thiết bị phát thanh truyền hình

1. Trạm Phát thanh Truyền hình
5
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÁC THIẾT BỊ PHỤ TRỢ
1.1 HỆ THỐNG TIẾP ĐẤT
1.1.1 Hệ thống tiếp đất và thu lôi
1. Hệ thống tiếp đất
a. Khái niệm
Hệ thống tiếp đất gồm những cọc sắt đóng sâu xuống đất, chúng được hàn nối
với nhau bằng dây đồng hoặc dây sắt mạ kẽm và nối vào điểm tiếp đất của các thiết bị
cần tiếp đất (còn gọi là tiếp mát, được ký hiệu trên vỏ máy) trong trạm phát thanh -
truyền hình.
Hệ thống dây đất có tác dụng:
- Bảo vệ an toàn cho người đối với điện áp nguy hiểm: Các linh kiện trong
máy, các bộ phận của máy…làm việc trong môi trường điện áp cao, bình thường được
cách điện với vỏ máy. Vì lý do nào đó, cách điện bị mất tác dụng, thiết bị bị “dò điện”
ra ngoài vỏ máy. Nếu không tiếp đất cho vỏ máy sẽ gây điện giật nguy hiểm cho
người khi tiếp xúc hoặc chạm vào với vỏ máy.
- Nó có tác dụng như một dây dẫn: Trường hợp mạng lưới đường dây truyền
thanh dùng chế độ truyền dẫn một dây (đơn tuyến), thì dây đất có tác dụng như một
dây dẫn thứ hai.
- Chống ù và tạp âm: Trong các máy vô tuyến điện, có các khối sóng cực ngắn,
biến áp cao, trung tần, các khối này được bọc kim và vỏ bọc kim đó được tiếp với vỏ
máy, nên khi có tín hiệu nhiễu cảm ứng vào, sẽ bị dẫn xuống đất, tránh được ù, nhiễu
cho tín hiệu.
- Được dùng làm đối trọng cho mạch anten, các máy thu có dây đất sẽ có độ
nhạy cao, thu khoẻ hơn – muốn biết chi tiết, tham khảo trong các giáo trình An ten.
b. Lắp đặt hệ thống tiếp đất:
+ Cọc tiếp đất thường dùng ống sắt đường kính khoảng 50 mm hoặc dùng sắt L
5x50x50(mm), dài 2m÷2,5m. Đầu cọc chỗ đóng xuống đất phải cắt vát nhọn khoảng
0,1m cho dễ đóng.
+ Đầu cọc được đóng sâu cách mặt đất ít nhất là 0,5 ÷ 0,7m. Hai cọc liền nhau
cách nhau ít nhất gấp đôi chiều dài cọc.
+ Các đầu cọc được cạo sạch và khoan 1 lỗ cách đầu ống khoảng 5÷8 cm. Lấy
một sợi dây sắt mạ kẽm đường kính khoảng 4÷5mm, dài 1m, luồn đầu dây vào trong
ống độ 50cm, khoảng dây còn lại quấn 5 vòng quanh ống từ chỗ khoan trở lên. Sau đó

2. Trạm Phát thanh Truyền hình
6
dùng dây sắt mềm, đường kính 2mm; buộc chặt vào đầu ống, cuối cùng hàn thiếc thật
chắc chắn. Cũng có thể dùng sắt dẹt 40x4mm để hàn nối các cọc với nhau.
+ Các cọc tiếp đất của 1 hệ thống có thể xếp theo hàng dọc (1 nhánh), xếp
thành hai hoặc ba nhánh về hai, ba phía hoặc xếp thành hình chữ nhật.
Việc bố trí các cọc, nối các cọc với nhau trong hệ thống tiếp đất như hình 1.1
+ Số lượng cọc cho mỗi hệ thống phụ thuộc vào chất đất:
- Đất có điện trở xuất nhỏ thì cần
chôn ít cọc, ngược lại đất có điện trở suất
lớn cần chôn nhiều cọc để tăng độ tiếp
đất và do đó làm tăng điện trở tiếp đất
của hệ thống. Chẳng hạn với đất thường
cần chôn 6 cọc nhưng với đất cát, khô có
thể phải chôn số cọc gấp đôi (12 cọc) và
chạy về hai phía khác nhau (đầu dây dẫn
vào trạm lấy ở giữa); Đất sỏi đá có điện
trở cao hơn thì phải chôn tới 18 cọc và
chia thành ba nhánh chạy về ba phía.
- Điện trở tiếp đất không những
phụ thuộc vào chất đất mà còn phụ thuộc
vào độ dài cọc tiếp đất, những cọc tiếp
đất không nên dài quá 3m. Đường kính của cọc tiếp đất và dây tiếp đất ảnh hưởng rất
ít đến điện trở tiếp đất. Vì vậy việc chọn đường kính cọc tiếp đất chủ yếu để đảm bảo
độ bền cơ khí của cọc tiếp đất mà thôi.
- Số lượng cọc tiếp đất của hệ thống được tính theo công thức
Trong đó: n là số lượng cọc cần thiết.
RCTD là điện trở tiếp đất của 1 cọc ứng với 1 chiều dài nào đó của
cọc, với 1 loại đất nào đó.
Ro là điện trở tiếp đất tiêu chuẩn của trạm máy
 là hệ số tiếp đất thường là 0,75 ÷ 0,8.
Trường hợp đất có điện trở suất lớn quá, ta có thể giảm nhỏ điện trở suất để
cọc được tiếp đất tốt bằng cách cho thêm muối vào chỗ đất sẽ chôn cọc tiếp đất như
hình 1.2a.
Hình 1.1: Bố trí hệ thống cọc tiếp đất
0
R
R
n CTD



