Чертеж антенны дмв

Использование cookie English version

Зона покрытия цифрового телевидения стандарта DVB-T2 сегодня охватывает уже почти всю Россию. Но часто бывает, что до ближайшего передатчика десятки километров либо ваши окна расположены таким образом, что сигнал не в прямой видимости. В этом случае поймать сигнал цифрового телевидения можно лишь применив антенну с большим усилением либо добавив к ней усилитель.

На этом сайте представлены конструкции радиолюбителей, сделанные своими руками.

Почему именно самодельная? Во-первых, такая конструкция обойдется почти даром, а во-вторых, коэффициент усиления антенны, сделанной самостоятельно, часто получается выше, чем у заводской.

Происходит это потому, что заводские антенны рассчитаны на прием сигналов во всем ДМВ диапазоне. Для обеспечения равномерных характеристик такое устройство специально расстраивают, удлиняя одни и укорачивая другие элементы, в результате уменьшается коэффициент усиления. А самодельная антенна рассчитывается под конкретный канал и имеет пик усиления именно на нем.

На этом сайте расчет антенны цифрового ТВ производится автоматически, необходимо знать только номера каналов, на которых производится вещание цифрового телевидения в вашем регионе. Для этого нужно посетить сайт Российской телевизионной и радиовещательной сети и на карте найти ближайшую к вам вышку красного цвета (вещают два мультиплекса), или синего цвета (вещает только первый мультиплекс).

Подведите курсор к этой вышке и нажмите на нее для получения дополнительной информации. Здесь нам нужны номера каналов первого и второго мультиплекса. Запомните их.

Если вы живете не в России, то информацию по вышкам других стран можно увидеть здесь.

Прогнозировать возможность приема сигнала от той или иной вышки поможет этот материал.

Мы предлагаем вам несколько конструкций антенн. Они расположены в порядке увеличения коэффициента усиления и возрастания сложности изготовления. Мы лишь ориентировочно можем сказать о том, на каком расстоянии будет работать та или иная антенна, так как это зависит от очень многих факторов.

Z-антенна

Z-антенна похожа на два квадрата, установленных друг на друга. В месте стыков этих квадратов оставлено небольшое расстояние. Именно в этом месте подключается кабель.

Это самая простая для изготовления антенна, ее можно сделать минут за 30 — 40. Тем не менее эти конструкции очень популярны не только для приема цифрового телевидения, но и для Wi-Fi и 3G диапазонов.

Трехэлементный волновой канал

Антенна типа «волновой канал» несколько сложнее в изготовлении, чем предыдущая. Несмотря на это, такие устройства широко используются со времен начала телевизионного вещания и до сих пор. Конструкция требует достаточно большой точности изготовления.

Четырехэлементный волновой канал

Она отличается от предыдущей конструкции наличием еще одного элемента.

Двойной квадрат

Антенна этого типа приобрела популярность благодаря Российскому радиолюбителю С.К. Сотникову из-за удачного сочетания простоты конструкции и высокого коэффициента усиления.

Тройной квадрат

Эта антенна имеет больший коэффициент усиления, что позволяет вести дальний прием цифрового телевидения DVB-T2. Она также известна благодаря С.К. Сотникову, который предложил помимо конструкции еще и методику расчета. Тройной квадрат — это самая популярная конструкция в последнее время.

Источник: antenna-dvb-t2.info

Что изменилось в эфире?

Во-первых, почти весь объем ТВ-вещания в настоящее время осуществляется в диапазоне ДМВ. Прежде всего из экономических соображений, в нем намного упрощается и удешевляется антенно-фидерное хозяйство передающих станций, и, что еще более важно – потребность в его регулярном обслуживании высококвалифицированными специалистами, занятыми тяжелым, вредным и опасным трудом.

Второе – ТВ-передатчики теперь покрывают своим сигналом практически все более-менее населенные места, а развитая сеть связи обеспечивает подачу программ в самые глухие углы. Там вещание в обитаемой зоне обеспечивают маломощные необслуживаемые передатчики.

Третье, изменились условия распространения радиоволн в городах. На ДМВ промышленные помехи просачиваются слабо, но железобетонные многоэтажки для них – хорошие зеркала, многократно переотражающие сигнал вплоть до его полного затухания в зоне, казалось бы, уверенного приема.

Четвертое – ТВ-программ в эфире сейчас очень много, десятки и сотни. Насколько это множество разнообразно и содержательно – другой вопрос, но рассчитывать на прием 1-2-3 каналов ныне бессмысленно.

Наконец, получило развитие цифровое вещание. Сигнал DVB T2 – штука особенная. Там, где он еще хоть чуть-чуть, на 1,5-2 дБ, превышает шумы, прием отличный, как ни в чем ни бывало. А чуть дальше или в стороне – нет, как отрезало. К помехам «цифра» почти не чувствительна, но при рассогласовании с кабелем или фазовых искажениях в любом месте тракта, от камеры до тюнера, картинка может рассыпаться в квадратики и при сильном чистом сигнале.

Требования к антеннам

В соответствии с новыми условиями приема, изменились и основные требования к ТВ-антеннам:

Такие ее параметры, как коэффициент направленного действия (КНД) и коэффициент защитного действия (КЗД) ныне определяющего значения не имеют: современный эфир очень грязный, и по малюсенькому боковому лепестку диаграммы направленности (ДН), хоть какая-то помеха, да пролезет, и бороться с ней нужно уже средствами электроники.

Взамен особое значение приобретает собственный коэффициент усиления антенны (КУ). Антенна, хорошо «облавливающая» эфир, а не смотрящая на него сквозь маленькую дырочку, даст запас мощности принятого сигнала, позволяющий электронике очистить его от шумов и помех.
Современная телевизионная антенна, за редчайшими исключениями, должна быть диапазонной, т.е. ее электрические параметры должны сохраняться естественным образом, на уровне теории, а не втискиваться в приемлемые рамки путем инженерных ухищрений.
ТВ-антенна должна согласовываться в кабелем во всем своем рабочем диапазоне частот без дополнительных устройств согласования и симметрирования (УСС).
Амплитудно-частотная характеристика антенны (АЧХ) должна быть возможно более гладкой. Резким выбросам и провалам непременно сопутствуют фазовые искажения.

