Телевидение?.. Это очень просто! - [70]
Н. — Я что-то сильно опасаюсь, что с телевизионными антеннами происходит то же, что и с лекарством от насморка. Уже одно их несметное количество показывает, что ни одно из них не радикально. И в телевидении, вероятно, нет идеальных антенн.
Л. — Как и в других областях, идеал всегда недостижим. Но антенны, которые я тебе описал, обычно обеспечивают хороший прием, когда электромагнитное поле достаточно интенсивно в месте приема и когда нечего опасаться повторных изображений.
Н. — А как они возникают?
Л. — Ты ведь знаешь, что проводящие тела, размеры которых во много раз больше длины волны, способны отражать волны.
Н. — Знаю, потому что в этом заключается принцип радиолокации, где используются волны достаточно короткие, чтобы их могли отражать такие небольшие объекты, как самолеты. Более длинные волны отражаются от ионизированною слоя атмосферы и какой-то жалкий самолет не может быть для них зеркалом.
Л. — Значит, ты понимаешь, что метровые волны, применяемые в телевидении, могут отражаться от многих проводящих поверхностей: металлических мостов, газгольдеров, железных заводских труб или даже обычных построек из железобетона. Из-за этих отражений, особенно частых в больших населенных пунктах, приемная антенна будет принимать, кроме волн, идущих прямо от передатчика, те, которые направляются к ней после отражения (а то и двух отражений). Так как путь отраженных волн длиннее, чем прямых волн…
Н. — …Дай мне докончить это рассуждение, которое я уже когда-то высказывал, когда мы рассматривали явления замирания. Так как оба пути не равны, то и волны придут не в одной и той же фазе. Если они придут в противофазе, то результатом этого будет ослабление. Если же они придут в фазе, то они взаимно усилятся и все будет в порядке!
Л. — Нет, Незнайкин, даже и в этом случае не все будет в порядке. Ибо из-за границы во времени прихода прямого и отраженного сигналов на экране появится второе, повторное изображение, смещенное по отношению к первому вправо на интервал, как раз пропорциональный этой разнице во времени.
Н. — Мне думается, что при измерении на экране расстояния, отделяющего основное изображение от повторного, можно было бы вычислить разность времени прихода волн.
Л. — Нет ничего легче. На экране шириной 30 см при развертке в 625 строк пятно пробегает около 5 000 м в секунду. Эта скорость, как бы почтенна она ни была, в 60 000 раз меньше скорости электромагнитных волн. Следовательно, в то время как пятно пробегает по экрану 1 мм (а это происходит за 1/5 000 000 сек), волны проходят 60 м. Если повторное изображение сместилось на экране телевизора на 5 мм, то разность путей составляет 300 м, что дает возможность иногда установить с полной уверенностью проводящую поверхность, виновную в злодеянии.
Н. — А если это газгольдер или металлическая башня, мне остается только взорвать их с помощью динамита?
Л. — Чтобы устранить вторичное изображение, вовсе нет необходимости прибегать к таким варварским мерам. Часто достаточно использовать направленную антенну, чтобы в значительной степени ослабить, а то и совсем уничтожить повторное изображение, являющееся результатом отраженной волны.
Н. — Я знал, что при передаче используются направленные антенны, чтобы улучшить распространение волн в определенном направлении. Я знаю даже, что можно благодаря рефлектору сосредоточить короткие волны в узкий пучок наподобие пучка, отраженного маяком с параболическим зеркалом. Но я не знал, что приемная антенна может быть направленной и способной принимать преимущественно волны, идущие из заданного направления.
Л. — Большое количество явлений природы обладает обратимостью. Ты вспомнил только что о маяке с параболическим зеркалом, которое отражает в виде параллельных лучей свет, излученный источником в его оптическом фокусе. И, наоборот, если улавливать при помощи такого зеркала солнечные лучи, то оно будет концентрировать их в фокусе, где возникшая при этом теплота сможет расплавить кусок металла.
Н. — Значит, направленная антенна будет одинаково работать и при передаче и при приеме. Нам остается лишь применить одну из таких антенн, снабженных целой сетью проводов, образующих зеркало, и мы освободимся от повторных изображений.
Л. — Такое решение было бы радикальным, но и довольно дорогим. Однако, использовав только три — пять проводов из всей совокупности, образующих цилиндро-параболическое зеркало, можно получить достаточную направленность; кроме того, можно собрать больше энергии, что окажется весьма полезным при большом удалении от передатчика. Вообще даже один отражающий проводник дает заметное улучшение усиления и обеспечивает некоторую направленность. Этот проводник чуть-чуть большей длины, чем вибратор, помещается за ним на расстоянии четверти волны.
Н. — Решительно, Любознайкин, я тебя что-то перестаю понимать. Можно еще допустить, что три провода могут отдаленно походить на параболический рефлектор. Но один!..
Л. — А ты, Незнайкин, подумай немного. Ты бы сообразил, что рефлектор также принимает волны, вызывающие в нем токи. Эти токи в свою очередь вызывают волны, которые, попадая на вибратор, усиливают в нем ток.