3. Trạm Phát thanh Truyền hình
7
Cách mặt đất khoảng1/3 độ dài của ống, ta rải một lớp muối dày khoảng
23cm; Rồi đến một lớp đất khoảng 10cm. Cứ đổ lần lượt một lớp đất rồi lại một lớp
muối, độ 6÷8 lớp muối là được.
Cho muối vào đất như vậy, mỗi cọc tốn khoảng 30÷40 kg muối nhưng điện trở
tiếp đất có thể giảm xuống từ 6 8 lần ở nơi đất cát và từ 4÷ 6 lần ở nơi đất sét.
Nếu cọc tiếp đất dùng loại sắt ống thì cọc cũng có thể làm cách khác: ở trên
đoạn ống chôn xuống đất ta khoan sẵn một số lỗ lên thành ống. Cứ khoảng 20cm, ống
thì ta khoan 5÷6 lỗ đường kính khoảng 10mm. Đóng cọc đó xuống đất (độ sâu như
các cọc khác). Đổ nước muối vào lòng ống, nước muối sẽ chui qua các lỗ trên thành
ống và thấm vào đất ở xung quanh cọc như hình 1.2b.
Chú ý:
- Không được làm cho muối hoặc nước muối dính vào mối hàn dây nối giữa
các cọc vì muối sẽ làm gỉ mối hàn và dần dần dây nối sẽ bị đứt.
- Các hệ thống tiếp đất có dùng muối chỉ có hiệu quả trong hai năm sau đó phải
làm lại.
- Dưới ảnh hưởng của khí hậu, thời tiết, điện trở tiếp đất sẽ tăng dần lên. Vì
vậy ta phải tiến hành đo thử điện trở tiếp đất theo đúng định kỳ quy định. Theo quy
phạm, mỗi năm các đài trạm Truyền thanh phải đo điện trở tiếp đất hai lần, thường có
một lần đo trước mùa dông bão.
* Tiêu chuẩn điện trở tiếp đất đối với các loại đất.
- Với các trạm Truyền thanh có công suất nhỏ dưới 500 W điện trở tiếp đất yêu
cầu là 15
- Với các trạm truyền thanh có công suất trên 500W thì căn cứ vào chất đất,
vào số lượng đôi dây nối cần dẫn vào trạm mà tính toán điện trở theo bảng 1.1.
Hình 1.2: Cải tạo điện trở suất của đất
a. b.

4. Trạm Phát thanh Truyền hình
8
Bảng 1.1: tiêu chuẩn điện trở tiếp đất đối với các loại đất.
2. Thu lôi
a. Khái niệm.
Để phòng ngừa sét đánh gây tác hại cho trạm máy, đường dây... một trong các
biện pháp là dùng dây thu lôi. Dây thu lôi là một dây dẫn bằng kim loại, một đầu đặt
cao hơn các vật cần bảo vệ (cột điện, nhà cao…) còn đầu kia tiếp với hệ thống dây
đất. Khi đám mây mang điện bay gần mặt đất (trước khi phóng điện gây ra sét) thì
mặt đất cảm ứng tĩnh điện với đám mây, thông qua dây thu lôi được nối đất, đầu cao
của nó được vuốt nhọn nên điện áp cảm ứng giữa đầu dây này với đám mây là lớn
nhất, đám mây phóng điện vào dây thu lôi. Dòng điện sét xuống đất theo đường dây
thu lôi, không sinh ra sét đánh vào vật cần bảo vệ nữa.
Ngoài ra, để bảo vệ đường dây và các thiết bị trong trạm máy, người ta còn
dùng các bộ phóng lôi chân không hoặc mũi nhọn kết hợp với thu lôi và dây đất để
chống sét. Dây thu lôi và bộ phóng lôi phải được nối với dây đất tốt mới có tác dụng.
b. Phương pháp lắp đặt.
Phạm vi bảo vệ của 1 dây thu lôi là 1 hình nón gãy, có đỉnh trùng với đỉnh của
dây thu lôi, đáy là hình tròn với bán kính r = 1,5 h như hình 1.3 chỉ rõ.
Với h – Chiều cao thu lôi( tính bằng m),
r – Bán kính thu lôi bảo vệ được.
Loại đất
Số lượng dây nối dẫn vào trạm
5 6-10 11-20 21-30
Điện trở tiếp đất (ôm)
Đất bùn đen 9 7 6 5
Đất sét 12 10 9 7
Đất cát 12 10 9 7
Đất cát lẫn sỏi 15 14 12 10
Đất sỏi 15 15 15 15
Hình 1.3: Phạm vi bảo vệ
của thu lôi

5. Trạm Phát thanh Truyền hình
9
Như vậy, nếu thu lôi càng cao thì phạm vi diện tích bảo vệ của nó càng rộng.
Vì vậy tùy theo chiều cao, diện tích mặt bằng của thiết bị cần bảo vệ chống sét mà
tính toán chọn chiều cao của dây thu lôi.
* Cách lắp đặt:
- Lấy dây sắt mạ kẽm, ở những cột quan trọng như cột tổng đài, cột mắc loa
to…thì dùng dây lưỡng kim 4 ly để dẫn điện tốt làm thu lôi.
- Dây thu lôi được đặt dọc theo thân cột thật thẳng, không bẻ góc, không có
mối nối. Đầu trên của nó nhô lên khỏi ngọn cột khoảng10 cm, đầu dưới nối liền với
dây đất.
- Đối với cột gỗ, tre thì dùng đinh chữ U ghim dây thu lôi vào cột, cứ cách 30
cm lại dùng một chiếc như hình 1.4a. Đối với cột bê tông ta có thể đặt dây thu lôi
ngay trong cột khi đúc cột như hình 1.4b. Nếu đặt ngoài cột thì phải dùng dây sắt mạ
kẽm 3mm để buộc thu lôi vào cột, (30÷40cm) lại buộc một mối như hình 1.4c. Những
cột chui dưới đường dây điện lực cao thế mà phải làm dây thu lôi thì dây này không
được nối trực tiếp với dây đất, mà phải làm thành một mũi phóng như hình 1.5. Nếu
những cột này có dây co thì dây co cũng phải cách điện với đất bằng sứ quả bàng như
hình 1.6
Hình 1.4: Thu lôi cho cột bê tông và cột gỗ.