Последние 3 пункта обусловлены требованиями приема цифровых сигналов. Настроенные, т.е. работающие теоретически на одной частоте, антенны можно «растянуть» по частоте, напр. антенны типа «волновой канал» на ДМВ с приемлемым отношением сигнал/шум захватывают 21-40 каналы. Но их согласование с фидером требует применения УСС, которые либо сильно поглощают сигнал (ферритовые), либо портят фазовую характеристику на краях диапазона (настроенные). И «цифру» такая антенна, отлично работающая на «аналоге», будет принимать плохо.

В связи с этим, из всего великого антенного многообразия, в данной статье будут рассмотрены антенны для телевизора, доступные для самостоятельного изготовления, следующих типов:

Частотнонезависимая (всеволновая) – не отличается высокими параметрами, но очень проста и дешева, ее можно сделать буквально за час. За городом, где эфир почище, она вполне сможет принимать цифру или достаточно мощный аналог не небольшом удалении от телецентра.
Диапазонная логопериодическая. Ее, образно выражаясь, можно уподобить рыболовецкому тралу, уже при облавливании сортирующему добычу. Она тоже довольно проста, идеально согласуется с фидером во всем своем диапазоне, абсолютно не меняет в нем параметры. Техпараметры – средние, поэтому более подойдет для дачи, а в городе в качестве комнатной.
Несколько модификаций зигзагообразной антенны, или Z-антенны. В диапазоне МВ это весьма солидная конструкция, требующая немалого умения и времени. Но на ДМВ она вследствие принципа геометрического подобия (см. далее), настолько упрощается и съеживается, что вполне может быть использована как высокоэффективная комнатная антенна при почти любых условиях приема.

Примечание: Z-антенна, если использовать предыдущую аналогию – частый бредень, сгребающий все, что есть в воде. По мере замусоривания эфира она было вышла из употребления, но с развитием цифрового ТВ вновь оказалась на коне – во всем своем диапазоне она так же отлично согласована и держит параметры, как «логопедка».

Точное согласование и симметрирование почти всех описанных далее антенн достигается благодаря прокладке кабеля через т.наз. точку нулевого потенциала. К ней предъявляются особые требования, о которых подробнее будет сказано далее.

О вибраторных антеннах

В полосе частот одного аналогового канала можно передать до нескольких десятков цифровых. И, как уже сказано, цифра работает при ничтожном отношении сигнал/шум. Поэтому в очень удаленных от телецентра, куда сигнал одного-двух каналов еле добивает, местах, для приема цифрового ТВ может найти применение и старый добрый волновой канал (АВК, антенна волновой канал), из класса вибраторных антенн, так что в конце уделим несколько строк и ей.

О спутниковом приеме

Делать самому спутниковую антенну нет никакого смысла. Головку и тюнер все равно нужно покупать, а за внешней простотой зеркала кроется параболическая поверхность косого падения, которую с нужной точностью может выполнить далеко не всякое промышленное предприятие. Единственное, что под силу самодельщикам – настроить спутниковую антенну, об этом читайте тут.

О параметрах антенн

Точное определение упомянутых выше параметров антенн требует знания высшей математики и электродинамики, но понимать их значение, приступая к изготовлению антенны, нужно. Поэтому дадим несколько грубые, но все же поясняющие смысл определения (см. рис. справа):

КУ – отношение принятой антенной на основной (главный) лепесток ее ДН мощности сигнала, к его же мощности, принятой в том же месте и на той же частоте ненаправленной, с круговой, ДН, антенной.
КНД – отношение телесного угла всей сферы к телесному углу раскрыва главного лепестка ДН, в предположении, что его сечение – круг. Если главный лепесток имеет разные размеры в разных плоскостях, сравнивать нужно площадь сферы и площадь сечения ею главного лепестка.
КЗД – отношение принятой на главный лепесток мощности сигнала к сумме мощностей помех на той же частоте, принятой всеми побочными (задним и боковыми) лепестками.

Примечания:

Если антенна диапазонная, мощности считаются на частоте полезного сигнала.

Поскольку совершенно ненаправленных антенн не бывает, за такую принимают полуволновой линейный диполь, ориентированный по направлению электрического вектора поля (по его поляризации). Его КУ считается равным 1. ТВ программы передаются с горизонтальной поляризацией.

Следует помнить, что КУ и КНД не обязательно взаимосвязаны. Есть антенны (напр. «шпионская» – однопроводная антенна бегущей волны, АБВ) с высокой направленностью, но единичным или меньшим усилением. Такие смотрят вдаль как бы сквозь диоптрический прицел. С другой стороны, существуют антенны, напр. Z-антенна, у которых невысокая направленность сочетается со значительным усилением.

О тонкостях изготовления

Все элементы антенн, по которым протекают токи полезного сигнала (конкретно – в описаниях отдельных антенн), должны соединяться между собой пайкой или сваркой. В любом сборном узле на открытом воздухе электрический контакт скоро нарушится, и параметры антенны резко ухудшатся, вплоть до полной ее негодности.

Особенно это касается точек нулевого потенциала. В них, как говорят специалисты, наблюдается узел напряжения и пучность тока, т.е. его наибольшее значение. Ток при нулевом напряжении? Ничего удивительного. Электродинамика ушла от закона Ома на постоянном токе так же далеко, как Т-50 от воздушного змея.

Места с точками нулевого потенциала для цифровых антенн лучше всего выполнять гнутыми из цельного металла. Небольшой «ползучий» ток на сварке при приеме аналога на картинке, скорее всего, не скажется. Но, если принимается цифра на границе шумов, то тюнер из-за «ползучки» может не увидеть сигнала. Который при чистом токе в пучности дал бы стабильный прием.

