀리 떨어진 주변 지역에서 적절한 수신을 위해 필요합니다.실내 안테나의 가장 일반적인 유형은 다이폴[2]('래빗 이어') 및 루프 안테나이며, 실외 안테나의 경우 Yagi,[2] 로그 주기,[2] UHF 채널의 경우 멀티베이 반사 어레이 안테나입니다.

묘사

안테나의 목적은 원하는 텔레비전 방송국에서 나오는 전파를 수신하여 TV 튜너에 인가되는 작은 무선 주파수 교류로 변환하는 것입니다. 이 전류는 텔레비전 [3]신호를 추출합니다.안테나는 전송선이라고 불리는 라디오 전류를 전달하도록 설계된 특수 케이블로 텔레비전에 연결되어 있습니다.이전의 안테나는 300Ω 트윈 리드라고 불리는 플랫 케이블을 사용했습니다.현재의 표준 케이블은 75Ω 동축 케이블로,[4] 간섭을 받기 쉬워 TV 배면의 F 커넥터 또는 Belling-Lee 커넥터(지역에 따라 다름)에 연결됩니다.트윈 리드선을 사용하는 안테나에서 최신 동축 케이블 입력으로 신호를 변환하기 위해 이 라인에는 바란이라고 불리는 소형 변압기가 사용됩니다.

대부분의 국가에서 TV 방송은 47~68MHz(유럽에서는 VHF 저대역 또는 대역 I), 174~216MHz(유럽에서는 VHF 고대역 또는 대역 III) 및 470M98~670MHz의 초고주파(UHF) 대역에서 허용됩니다.각 밴드의 경계는 나라마다 조금씩 다르다.이러한 대역의 전파는 가시권에 따라 이동하며, 언덕과 시야 지평선에 의해 차단되어 지형에 따라 텔레비전 방송국의 수신 면적이 65-95km(40-60마일)로 제한됩니다.

아날로그와 디지털의 비교

2006년 이전에[where?] 사용된 이전의 표준 아날로그 TV에서는 VHF 및 UHF 대역은 별도의 안테나 입력이 있는 텔레비전 수신기에 별도의 튜너가 필요했습니다.전파파장은 빛의 속도(c)를 주파수로 나눈 값과 같습니다.위의 주파수 대역은 15:1의 파장비, 즉 거의 4옥타브입니다.이렇게 넓은 파장 범위를 수신하도록 단일 안테나를 설계하는 것은 어렵고, VHF와 UHF 주파수 사이에는 216~470MHz의 옥타브 간격이 있습니다.따라서 VHF [4]채널과 UHF 채널을 수신하기 위해 기존에는 별도의 안테나(또는 실외 안테나에서는 단일 지지 붐 상의 개별 요소 세트)가 사용되었습니다.

2006년부터, 세계의 많은 나라들이 오래된 아날로그 텔레비전 표준을 사용한 방송으로부터 새로운 디지털 텔레비전(DTV)으로 전환했습니다.다만, 일반적으로 같은 브로드캐스트 주파수가 사용되기 때문에, 낡은 아날로그 텔레비전에 사용되고 있는 안테나도 새로운 DTV 브로드캐스트를 수신합니다.매도인 경우가 많다;최고의 사진에 있는 잘못된 정보를 불필요한 equipment,[6][7]의 최악이면 동네 시장(북미 특히)에서UHF-only 안테나로 시청자 떠나도 돼 성사시키기 위해 특별한"디지털"또는"고화질 텔레비전"(고화질)안테나 기존 아날로그 TV안테나 대용으로 권해 공급하다고 주장한다. 어디에일부 디지털 방송국은 원래 높은 VHF 주파수를 유지합니다.

수신 문제

서독과 독일 TV의 동독 진출.

텔레비전 방송 송신기가 도달할 수 없는 장소는, 오스트레일리아에서는 「[8]블랙 스팟」이라고 불립니다.동독에서는 서부 TV 신호를 수신할 수 없는 지역을 "Tal der Anungslosen" 또는 "Clueless의 계곡"이라고 불렀다.

