10.10. Антенны дециметровых волн
В диапазоне АМВ из-за уменьшения действующей длины приемной антенны при повышении частоты на входе антенны развивается меньшее напряжение, чем при тех же условиях в метровом диапазоне. Поэтому возникает необходимость устанавливать антенны с большим коэффициентом усиления. В антеннах типа «Волновой канал» это достигается при увеличении числа директоров, создании синфазных решеток из многоэлементных антенн (рис. 10.30). Так как размеры элементов антенн соседних каналов отличаются незначительно, обычно их приводят для группы каналов (табл. 10.20).
Т а б л и и а 10.20
13-элементная антенна типа «Волновой канал» состоит из трех рефлекторов, активного петлевого вибратора и 9 директоров. Расстояния между торцами петлевого вибратора А равняется 10...20 мм. Диаметр вибраторов антенны - 4...8 мм. Коэффициент усиления антенны равен 11,5 дБ, угол раствора основного лепестка диаграммы направленности в горизонтальной и вертикальной плоскостях 40°.
19-элементная антенна типа Волновой канал для диапазона ДМВ (рис. 10.31) состоит из трех рефлекторов, активного петлевого вибратора и 15 директоров. Вибраторы изготовлены из проволоки и трубок диаметром 4 мм. Они крепятся любым способом к несущей стреле диаметром 20 мм. Длина стрелы для любой группы каналов составляет 2145 мм (табл. 10.21). Коэффициент усиления антенны составляет 14...15 дБ, угол раствора основного лепестка диаграммы направленности в горизонтальной и вертикальной плоскостях равен 30...32.
Широкополосная антенна типа «Волновой канал» для приема в каналах 21...41 (рис. 10.32).
В зависимости от расстояния до телевизионного передатчика и зоны уверенного приема его сигналов количество элементов (директоров) антенны можно уменьшать до 8,11 или 15.
В случае когда предпочтение отдано приему в одном телевизионном канале (например, прием программы НТВ из пос. Колодищи), размеры элементов антенны и расстояния между ними можно пересчитать на этот канал.
Таблица 10.21
Наибольший коэффициент усиления (13 дБ) широкополосная антенна ДМВ имеет в 28-м канале, средняя частота которого составляет 500 МГц. Коэффициент пересчета (Кп) в этом случае определяется по формуле
Кп=530/fcp
где fcp - средняя частота канала ДМВ, МГц. Для 37-го канала, средняя частота которого 562 МГц, Кп равен:
Кп=530/562=0,943.
Умножив размеры элементов и расстояния между ними на 0,943, получим размеры антенны для 37-го канала (рис. 10.33). Так же можно пересчитать широкополосную антенну на любой канал (или группу каналов) ДМВ. Средняя частота канала (группы каналов) приведена в табл. 10.2, длина полуволновой петли - в табл. 10.1. При использовании металлической несущей стрелы (траверсы) полученные при пересчете размеры элементов увеличивают на половину ее диаметра.
Коэффициент усиления канальной антенны возрастает до 14...15 дБ. Антенну из восьми элементов используют на расстоянии до 20...30 км от пос. Колодищи, из 11 - до 30...40, из 15 элементов - до 50...60 км. За зоной уверенного приема на расстоянии до 70...90 км используют антенну из 24 элементов. Для обеспечения хорошего качества принимаемого изображения непосредственно на мачте устанавливают антенный усилитель.
Антенна мало подвержена влиянию близко расположенных предметов и имеет хорошую повторяемость. Допустимы отклонения до 2 мм от расчетных размеров практически без ухудшения параметров антенны.
Антенна типа «Волновой канал» со сложным пассивным рефлектором
(рис. 10.34; табл. 10.22...10.24) состоит из решетчатого рефлектора (рис. 10.35, а), два полотна которого установлены под углом 90° на конце несушей стрелы, активного петлевого вибратора (рис. 10.35, б) и 18 директоров.
При этом два первых директора (А1 и Д2) являются двухэтажными и разнесены по вертикали на толщину несущей стрелы (табл. 10.23).
Таблица 10.22
Главным достоинством такой антенны является надежная экранировка задней полусферы благодаря увеличению КЗД при установке сложного рефлектора. Последний концентрирует энергию полезного сигнала в направлении активного вибратора, что способствует повышению коэффициента усиления антенны.
Таблица 10.23
Таблица 10.24
На рис. 10.36 показан вид сбоку описанной выше антенны. 6-элементная антенна предназначена для ближнего приема на расстоянии до 10...15 км от телевизионного передатчика:
10-элементная - 15...25; 15-элементная - 25...40; 20-элементная - на расстоянии 40...60 км и более.
В диапазоне ДМВ широко используются рамочные антенные Тройной квадрат,
рамки которых выполнены из цельного куска медного, латунного провода диаметром 2...3 мм. При размерах дециметрового диапазона (табл. 10.25) антенна обладает достаточной жесткостью. Провод необходимо изогнуть определенным образом (рис. 10.37). В точках А, Б и В провода необходимо зачистить и спаять. В этой конструкции вместо шлейфа (см. рис. 10.12), изготовленного из куска коаксиального кабеля, используется четвертьволновой корот-
козамкнутый мостик (см. рис. 10.11) той же длины, что и шлейф (см. табл. 10.5). Расстояние между проводами мостика остается прежним (30 мм). Конструкция такой антенны достаточно жесткая, и нижняя стрела здесь не нужна.