6. Trạm Phát thanh Truyền hình
10
Hình 1.8: Cột có nhà cao tre
khuất không phải làm dây co
Đầu dưới của thu lôi được hàn với dây đất. Dây đất đơn giản ở cột được chôn
sâu dưới đất ít nhất là 0.7m và rẽ ngang ra một đoạn dài 0.5m như hình 1.7.
Chú ý:
+ Đường cột đi dây bằng xà thì dây thu lôi lắp phía đối diện với xà và chệch
về một bên để khỏi ảnh hưởng đến việc lắp bu lông.
+ Đường dây dùng cuống sứ cong thì
dây thu lôi mắc ở phía trước của hướng đi của
đường dây.
+ Những cột sau ở trên đường dây truyền
thanh phải làm dây thu lôi:
1. Cột tổng đài và bốn cột tiếp giáp cột
tổng đài của mỗi tuyến dây.
2. Cột góc, cột vượt đường xá, sông ngòi...
3. Cột có đặt loa lớn.
4. Cột ở nơi đông dân (trường học, bệnh
viện, chợ...)
5. Cột đã bị sét đánh, khi thay cột mới phải
làm đường dây thu lôi.
+ Không cần đặt dây thu lôi trong những
trường hợp sau:
1, Những nơi có nhiều cây cột, nhà cao che
khuất. Trường hợp này, góc hợp bởi đường thẳng
đứng và đoạn thẳng nối ngọn cây hay nóc nhà che
chở với đỉnh cột phải không lớn hơn 300 (Hình
1.8).
2, Đi chung với đường dây điện lực (đường
Hình 1.5: Dây thu lôi cho cột tắt
ngang đường dây điện cao thế
Hình 1.6: Trang bị dây co ở cột cắt
ngang dây điện cao thế
Hình 1.7 : Cách chôn dây
đất cho dây thu lôi

7. Trạm Phát thanh Truyền hình
11
dây điện lực đi trên).
* Bộ phóng lôi:
Bộ phóng lôi chân không trông như một bóng đèn có hai chân cắm A và B
bằng kim loại. Trong ống có hai điện cực bằng nhôm, đối diện với nhau và cách nhau
1÷ 2mm. Ống thuỷ tinh đã rút hết không khí ra và thay vào đó bằng khí trơ Acgon.
Hai chân cắm A và B cắm vào hai thanh kim loại đặt trên đế bằng sứ. Hai đầu đế sứ
có vít, một vít để thanh kim loại bắt vào mạch cần bảo vệ ví dụ như dây truyền thanh
hay dây anten…, một vít để nối đến dây đất. Các vít ấy tiếp với hai cực điện A và B.
Trong các trạm truyền thanh thường dùng ống phóng lôi P350 (hoặc PA350)
có điện áp phóng điện giữa hai cực A và B là 350v ± 40v và loại P460 có điện áp
phóng điện là 450v ± 40v. Khi có sét đánh vào bộ phận cần bảo vệ (mạch đấu với A)
điện áp sét tạo ra thường rất cao sẽ phóng điện từ A sang B để tiếp dòng điện sét
xuống đất như hình 1.10, như vậy thiết bị được an toàn.
Thông thường mỗi ống phóng lôi được kèm đồng thời với mũi nhọn phóng
điện. Có loại có hai mũi nhọn phóng điện với nhau, có loại có một mũi nhọn phóng
điện vào một má bằng kim loại và có bộ phận điều chỉnh để đảm bảo khoảng cách
giữa chúng là trên dưới khoảng 1mm.
Mũi phóng điện được bắt trên đế sứ phía dưới ống phóng lôi. Hai đầu mũi
nhọn và má phóng điện nối tiếp với hai đầu ống phóng lôi. Phải thường xuyên kiểm
tra và điều chỉnh lại cho đúng khoảng cách giữa hai mũi phóng khoảng 1mm để đảm
bảo khi có sét đánh, trường hợp ống phóng lôi hỏng, sẽ có sự phóng điện từ A sang B,
bảo vệ được thiết bị và hoặc khi dòng điện sét quá lớn, san sẻ dòng điện sét để bảo vệ
mũi phóng điện không bị cháy hỏng.
Loại phóng lôi P350 được dùng trong bảng phân phối đường dây và trên đường
dây truyền thanh có điện áp 120v trở xuống. Nếu điện áp đường dây là 240 thì phải
dùng loại P460. Nếu điện áp đường dây trên 240 thì dùng bộ phóng điện mũi nhọn.
Hình 1.9: Bộ phóng lôi bằng đèn có khí

8. Trạm Phát thanh Truyền hình
12
1.1.2. Phương pháp đo điện trở tiếp đất
1. Máy đo điện trở tiếp đất:
Hệ thống cọc tiếp đất của các đài trạm Truyền thanh- Truyền hình phải đảm
bảo trị số điện trở tiếp đất trong phạm vi cho phép. Việc đo thử điện trở tiếp đất phải
tiến hành ít nhất một năm một lần, nhất là trước mùa mưa bão có nhiều sấm sét.
Để đo thử điện trở tiếp đất của hệ thống cọc tiếp đất của trạm, ta dùng các máy
đo điện trở tiếp đất. Hiện nay ta dùng máy đo của hãng YEW 3235 (Nhật bản sản
xuất). Đây là loại máy đo điện trở tiếp đất gọn nhẹ, dùng pin, khá thuận tiện cho sử
dụng. Máy đo điện trở tiếp đất YEW 3235 đo được điện trở tiếp đất trong phạm vi 0-
1000Ω với độ sai số ±5%. Máy dùng nguồn 6v do 4 pin 1,5v cung cấp, tiêu thụ dòng
khoảng 10-20mA.
Sơ đồ mặt máy đo điện trở tiếp đất YEW 3235 như hình 1.10.
Trong đó:
1- Ba cọc để đấu dây đo E, P, C .
2- Đồng hồ để chỉ trạng thái cân bằng,
3- Chuyển mạch có 3 vị trí:
B (bên trái): Đo điện áp nguồn pin cung cấp cho máy
V (ở giữa) đo điện áp trên điện trở tiếp đất.
 (bên phải) đo điện trở tiếp đất.
4- Nút nhấn dùng để đo điện trở tiếp đất.
5- Thang đo để điều chỉnh cân bằng.
6- Vạch để đọc trị số điện trở tiếp đất trên thang đo.
Hình 1.10: Sơ đồ mặt máy đo điện trở tiếp đất
5