О пайке кабеля

Оплетка (да и центральная жила нередко) современных коаксиальных кабелей делаются не из меди, а из стойких к коррозии и недорогих сплавов. Паяются они плохо и, если долго греть, можно пережечь кабель. Поэтому паять кабели нужно 40-Вт паяльником, легкоплавким припоем и с флюс-пастой вместо канифоли или спиртоканифоли. Пасты жалеть не нужно, припой сразу же растекается по жилкам оплетки только под слоем кипящего флюса.

Виды антенн

Всеволновая

Всеволновая (точнее, частотнонезависимая, ЧНА) антенна показана на рис. Она – две треугольных металлических пластинки, две деревянных рейки, да много медных эмалированных проволок. Диаметр проволоки значения не имеет, а расстояние между концами проволок на рейках – 20-30 мм. Зазор между пластинами, к которым припаяны другие концы проволок – 10 мм.

Примечание: вместо двух металлических пластин лучше взять квадрат из одностороннего фольгированного стеклотекстолита в вырезанными по меди треугольниками.

Ширина антенны равна ее высоте, угол раскрыва полотен – 90 градусов. Схема прокладки кабеля показана там же на рис. Точка, отмеченная желтым – точка квази-нулевого потенциала. Припаивать в ней оплетку кабеля к полотну не нужно, достаточно туго подвязать, для согласования хватит емкости между оплеткой и полотном.

ЧНА, растянутая в окне шириной 1,5 м, принимает все метровые и ДЦМ каналы почти со всех направлений, кроме провала около 15 градусов в плоскости полотна. В этом ее преимущество в местах, где возможен прием сигналов от разных телецентров, не нужно вращать. Недостатки – единичный КУ и нулевой КЗД, поэтому в зоне действия помех и вне зоны уверенного приема ЧНА не годится.

Примечание: есть и другие типы ЧНА, напр. в виде двухвитковой логарифимической спирали. Она компактнее ЧНА из треугольных полотен в том же диапазоне частот, поэтому иногда используется в технике. Но в быту это преимуществ не дает, сделать спиральную ЧНА сложнее, с коаксиальным кабелем согласовать труднее, поэтому не рассматриваем.

На основе ЧНА был создан очень популярный когда-то веерный вибратор (рога, рогулька, рогатка), см. рис. Его КНД и КЗД что-то около 1,4 при довольно гладкой АЧХ и линейной ФЧХ, так что для цифры он подошел бы и сейчас. Но – работает только на МВ (1-12 каналы), а цифровое вещание идет на ДМВ. Впрочем, на селе, при подъеме на 10-12 м, может сгодиться для приема аналога. Мачта 2 может быть из любого материала, но крепежные планки 1 – из хорошего ненамокающего диэлектрика: стеклотекстолита или фторопласта толщиной не менее 10 мм.

Пивная всеволновка

Всеволновая антенна из пивных банок явно не плод похмельных галлюцинаций спившегося радиолюбителя. Это действительно очень хорошая антенна на все случаи приема, нужно только сделать ее правильно. Причем исключительно простая.

В основе ее конструкции следующее явление: если увеличивать диаметр плеч обычного линейного вибратора, то рабочая полоса его частот расширяется, а прочие параметры остаются неизменными. В дальней радиосвязи с 20-х годов используется т.наз. диполь Надененко, основанный на этом принципе. А пивные банки по размерам как раз подходят в качестве плеч вибратора на ДМВ. В сущности, ЧНА и есть диполь, плечи которого неограниченно расширяются до бесконечности.

Простейший пивной вибратор из двух банок годится для комнатного приема аналога в городе даже без согласования с кабелем, если его длина не более 2 м, слева на рис. А если собрать из пивных диполей вертикальную синфазную решетку с шагом в полволны (справа на рис.), согласовать ее и отсимметрировать с помощью усилителя от польской антенны (о нем речь еще пойдет), то благодаря сжатию главного лепестка ДН по вертикали такая антенна даст и хороший КУ.

Усиление «пивнухи» можно еще увеличить, добавив заодно КЗД, если сзади нее поместить экран из сетки на расстоянии, равном половине шага решетки. Монтируется пивная решетка на мачте из диэлектрика; механические связи экрана с мачтой – тоже диэлектрические. Остальное ясно из след. рис.

Примечание: оптимальное количество этажей решетки – 3-4. При 2-х выигрыш в усилении будет небольшим, а большее трудно согласовать с кабелем.

Видео: изготовление простейшей антенны из пивных банок

«Логопедка»

Логопериодическая антенна (ЛПА) представляет собой собирающую линию, к которой попеременно подключаются половинки линейных диполей (т.е. куски проводника длиной в четверть рабочей волны), длина и расстояние между которыми меняются в геометрической прогрессии с показателем меньше 1, в центре на рис. Линия может быть как настроенной (с КЗ на противоположном от места подключения кабеля конце), так и свободной. ЛПА на свободной (ненастроенной) линии для приема цифры предпочтительнее: она выходит длиннее, но ее АЧХ и ФЧХ гладкие, а согласование с кабелем не зависит от частоты, поэтому на ней мы и остановимся.

ЛПА может быть изготовлена на любой, до 1-2 ГГц, наперед заданный диапазон частот. При изменении рабочей частоты ее активная область из 1-5 диполей смещается вперед-назад по полотну. Поэтому, чем ближе показатель прогрессии к 1, и соответственно меньше угол раскрыва антенны, тем большее усиление она даст, но при этом возрастает ее длина. На ДМВ от наружной ЛПА можно добиться 26 дБ, а от комнатной – 12 дБ.

ЛПА, можно сказать, по совокупности качеств идеальная цифровая антенна, поэтому остановимся на ее расчете несколько подробнее. Основное, что нужно знать, что увеличение показателя прогрессии (тау на рис.) дает прирост усиления, а уменьшение угла раскрыва ЛПА (альфа) увеличивает направленность. Экран для ЛПА не нужен, он на ее параметры почти не влияет.