Фидер подвязывают к правому проводу мостика с наружной стороны. При подходе фидера к вибраторной рамке оплетку кабеля припаивают к точке X" центральный проводник - к точке X. Левый провод мостика закрепляют на диэлектрической стойке или в случае наружной антенны - на мачте. Важно, чтобы в пространстве между проводами мостика не находились фидер и стойка мачты.
При наличии медных, латунных или алюминиевых полосок
можно сделать ромбовидную антенну (рис. 10.38). Полоски (1) скрепляют внахлест винтами и гайками. В точке соприкосновения пластин должен быть надежный электрический контакт. Толщина полосок произвольная.
Ромбовидная антенна может работать в полосе частот каналов 21...60, коэффициент усиления ее равен 6...8 дБ. Для его повышения антенну можно снабдить рефлектором (рис. 10.39).
Простейший рефлектор представляет собой плоский экран, изготовленный из трубок или отрезков толстого провода. Диаметр элементов рефлектора некритичен (3...10 мм). Полотно рефлектора (2) крепится с помощью стоек-опор (3)
Таблица 10.25
к металлической или деревянной мачте (4). Точки 0 имеют нулевой потенциал, относительно земли, поэтому стойки (2) могут быть металлическими.
Фидер (5) - кабель типа РК с волновым сопротивлением 75 Ом прокладывают к точкам питания А и Б. Оплетку кабеля припаивают к точке Б, а центральный проводник - к точке А. При дальнем приеме ромбовидная антенна может быть оснащена широкополосным усилителем (6).
2-элементная Швейцарская антенна (см. рис. 10.21) также может использоваться в диапазоне ДМВ (табл. 10.26).
Дециметровые волны длиной укладываются в промежуток 10 см — 1 м. Особенность выступает базисом именования устройств. На частоте электромагнитные колебания распространяются преимущественно по прямой, избегая огибать земную поверхность, частично отражаясь тропосферой. Поэтому дальняя связь ДМВ затруднительна, радиус действия не превышает 100 км. Может ли быть собрана дециметровая антенна своими руками? Может, активно собирается инженерами-любителями.
Пивные банки примут телевизионное вещание
Частоты ДМВ расположились отрезком 300 МГц – 3ГГц. Сюда укладывается много коммерческих, общедоступных каналов.
Передача «Дешево и сердито» учила ловить Первый канал москвичей. По имеющимся данным, передается диапазоном МВ, звук соседствует с FM-радиостанциями, самодельная конструкция, продемонстрированная ведущей, используется ДМВ.
Понадобятся две пивные банки емкостью 0,5 л (больше объем, ниже принимаемые частоты). Можно сэкономить, купив минералку, сок в жестянках. Для крепления упомянутых емкостей понадобится каркас.
Первый канал рекомендует использовать деревянную доску 10 см поперечником, энтузиасты придумали конструктивное решение. Банки предлагается подвесить на обыкновенной деревянной вешалке. Комнатная дециметровая антенна, изготовленная подобным образом, легко размещается на ручке окна, стенном гвозде.
Помимо двух пивных банок понадобятся:
- Пара острых самовертов (шурупов) диаметром 2-3 мм, отвертка.
- Кусок коаксиального кабеля от места расположения антенны до телевизора.
- Один разъем стандартного гнезда.
- Моток скотча, изоляционной ленты.
- Пригодятся паяльник, канифоль, припой, пара клемм под указанные п. 1 шурупы.
Начать следует с заделкой разъема, клемм в провод. Первый будет располагаться со стороны телевизора, вторые - с противоположного конца (жила, экран). Обе клеммы нужно развести на 12 см.
Конструкция антенны избегает сложностей: банки закрепляются горизонтальной перекладиной горлышками навстречу на расстоянии 75 мм друг от друга. Начать сборку необходимо прикреплением клемм к горлышкам шурупами. Докручивать до отказа отсутствует надобность, провода должны плотно прижаться к банкам.
Параллельно друг другу емкости укрепляются скотчем на вешалке. Самодельная дециметровая антенна готова. Повесив вешалку в место наилучшего приема - сначала таковое нужно отыскать, – укрывают шторой, одеждой. По сведениям очевидцев, конструкция работает, снабженная банками более скромного литража. Можно активно экспериментировать, меняя расстояние меж емкостями, оценивая визуально качество изображения.
Кольцо стандартного телевизионного провода
Конструкции не потребуется ничего помимо коаксиального кабеля сопротивлением 75 Ом (РК 75). Из отрезка длиной 530 мм выгибается ровное кольцо, укрепляется фанерой, плексигласом. Высокое входное сопротивление не позволит создать прямое подключение к телевизору, используется специальное согласующее устройство - U-колено.