9. Trạm Phát thanh Truyền hình
13
Sơ đồ nguyên lý của máy đo điện trở tiếp đất YEW 3235 được trình bày ở hình
1.11
Nguyên lý hoạt động của máy đo như sau: Nguồn tạo xung 500 Hz tạo ra một
dòng điện chạy qua Rx (điện trở của hệ thống tiếp đất muốn đo), Rc là điện trở của cọc
đo, biến áp Tr có cuộn thứ cấp với tỷ số biên áp n.
Cuộn thứ cấp của Tr đấu vào điện trở của máy đo Rs. Trên Rs có con chạy để
chỉnh lấy điện áp Eso trên phần điện trở Rso đưa vào bộ chỉnh lưu đồng bộ.
Trên điện trở Rx có điện áp Ex và điện áp này đưa vào bộ chỉnh lưu đồng bộ.
Khi đồng hồ G chỉ vạch 0 tức là khi đó cầu cân bằng, thì
Ex = Eso
Vì có dòng điện chạy trong mạch như nhau nên;
Ex = I1R và Eso = nIRso.
Từ đó: IRx = nIRso và sau khi lược trị số I đi, ta có:
Rx = nRso
Do n là tỷ số biến áp đã biết, Rso là đọc được trên thang đo khi điều chỉnh con
chạy trên Rs , do đó ta có thể xác định trực tiếp được trị số của Rx .
2. Quy trình đo:
1- Cho 4 quả pin 1,5v vào trong máy đo
2- Gạt chuyển mạch 3 về vị trí B để xác định điện áp nguồn cung cấp trong
máy.
Hình 1.11: Sơ đồ nguyên lý máy đo điện trở tiếp đất

10. Trạm Phát thanh Truyền hình
14
3- Đấu 3 dây đo vào 3 cọc đấu 1-E, P, C trên mặt máy đo như hình vẽ 1.12:
Dây màu vàng đấu vào cọc P, dây màu đỏ đấu vào cọc C và dây mầu xanh đấu
vào cọc tiếp đất mà ta muốn đo điện trở tiếp đất.
4- Gạt chuyển mạch 3 về vị trí Ω, nhấn nút đo 4 và xoay thang đo 5 sao cho
kim đồng hồ 2 chỉ vạch số 0 là trạng thái cân bằng.
Lúc này trị số trên thang đo ứng với vạch chuẩn 6 là trị số của điện trở tiếp đất
cần đo.
Thông thường 3 cọc mạch đo E, P, C được bố trí thẳng hàng. Nếu vì địa hình
không thể bố trí được như vậy mà phải bố trí thành đường gẫy như hình 1.13 thì góc
EPC không được nhỏ hơn 1000.
1.2. HỆ THỐNG ANTEN PHÁT HÌNH
1.2.1. Hệ thống Anten phát hình YAGI.
a. Nguyên lý cấu tạo.
Hệ thống anten phát hình YAGI là một loại anten dẫn xạ, có cấu tạo như hình
vẽ 1.14.
Nó gồm một chấn tử chủ động, thường là chấn tử nửa sóng, một chấn tử phản
xạ thụ động và một số chấn tử dẫn xạ thụ động. Thường các chấn tử phản xạ và dẫn
xạ thụ động được gắn trực tiếp với thanh đỡ kim loại. Nếu chấn tử chủ động là chấn
Hình 1.12: Đấu dây đo điện trở tiếp đất
Hình 1.13: Vị trí các cọc tiếp đất khi địa hình không thuật lợi