Расчет цифровой ЛПА имеет особенности:

Начинают его, ради запаса по частоте, со второго по длине вибратора.
Затем, взяв обратную величину от показателя прогрессии, рассчитывают самый длинный диполь.
После самого короткого, исходя из заданного диапазона частот, диполя, добавляют еще один.

Поясним на примере. Допустим, наши цифровые программы лежат в диапазоне 21-31 ТВК, т.е. в 470-558 МГц по частоте; длины волн соответственно – 638-537 мм. Также допустим, что нам нужно принимать слабый зашумленный сигнал вдали от станции, поэтому берем максимальный (0,9) показатель прогрессии и минимальный (30 градусов) угол раскрыва. Для расчета понадобится половина угла раскрыва, т.е. 15 градусов в нашем случае. Раскрыв можно еще уменьшить, но длина антенны непомерно, по котангенсу, возрастет.

Считаем В2 на рис: 638/2 = 319 мм, а плечи диполя будут по 160 мм, до 1 мм можно округлять. Расчет нужно будет вести, пока не получится Bn = 537/2 = 269 мм, и затем просчитать еще один диполь.

Теперь считаем А2 как В2/tg15 = 319/0,26795 = 1190 мм. Затем, через показатель прогрессии, А1 и В1: А1 = А2/0,9 = 1322 мм; В1 = 319/0,9 = 354,5 = 355 мм. Далее последовательно, начиная с В2 и А2, умножаем на показатель, пока не дойдем до 269 мм:

В3 = В2*0,9 = 287 мм; А3 = А2*0,9 = 1071 мм.
В4 = 258 мм; А4 = 964 мм.

Стоп, у нас уже меньше 269 мм. Проверяем, уложимся ли по усилению, хотя и так ясно, что нет: чтобы получить 12 дБ и более, расстояния между диполями не должны превышать 0,1-0,12 длины волны. В данном случае имеем для В1 А1-А2 = 1322 – 1190 = 132 мм, а это 132/638 = 0,21 длины волны В1. Нужно «подтянуть» показатель к 1, до 0,93-0,97, вот и пробуем разные, пока первая разница А1-А2 не сократится вдвое и более. Для максимума в 26 дБ нужно расстояние между диполями в 0,03-0,05 длины волны, но не менее 2-х диаметров диполя, 3-10 мм на ДМВ.

Примечание: остаток линии за самым коротким диполем, обрезаем, он нужен только для расчета. Поэтому реальная длина готовой антенны получится всего около 400 мм. Если наша ЛПА наружная, это очень хорошо: можно уменьшить раскрыв, получив большую направленность и защиту от помех.

Видео: антенна для цифрового ТВ DVB T2

О линии и мачте

Диаметр трубок линии ЛПА на ДМВ – 8-15 мм; расстояние между их осями – 3-4 диаметра. Учтем еще, что тонкие кабели-«шнурки» дают на ДМВ такое затухание на метр, что все антенно-усилительные ухищрения сойдут на нет. Коаксиал для наружной антенны нужно брать хороший, диаметром по оболочке от 6-8 мм. Т.е., трубки для линии должны быть тонкостенными цельнотянутыми. Подвязывать кабель к линии снаружи нельзя, качество ЛПА резко упадет.

Крепить наружную ЛПА к мачте нужно, разумеется, за центр тяжести, иначе малая парусность ЛПА превратится в огромную и трясущуюся. Но соединять металлическую мачту прямо с линией тоже нельзя: нужно предусмотреть диэлектрическую вставку не менее 1,5 м длиной. Качество диэлектрика большой роли тут не играет, пойдет проолифленное и покрашенное дерево.

Об антенне «Дельта»

Если ДМВ ЛПА согласуется с кабелем усилителем (см. далее, о польских антеннах), то к линии можно пристроить плечи метрового диполя, линейные или веерные, как у «рогатки». Тогда получим универсальную МВ-ДМВ антенну отличного качества. Такое решение использовано в популярной антенне «Дельта», см. рис.

Зигзаг в эфире

Z-антенна с рефлектором дает усиление и КЗД такие же, как ЛПА, но главный лепесток ее ДН более чем вдвое шире по горизонтали. Это может быть важно на селе, когда есть прием ТВ с разных направлений. А дециметровая Z-антенна имеет небольшие в плане размеры, что существенно для комнатного приема. Но ее рабочий диапазон теоретически не безграничен, перекрытие по частоте при сохранении приемлемых для цифры параметров – до 2,7.

Конструкция Z-антенны МВ показана на рис; красным выделен путь прокладки кабеля. Там же слева внизу – более компактный кольцевой вариант, в просторечии – «паук». По нему хорошо видно, что Z-антенна родилась как комбинация ЧНА с диапазонным вибратором; есть в ней кое-что и от ромбической антенны, которая в тему не вписывается. Да, кольцо «паука» не обязательно должно быть деревянным, это может быть обруч из металла. «Паук» принимает 1-12 МВ каналы; ДН без рефлектора – почти круговая.

Классический же зигзаг работает или на 1-5, или на 6-12 каналах, но для его изготовления нужны только деревянные рейки, медный эмалированный провод c d = 0,6-1,2 мм да несколько обрезков фольгированного стеклотекстолита, поэтому даем размеры, через дробь для 1-5/6-12 каналов: А = 3400/950 мм, Б, С = 1700/450 мм, b = 100/28 мм, В = 300/100 мм. В точке Е – нулевой потенциал, здесь нужно оплетку спаять с металлизированной опорной пластиной. Размеры рефлектора, тоже 1-5/6-12: А = 620/175 мм, Б = 300/130 мм, Г = 3200/900 мм.

