Материалы, применяемые для изготовления антенн
Все элементы антенн изготавливают из легких металлов, стойких к атмосферным воздействиям. При изготовлении антенны необходимо учитывать, что надежность ее работы зависит от правильности выбора материалов. Можно использовать такие материалы, как медь, сталь, латунь, алюминий и т. д. Элементы антенн выполняют из трубок, плоских лент и уголков. Наиболее часто вибраторы изготавливают из дюралюминиевых трубок.
При сборке элементов антенны из разнородных металлов необходимо учитывать, что в местах их соприкосновения образуется контактная разность потенциалов, разрушающая металл в месте соединения. Во избежание коррозии металла в месте стыка материалы для изготовления элементов антенны нужно выбирать в соответствии с табл. 1.
Таблица 1
Рекомендации по выбору материалов при изготовлении антенн
Например, вибратор из стальных трубок и медную жилу кабеля соединяют пайкой с предварительным лужением конца трубки и жилы кабеля или зажимом под стальной оцинкованный болт (жила облужена). Пропаивать или прижимать необлуженную жилу нельзя.
Соединять элементы антенны нужно так, чтобы не было плохих контактов. Для этого все соединения или сваривают, или спаивают. При пайке применяют только бескислотные флюсы (канифоль и т. д.). В качестве изоляционных материалов применяют текстолит, полистирол, гетинакс, плексиглас, фарфор, керамику и другие материалы, обеспечивающие хорошую электрическую изоляцию и не разрушающиеся от воздействия влаги, солнечных лучей и т. п. В исключительных случаях в качестве изоляционного материала используют дерево, но после обработки его парафином.
Выбор места установки антенны
Антенна не обеспечит высококачественного приема телевизионных передач, если место ее установки выбрано неправильно. Антенны устанавливают либо на крыше здания, либо на отдельно стоящей мачте.
При выборе места установки антенны на крыше необходимо избегать близости дымовых и вентиляционных труб, т. к. выходящие газы оказывают разрушающее действие на металл антенны. Мачта антенны должна быть расположена на скате крыши, обращенной ко двору, а не к улице. Место установки антенны должно быть выбрано так, чтобы на прямой между приемной антенной и мачтой телецентра по возможности не было больших препятствий, мешающих прохождению радиоволн и чтобы при случайном падении антенны мачта не коснулась проводов электросети и телефонной связи.
Для увеличения действующей высоты антенны и создания равномерной нагрузки на стропилах крыши место установки антенны выбирают ближе к коньку крыши.
При большом числе антенн на крыше их устанавливают в шахматном порядке, чтобы исключить их взаимное влияние.
Расстояние между мачтами отдельных антенн должно быть не менее 4–5 м и не менее 1 м от проведенных на крыше радиотрансляционных, электроосветительных и других линий.
Установка антенн на стальных крышах
Для крепления стойки и оттяжек антенны наиболее часто применяют специальное приспособление, называемое сухарем (рис. 3). Основание стойки антенны 1 и закрепы 11 оттяжек 9 закрепляют глухарями 12 (10х80 мм) на пересечении стропил с обрешеткой 5. Основание стойки антенны насаживают на стальной шип 2(Ø6 мм), впрессованный в глухарь 4 (16x80 мм), и ввинчивают последний в стропильную балку 6 крыши. Для предохранения мест нарушения кровли от затекания влаги устанавливают гидроизоляционные прокладки 8 и 14 из технической резины или гидроизола. Между глухарями и гидроизоляционной прокладкой помещают стальные шайбы 3,7,13. Для закрепления оттяжек на мачте антенны устанавливают металлические планки 10.
При высоте мачты антенны до 5 м устанавливают один ряд оттяжек из оцинкованной проволоки диаметром 4–5 мм. Мачты большей высоты (до 12 м) поддерживают двумя ярусами оттяжек, по три-четыре оттяжки в каждом ярусе. Для крепления мачты антенны и ее оттяжек, кроме глухарей, используют стяжные болты, клямеры и др.