Кусок кабеля длиной 175 мм изгибается формой буквы U. Концы совмещаются с краем провода, идущего к телевизору, по обеим сторонам. Конструкция скрепляется скотчем, любым другим подходящим материалом. Три экрана припаиваются друг к другу. Жилы U-колена соединяются с экраном выгнутого кольца с обеих сторон, центральный провод телевизионного кабеля - с одной.
Получается пассивная антенна дециметрового диапазона. Для уличного применения покройте кабель компаундом, смолой, заключите изделие прочным непроницаемым корпусом пластика.
Кольца Wi-Fi, телевидения
Два контура алюминия
«Чебурашки» прочно поймали небытие, оказалось — не окончательно. Многим доводилось видеть плоскую алюминиевую пластину, снабженную огромными кольцами по бокам, как сделать дециметровую антенну своими руками? Понадобятся два плоских алюминиевых кольца внешним диаметром 100 мм, внутренним - 38 мм. Каждое прорезано насквозь щелью шириной 5 мм.
Оказывается, два контура позволят избежать применения трансформатора. Каркасом послужат стеклотекстолитовая планка, кусок прочной доски. Оба кольца крепятся с расстоянием меж центрами 103 мм навстречу прорезями. Верхние, нижние края щелей попарно соединяются. Экран, жила коаксиального кабеля, идущего к телевизору, подключаются к получившимся парам.
Антенна украшает балкон, комнату, крышу. Короче длина коаксиального кабеля до телевизора, увереннее прием.
Схема образована круговыми вибраторами. При горизонтальной поляризации волны разности фаз меж симметричными кольцами, расположившимися одно над другим, не возникает, кабель снимает принятое излучение с перешейка.
Резонансная частота изделия составляет 802 МГц, позволяя использовать сетям Wi-Fi 900 МГц, просмотра каналов телевидения 38 — 64. Антенна дециметрового диапазона прекрасно согласуется с коаксиальным кабелем РК-75, демонстрирует коэффициент усиления 15 дБ.
Располагается конструкция вертикально, прорези должны быть одна над другой, соответственно, поляризация принимаемого сигнала - горизонтальная.
Два контура гетинакса
Радиолюбителям может показаться привлекательным иной метод изготовления описанной конструкции: на плате гетинакса, текстолита с односторонним фольгированием вырезаются требуемые фигуры. Меж кольцами согласно описанной схеме необходимо оставить контактный мостик с внешней шириной 20 мм, 5-мм прорезью внутри. Под коаксиальный кабель сверлятся два зеркально расположенных отверстия.
Метод удобен: прорезанные в гетинаксе краем листа четыре крепежных паза позволят прочно закрепить изделие. Используйте:
- стену;
- раму;
- крышу.
Конструкция легко транспонируется на высокие, низкие частоты путем изменения геометрических размеров окружностей. Оптимальное входное сопротивление проще подобрать эмпирически (пробуя практические габариты).
Герметизацию производят пластинами оргстекла, размерами равной гетинаксу. Периметром щель заделывается жидкими гвоздями.
Любопытной особенностью типа антенн назовем возможность создания фазированной решетки. Две одинаковые конструкции крепятся вертикально друг над другом, разделяясь выверенным расстоянием (описываемый пример - 406 мм меж центрами восьмерок). Для создания единой решетки используется суммирующее устройство, сформированное двумя отводами длиной 325 мм, скрепленными посередине. Коаксиальный кабель припаивается к месту соединения.
Один контур с трансформатором
Теперь, когда понятно, как сделать дециметровую антенну, рассмотрим упомянутый выше трансформатор, осуществляющий гальваническую развязку цепей антенны и телевизора. Базисом выступает конструкция, описанная выше. Контур - один, оба конца замыкаются на первичную обмотку миниатюрного трансформатора, ко вторичной - припаивается коаксиальный кабель телевизора.
Сердечник, образованный несколькими витками проволоки, играет роль согласующего устройства. Для изготовления навесного элемента необходимо взять кольцевой сердечник внешним диаметром ниже 10 мм, толщиной 2-3 мм. Проводом диаметром 0,2 – 0,25 мм наматываются рядом две обмотки, числом несколько витков каждая.
Конструкция не уступает эффективностью описанным выше двухконтурным моделям. Поляризация - горизонтальная (прорезь должна располагаться вертикально).
Цифровое телевидение
Дециметровые антенны для цифрового телевидения изготавливаются сравнительно просто. Понадобятся деревянный квадрат диагональю 200 мм, либо аналогичный предмет из оргстекла, изрядный кусок обычного кабеля РК-75.
Рассматриваемый вариант является частью зигзагообразной антенны, отлично обслуживает диапазон приема цифровых каналов, независимо от наличия прямой видимости на вышку. Для улучшения характеристик следует обзавестись усилителем.
Кончик провода зачищается на 20 мм. Затем из кабеля выгибается квадрат диагональю 175 мм. Конец выгибается наружу на 45 градусов, пригибается начало с зачисткой участка 20 мм, плотно приматывается к концу. Обеспечивается надежный контакт экранов. Конец жилы висит в воздухе.
На углу, противоположном началу срезаются защитный слой, экран на участке 20 мм, будет верх антенны. Кабельный квадрат симметрично закрепляется по периметру деревянного листа. В области смыкания экранов - там, где начало и конец примотаны друг к другу, - для крепления используются медные скобы из толстой проволоки для улучшения электрического контакта.