실내.

매우 일반적인 '토끼 이어'토끼 이어'이 모델에는 UHF 수신용 루프 안테나도 있습니다.

실내 안테나는 TV 자체에 설치할 수도 있고 TV 옆에 있는 테이블에 세워 짧은 공급 라인으로 TV에 연결할 수도 있습니다.공간의 제약으로 인해 실내 안테나는 옥외 안테나만큼 크고 정교할 수 없으며, 높은 높이에 설치할 수 없으며, 건물 벽이 전파를 차단합니다.이러한 이유로 옥외 [4]안테나만큼 일반적으로 옥외 안테나만큼 수신이 잘 되지 않습니다.그것들은 보통 지역 텔레비전 방송국의 강한 방사선 "발자국" 내에 있는 도시 및 교외 지역에서는 완벽하게 적합하지만, 시골 주변 수신 구역에서는 실외 안테나만이 적절한 수신을 제공할 수 있다.가장 간단한 실내 안테나 중 몇 가지를 다음에 설명하지만 다양한 설계와 유형이 존재합니다.많은 경우 안테나의 수신 패턴을 변경하기 위해 안테나에 여러 가지 설정을 가진 다이얼이 있습니다.이 화면은 설정된 상태에서 최상의 사진을 얻을 수 있을 때까지 회전해야 합니다.

토끼귀

가장 오래되고 널리 사용되는 실내 안테나는 토끼 귀 또는 토끼 귀로, 종종 새로운 텔레비전 세트가 [4]제공됩니다.VHF TV 대역 수신에 사용되는 단순한 반파장 다이폴 안테나입니다.미국에서는 54~88MHz(밴드 I) 및 174~216MHz(밴드 III)로 구성되어 있으며 파장은 5.5~1.4m(18~5피트)입니다.이것은 약 1m(3.3피트) 길이로 뻗어나가는 2개의 망원봉으로 구성되어 있으며 사용하지 않을 때 접힐 수 있습니다.최적의 수신을 위해 로드는 다음 값보다 약간 적게 조정해야 합니다. 수신되는 텔레비전 채널의 주파수의 1/4 파장.단, 다이폴은 대역폭이 넓기 때문에 대부분의 경우 길이를 조정하지 않고 적절한 수신이 이루어집니다.

토끼 귀의 측정된 이득은 약 -2dBi, 즉 반파장 [4]쌍극자에 대한 -4dB로 낮습니다.즉, 큰 옥상 안테나만큼 방향성이 없고 먼 스테이션에 민감하지 않지만 광각 수신 패턴에 의해 채널 변경 시 재조정이 필요하지 않고 다른 방향에 위치한 여러 스테이션을 수신할 수 있습니다.쌍극자 안테나는 양방향입니다.즉, 180° 간격으로 반대 방향으로 2개의 메인 로브가 있습니다.이 소자는 다른 안테나처럼 고정되지 않고 볼 소켓 조인트에 장착되며 "V"자 모양으로 다양한 각도로 조정될 수 있어 붐비는 공간에서 이동시킬 수 있습니다.V자 형태의 또 다른 이유는 로드가 완전히 확장된 상태에서 밴드 상단에서 채널을 수신할 때 안테나 요소가 일반적으로 세 번째 고조파로 공진하기 때문입니다.이 모드에서는 최대 게인 방향(메인 로브)이 더 이상 로드에 수직이 아니지만 방사 패턴은 로드에 대한 각도로 로브를 가지므로 다양한 각도로 조정할 수 있습니다.

휘핑 안테나

일부 휴대용 텔레비전은 채찍 [4]안테나를 사용한다.이것은 약 1미터(3.3피트) 길이의 망원경 막대 1개로 구성되어 있으며 사용하지 않을 때는 접을 수 있습니다.4분의 1파 모노폴 안테나로 기능합니다.급전선의 다른 한쪽은, 텔레비전의 회로 기판의 접지면에 접속되어 접지 역할을 합니다.일반적으로 휘핑 안테나는 안테나 축에 수직인 방향의 최대 감도를 갖는 전방향 수신 패턴을 가지며 래빗 이어와 유사한 게인을 가집니다.