Рис. 3. Установка антенны на стальной крыше
Установка антенн на шиферных крышах
Антенны устанавливают как на скатах, так и на коньке крыши. При установке мачты антенны 5 на коньке крыши 1 (рис. 4) в нем подготавливают отверстие для основания мачты и забивают в брус 1 стальной шип (Ø6 мм). В центре торцевой части мачты сверлят отверстие для шипа, и для предохранения основания антенны от затекания влаги укрепляют на ней специальный кожух 3 из оцинкованной листовой стали.
Мачту антенны устанавливают на шип. Щели, образуемые при креплении кожуха, шпаклюют и красят масляной краской. Оттяжки крепят к спинке слухового окна или ребрам крыши.
Рис. 4. Установка антенны на асбоцементной крыше
Установка антенн на черепичных крышах
В этом случае мачту антенны 1 (рис. 5) устанавливают на коньковом брусе или используют фронтонные стенки. Для крепления антенны на фронтонной стенке устанавливают одну или две поперечные связи 2. Мачту антенны крепят к ним металлическими кронштейнами или стальными скобами 3 с болтами 4. Этот способ крепления рекомендован для антенн высотой не более 5 м.
Установка антенн на крышах из толя и рубероида
Мачту антенны 1 в этом случае устанавливают на фронтонных стенках или на крыше, но только при дощатом ее основании. На дощатый настил 6 (рис. 6) мастикой наклеивают рулонный ковер 4 и крепят опору 2 глухаря 3. Мачту антенны обрезают в соответствии с уклоном крыши и насаживают на шип, который надежно укрепляют в опоре и отгибают по уклону крыши. Установку закрепляющих приспособлений для оттяжек выполняют таким же способом.
Рис. 5. Установка антенны на черепичной крыше
Установка антенн в чердачных помещениях
Для уменьшения влияния атмосферных воздействий на элементы антенны, расположенной вблизи телевизионного центра, ее можно устанавливать в чердачном помещении (рис. 7) при высоте его не менее 3 м и отсутствии стальных кровель и ферм. После примерного выбора направления антенны ее головку временно прикрепляют к специальной планке в межстропильном пространстве и проверяют качество работы. При закреплении антенны нужно следить за тем, чтобы ее детали не касались строительных элементов здания.
Рис. 6. Установка антенны на крыше, крытой толем и рубероидом
Способы крепления проволочных оттяжек
Для дополнительного крепления антенны к кровле крыши применяют проволочные оттяжки из стальной оцинкованной проволоки диаметром 35 мм. Оттяжки закрепляют не только на кровле, но и на боковых стенках слуховых окон, на оголовках вентиляционных стояков, а также используют ранее установленные закрепляющие приспособления. При отсутствии на крыше указанных предметов к стропилам под карнизным навесом прикрепляют специальный металлический кронштейн, который используют для закрепления оттяжек.
Рис. 7. Установка антенны на стропилах в чердачном помещении
Размещение оттяжек размечают в соответствии с рис. 8. Если стропила крыши установлены с переменным шагом и углы в пределах 120° выдержать невозможно, то допускается установка их в пределах 105–135°. Оттяжки по отношению к мачте располагают под углом 25–40°. Способы крепления оттяжек иллюстрируются на рис. 9.
Антенные спуски (снижения)
При установке антенны важно правильно выбрать способ присоединения к ней кабеля, т. к. незащищенные контакты наружных антенн, подвергаясь действию коррозии, могут значительно ухудшить качество работы антенны. Для защиты контактов от воздействия влаги место соединения кабеля с антенной заключают в соединительную коробку, которую одновременно используют для крепления самого вибратора к стреле антенны, для замедления окисления места соединения заливают стеарином или закрашивают лаком.