11. Trạm Phát thanh Truyền hình
15
tử vòng dẹt thì nó cũng có thể được gắn trực tiếp với thanh đỡ và kết cấu anten trở
nên đơn giản. Việc gắn trực tiếp các chấn tử lên thanh kim loại, thực tế sẽ không ảnh
hưởng gì đến phân bố dòng điện trên anten vì điểm giữa của các chấn tử cũng phù
hợp với nút của điện áp. Việc sử dụng thanh đỡ bằng kim loại cũng không ảnh hưởng
gì đến bức xạ của anten vì nó được đặt vuông góc với các chấn tử và ở chính giữa các
thanh chấn tử.
Ta xét một anten dẫn xạ đơn
giản trên gồm ba phần tử: Chấn tử
chủ động A, Chấn tử phản xạ P, và
chấn tử dẫn xạ D.
Chấn tử chủ động được nối
với máy phát cao tần (Máy phát thanh
hoặc máy phát hình). Dưới tác dụng
của trường bức xạ tạo bởi chấn tử A,
trong P & D xuất hiện dòng cảm ứng
và các chấn tử này sẽ được bức xạ
thứ cấp.
Như ta đã biết, nếu chọn độ dài P và khoảng cách từ A đến P một cách thích
hợp thì P sẽ trở thành chấn tử phản xạ của A. Khi ấy, năng lượng bức xạ của cặp A- P
sẽ giảm yếu về phía chấn tử phản xạ và được tăng cường theo hướng ngược lại
(hướng +Z). Tương tự như vậy, nếu chọn độ dài của D và khoảng cách từ D đến A
một cách thích hợp thì D sẽ trở thành chấn tử dẫn xạ của A. Khi ấy năng lượng của hệ
A- D sẽ được tập trung về phía chấn tử dẫn xạ và giảm yếu theo hướng ngược lại
(hướng –Z). Kết quả là năng lượng bức xạ của cả hệ sẽ được tập trung về một phía,
hình thành một kênh dẫn sóng dọc theo trục anten, hướng từ phía chấn tử phản xạ về
phía chấn tử dẫn xạ.
Theo lý thuyết chấn tử ghép, thì chấn tử phản xạ thường có độ dài lớn hơn nửa
bước sóng (1/2λ) còn chấn tử dẫn xạ có chiều dài nhỏ hơn nửa bước sóng (l< 1/2λ).
Thông thường ở mỗi anten YAGI chỉ có một chấn tử làm nhiệm vụ phản xạ.
Đó là vì trường bức xạ về phía ngược đã bị chấn tử này làm yếu đáng kể, nếu có thêm
một chấn tử nữa đặt tiếp sau thì chấn tử phản xạ thứ hai sẽ được kích thích rất yếu và
do đó nó cũng không phát huy được tác dụng. Để tăng cường hơn nữa hiệu quả phản
xạ, trong một số trường hợp, có thể sử dụng mặt phản xạ kim loại, lưới kim loai, hoặc
một tập hợp vài chấn tử đặt ở khoảng cách giống nhau so với chấn tử chủ động.
Khoảng cách giữa chấn tử chủ động và chấn tử phản xạ thường được chọn trong giới
hạn (0,15÷ 0,25λ).
Hình 1.14: Anten YAGI

12. Trạm Phát thanh Truyền hình
16
Trong khi đó, số lượng chấn tử dân xạ lại có thể khá nhiều. Vì sự bức xạ của
anten đựơc định hướng về phái các chấn tử dẫn xạ nên các chấn tử này đựơc kích
thích với cường độ khá mạnh và khi số chấn tử dẫn xạ đủ lớn sẽ hình thành một kênh
dẫn sóng. Sóng truyền lan trong hệ thống thuộc loại sóng chậm, nên về nguyên lý,
anten dẫn xạ có thể được xếp vào loài anten sóng chậm. Số chấn tử dẫn xạ có thể từ
2 ÷10, đôi khi có thể lớn hơn (tới vài chục). Khoảng cách giữa chấn tử chủ động và
chấn tử dẫn xạ đầu tiên cũng như giữa các chấn tử dẫn xạ được chọn khoảng (0,1÷
0,35λ)
Trong thực tế, thường dùng chấn tử chủ động, là chấn tử vòng dẹt vì:
- Có thể gắn trực tiếp chấn tử lên thanh đỡ kim loại, không cần dùng phần tử
cách điện.
- Chấn tử vòng dẹt có trở kháng vào lớn, thuận tiện trong việc phối hợp trở
kháng.
Khi đạt được các quan hệ nói trên, trường bức xạ tổng của các chấn tử sẽ được
tăng cường theo một hướng (hướng của các chấn tử dẫn xạ) và giảm nhỏ theo các
hướng khác. Thường thường, điều kiện để đạt được cực đại của hệ số định hướng về
phía các chấn tử dẫn xạ cũng phù hợp với điều kiện để đạt được bức xạ cực tiêu về
phía chấn tử phản xạ. Do vậy, khi anten dẫn xạ được điều chỉnh tốt thì bức xạ của nó
sẽ trở thành đơn hướng.
c. Lắp đặt:
Anten phát hình YAGI phải đặt ở độ cao để phủ được sóng hiệu quả, nên
thường đặt trên cột anten cao. Chiều cao cột anten đã được tính toán để đủ đáp ứng
vùng phủ sóng. Cột anten cao thì có lợi cho việc phủ sóng, cường độ trường trong
vùng phủ sóng được tăng. nhưng anten cao thì xây dựng khó khăn hơn, tốn kém về
vật liệu và điều kiện đáng lưu ý là phi đơ dẫn công suất ra từ máy phát tới các chấn tử
anten sẽ dài, dẫn đến làm suy hao công suất lớn, hạn chế công suất phát xạ.

13. Trạm Phát thanh Truyền hình
17
Hình 1.15: Cột Anten
(a) (b)

14. Trạm Phát thanh Truyền hình
18
Có hai loại cột anten: Cột anten tự đứng như hình 1.15a và cột anten có dây
néo( còn gọi là dây co) như hình 1.15b. Cột anten tự đứng được dùng trong những
trường hợp đo địa hình không thuận tiện cho việc đặt các dây néo. Cột có dây néo
thường chiếm đất nhiều hơn.
Các chấn tử anten đặt trên đỉnh cột như hình 1.15a và 1.15b. cách bố trí các
chấn tử anten theo các hướng, cũng như số lượng các chấn tử nhằm đạt được búp sóng
thích hợp với địa hình – Các chấn tử dẫn xạ hướng về phía cần phát.
Cột anten cũng có thể dựng trên mái nhà (nhà mái bằng) của trạm máy, nhưng
phải đảm bảo các chấn tử anten cách mái nhà đặt anten ít nhất là 3m.
Cột anten dựng trên mặt đất phải cách xa phòng máy ít nhất 5m và không được
xa quá 15m.
Cột an ten máy phát thanh tự đứng ở Quản bạ-Hà giang
Anten thu cho máy thu hình cùng dùng anten YAG 3,5 hoặc nhiều chấn tử như
trên. Nếu máy thu ở xa đài phát, thì dùng nhiều chấn tử và chú ý khi lắp đặt, phải để
các chấn tử hướng xạ hướng về phía đài phát hình như hình 1.16
A
P
D