루프 안테나

UHF 채널은 단일 턴 루프 안테나[4]수신되는 경우가 많습니다."래빗 이어" 안테나는 VHF 대역만을 커버하기 때문에 대부분의 경우 모든 TV 채널을 커버하기 위해 동일한 베이스에 장착된 UHF 루프와 결합됩니다.

플랫 안테나

텔레비전 방송이 아날로그에서 디지털 방송으로 바뀐 직후, 실내 안테나 마케팅은 전통적인 "토끼 귀"를 넘어 발전했다.플랫 안테나는 가볍고 얇으며 일반적으로 사각형으로 되어 있어 전방위 [citation needed]수신이 가능합니다.동축 케이블로만 텔레비전에 연결되며, 전원이 필요한 신호 증폭기와 함께 판매될 수도 있습니다.내부적으로는 얇고 평평한 사각형은 루프 안테나로, 원형 금속 배선이 전도성 [citation needed]플라스틱에 내장되어 있습니다.

야외의

교외 또는 프린지 수신 구역에서 적절한 수신을 달성하기 위해 고이득 안테나가 필요한 경우 일반적으로 실외 지향성 안테나가 사용됩니다.대부분의 단순한 안테나는 응답이 0인 null 방향을 가지지만 유용한 이득의 방향은 매우 넓습니다.반대로 방향성 안테나는 거의 단방향의 방사 패턴을 가질 수 있기 때문에 안테나의 오른쪽 끝을 TV 방송국을 향해야 합니다.안테나 설계가 쌍극자에 비해 높은 게인을 제공함에 따라 방사선 패턴의 메인 로브는 좁아진다.옥외 안테나는 아날로그 [4]TV의 신호 강도를 최대 15dB 향상시키고 고스트 신호를 15~20dB 더 크게 제거합니다.옥외 안테나는 높이로 인해 14dB의 신호 증가와 건물 벽의 감쇠 부족으로 인해 11dB의 신호 증가를 결합하면 TV [4]수신기에서 최대 40dB의 신호 강도가 증가할 수 있습니다.

실외 안테나 설계는 종종 Yagi-Uda 안테나[9] 또는 Log-Periodic Dipole Array(LPDA;[10] 로그 주기 쌍극자 어레이)를 기반으로 합니다.이들은 텔레비전 신호 파장의 절반에 해당하는 금속 막대로 구성된 여러 개의 반파 다이폴 소자로 구성되며, 지지 붐에 일렬로 장착됩니다.이들은 공진기 역할을 합니다. 들어오는 전파의 전장이 로드의 전자를 앞뒤로 밀면서 로드에서 전압의 정재파를 생성합니다.안테나는 로드 요소의 수가 적거나 많을 수 있습니다. 일반적으로 요소가 많을수록 이득이 높고 방향성이 높습니다.UHF 수신에 주로 사용되는 또 다른 디자인은 반사 어레이 안테나로, 여러 의 다이폴 요소가 전면에 장착된 수직 금속 스크린으로 구성됩니다.

텔레비전 브로드캐스트 대역은 주파수가 너무 넓어 단일 안테나로는 커버할 수 없기 때문에 VHF 대역과 UHF 대역에는 별도의 안테나가 사용되거나 콤비네이션(콤보) VHF/[4]UHF 안테나가 사용됩니다.VHF/UHF 안테나는 실제로는 2개의 안테나가 같은 서포트 붐에 장착된 동일한 피드라인을 공급합니다.VHF 주파수를 픽업하는 긴 소자는 붐의 "후면"에 위치하며, 종종 로그 주기 안테나로 기능합니다.UHF 스테이션을 수신하는 짧은 요소는 붐의 "전면"에 위치하며 종종 Yagi 안테나로 기능합니다.