При наружной проводке кабель снижения укладывают вдоль мачты и крепят к ней скобами через 0,5–1 м. По ближайшему гребню крыши кабель подводят к кронштейну, при помощи которого осуществляют его спуск (рис. 10). Длину кронштейна выбирают из расчета удаления кабеля от стены здания не менее чем на 300 мм. Один из концов деревянной планки имеет вырез с большим закруглением, чтобы кабель не переламывался при изгибе. Второй конец планки крепят к кронштейну двумя винтами под гайку. Устанавливают планку под углом 15–20° к плоскости крыши, чтобы на кабель не попадали талые воды.
Рие. 8. Оттяжки антенны:
а — разметка оттяжек на крыше; б — крепление оттяжек к мачте
Рис. 9. Крепление оттяжек:
а — винтовой стяжкой; б — стальными закрепами; в — не каменной стене; г-на деревянной стене: 1 — стальная кровля; 2 — прорезиненная прокладка; 3 — стальной кронштейн; 4 — стальная шайба; 5 — стальной глухарь (8x50 мм); 6 — болт М10; 7 — винтовая стяжка со стяжными болтами М10; 8 — гайка М10; 9 — оттяжка; 10 — стальной штырь; 11 — цементный раствор; 12 — прорезиненная прокладка; 13 — опорная планка
Кронштейн прикрепляют глухарями к карнизу крыши. При большой длине кабеля снижения для предупреждения обрыва его подвешивают на стальном тросе.
Рис. 10. Крепление антенного спуска и введение его в окно:
1 — стальная кровля; 2 — стальной кронштейн (5x40 мм); 3 — рейка; 4 — двулапчатая скоба и оцинкованный шуруп {3x25 мм); 5 — прорезиненная прокладка; 6 — стальная шайба 8 мм; 7 — стальной глухарь 8x60 мм; 8 — верхняя часть оконного переплета; 9 — фарфоровая втулка; 10 — фарфоровая воронка; 11 — изоляционная лента
Кабель снижения заводят в комнату через отверстие в раме. Отверстие нужно сверлить под углом, чтобы дождевые капли не стекали внутрь рамы. Перед вводом в оконную раму кабель снижения необходимо немного ослабить.
В жилых помещениях кабель прокладывают параллельно архитектурным линиям. При прокладке избегают резких перегибов кабеля и сжатия его скобами. Радиус изгиба не должен быть меньше, чем пятикратный диаметр кабеля.
В комнатах и коридорах кабель прокладывают по напольным плинтусам.
При пересечении с проводами электросети кабель прокладывают под ними в полутвердых трубках. Расстояние между кабелем и проводами электросети, газовыми или водопроводными трубами должно быть не менее 20 мм.
К стене кабель крепят скобами, причем на прямолинейных участках проводки кабель крепят через каждые 350 мм, на поворотах и изгибах в пределах 30–50 мм. Конец кабеля длиной не менее 1,5 мм оставляют свободным для включения в телевизор.
Подготовка кабеля к распайке штекера или к распределительной коробке осуществляется в соответствии с рис. 11. Верхнюю изоляцию снимают на длину 50 мм и расплетают шилом оплетку, которую затем свивают в один или два жгута. С внутренней жилы на расстоянии 10 мм снимают изоляцию. Жилу кабеля и оплетку облуживают припоем.
Фидер снижения антенны желательно выполнить из одного целого куска кабеля, т. к. сращивание кабеля, как правило, приводит к нарушению однородности его волнового сопротивления и появлению отраженных сигналов. При необходимости отрезки кабеля соединяют в соответствии с рис. 11 б, в. Изоляцию восстанавливают при помощи полиэтиленовой трубки (из отходов кабеля). Трубку разрезают, надевают на жилу, а швы прогревают паяльником до растекания полиэтилена.
Рис. 11. Подготовка кабеля к подключению:
а — разделка кабеля; б — сращивание кабеля «встык»; в — сращивание с накладками
Техника безопасности при установке антенн
Нельзя выполнять работы по установке антенн во время дождя, снегопада, гололедицы, при сильном ветре и т. п. Выходить на крышу можно через люк или слуховое окно. По пожарной лестнице допускается подниматься на здания, имеющие не более двух этажей.