15. Trạm Phát thanh Truyền hình
19
Cột anten thu YAGI có thể đặt trên mái nhà như hình 1.17a hoặc cột trồng trên
mặt đất như hình 1.17b.
1.2.2. Hệ thống an ten thu phát hình Parabol (Thu phát vệ tinh).
1. Nguyên lý cấu tạo:
Nguyên lý cấu tạo của anten thu phát hình Parabol được dựa trên cơ sở nguyên
lý cấu tạo của anten gương. Anten gương có nguyên lý làm việc tương tự như gương
quang học, sóng sơ cấp với dạng của mặt sóng và hướng truyền lan nhất định, sau khi
phản xạ từ mặt gương sẽ trở thành sóng thứ cấp với dạng của mặt sóng và hướng sóng
lan truyền biến đổi theo yêu cầu cho trước. Việc biến đổi mặt sóng và hướng truyền
lan được thực hiện nhờ hình dạng và kết cấu đặc biệt của mặt gương. Phần lớn các
Hình 1.17: Cột angten đặt trên mái nhà và trên mặt đất
(a) (b)

16. Trạm Phát thanh Truyền hình
20
Hình 1.19 Độ dài đường đi của
các tia tới và của tia phản xạ
trường hợp, mặt gương có nhiệm vụ biến đổi sóng cầu hoặc sóng trụ từ nguồn chiếu
xạ với tính hướng kém thành sóng phẳng hoặc gần phẳng với năng lượng tập trung
trong một góc không gian hẹp (anten parabol), hoặc biến đổi bức xạ sơ cấp với giản
đồ hướng đơn giản thành bức xạ thứ cấp với giản đồ hướng đặc biệt (anten gương có
giản đồ đơn hướng đặc biệt). Trong một số trường hợp đặc biệt khác, anten gương
vừa có nhiệm vụ vừa biến đổi dạng giản đồ hướng của bức xạ sơ cấp vừa biến đổi
hướng truyền lan (anten loa parabol), hoặc chỉ đơn thuần biến đổi hướng bức xạ.
Ngoài ra, trong một số trường hợp để nâng cao chỉ tiêu chất lượng của anten, người ta
còn kết hợp một số gương tạo thành anten gương kép.
* Hình 1.18 trình bày giản đồ hướng của bức xạ sơ cấp – Thứ cấp đối với anten gương
parabol.
Để nhận được anten với hệ số sử dụng bề mặt cao, cần làm sao để sóng bức xạ
thứ cấp sẽ trở thành sóng phẳng với mặt phẳng pha trùng với mặt phẳng miệng gương.
Điều đó có thể đạt được khi chọn phương trình mặt cong của gương thế nào để các tia
bức xạ từ nguồn đặt tại tiêu điểm F của gương,
sau khi phản xạ và truyền tới miệng gương sẽ có
độ dài đường đi bằng nhau ( chiều dài quang lộ
như nhau). Người ta đã chứng minh mặt gương
cong đó là mặt parabol.
Giả sử ở tiêu điểm F của anten gương như
hình 1.19, được đặt một nguồn sóng cầu, khi ấy
các tia sóng phản xạ từ mặt gương sẽ có pha
giống nhau.
Tại mặt phẳng miệng gương, (mặt phẳng
Z= h), nếu thực hiện được điều kiện cân bằng về
độ dài đường đi như trên tức là thoả mãn
PF+PC= OF + OO‘ thì anten này sẽ có hệ số sử
dụng bề mặt cao, khả năng bức xạ sóng điện từ cao, thực hiện việc phát tín hiệu tốt.
Hình 1.18 : Giản đồ hướng bức xạ sơ cấp - thứ cấp

17. Trạm Phát thanh Truyền hình
21
Hình 1.20: Sơ đồ kích thước của một
anten Parabol
Điều kiện này cũng phù hợp với điều kiện hội tụ của gương, nghĩa là điều kiện
để một sóng phẳng( có thể từ vệ tinh) truyền tới gương theo hướng trục, thì sau khi
phản xạ từ mặt gương, chúng sẽ hội tụ tại tiêu điểm. Tại tiêu điểm F, ta đặt một bộ
hứng sóng (gọi là phễu hứng sóng) phễu này nối với dây phi đơ để dẫn sóng vào máy
thu, tức là thực hiện nhiệm vụ thu.
Anten Parabol có thể thực hiện được việc phát và thu tín hiệu sóng cao tần.
Từ nguyên lý trên, người ta đã chế tạo ra anten parabol. Anten này được sử
dụng cho tần số từ 1GH đến 60 GH, bộ phận phản xạ được chế tạo bằng kim loại
hoặc nhựa có phủ một lớp kim loại mỏng ở mặt lõm của anten. Khi tần số nhỏ hơn 4
GH, bộ phận phản xạ có thể được chế tạo bằng việc phủ kim loại trên các thanh mỏng
để làm giảm trọng lượng anten parabol . Anten parabol được biểu diễn như hình 1.20
Trong đó;
- D: Đường kính an ten [m],
- d: Bề sâu lòng chảo, được tính
từ tâm tới miệng chảo [m]
- Tiêu cự của chảo, được tính từ
tâm chảo đến tiêu điểm F của nó.
Mối liên hệ giữa tiêu cự, bề sâu
lòng chảo và đường kính chảo được biểu
diễn theo biểu thức F=
d
D
16
Khi pha của nguồn sơ cấp đặt tại
tâm F của parabol thì các sóng bức xạ đều
đồng pha. Anten này là anten một gương,
có cấu trúc đơn giản, giá thành rẻ, tuy nhiên khoảng cách bộ phát xạ đến máy phát/thu
lớn và nếu hạn chế kích thước anten thì hiệu suất anten thấp, búp sóng phụ lớn. Do đó
anten này chỉ được sử dụng cho các trạm mặt đất loại nhỏ, các trạm chỉ thu không
phát.
2. Lắp đặt:
Anten thu phát vệ tinh parabol ở nước ta hiện nay dùng ở băng C thường là loại
có đường kính (3÷ 3,6m). nó có dạng hình chảo bằng kim loại, có độ phản xạ tốt. Khi
lắp đặt ta tiến hành:
- Dùng trụ để đặt anten parabol và nên đặt trên mặt đất như hình 1.21 để tránh
ảnh hướng của gió bão. Trường hợp địa điểm bị cản bởi các vật cản cao, không thể
đặt ở mặt đất được thì phải đặt trên nóc nhà mái bằng như hình 1.22.