지향성 안테나는 송신 안테나를 가리켜야 하기 때문에, 수신하는 텔레비전 방송국이 다른 방향으로 배치되어 있는 경우에 문제가 됩니다.이 경우, 각각 다른 송신기를 가리키는 2개 이상의 지향성 옥상 안테나가 같은 마스트에 장착되어 1개의 수신기에 접속되는 경우가 많다.최고의 성능을 얻기 위해 각 안테나가 같은 전송로에 접속된 다른 안테나의 성능을 저하시키지 않도록 하기 위해 최선의 성능의 필터 또는 정합회로를 사용한다.대안으로 텔레비전 옆에 있는 다이얼을 돌리면 안테나를 새로운 방향으로 회전시키는 원격 서보 시스템인 회전 장치(Rotator)에 장착된 단일 안테나를 사용하는 것이다.

때때로 텔레비전 송신기는 특정 지역의 수신기가 전체 UHF 텔레비전 스펙트럼의 비교적 좁은 대역 및 동일한 방향의 송신만 수신하면 되도록 의도적으로 배치되어 더 높은 이득 그룹화된 [11]안테나를 사용할 수 있다.

인스톨

집 옆에 있는 짧은 안테나 기둥
다중 야기 TV 에어리얼

안테나는 일반적으로 옥상에 설치되어 있으며, 경우에 따라서는 다락방에 설치되어 있습니다.안테나를 실내에 배치하면 사용 가능한 [12][13]신호의 레벨이 크게 감쇠합니다.방향성 안테나는 수신하고 있는 송신기를 가리켜야 합니다.대부분의 경우, 큰 정밀도는 필요 없습니다.특정 영역에서는 모든 텔레비전 송신기가 거의 같은 방향으로 배치되어 하나의 안테나로 충분할 정도로 가까운 거리를 두고 주파수를 사용하는 경우가 있습니다.단일 송신기 위치에서 여러 [14]채널의 신호를 전송할 수 있습니다.CABD(Communal Antenna Broadcast Distribution)는 무선주파수로 전송되는 무료 TV/FM 신호를 수신해 [15]시청자에게 전달하기 위해 건물 내부에 설치된 시스템이다.

아날로그 텔레비전 신호는, 화상내의 고스트에 걸리기 쉽고, 복수의 촘촘한 화상 간격을 두어, 화상내의 엣지의 흐릿한 화상이나 반복적인 화상등의 인상을 줍니다.이는 신호가 인근 물체(건물, 나무, 산)에서 반사되기 때문입니다. 다른 강도와 다른 지연의 영향을 받는 신호의 복사본이 여러 개 수집됩니다.이것은, 전송 마다 다릅니다.안테나를 신중하게 배치하면 다른 채널에서 고스트를 최소화하는 타협적인 위치를 만들 수 있습니다.같은 리시버에 접속되어 있는 복수의 안테나가 같은 스테이션을 수신하는 경우, 특히 스플리터/머저에 접속되어 있는 케이블의 길이가 다르거나 안테나가 [16]너무 가까운 경우에도 고스트가 발생할 수 있습니다.아날로그 텔레비전은 고스트의 영향을 받지 않는 디지털로 대체되고 있습니다.아날로그 신호에서 고스트의 원인이 되는 반사신호와 동일한 반사신호는 디지털에서 볼 수 있는 콘텐츠를 전혀 생성하지 않습니다.단, 이 경우 간섭으로 인해 화질이 크게 저하됩니다.

옥상 및 기타 옥외 안테나

에어리얼은 지붕에 다양한 방법으로 부착되며, 보통 기둥에 부착되어 지붕 위로 올라갑니다.대부분의 영역에서 이 정도면 충분합니다.그러나 깊은 계곡이나 더 높은 구조물 같은 일부 장소에서는 안테나를 턱이 있는 돛대 또는 돛대를 사용하여 훨씬 더 높게 배치해야 할 수 있다.안테나를 실내에 접속하는 와이어는 다운리드 또는 드롭이라고 불리며 다운레이드가 길수록 와이어의 신호 열화가 커집니다.특정 케이블은 이러한 경향을 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다.