Вот так изготавливается антенна дециметрового диапазона своими руками. Для наружного использования должна быть защищена пластиковым корпусом против воздействия внешней среды, либо надежно скрыта отверстием чердачного окна. Через металл, черепицу, шифер сигнал проходит редко. Если кровля изготовлена из ПВХ, пластика, ткани, схожих материалов, допустимо расположить изделие на чердаке.
Для блокировки эффекта многолучевости используется рефлектор по форме куска дерева. Крепится эбонитовыми стойками соосно антенне.
Рассмотренные конструкции предназначены вести прием волн с линейной поляризацией. Может понадобиться использование спиральных антенн.
Несмотря на бурное развитие спутникового и кабельного телевидения, прием эфирного телевещания все еще остается актуальным, например, для мест сезонного проживания. Совсем не обязательно для этой цели покупать готовое изделие, домашняя дециметровая (ДМВ) антенна может быть собрана своими руками. Прежде чем переходить к рассмотрению конструкций, кратко расскажем, почему выбран именно этот диапазон телевизионного сигнала.
Почему именно ДМВ?
Есть две весомые причины, чтобы остановить свой выбор на конструкциях этого типа:
- Все дело в том, что большинство каналов транслируется в этом диапазоне, поскольку упрощается конструкция ретрансляторов, а это дает возможность установить большее число необслуживаемых маломощных передатчиков и тем самым расширить зону покрытия.
- Для трансляции «цифры» выбран этот диапазон.
Комнатная антенна для ТВ «Ромб»
Эта простая, но, в то же время, надежная конструкция, была одной из самых распространенных в эпоху расцвета эфирного телевещания.
Рис. 1. Простейшая самодельная Z-антенна, известная под названиями: «Ромб», «Квадрат» и «Народный зигзаг»Как видно из эскиза (B рис. 1), устройство представляет собой упрощенный вариант классического зигзага (Z-конструкции). Для увеличения чувствительности, ее рекомендуется оборудовать емкостными вставками («1» и «2»), а также рефлектором («А» на рис.1). Если уровень сигнала вполне приемлем, делать это не обязательно.
В качестве материала можно использовать алюминиевые, медные, а также латунные трубки или полосы шириной 10-15 мм. Если планируется устанавливать конструкцию на улице, то лучше отказаться от алюминия, поскольку он подвержен коррозии. Емкостные вставки изготавливаются из фольги, жести или металлической сетки. После установки, они пропаиваются по контуру.
Кабель укладывается так, как продемонстрировано на рисунке, а именно: не имел резких изгибов и не покидал пределов боковой вставки.
Дециметровая антенна с усилителем
В местах, где в относительной близости не расположена мощная ретрансляционная башня, можно поднять уровень сигнала до приемлемого значения при помощи усилителя. Ниже представлена принципиальная схема устройства, которое может использоваться практически с любой антенной.
Рис. 2. Схема антенного усилителя для ДМВ диапазона
Перечень элементов:
- Резисторы: R1 – 150 кОм; R2 – 1 кОм; R3 – 680 Ом; R4 – 75 кОм.
- Конденсаторы: С1 – 3,3 пФ; С2 – 15 пФ; С3 – 6800 пФ; С4, С5, С6 – 100 пФ.
- Транзисторы: VT1, VT2 – ГТ311Д (можно заменить на: KT3101, KT3115 и KT3132).
Индуктивность: L1 – представляет собой бескаркасную катушку диаметром 4 мм, намотанную медным проводом Ø 0,8 мм (необходимо сделать 2,5 витка); L2 и L3 – высокочастотные дроссели 25 мкГн и 100 мкГн, соответственно.
Если схема собрана правильно, мы получим усилитель со следующими характеристиками:
- полоса пропускания от 470 до 790 МГц;
- коэффициенты усиления и шума – 30 и 3 дБ, соответственно;
- величина выходного и входного сопротивления устройства соответствует кабелю RG6 – 75 Ом;
- устройство потребляет порядка 12-14 мА.
Обратим внимание на способ подачи питания, оно осуществляется непосредственно по кабелю.
Данный усилитель может работать с самыми простыми конструкциями, сделанными из подручных средств.
Комнатная антенна из пивных банок
Несмотря на необычность конструкции, она вполне работоспособна, поскольку представляет собой классический диполь, тем более, что размеры стандартной банки отлично подходят для плеч вибратора дециметрового диапазона. Если устройство установлено в комнате, то в этом случае даже не обязательно согласование с кабелем, при условии, что он не будет длиннее двух метров.
Обозначения:
- А – две банки объемом 500 мг (если взять жестяные, а не алюминиевые, то можно припаять кабель, а не использовать саморезы).
- B – места крепления экранирующей оплетки кабеля.
- С – центральная жила.
- D – место крепления центральной жилы
- E – кабель, идущий от телевизора.
Плечи этого экзотического диполя необходимо закрепить на держателе, сделанного из любого изоляционного материала. В качестве такового можно использовать подручные вещи, например, пластиковую вешалку для одежды, перекладину швабры или кусок деревянного бруса соответствующих размеров. Расстояние между плечами от 1 до 8 см (подбирается эмпирическим путем).