Диапазонная Z-антенна с рефлектором дает усиление в 12 дБ, настроенная на один канал – 26 дБ. Чтобы на основе диапазонного зигзага построить одноканальный, нужно взять сторону квадрата полотна по середине ее ширины в четверть длины волны и пересчитать пропорционально все прочие размеры.

Народный зигзаг

Как видим, Z-антенна МВ – довольно сложное сооружение. Но ее принцип показывает себя во всем блеске на ДМВ. Z-антенну ДМВ с емкостными вставками, сочетающая в себе достоинства «классики» и «паука», сделать настолько просто, что она еще в СССР заслужила звание народной, см. рис.

Материал – медная трубка или алюминиевый лист толщиной от 6 мм. Боковые квадратики цельные из металла или затянутые сеткой, или закрытые жестянкой. В двух последних случаях их нужно пропаять по контуру. Коаксиал резко гнуть нельзя, поэтому ведем его так, чтобы он дошел до бокового угла, а затем не выходил за пределы емкостной вставки (бокового квадратика). В т. А (точка нулевого потенциала) оплетку кабеля электрически соединяем с полотном.

Примечание: алюминий не паяется обычными припоями и флюсами, поэтому алюминиевая «народная» годится для наружной установки только после герметизации электрических соединений силиконом, в ней ведь все на винтах.

Видео: пример двойной треугольной антенны

Волновой канал

Антенна волновой канал (АВК), или антенна Удо-Яги из доступных для самостоятельного изготовления способна дать наибольшие КУ, КНД и КЗД. Но принимать цифру на ДМВ она может только на 1 или 2-3 соседних каналах, т.к. относится к классу остро настроенных антенн. Ее параметры за пределами частоты настройки резко ухудшаются. АВК рекомендуется применять с очень плохих условиях приема, причем для каждого ТВК делать отдельную. К счастью, это не очень сложно – АВК проста и дешева.

В основе работы АВК – «сгребание» электромагнитного поля (ЭМП) сигнала к активному вибратору. Внешне небольшая, легкая, с минимальной парусностью, АВК может иметь эффективную апертуру в десятки длин волн рабочей частоты. Укороченные и поэтому имеющие емкостный импеданс (полное сопротивление) директоры (направители) направляют ЭМП к активному вибратору, а рефлектор (отражатель), удлиненный, с индуктивным импедансом, отбрасывает к нему то, что проскочило мимо. Рефлектор в АВК нужен всего 1, но директоров может быть от 1 до 20 и более. Чем их больше, тем выше усиление АВК, но уже полоса ее частот.

От взаимодействия с рефлектором и директорами волновое сопротивление активного (с которого снимается сигнал) вибратора падает тем больше, чем ближе к максимуму усиления настроена антенна, и согласование с кабелем теряется. Поэтому активный диполь АВК делают петлевым, его исходное волновое сопротивление не 73 Ом, как у линейного, а 300 Ом. Ценой его снижения до 75 Ом АВК с тремя директорами (пятиэлементную, см. рис. справа) удается настроить почти что на максимум усиления в 26 дБ. Характерная для АВК ДН в горизонтальной плоскости приведена на рис. в начале статьи.

Элементы АВК соединяются со стрелой в точках нулевого потенциала, поэтому мачта и стрела могут быть любыми. Очень хорошо подходят пропиленовые трубы.

Расчет и настройка АВК под аналог и цифру несколько различны. Под аналог волновой канал нужно рассчитывать на несущую частоту изображения Fи, а под цифру – на середину спектра ТВК Fс. Почему так – здесь объяснять, к сожалению, нет места. Для 21-го ТВК Fи = 471,25 МГц; Fс = 474 МГц. ДМВ ТВК расположены вплотную друг к другу через 8 МГц, поэтому их настроечные частоты для АВК рассчитываются просто: Fn = Fи/Fс(21 ТВК) + 8(N – 21), где N – номер нужного канала. Напр. для 39 ТВК Fи = 615,25 МГц, а Fс = 610 МГц.

Чтобы не записывать множество цифр, удобно размеры АВК выражать в долях длины рабочей волны (она считается как Л = 300/F, МГц). Длину волны принято обозначать малой греческой буквой лямбда, но, поскольку в интернете греческого алфавита по умолчанию нет, мы условно обозначим ее большой русской Л.

Размеры оптимизированной под цифру АВК, по рис., таковы:

Р = 0,52Л.
В = 0,49Л.
Д1 = 0,46Л.
Д2 = 0,44Л.
Д3 = 0,43л.
a = 0,18Л.
b = 0,12Л.
c = d = 0,1Л.

Если не нужно большого усиления, но важнее уменьшение габаритов АВК, то Д2 и Д3 можно убрать. Все вибраторы выполняются из трубки или прутка диаметром 30-40 мм для 1-5 ТВК, 16-20 мм для 6-12 ТВК и 10-12 мм на ДМВ.

АВК требует точного согласования с кабелем. Именно небрежным выполнением устройства согласования и симметрирования (УСС) объясняется большинство неудач любителей. Самое простое УСС для АВК – U-петля из того же коаксиального кабеля. Ее конструкция ясна из рис. справа. Расстояние между сигнальными клеммами 1-1 140 мм для 1-5 ТВК, 90 мм для 6-12 ТВК и 60 мм на ДМВ.

Теоретически длина колена l должна быть в половину длины рабочей волны, так и значится в большинстве публикаций в интернете. Но ЭМП в U-петле сосредоточено внутри заполненного изоляцией кабеля, поэтому нужно обязательно (для цифры – особенно обязательно) учитывать его коэффициент укорочения. Для 75-омных коаксиалов он колеблется в пределах 1,41-1,51, т.е. l нужно брать от 0,355 до 0,330 длины волны, и брать точно, чтобы АВК была АВК, а не набором железок. Точное значение коэффициента укорочения всегда есть в сертификате на кабель.