안테나를 높이 배치할수록 성능이 향상됩니다.게인이 높은 안테나는 선호하는 방향에서 약한 신호를 수신할 수 있습니다.건물, 지형적 특징(산) 및 울창한 숲이 신호를 약화시킵니다.대부분의 경우 신호가 반영되어 사용 가능한 신호를 계속 사용할 수 있습니다.높거나 복잡한 안테나에는 구조물이 떨어지거나 날씨에 의해 파괴되는 등 물리적 위험이 있습니다.허가를 받지 않고 구조물의 높이와 같은 것들을 제한하고 제한하는 다양한 지역 조례도 있다.예를 들어 미국에서는 1996년 전기통신법에 따라 집주인이라면 누구나 "로컬 텔레비전 방송 신호를 수신하도록 설계된 안테나"를 설치할 수 있지만 "지붕선 위 12피트(3.5m) 이상의 돛대는 현지 허가 [17]요건을 따를 수 있다"고 명시되어 있다.

실내 안테나

앞서 설명한 바와 같이 안테나는 신호가 안테나 단점을 극복할 수 있을 정도로 강한 실내에 설치할 수 있습니다.안테나는 텔레비전 수신기에 간단하게 꽂아, 수신기의 상부에 간단하게 배치할 수 있습니다(「셋톱」).최적의 이미지를 얻기 위해 그 위치를 시험해 볼 필요가 있을 때가 있다.실내 안테나는 일반적으로 TV 부스터라고 불리는 RF 증폭의 이점도 얻을 수 있습니다.실내 안테나로부터의 수신은 약한 신호 [citation needed]영역에서는 문제가 될 수 있습니다.

다락방 설치

옥상에 안테나를 설치하지 않는 것이 바람직할 수 있습니다.이 경우 옥외용으로 설계된 안테나가 다락방 또는 로프트에 설치되어 있는 경우가 많습니다.다만, 다락방용으로 설계된 안테나도 사용할 수 있습니다.안테나를 실내에 배치하면 지상고보다 낮은 표고와 방해벽으로 인해 성능이 현저하게 저하되지만 강한 신호 영역에서는 수신이 [13]양호할 수 있습니다.아스팔트 판자, 지붕 펠트 및 합판 지붕 데크의 층은 신호를 약 [18]절반으로 감쇠시키는 것으로 간주됩니다.

여러 안테나, 회전 장치

두 개의 안테나가 지붕에 설치되었다.수평 및 수직 간격

송신기로부터 같은 방향이 아닌 신호를 수신하는 것이 바람직할 수 있습니다.이는 한 번에 한 스테이션씩 전기 모터로 작동하는 회전 장치(Rotator)를 사용하여 안테나를 원하는 대로 돌리면 가능합니다.또는 2개 이상의 안테나를 사용할 수 있으며, 각 안테나는 원하는 송신기를 가리키며 적절한 회로에 의해 결합된다.안테나가 서로 간섭하는 것을 방지하려면 붐 사이의 수직 간격이 수신할 최소 주파수의 파장의 절반 이상이어야 합니다(거리 = µ/[16]2).54MHz(채널 2)의 파장은 5.5m(18피트)이므로 안테나는 최소 2.25m(90인치) 떨어져 있어야 합니다.또한 아날로그 수신으로 고스트가 발생하는 페이징 문제를 방지하기 위해 안테나를 신호 스플리터/머저에 접속하는 케이블의 길이를 정확하게 동일하게 하는 것도 중요합니다.즉, 양쪽 안테나가 같은 스테이션을 수신하는 경우가 있습니다.짧은 케이블을 가진 안테나로부터의 신호가 수신기에 조금 더 빨리 도달하여 수신기에2장의 화상을 약간 오프셋 할 수 있습니다.같은 길이의 다운리드 케이블에서도 페이징 문제가 발생할 수 있습니다.밴드 패스 필터 또는 「신호 트랩」을 사용하면, 이 문제를 경감할 수 있습니다.