Основные преимущества конструкции – быстрое изготовление (10 – 20 минут) и вполне приемлемое качество «картинки», при условии достаточной мощности сигнала.
Делаем антенну из медной проволоки
Существует конструкция, значительно проще предыдущего варианта, для которой потребуется только кусок медной проволоки. Речь идет о рамочной петлевой антенне узкого диапазона. Такое решение имеет несомненные преимущества, поскольку помимо своего основного назначения, устройство играет роль селективного фильтра, снижающего помехи, что позволяет уверенно принимать сигнал.
Рис.4. Простая рамочная ДМВ антенна петлевого типа для приема цифрового ТВ
Для данной конструкции необходимо рассчитать длину петли, чтобы сделать это, нужно узнать частоту «цифры» для вашего региона. Например, в Санкт-Петербурге она транслируется на 586 и 666 МГц. Формула расчета будет следующей: L R = 300/f, где L R – это длина петли (результат представлен в метрах), а f – усредненный частотный диапазон, для Питера это значение будет равно 626 (сумма 586 и 666, деленная на 2). Теперь рассчитываем L R , 300/626 = 0,48, значит, длина петли должна быть 48 сантиметров.
Если взять толстый RG-6 кабель, где имеется фольга в оплетке, то его можно использовать вместо медной проволоки для изготовления петли.
Теперь расскажем, как собирается конструкция:
- Отмеряется и отрезается кусок медной проволоки (или RG6 кабеля) длиной, равной L R .
- Сворачивается петля подходящего диаметра, после чего к ее концам припаивается кабель, идущий к ресиверу. Если вместо медной проволоки используется RG6, то предварительно снимается изоляция с его концов, примерно на 1-1,5 см (центральную жилу очищать не надо, она в процессе не участвует).
- Петля устанавливается на подставку.
- На кабель к ресиверу накручивается F разъем (штекер).
Заметим, несмотря на простоту конструкции, она наиболее эффективна для приема «цифры», при условии, что правильно проведены расчеты.
Комнатная антенна МВ и ДМВ своими руками
Если помимо ДМВ есть желание принимать и МВ, можно собрать простую мультиволновку, ее чертеж с размерами представлен ниже.
Для усиления сигнала в данной конструкции используется готовый блок SWA 9, если возникли проблемы с его приобретением, можно использовать самодельное устройство, схема которого была приведена выше (см. рис. 2).
Важно соблюдать угол между лепестками, выход за пределы указанного диапазона существенно отражается на качестве «картинки».
Несмотря на то, что такое устройство значительно проще логопериодической конструкции с волновым каналом, тем не менее, оно показывает неплохие результаты, если сигнал достаточной мощности.
Антенна восьмерка для цифрового ТВ своими руками
Рассмотрим еще один распространенный вариант конструкции для приема «цифры». В основу положена классическая схема для ДМВ диапазона, из-за своей формы получившей название «Восьмерка» или «Зигзаг».
Рис. 6. Эскиз и реализация цифровой восьмерки
Размеры конструкции:
- внешние стороны ромба (А) – 140 мм;
- внутренние стороны (В) – 130 мм;
- расстояние до рефлектора (С) – от 110 до 130 мм;
- ширина (D) – 300 мм;
- шаг между прутьями (Е) – от 8 до 25 мм.
Место подключения кабеля в точках 1 и 2.Требования к материалу такие же, как у конструкции «Ромб», о которой рассказывалось в начале статьи.
Самодельная антенна для DBT T2
Собственно, все перечисленные выше примеры способны принимать DBT T2, но для разнообразия приведем эскиз еще одной конструкции, называемой в народе «Бабочка».
В качестве материала можно использовать пластины из меди, латуни, алюминия или дюрали. Если конструкцию планируется устанавливать на улице, то последние два варианта не подходят.
Итог: на каком варианте остановиться?
Как ни странно, но самый простой вариант наиболее действенный, поэтому «петля» лучше всего подходит для приема «цифры» (рис. 4). Но, если требуется принимать и другие каналы в дециметровом диапазоне, то лучше остановиться на «Зигзаге» (рис. 6).
Антенна для телевизора должна быть направлена в сторону ближайшего активного ретранслятора, чтобы выбрать нужное положение, следует вращать конструкцию, пока мощность сигнала не станет удовлетворительной.
Если, не смотря на наличие усилителя и рефлектора, качество «картинки» оставляет желать лучшего, можно попробовать установить конструкцию на мачту.
В этом случае необходимо обязательно установить молниезащиту, но это уже тема другой статьи.
Во времена огромных ламповых телевизоров хорошая антенна для качественного приема аналогового телевидения была в дефиците. Те, которые можно было купить в магазинах, не отличались высоким качеством. Поэтому люди изготавливали телевизионные антенны ДМВ своими руками. Сегодня многие интересуются самодельными устройствами. И даже тогда, когда сплошь и рядом цифровые технологии, интерес этот не угасает.