В последнее время отечественная промышленность начала выпускать перенастраиваемые АВК для цифры, см. рис. Идея, надо сказать, отличная: передвигая элементы по стреле, можно точно настроить антенну под местные условия приема. Лучше, конечно, чтобы это делал специалист – поэлементная настройка АВК взаимозависима, и дилетант непременно запутается.

О «полячках» и усилителях

У многих пользователей польские антенны, ранее прилично принимавшие аналог, цифру брать отказываются – рвется, а то и вовсе пропадает. Причина, прошу прощения, похабно-коммерческий подход к электродинамике. Стыдно порой бывает за коллег, сляпавших такое «чудо»: АЧХ и ФЧХ похожи то ли на ежа-псориазника, то ли лошадиный гребень с выломанными зубьями.

Единственно, что хорошо в «полячках» – их усилители для антенны. Собственно, они и не дают сим изделиям бесславно помереть. Усилители «поячек», во-первых, широкополосные малошумящие. И, что еще важнее – с высокоомным входом. Это позволяет при той же напряженности ЭМП сигнала в эфире подать на вход тюнера в несколько раз большую его мощность, что дает возможность электронике «выдрать» цифру из совсем уж безобразных шумов. Кроме того, вследствие большого входного сопротивления польский усилитель – идеальное УСС для любых антенн: что ни цепляй ко входу, на выходе – точно 75 Ом без отраженки и ползучки.

Однако при очень плохом сигнале, вне зоны уверенного приема, польский усилитель уже не тянет. Питание на него подается по кабелю, и развязка по питанию отнимает 2-3 дБ отношения сигнал/шум, которых может как раз и не хватить, чтобы цифра пошла в самой глубинке. Тут нужен хороший усилитель ТВ сигнала с раздельным питанием. Располагаться он будет, скорее всего, возле тюнера, а УСС для антенны, если оно требуется, придется делать отдельно.

Схема такого усилителя, показавшая почти 100% повторяемость даже при выполнении начинающими радиолюбителями, приведена на рис. Регулировка усиления – потенциометром Р1. Дроссели развязки L3 и L4 – стандартные покупные. Катушки L1 и L2 выполняются по размерам на монтажной схеме справа. Они входят в состав полосовых фильтров сигнала, поэтому небольшие отклонения их индуктивности не критичны.

Однако топологию (конфигурацию) монтажа нужно соблюдать точно! И точно также обязателен металлический экран (metal shield), отделяющий выходные цепи от прочей схемы.

С чего начать?

Мы надеемся, что и опытные мастера найдут в этой статье некоторое количество полезных им сведений. А новичкам, еще не чувствующим эфир, начинать лучше всего с пивной антенны. Автор статьи, отнюдь и отнюдь не дилетант в данной области, в свое время был немало удивлен: простейшая «пивнушка» с ферритовым согласованием, как оказалось, и МВ берет не хуже испытанной «рогатки». А что стоит сделать ту и другую – см. текст.

Источник: vopros-remont.ru

Изготовление антенны из коаксиального кабеля

Так выглядит вариант сделанный из черного кабеля.

А теперь изготовление антенны по порядку. Все что нам понадобится это менее полуметра коаксиального кабеля любого цвета. Я взял белый.

От края кабеля отступаем 5 см и снимаем верхнюю изоляцию.

Далее снимаем изоляцию с центральной жилы.

Теперь все вместе аккуратно и плотно скручиваем.

Затем, от края со снятой изоляцией отступаем 22 см и вырезаем кусочек 2 см верхней изоляции и экранированной проволоки с фальной, не трогая при этом изоляцию центральной жилы.

Теперь от конца разреза отмеряем ещё 22 см и делаем прорез шириной 1 см только со снятием верхней изоляции. Экран кабеля не трогаем.

Далее берем конец кабеля, с которого начинали. И очень плотно приматываем его у последнему разрезу, формируя круг антенны.

На этом наша антенна готова к работе. Конечно это не обязательно, но если вешать антенну на улицу, то лучше изолентой заизолировать все оголенные места кабеля. Так же можно добавить жесткий каркас, но это по желанию.

Расположение антенны

Антенну направляем на ретранслятор или телевизионную вышку. Направление можно выбрать и опытным путем, вращая антенну.
Лучшем вариантом будет если разместить ее за окном, так как стены дома очень сильно глушат высокочастотный сигнал.

Проверка показала отличный результат работы

Источник: SdelaySam-SvoimiRukami.ru

Нюансы изготовления улавливателей сигнала

Приступая к изготовлению самодельного устройства, необходимо иметь представление о возможных вариантах конструкций и правилах их сборки.

Все многообразие телевизионных антенн принято подразделять на несколько видов:

Всеволновые. Частотнонезависимая антенна самая дешевая, легкая в изготовлении. Основа – металлическая рама, а в качестве приемников – жестяные емкости или пивные банки. Конструкция не обладает высокими рабочими параметрами, но вполне подойдет для дачи, если вещательная вышка расположена неподалеку.
Логопериодические. Принцип работы сравним с рыболовецкой сетью, сортирующей добычу при отлове. Устройство несложно в изготовлении, а его параметры превышают характеристики всеволновых моделей. Антенны отличаются согласованностью с фидером по любым диапазонам.
Дециметровые. Конструкции, хорошо функционирующие вне зависимости от условий приема. Возможны различные формы исполнения: зигзаг, ромбы, круг и т.д.

Детали антенны, по которым курсируют токи полезного сигнала, стыкуют сваркой или пайкой. Однако при размещении устройства на крыше домика такие контакты со временем разъест коррозия.

Помимо этой нормы, при собственноручном создании антенны для дачи желательно придерживаться следующих правил:

Центральную жилу, оплетку делают из недорогих сплавов, стойких к коррозийным процессам. Однако они плохо поддаются пайке – работы проводят с особой осторожностью, чтобы не пережечь провод.
Для соединения элементов надо применять паяльник на 40 Вт, флюс-пасту, легкоплавкий припой.
Задействовать алюминиевую проволоку для создания деталей конструкции нежелательно. Материал быстро окисляется, утрачивая способность проводить сигнал. Оптимальный вариант – медь, доступная альтернатива – латунь.

