В даний час на території нашої країни працюють сотні телевізійних передавачів, десятки програмних телецентрів, велика кількість ретрансляторів, що використовують системи ретрансляції із застосуванням штучних супутників Землі. Телевізійним мовленням охоплена практично вся територія.
Однак питання розширення зони впевненого прийому телевізійних передач все ще не втратив своєї актуальності. Сьогодні масовий телеглядач уже не задовольняється можливістю прийому першої і другої телевізійних програм, йому хочеться приймати місцеву програму і програми сусідніх держав і країн.
При цьому відстані до відповідних телевізійних передавачів часто виявляються перевищують їх офіційні зони впевненого прийому. В таких умовах впевнений прийом вважається неможливим і рекомендують орієнтуватися тільки на наддалекий випадковий прийом. Тому в першу чергу необхідно дати чіткі визначення впевненого прийому телевізійних передач і розглянути умови, при яких він можливий.
Впевненим прийомом називають такі умови прийому передач, коли незалежно від погоди, стану сонячної активності, часу доби і року, температури і вологості повітря, а також інших факторів забезпечується прийом передач заздалегідь обраного телевізійного передавача. Випадковий наддалекий прийом виникає в залежності від погоди, сонячної активності та інших факторів, в результаті дії яких вдається протягом обмеженого часу вести прийом передач віддаленого телевізійного передавача. Сеанси випадкового прийому виявляються непередбачуваними і нетривалими.
Офіційна зона впевненого прийому визначається відстанню прямої видимості передавальної антени з точки установки прийомної антени. При цьому виходять з того, що ультракороткі хвилі (УКХ), на яких ведуться телевізійні передачі, поширюються прямолінійно, подібно до світла, що не оминають земну поверхню і не відображаються іоносферою на противагу хвилях короткохвильового діапазону. У зв'язку, з тим, що поверхня Землі куляста з радіусом сфери близько 6370 км, можна вивести таку формулу для визначення максимальної дальності, відповідної прямої видимості:
де В - максимальна дальність прямої видимості, км; II - висота передавальної антени, м; h - висота приймальної антени, м.
Формула не враховує фактичного рельєфу місцевості і передбачає, що антени встановлені на ідеально рівній сферичної поверхні Землі. Крім того, при поширенні радіохвиль УКХ діапазону все-таки мають місце і дифракції рефракція радіохвиль.
Дифракцією радіохвиль називають 'явища, що виникають при зустрічі радіохвиль з перешкодами, коли хвиля огинає перешкоду ц проникає в область тіні, відхиляючись від прямолінійного шляху. Коли передає і приймальна антени розділені опуклістю земної кулі, дифракція радіохвиль є однією з причин прийому сигналів за межами прямої видимості.
Ефект дифракційного проникнення радіохвилі в область тіні залежить від співвідношення між розміром перешкоди і довжиною хвилі й виражений тим сильніше, що більше довжина хвилі. Тому в діапазоні УКХ, де довжина хвилі порівняно мала, ефект дифракції не такий великий, як у діапазоні довгих або середніх хвиль, по все-таки має місце.
Поширенню радіохвиль за межі прямої, видимості також сприяє явище, зване нормальної тропосферного рефракцією (заломленням). Показник заломлення залежить від тиску й температури повітря, які вибувають з висотою. Це призводить до викривлення радиолуча, який відхиляється до землі, огинаючи її опуклість, що веде збільшення максимальної дальності можливого впевненого прийому телевізійних передач в порівнянні з максимальною дальністю, обмеженою умовами прямої видимості.
Крім явищ дифракції та нормальної рефракції далекому поширенню радіохвиль сприяє їх розсіювання різними наземними металевими предметами у вигляді залізобетонних мас будівель, мостів, щогл, а також неоднородностями в верхніх шарах атмосфери. В результаті розсіювання виникають вторинні випромінювання сигналу, які, звичайно, значно слабкіше за потужністю основного.
Однак при наявності високоефективної антени і досить чутливого телевізійного приймача можна вважати реальним досягнення впевненого прийому телевізійних передач завдяки згаданим вище явищам на значно більших відстанях, ніж дає формула дальності прямої видимості. Практика підтверджує такий висновок. Дійсно, підставивши в формулу висоти передавальної 525 м (висота Останкінської телевежі) і приймальні 30 м антен, отримаємо дальність, рівну 101 км, хоча відомо, що в дійсності передачі телецентру в Останкіно добре видно на значно більших відстанях.
Область, в межах якої виявляється можливим впевнений прийом телебачення, можна тому розбити на дві зони: прямої видимості і півтіні. У зоні прямої видимості напруженість електромагнітного поля сигналу досить велика, і прийом можливий за допомогою звичайних антен. Розширити зону прямої видимості даного телевізійного передавача з метою використання порівняно простої антени можна лише збільшенням висоти її установки.
Однак у зв'язку з тим, що висота приймальної антени зазвичай значно менше висоти передавальної, розширення зони прямої видимості таким способом виявляється незначним. Так, у наведеному вище прикладі збільшення висоти приймальної антени з 30 до 60 м дає розширення зони прямої видимості з 101 лише до 109 км.
У зоні півтіні напруженість поля сигналу значно нижче, ніж в зоні прямої видимості, так як в зону півтіні проникає лише невелика частина енергії сигналу, що випромінює передавальною антеною. Це змушує використання в зоні півтіні для впевненого прийому високоефективних антен, які відрізняються від порівняно простих великими розмірами і значно більш складною конструкцією.
Як вже було зазначено, зі зменшенням довжини хвилі явища дифракції слабшають. При цьому збільшується загасання сигналу в атмосфері за рахунок поглинання енергії різними сторонніми частинками (пил, сніг, дощ, туман) і молекулами повітря. Тому протяжність зони півтіні залежить, від довжини хвилі, т. Е. Від номера частотного каналу.
При досить .Большой потужності телевізійного передавача, коли ведеться прийом передач програмного телецентру. зона півтіні обмежена відстанню 200. 220 км від передавача, що працює на 1-2-му каналах, 160. 180 км від передавача, що працює на 3-5-му каналах, 120. 150 км від передавача, що працює на 6-12-му каналах.
Зони півтіні для діапазону дециметрових хвиль практично не існує. Крім того, спостерігається підвищений загасання сигналу в атмосфері для цього діапазону. Ось чому можна вважати, що зона впевненого прийому дециметрового телевізійного передавача обмежується відстанню прямої видимості, зменшеним приблизно в 1,2 рази.
Слід зауважити, що вказані межі зони півтіні і межі зони прямої видимості не є різкими, а в значній Ступені розмиті. Крім того, вони дуже наближені, так як не враховують фактичного рельєфу місцевості.
При наявності на трасі високих пагорбів і гірських перешкод ^ максимальні відстані впевненого прийому можуть виявитися значно меншими, а впевнений прийом навіть, при невеликих відстанях від передавача може виявитися абсолютно неможливим. За межею зони півтіні напруженість поля практично дорівнює нулю, і стійкий прийом неможливий навіть при наявності високоефективних антен.
Нікітін В.А. Соколов Б.Б. Щербаков В.Б. - 100 і одна конструкція антен.