Цифровая эра
Данная эпоха коснулась и телевидения. Сегодня особенно широко развивается вещание Т2. Оно имеет свои особенности. В тех местах, где уровень сигнала немного превышает помехи, получается достаточно качественный прием. Дальше сигнала просто нет. Цифровому сигналу помехи нипочем, однако в ситуации рассогласования кабеля или различных фазовых искажениях практически в любом месте передающего или принимающего тракта картинка может идти квадратиками даже при сильном уровне сигнала.
В современном телеэфире прошли другие изменения. Так, все вещание ведется в ДМВ-диапазоне, передатчики имеют хорошее покрытие. Сильно изменились условия, по которым радиоволны распространяются по городам.
Антенные параметры
Прежде чем заняться изготовлением, нужно определить некоторые параметры этих конструкций. Они, конечно, требуют углубленных познаний в различных областях математики, а также законов электродинамики.
Итак, коэффициентом усиления называется отношение мощности на входе эталонной системы к силе на входе используемой антенны. Все это будет действовать, если каждая из антенн создает значения напряженности и плотности потока при одинаковых параметрах. Величина данного коэффициента безразмерна.
Коэффициент направленного действия - это отношение напряженности поля, которое создает антенна, к напряженности поля по любым направлениям.
Нужно запомнить, что такие параметры, как КУ и КНД, не взаимосвязаны. Существует антенна ДМВ для цифрового ТВ, которая обладает очень высокой направленностью. Однако усиление ее небольшое. Эти конструкции направлены вдаль. Также существуют конструкции с высокой направленностью. Здесь она идет в сочетании с очень мощным уровнем усиления.
Сегодня можно не искать формулы, а воспользоваться специальными программами. В них уже учтены все необходимые параметры. Вам остается только ввести некоторые условия - и вы получите полный расчет ДМВ-антенны, чтобы затем собрать ее.
Нюансы изготовления
Любой элемент конструкции, в котором протекают токи сигнала, нужно соединять при помощи паяльника либо сварочного аппарата. Подобный узел, если он находится на открытом воздухе, страдает от нарушения контакта. От этого различные параметры антенн и уровень приема могут стать значительно хуже.
Особенно это касается точек с нулевыми потенциалами. По мнению специалистов, в них можно наблюдать напряжение, а также пучность тока. Если быть точнее, то это максимальное значение тока. Имеется наличие его при нулевых напряжениях? Это неудивительно.
Такие места лучше всего изготавливать из цельного металла. Ползучие токи вряд ли скажутся на картинке, если соединения выполнять сваркой. Однако из-за их наличия сигнал может пропадать.
Как и чем паять?
Антенна ДМВ своими руками изготавливается не очень просто. Это подразумевает работу с паяльником. Современные производители телевизионного кабеля уже не делают его медным. Сейчас там недорогой сплав, стойкий к воздействию коррозии. Эти материалы трудно паяются. А если их достаточно долго греть, есть риск пережигания кабеля.
Специалисты рекомендуют использовать маломощные паяльники, легкоплавкие припои, а также флюсы. Не стоит жалеть пасты при пайке. Припой ляжет правильно только тогда, если он находится под слоем закипевшего флюса.
Ловим Т2
Для того чтобы наслаждаться цифровым телевидением, достаточно приобрести специальный тюнер. Но он не имеет встроенной антенны. А те, которые предлагаются как специальные цифровые, слишком дорогие и бессмысленные.
Сейчас мы научимся ловить Т2 на полностью самодельной конструкции. Самодельная антенна ДМВ - это просто, дешево, качественно. Попробуйте сами.
Самая простая антенна
Чтобы собрать эту конструкцию, не нужно будет даже идти в магазин. Для изготовления ее достаточно обычного антенного кабеля. Необходимо 530 мм провода для кольца и 175 мм, из которого будет сделана петля.
Сама ТВ-антенна представляет собой кольцо из кабеля. Концы нужно зачистить, а затем соединить с петлей. А к последней нужно припаять кабель, который подключается к тюнеру Т2. Так, на кольце экран и центральная жила соединяются с экранами петли. На последней центральные жилы также соединяются. А кабель к тюнеру припаивается стандартно к экрану и центральной жиле.
Вот и получилась антенна ДМВ, своими руками сделанная. Конструкция ее оказалась очень дешевой и практичной. А работает она не хуже, чем дорогие магазинные варианты. Ее нужно закрепить на фанере или оргстекле. Для этого отлично подойдут строительные хомуты.
"Народная" антенна
Эта конструкция представляет собой диск из алюминия. Внешний диаметр элемента должен составлять 365 мм, а внутренний - 170 мм. Диск должен иметь толщину 1 мм. Предварительно нужно сделать в диске пропил (10 мм в ширину). В месте, там где пропил, следует установить печатную плату из текстолита. Она должна быть толщиной 1 мм.
В плате должны быть отверстия для винтов МЗ. Плату необходимо приклеить к диску. Затем к ней нужно припаять выводы кабеля. Центральную жилу следует паять к одной стороне диска, экран - к другой. Что касается качества, то такая ТВ-антенна будет принимать лучше с двумя дисками, особенно если она находится далеко от телевизионного ретранслятора.