Приемная площадь уловителя должна быть большой. С целью ее увеличения к раме, отсеивающей эфирный шум, можно симметрично прикрепить металлические прутья.

Тандем самодельной антенны и усилителя обеспечит необходимую мощность приема. Достаточно вынести конструкцию на крышу и установить в направлении близстоящей телевизионной вышки.

Инструкции по сборке лучших антенн

Своими руками можно собрать много интересных и действенных антенн. Рассмотрим подробные инструкции по изготовлению лучших и наиболее простых в изготовлении моделей.

Самоделка #1 — простая телевизионная антенна

Если ретранслятор расположен от дачи в пределах 30 км, то подойдет самая обычная конструкция, собранная из двух трубок и кабеля. Провод подключается к соответствующему гнезду-входу телевизора.

Схема и выбор материалов

Типовое устройство примитивной дачной антенны приведено на рисунке ниже. Видно, что две трубки одной длины стыкуются на пластине, которую в свою очередь фиксируют к мачте.

Первым делом необходимо узнать частоту вещания местной телевышки – от параметра зависит длина труб.

Диапазон полосы вещания – 50-230 МГц. Для каждого канала необходима своя длина антенных «усов».

Для изготовления антенны подойдут трубы из дюралюминия, стали, латуни. Их диаметр может колебаться в пределах – 8-24 мм, чаще всего берут 16 мм. Основное условие – отрезки должны быть равнозначными, подготовленными из труб с одинаковыми свойствами.

Необходимые материалы:

металлическая труба – отрез на 6 см короче длины, определенной по табличным значениям;
провод сопротивлением 75 Ом, требуемая длина – расстояние от телевизора до антенны плюс 2 м на провисание и петлю согласования;
толстый электроизоляционный гетинакс – толщина от 4 мм;
металлические полосы, хомуты для фиксации труб на пластине;
мачта для антенны – это может быть уголок, при незначительной высоте допустимо использование деревянного бруска.

Для работ желательно запастись паяльником, припоем, флюсом. Соединения центральных проводников рекомендовано пропаивать – это продлит срок службы устройства, повысит качество изображения.

Для защиты от окисления участки стыков надо залить силиконом, эпоксидной смолой. Доступный, но не надежный способ – обмотка изолентой.

Сборка и настройка изобретения

Сначала отрезают нужный размер трубы и распиливают ее на две равные части. Можно воспользоваться кусачками по металлу.

Расстояние между внутренними концами трубок – 6 см, между дальними – дистанция, указанная в таблице.

Последующий ход работ:

Закрепить антенные усы к держателю хомутами, а саму пластину гетинакса зафиксировать на мачте.
Соединить трубы через согласующее устройство – кабельная петля типа РК-1,3,4. Параметры элемента отображены в правой колонке таблицы, принцип изготовления – на схеме устройства антенны.
Центральные жилы припаять к концам трубок, оплетку соединить куском аналогичного проводника.
Состыковать центральные проводники концов согласующей петли с телевизионным кабелем. Оплетку соединить медным проводом.
На штанге зафиксировать петлю и идущий вниз провод.
Мачту поднять на крышу дачного домика, настроить антенну.

Для определения оптимального положения устройства нужны два человека. Первый проворачивает антенну на улице, а второй – следит за изменением изображения по телевизору.

Уловив хорошее качество сигнала, конструкцию закрепляют в выбранном положении.

Самоделка #2 — петлевая антенна из трубы

Модуль немного сложнее в создании, но расширяет радиус приема до 40 км. Основная сложность заключается в необходимости гибки трубы.

Длину кабеля и трубы высчитывают исходя из частоты вещания телеканалов.

Под нужный параметр делают заготовки – отмеряют и отрезают вибратор, провод для согласующего устройства. Рекомендованный диаметр трубы – 12-18 мм.

Сборку начинают с изгибания трубы. Край вибратора расплющивают и запаивают. Трубу наполняют песком, и заделывают второй торец по аналогии с первым. Края можно заглушить, посадив пробки на силикон.

Фигурную трубу крепят на мачту. К концам вибратора прикручивают и пропаивают петли согласования, фиксируют телевизионный кабель. Закрепляют медным проводом оплетку и приступают к настройке.

Самоделка #3 — улавливатель сигнала Харченко

Телеантенна «восьмерка» или «зигзагообразная» подходит для цифрового телевидения DVB-T2, трансляция эфира в диапазоне ДМВ. Модуль прост в изготовлении. Для реализации проекта понадобится токопроводящий металл.

Расчет и разработка чертежа

Устройство телеантенны весьма примитивно – два квадрата/ромба, скрепленных между собой. В оригинальном исполнении модуль Харченко предусматривает расположение за фигурными элементами отражателя.

Для изготовления зигзагообразной антенны высчитывать длину волны необязательно. Желательно соорудить конструкцию более широкополосной – это увеличит ее возможности.

При желании, можно рассчитать параметры устройства. Значение волны транслируемого сигнала поделить на 4 – полученная величина является стороной квадрата.

На приведенном примере отображен чертеж антенны с параметрами сторон: В1 – 14 см, В2 – 13 см. Разница длин в один сантиметр дает необходимую дистанцию между квадратами.

Нижние участки удлиняют на 1 см. Этот зазор необходим под петлю для припаивания антенного кабеля.

Изготовление рамки и подготовка кабеля

Последующие расчеты будут приведены относительно данных чертежа, отображенного выше. Суммарный периметр квадратов составляет 112 см. Следует отрезать проволоку нужной длины и сформировать деталь по схеме.

Порядок работ:

Согнуть проволоку посередине под прямым углом.
Далее идут два участка по 14 см, а за ними стороны по 13 см. После каждого сгиба проверяем ровность углов, должно быть строго по 90 градусов.
Когда сформирован первый квадрат, приступают к созданию второй фигуры. Опять идут разносторонние элементы по 14 см, а за ними – две части по 13 см + 1 см.