18. Trạm Phát thanh Truyền hình
22
- Cột anten parabol thì dùng ống thép đường kính 80÷ 90 mm; có chiều dài,
2÷2,5m; Cột này có thể chôn trong hố và đổ bê tông chặt như hình 1.21 Đường kính
hố là 45cm ở đáy đặt 1 lớp đá sỏi, ống chôn sâu 1,2m. phần ống, hoặc có thể đặt trên
bệ gồm 4 cách xà ngang phẳng hình chữ nhật như hình 1.22. mỗi cánh xà ngang có độ
dài 2÷ 3m.
Đầu ngoài mỗi cánh có khoan lỗ để bắt chặt vào đinh bu lông cố định ở mặt
nền.
Hình 1.22: Bệ bốn cánh xà ngang
của cột trồng trên mái nhà
Hình 1.21: Cột chôn trong hố và đổ bê tông

19. Trạm Phát thanh Truyền hình
23
1.3. HỆ THỐNG ANTEN PHÁT THANH FM.
1.3.1. Nguyên lýcấu tạo:
Sóng phát thanh FM là sóng cực ngắn nằm trong dải VHF, dải sóng thấp của
sóng truyền hình mặt đất. Do đó về nguyên lý cấu tạo của anten phát thanh FM cũng
tương tự như nguyên lý cấu tạo anten phát hình mà ta đã phân tích như phần mục
1.2.1
Anten cùng hệ thống phi đơ gọi chung là hệ thống anten- phi đơ có nhiệm vụ
biến đổi năng lượng của dòng điện xoay chiều cao tần RF thể hiện công suất ra PA
thành năng lượng sóng điện từ bức xạ ra môi trường truyền lan sóng.
Yêu cầu chung đối với hệ thống anten- phidơ:
- Tổn hao trong hệ thống là nhỏ nhất.
- Phối hợp trở kháng tốt giữa dây phiđơ và anten, giữa máy phát và anten công
suất sóng tới là lớn nhất, công suất phản xạ là nhỏ nhất.
- Có giản đồ hướng phù hợp với yêu cầu về diện tích phủ sóng.
Những tham số kỹ thuật chủ yếu của anten:
Hình 1.23: Cột anten parabol có chống sét

20. Trạm Phát thanh Truyền hình
24
- Trở kháng của anten: điện trở và điện kháng. điện trở bức xạ của anten thường
vào khoảng 50-75 ôm.
- Dải tần công tác: mỗi máy phát làm việc ở một tần số; anten được tính toán và
điều chỉnh để phối hợp tốt nhất ở tần số này. Để tăng hiệu quả, hiện nay có xu hướng
thiết kế anten dải rộng, chẳng hạn anten làm việc trong cả dải tần 87,5 - 108 MHz mà
không cần thay đổi kích thước của anten nhiều.
- Độ khuếch đại của anten: Độ lợi của anten được tính bằng dB thông thường
người ta lấy anten đipol hoặc anten vô hướng làm chuẩn. Độ lợi khi đó sẽ là tỷ lệ mức
tăng công suất tương đương của anten so với khi phát bằng một đipol nửa bước sóng.
đơn vị đo là dBd ( so với anten dipol) và dBi ( so với anten vô hướng-isotropic).
Khi so sánh giá trị chuẩn 1w; hoặc 1v ta có dBw; dBv; Giá trị chuẩn 1mw, 1mv
ta có dBm, dBmv.
- Đặc trưng hướng( giản đồ hướng)
+Trong mặt phẳng nằm ngang.
+ Trong mặt phẳng đứng.
- Công suất cực đại cho phép để anten làm việc bình thường.
- Phân cực sóng của anten:
Căn cứ vào sự thay đổi của véc tơ điện trường E để phân biệt phân cực sóng
điện từ. Trong phát thanh, truyền hình hay dùng 3 loại phân cực: tròn, ngang, đứng.
Hệ FM hay dùng phân cực đứng.
Có 2 loại anten phát thanh FM đó là anten side- mount (anten gắn vào một bên
tháp anten) và anten panen (anten có mặt phản xạ). Chúng có cấu trúc gần giống nhau,
chỉ khác mặt phản xạ. Chúng có thể phân cực đứng, ngang, tròn tuỳ thuộc vào cách
đặt hoặc cấu trúc của ngẫu cực bức xạ.
Để tăng khả năng phủ sóng trong khi công suất của máy phát không tăng, anten
phải hạn chế bức xạ sóng điện từ đi các hướng không cần thiết để tập trung năng lượng
vào vùng phục vụ. So với anten chỉ có một ngẫu cực 1/2 bước sóng bức xạ sóng điện
từ theo hình cầu thì ở hướng cần phục vụ, sóng điện từ sẽ mạnh lên, gọi là độ tăng ích
G của anten, nó là tỷ số giữa công xuất bức xạ “ERP” lớn nhất theo hướng nào đó
trong vùng phục vụ với công suất cao tần bức xạ trên anten chỉ có một ngẫu cực 1/2
bước sóng chuẩn. công thức tính
G= 10lg
Ptx
ERPmax
,
ERPmax là công suất bức xạ lớn nhất theo hướng nào đó trong vùng phục vụ,
đơn vị đo KW. Ptx là công suất cao tần đưa vào anten, đơn vị tính KW. G có đơn vị
tính dBd Hệ số tăng ích cũng có đơn vị dBi : a dBd = a dBi + 2,4