Универсальная антенна
Для изготовления этой конструкции не будет использоваться ничего сверхъестественного. Делать ее будем из различных подручных материалов. Однако, хоть она и самодельная, но будет отлично работать во всем дециметровом диапазоне. Так, эта антенна ДМВ, своими руками быстро изготовленная, ничем не уступает магазинным, более дорогим конструкциям. Для приема Т2 ее хватит полностью.
Итак, чтобы собрать эту конструкцию, понадобятся пустые банки от консервов или пива. Нужно 2 банки с диаметром 7,5 см. Длина каждой - 9,5 см. Также необходимо запастись полосками текстолита или гетинакса, обязательно с фольгой.
Наши банки нужно соединить с полосами текстолита при помощи паяльника. Пластина этого материала, которая будет соединять емкости наверху, должна иметь сплошное покрытие из медной фольги. На нижней пластинке фольгу следует разрезать. Это делается для удобного подключения кабеля.
Нужно собирать конструкцию таким образом, чтобы общая длина не была меньше 25 см. Эта антенна (ДМВ-диапазона) представляет собой широкополосный симметричный вибратор. Благодаря площади своей поверхности она обладает большими коэффициентами усиления.
Если вдруг вы не можете найти подходящие банки, то можно использовать тару с меньшим диаметром. Однако тогда фольгу придется резать и на верхней соединительной пластине.
"Пивная" антенна
Любите выпить пива? Не выбрасывайте банки. Из них можно сделать хорошую антенну. Для этого нужно закрепить на любом диэлектрическом материале две пивные банки.
Для начала нужно выбрать подходящий кабель, а затем довести его до ума. Для этого кабель необходимо зачистить. Вы увидите экранирующую фольгу. Под ней будет защитный слой. А вот под ним и можно наблюдать непосредственно кабель.
Для нашей антенны нужно зачистить верхний слой этого провода примерно на 10 см. Фольгу нужно аккуратно закрутить, чтобы в итоге получилось ответвление. Защитный слой для центральной жилы нужно зачистить на 1 см.
С другой стороны на кабель нужно припаять штекер для телевизора. Если вы являлись абонентом кабельных сетей, то данную деталь и кабель не придется даже отдельно приобретать.
Теперь что касается банок. Желательно использовать пивные емкости объемом в 1 л. Однако хорошее немецкое пиво в таких банках дорогое, а отечественное не продают.
Банки нужно откупоривать очень аккуратно. Затем надо освободить тару от содержимого, а после хорошо просушить. Далее следует при помощи самореза соединить наш экран на кабеле и банку. Ко второй нужно прикрутить центральную жилу.
Для более высокого качества изображения лучше соединять емкости и кабель при помощи пальника.
Закрепить банки необходимо на каком-либо диэлектрическом материале. Нужно учесть, что располагаться они должны на одной прямой линии. Расстояние между ними зависит от емкости. Все это подбирается лишь опытным путем.
Зигзаг
Зигзагообразная антенна ДМВ имеет максимально простую конструкцию. Сама деталь широкополосная. Устройство ее позволяет допускать различные отклонения от исходных расчетных параметров. При этом электрические параметры ее почти не нарушатся.
Входное сопротивление ее в определенном диапазоне зависит о того, каких размеров будут проводники, которые лягут в основу полотна. Здесь наблюдается зависимость. Чем больше ширина или толщина проводников, тем лучше будет согласована антенна с фидером. Вообще, для изготовления полотна можно использовать любые проводники. Для этого подойдут и пластины, и трубки, и уголки, и многое другое.
Для того чтобы увеличить направленность такой антенны, допустимо применять плоский экран, который будет играть роль рефлектора. Последний будет отражать в сторону антенны высокочастотную энергию. Такие экраны часто имеют серьезные размеры, а фаза зависит в основном от расстояния.
С практической стороны рефлектор лишь в редких случаях выполняется из цельного листа металла. Чаще он сделан в виде проводников, которые соединены в одной плоскости. Из конструктивных соображений не стоит изготавливать слишком плотный экран. Проводники, из которых будет выполнен сам экран, присоединяются методом сварки или пайки к раме из металла.
Изготавливается данная конструкция очень просто. Она хорошо работает в диапазоне ДМВ. В СССР это была настоящая народная незаменимая модель. Она обладает небольшими размерами, поэтому может применяться как комнатная антенна ДМВ.
Материалом послужат медные трубки либо алюминиевый лист. Боковые части могут быть из цельного металла. Часто их затягивают сеткой или закрывают жестянкой. Если используется один из указанных способов, в таком случае конструкция должна пропаяться по контуру.
Кабель нельзя резко гнуть. Как проводить этот элемент, можно посмотреть на представленных картинках.
Его нужно вести таким образом, чтобы он доходил до бокового угла, но при этом не выходил за пределы антенны или бокового квадрата.
Комнатная антенна МВ ДМВ
Эта конструкция предназначена для легкого и уверенного приема сигналов цифрового телевидения. Изготовить ее можно легко и очень быстро. Для этого понадобится алюминиевый или медный пруток. Длина его должна составить до 1800 мм. Данная антенна может использоваться также как наружная.