Незначительные расхождения в длине сторон допустимы. Главное, соблюдать прямые углы.

Следующий шаг – подготовка кабеля. Производят его зачистку с двух сторон. По окружности кабеля делают надрез, отступив от края 2-2,5 см.

Работу выполняют аккуратно, чтобы не повредить внутреннюю оплетку. По линии разреза кабель немного переламывают и удаляют изоляцию.

Со второй стороны кабеля подпаять штекер. Провод надо очистить на 1 см, сформировать проводники и залудить.

На участках выполнения пайки штекер зачистить наждаком, протереть спиртом. К центральному выходу припаять моножилу, к боковому – скрутку. Захват вокруг изоляции обжать, накрутить пластиковый наконечник, альтернатива – залить токонепроводящим герметиком. До высыхания состава собрать штекер.

Порядок соединения элементов

Финишный этап сборки – стыковка рамы и кабеля. Если привязки к конкретному каналу нет, то спайку лучше делать в средней точке для расширения захвата сигнала.

Разделанный конец кабеля соединяют с двумя сторонами квадрата по центру. До окончательной фиксации можно проверить работоспособность антенны. Если все в норме, то выполняют герметизацию места пайки.

В мини-таре делают отверстия под элементы квадратов, укладывают рамку с проводом и заливают герметизирующим составом.

Самоделка #4 — антенна «двойной квадрат»

Узкополосная конструкция позволит решить проблему слабого сигнала или забивания трансляции более сильным эфиром. Антенна подойдет и для приема цифрового телевидения. Главное условие работы – четкая ориентация на распределитель сигнала.

Схема устройства и размеры

Конструктивно телеантенна представлена в виде двух рамок, соединенных вверху и внизу стрелами. Большой квадрат – рефлектор, меньший – вибратор.

Верхнюю стрелу делают из металла, а нижнюю из гетинакса, текстолита или другого изоляционного материала.

Требования к устройству телеантенны:

центры квадратов должны находиться на одной линии, эта прямая смотрит в сторону передатчика;
меньшая рамка имеет разомкнутый контур, концы фиксируют к текстолитовой пластине;
верхнюю часть мачты под антенны делают из дерева.

Параметры для изготовления двухэлементных рамочных телеантенн берут из таблицы. Размеры рабочих элементов зависят от типа волн: дециметровых или метровых.

В трехрамочной конструкции дистанцию между концами средней рамки увеличивают до 5 см.

Сборка и подключение

Для соединения рамки с антенным кабелем потребуется симметрирующий короткозамкнутый шлейф. Устройство сооружают из участков антенного провода.

Правый элемент – шлейф, укороченный левый – фидер. К месту их стыковки крепят телевизионный кабель. Протяженность отрезков определяют по таблице с учетом длины волн сигнала.

С фидером выполняют те же действия, оставляя сердцевину кабеля.

Дальнейшая последовательность работ:

К левому концу вибратора припаять центральную жилу фидера, оплетку шлейфа.
К правому торцу активной рамки прикрепить скрутку фидера.
Низ шлейфа состыковать с оплеткой фидера металлической перемычкой. Жгуты спаять легкоплавким припоем.
Отрезы кабеля должны идти параллельно, дистанция – 5 см. Чтобы зафиксировать расстояние используют диэлектрический материал. Согласующее устройство монтируют на текстолитовую пластину.
Телевизионный кабель припаять к низу фидера, состыковав соответствующие элементы – оплетку с оплеткой, стержень со стержнем.

Использование согласующего устройства снижает вероятность помех, избавляет от эффекта двойного изображения. Без него не обойтись при значительном отдалении от передатчика.

Самоделка #5 — телеантенна из жестяных банок

Оригинальное исполнение антенны из подручных средств заметно улучшает качество сигнала. Такой вариант подойдет для дачи в пригороде, неподалеку от телевышки.

Для создания примитивного устройства потребуются: 2 пивные банки по 0,5 или 0,75 л, саморезы, телевизионный кабель 3-5 м, шуруповерт, паяльник, олово, деревянный штифт или плечики, изолента.

Последующие действия можно разбить на несколько этапов.

Подготовка кабеля и подвод контактов

При подготовке кабеля очистить изоляцию, отступив 10 см. Разделывают кабель на два проводника – центральную жилу и скрутку из оплетки. На втором конце кабеля надо установить обычный штекер.

Выполняя подвод контактов скрученный экран кабеля скрепляют с одной банкой, медную жилу – с другой. Для фиксации подойдут саморезы.

Сборка конструкции самоделки

При сборке предстоит под приемник сигнала изготовить несущую конструкцию. В самом простом исполнении можно использовать обычные плечики для одежды. Подойдет и деревянная палка.

Банки фиксируют к мачте скотчем или изолентой, поднимают конструкцию на крышу и приступают к настройке, подбирая оптимальное месторасположение импровизированной антенны.

Выводы и полезное видео по теме

Пошаговый инструктаж по изготовлению телеантенны из алюминиевых банок:

Расчет, сборка антенны цифрового вещания по Харченко:

Самодельная конструкция позволит сэкономить бюджет, ведь примитивный уловитель сигнала можно соорудить из подручных средств. Работы по изготовлению не занимают много времени.

При соблюдении ряда норм, технологии сборки и подключения, получится сделать эффективное устройство для замены штатной телеантенны.

У вас на даче установлена самодельная антенна? Поделитесь, пожалуйста, с другими пользователями уникальным фото своей самоделки, расскажите, какие подручные материалы вам понадобились и сколько времени у вас ушло на сборку.

А может вы собрали телеантенну по одной из рассмотренных в этом материале схеме? Расскажите о своем опыте использования этой модели, добавляйте фото в блоке комментариев.

Источник: sovet-ingenera.com