다락방과 같이 높이가 제한된 공간에서 흔히 볼 수 있듯이 여러 안테나를 나란히 배치하려면 안테나는 가장 가까운 지점에서 수신되는 최소 주파수의 최소 1개의 전체 파장으로 분리해야 한다.

복수의 안테나를 사용하는 경우는, 같은 장소에 있는 스테이션의 범위와 다른 방향의 단일 송신기용의 안테나를 사용하는 경우가 많습니다.

안전.

  • TV 안테나는 좋은 전도체이며 번개를 끌어당겨 피뢰침 역할을 합니다.피뢰기를 사용하는 것이 일반적입니다.안테나 및 돛대 또는 폴 양쪽에 연결된 대형 접지봉이 필요합니다.[19]
  • 올바르게 설치된 돛대(특히 높은 돛대)에는 아연도금 케이블을 사용합니다.절연체는 필요 없습니다.이들은 해당 지역의 최악의 기상 조건에도 견딜 수 있도록 설계되어 있으며 낙하 시 전력선에 간섭하지 않도록 배치되어 있습니다.
  • 텔레비전 안테나를 설치하거나 조정하는 데 필요한 집의 옥상에 있는 것은 본질적으로 위험하다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ 존슨 1993 안테나 엔지니어링 핸드북, 제3판, 29.5-29.6페이지
  2. ^ a b c Gulati, R.R. (2007). Monochrome And Colour Television. New Age International. pp. 164–170. ISBN 978-8122416077.
  3. ^ 조이, 에드워드 B.TV 수신 안테나
  4. ^ a b c d e f g h i j Johnson 1993 안테나 엔지니어링 핸드북, 제3판, 페이지 29.6
  5. ^ Johnson 1993 안테나 엔지니어링 핸드북, 제3판, 29.2페이지
  6. ^ "TV Antenna Range". www.dennysantennaservice.com.
  7. ^ BBC: 2008년 10월 13일 디지털 스위치 조언 '충격적'은 설치자 14명 중 9명이 디지털 스위치 오버를 위해 새로운 안테나가 필요할 것 같다는 잘못된 조언을 했다. 5명은 미스터리 쇼퍼에게 "디지털 안테나"가 필요할 것이라고 말했지만 실제로는 그런 것이 없었다.
  8. ^ "Going digital: tracing the transition to digital terrestrial television in Australia digital". Parliament of Australia. 12 June 2011. Retrieved 6 August 2021.
  9. ^ 존슨 1993 안테나 엔지니어링 핸드북, 제3판, 페이지 29.16-29.21
  10. ^ Johnson 1993 안테나 엔지니어링 핸드북, 제3판, 29.14-29.16페이지
  11. ^ 영국 공중 그룹 영국의 송신기는 A, B, C, D, E 및 K 주파수 대역으로 그룹화되어 있으며, 가능한 한 특정 지역의 수신기에 대해 모두 같은 방향으로 배치되어 있습니다.이것에 의해, 고정 방향을 가리키는 단일 고정 협대역(및 고이득) 안테나에 의해서, 모든 스테이션을 최적으로 수신할 수 있습니다.
  12. ^ "Rob's TV Digital Aerial installations". Archived from the original on 2011-03-04. Retrieved 2011-03-20.
  13. ^ a b "Attic Mounted TV Antennas - Stallions Satellite and Antenna". tvantenna.com.
  14. ^ "UK TV Transmitters". www.aerialsandtv.com.
  15. ^ "Digital TV". www.digitaltv.gov.hk.
  16. ^ a b "Combining or Stacking Two TV Antennas - Stallions Satellite and Antenna". tvantenna.com.
  17. ^ "Over-the-Air Reception Devices Rule". Federal Communications Commission. December 9, 2015.
  18. ^ "Antennas Direct - FAQs About HD Television Antennas". www.terrestrial-digital.com.
  19. ^ "Lightning Protection for TV and Radio Antennas". nojolt.com.

외부 링크