21. Trạm Phát thanh Truyền hình
25
Hình 1.23: Anten phân cực đứng gắn vào một bên tháp anten
Bức xạ của ngẫu cực 1/2  chuẩn có dạng hình cầu, như vậy các thành phần
sóng lên trời hoặc bức xạ thẳng xuống đất rất vô ích, kém hiệu quả. để mở rộng vùng
phủ sóng, hệ thống anten phải hạn chế bức xạ các hướng trên và chuyển chúng theo
phương nằm ngang theo bề mặt trái đất. Thực hiện điều này, hệ thống anten phải tăng
số lượng tầng. Chú ý số lượng tầng chỉ tăng đến giới hạn, nếu không thành phần bức
xạ thẳng xuống đất sẽ bị triệt tiêu, xuất hiện vùng câm xung quanh anten tăng theo số
lượng tầng, và gần đó hiệu quả thu FM sẽ rất kém.

22. Trạm Phát thanh Truyền hình
26
Giản đồ phủ sóng hình chiếu ngang của anten gắn vào một bên tháp anten như
hình 1.24, hình vẽ này được đơn giản từ hình I-1
Hình 1.24: an ten loại side-mount Hình 1.25: búp sóng anten side-mount
4 tầng-phân cực đứng (bỏ qua ảnh hưởng cột)
Hình 1.25 là đồ thị đặc tính hướng của anten treo trên tháp, theo phương thẳng đứng.
Ở đây chưa tính tới ảnh hưởng của cột tháp anten. Bản thân tháp song song với fider
nên sóng điện từ cũng bị tác động phản xạ và dẫn tới sóng điện từ phía sau yếu hơn
phía trước nơi gắn các chấn tử bức xạ. Ảnh hưởng này sẽ thấp hơn đối với anten phân
cực ngang. Cũng vì lý do đó mà anten phân cực đứng hệ số tăng ích lớn hơn so với
phân cực ngang. Tác động trên sẽ càng mạnh nếu tăng số lượng tầng chấn tử bức xạ.
Đồng thời W sóng tập trung theo hướng 0o tăng lên và để giảm được vùng câm quanh
tháp anten, mong muốn búp hướng anten hơi chúc xuống, muốn vậy thực hiện làm
lệch pha bức xạ các chấn tử nằm phía dưới của hệ thống anten, tất nhiên việc này sẽ
làm giảm hệ số tăng ích G.
Hệ số tăng ích G của hệ thống anten là : GA = Gd + 10 lg( số tầng)- lA + k
trong đó: GA là của hệ thống anten ( dBd)
Gd là của 1 ngẫu cực cơ bản (dBd)
lA độ tổn hao của hệ thống anten( dB)
k hệ số hiệu chỉnh (dB)
Do ảnh hưởng của fider và do tháp nên hệ số G tăng và được đại diện bởi k.
Tuỳ theo kết cấu và số lượng tầng mà k thay đổi ( k tăng khi số tầng tăng), thực tế k
không vượt quá +1 dB
Hệ số lA do truyền dẫn của các fider nhánh, bộ chia, và hiệu chỉnh chống vùng
câm, nó không đại diện cho fider chính. Thường lA lấy tròn từ 0,5- 0.7 dBd.
Hình 1.26 là cấu trúc dây fider ở điểm mắc anten.
Vị trí tháp
anten 0
90

0
0
Búp sóng chính
Góc bức xạ
0
90

23. Trạm Phát thanh Truyền hình
27
Anten phân cực đứng dải rộng (Hình 1.27):
Loại anten một chấn tử, nó tương đương như một anten độc lập khi không cần
hệ số khuếch đại lớn, nó thích hợp đài cấp xã, thị trấn, trường học...
Mỗi cánh anten dạng chữ V để mở rộng dải thông của anten và giảm ảnh hưởng
chắn của cột vì vậy đặc tính hướng trong mặt phẳng đứng sẽ đồng đều. Cột đỡ anten
đồng thời là phần tử phối hợp trở kháng. Có thể thay đổi trở kháng nhờ một cầu trượt
dọc theo cột, nó sẽ đánh chập một dây an ten khác để nhằm chống nhiễu.
1.3.2. Lắp đặt:
Theo sự phân tích ở trên anten phát thu thanh FM cũng dùng anten YAGI. Do
anten có tính thuận nghịch, nên nếu nó phát tốt thì thu cũng tốt miễn là khi lắp đặt ta
chú ý đến chiều của các điểm chấn tử dẫn xạ. Nếu là anten phát thì các chấn tử dẫn xạ
hướng về phía cần phát, còn khi thu thì các chấn tử này hướng về phía đài phát.
máy phát
Hình 1.26: Dây fider đến anten

24. Trạm Phát thanh Truyền hình
28
Anten thu FM cũng giống như anten thu hình (TiVi) có thể đặt trên cột trồng
trên mái nhà hay cột trồng trên mặt đất, như hình 1.17a; 1.17b đã chỉ rõ. Các cột này
phải có bố trí dây co, để giữ cột được thẳng và chống lại gió mạnh làm đổ cột.
Người ta thường dùng chung cột để đặt anten phát FM và anten phát hình.
Các chấn tử anten đặt trên đỉnh cột như hình 1.15. Cách bố trí các chấn tử
anten theo các hướng, cũng như số lượng các chấn tử, nhằm đạt được búp sóng thích
hợp với địa hình.
cầu
trượt
/4
dây
fider
cầu
trượt
chấn tử
/4 /4
a)
b)
Hình 1.27: a) An ten máy phát FM một chấn tử
b) Tác dụng cầu trượt