При установке и ремонте антенн каждый работающий обязан иметь следующие защитные средства: диэлектрические перчатки, предохранительный пояс и веревку, очки, рукавицы, фонарь, а также инструмент с изолирующими ручками. Работают на крыше в обуви на резиновой подошве.
Перед выходом на крышу необходимо надеть предохранительный пояс с веревкой для страховки или обвязаться прочной веревкой, второй конец которой закрепить на чердаке за балку или стропила. Крепление веревок за дымовые трубы не допускается.
На плоские огражденные и неогражденные крыши выход допускается без страхующего каната в обуви на резиновой подошве с надетым предохранительным поясом. При необходимости подхода к краю крыши применение страхующего каната обязательно. Около мачт антенн, установленных на крутых крышах, должны быть устроены выходные люки. На люке прочно закрепляют болт с проушиной или кольцо, к которому привязывают веревку для страховки. Второй конец ее прикрепляют к предохранительному поясу работающего на крыше.
Элементы антенн доставляют на крышу через чердак или непосредственно с земли при помощи кронштейна с блоком.
Антенну устанавливают не менее двух человек (до 5 м). При длине мачты более 5 м количество работников увеличивается, например, при подъеме антенны высотой 7,5 м (рис. 12 б) два человека поднимают мачту, два тянут за оттяжку в сторону подъема, а остальные двое человек страхуют мачту другими оттяжками.
При подъеме антенны работающие прикрепляют страхующие веревки к стяжным болтам или к основанию антенны.
При оборудовании снижения антенны (закрепление кабеля к отводной планке (рис. 12 в) и при устройстве ввода в окно комнаты работающий должен «страховаться» веревкой.
При монтаже антенны следует пользоваться приставными лестницами. Нижние концы лестниц при установке на полу снабжают резиновыми наконечниками, при установке на грунте — острыми металлическими щупами.
Если работу с лестницы выполняют на высоте более 3-х метров или устанавливают ее на цементном и плиточном полах, во избежание падения лестницу поддерживает специально назначенный для этого работник.
При пробивке отверстий, гнезд или борозд в каменных и бетонных стенах зданий надевают защитные очки и рукавицы. Перед подключением абонентского отвода к телевизионной антенне коллективного пользования проверяют измерительным прибором отсутствие в ней напряжения электросети. При наличии напряжения подсоединять к антенне вход телевизора категорически запрещается.
Грозозащита антенн
Чтобы избежать поражения молнией антенны, телевизора и людей, находящихся внутри здания, необходимо выполнить ряд мероприятий по грозозащите антенны.
Металлические мачты, на которых устанавливаются антенны, должны быть заземлены. Так как в антеннах наиболее часто применяются петлевые вибраторы, которые средней точкой соединены с металлической стрелой, а стрела с металлической мачтой, то дополнительных мер по грозозащите не требуется (кроме заземления металлической мачты).
Если же мачта деревянная, то по ней необходимо проложить толстый (сечением 15–25 мм2) провод или медную ленту, которые одним концом соединяют с серединами вибраторов, а другой с заземлителем.
Рис. 12. Приемы безопасной работы на крыше
Заземлитель представляет собой ряд штырей, закопанных или вбитых в землю на глубину 2–3 м, и соединенных между собой толстым проводом или шиной. Вместо штырей можно использовать стальной оцинкованный лист или другой массивный металлический предмет. Для уменьшения сопротивления заземления размеры закопанного предмета должны быть максимальной величины. Металлическую оплетку коаксиального кабеля фидера также необходимо заземлить.
Лучшая грозозащита осуществляется установкой на вершине мачты металлического вертикально расположенного заостренного штыря такой длины, чтобы его острие располагалось хотя бы на 1,5 м выше антенны.
Если наружная антенна установлена вблизи высоких сооружений (либо на балконе или лоджии), оборудованных молниеотводами, то устройство грозозащиты не обязательно. Комнатные антенны также не требуют грозозащиты.