Конструкция представляет собой рамку в виде ромба. Их должно быть две. Одна выполняет роль вибратора, вторая работает в качестве рефлектора. Для приема Т2 нужно, чтобы сторона нашего ромба составляла примерно 140 мм, а расстояние между ними было 100 мм.
После того как рамка будет изготовлена, и конструкция обретет жесткость, между двумя концами нашего прутка монтируется диэлектрик. Это может быть что угодно. Форма и размеры совершенно не важны. Расстояние между двумя точками прутков должно быть примерно 20 мм. Верхние части наших ромбов нужно соединить.
Фидер можно изготовить из кабеля. Его необходимо подключить к латунным или медным лепесткам, которые должны быть уже закреплены на выводе антенны.
Если полученная конструкция не соответствует вашим ожиданиям, например, слабое качество приема или ретранслятор находится далеко, можно снабдить антенну усилителем, - и в итоге получится активная ДМВ-антенна. Она используется как в городе, так и на даче.
Самая простая рамочная антенна ДМВ
Эта конструкция напоминает цифру "ноль". Кстати, это коэффициент ее усиления. Она идеально подходит для приема T2. Данная деталь способна работать лучше, чем та продукция, что предлагается в магазинах.
Также ее называют цифровой, потому что при помощи нее можно идеально ловить цифровое вещание. Она узкополосная, а это значительное преимущество. Работает по принципу селективного клапана, что позволяет говорить о надежной защите от помех.
Для сборки потребуется обыкновенный коаксиальный кабель с сопротивлением 75 Ом, а также обычный телевизионный штекер. Лучше из всех вариантов выбирать кабель с большим диаметром. В качестве подставки можно использовать коробку из картона или что-нибудь еще.
Какой длины будет рамка, определяем при помощи программ для расчета параметров антенн. Материал для изготовления рамки можно использовать такой же, как и в кабеле. Кстати, для расчетов необходимо знать частоты цифрового вещания в вашем городе.
Центральная жила кабеля в конструкции рамки не нужна. Зачищенный провод скручивается вместе с жилой и оплеткой рамки. Затем это соединение нужно пропаять.
Конструкцию необходимо расположить на диэлектрическом основании. Лучше держать ее подальше от вашего тюнера. Важно, чтобы в антенном входе не было напряжения.
Итак, мы выяснили, как делается антенна ДМВ своими руками. Как видите, это не столь уж и сложное задание. Зато теперь можно будет смотреть любимые телепередачи в цифровом качестве. А устанавливается такая конструкция так же, как и обычная магазинная - на крыше. Можно использовать шурупы либо болтовое соединение. Устанавливать следует в надежном месте, чтобы во время порывов ветра она не слетела вместе с куском шифера. Желательно, чтобы антенна крепилась на максимально большой высоте. Таким образом вы исключите появление помех во время показа кабельного или цифрового телевидения.
Наступила эра цифровых сигналов. Все трансляционные телекомпании стали работать в новом формате. Аналоговые телевизоры доживают свой век. Они еще находятся в рабочем состоянии и имеются практически в каждой семье.
Чтобы старые модели успешно доработали свой ресурс, а люди могли их использовать при просмотре цифрового вещания, достаточно подключить приставку DVB-T к телеприемнику и улавливать сигналы ТВ волны специальной антенной.
Любой домашний мастер способен не покупать антенну в магазине, а сделать её своими руками из подручных средств для просмотра телепрограмм цифрового ТВ дома или на даче. Две наиболее доступные конструкции описаны в этой статье.
Немного теории
Принцип действия антенны для цифрового пакетного телевидения
Любой телевизионный сигнал распространяется в пространстве от излучателей передающей телебашни к антенне телевизора электромагнитной волной синусоидальной формы с высокой частотой, измеряемой в мегагерцах.
При прохождении электромагнитной волны через поверхность принимающих лучей антенны в ней наводится напряжение V. Каждая полуволна синусоиды формирует разность потенциалов со своим знаком.
Под действием наведенного напряжения, приложенного к замкнутому приемному контуру входного сигнала с сопротивлением R в последнем протекает электрический ток. Он усиливается и обрабатывается схемой цифрового телевизора, выдается на экран и динамики в качестве изображения и звука.
Для аналоговых моделей ТВ приемников между антенной и телевизором работает промежуточное звено - приставка DVB-T, осуществляющая декодирование цифровой информации электромагнитной волны в обычный вид.
Вертикальная и горизонтальная поляризация цифрового ТВ сигнала
В телевизионном вещании государственными стандартами принято электромагнитные волны излучать всего в двух плоскостях:
- горизонтали.
Таким способом передатчики направляют излучающие сигналы.
А пользователям необходимо просто поворачивать приемную антенну в нужной плоскости для максимального снятия потенциала мощности.
Требования к антенне цифрового пакетного телевидения
ТВ передатчики распространяют свои сигналы-волны на небольшие расстояния, ограниченные зоной прямой видимости с верхней точки излучателя телебашни. Их дальность редко превышает 60 км.
Для таких дистанций достаточно обеспечивать мощность излучаемого ТВ сигнала небольшой величины. Но, напряженность электромагнитной волны в конце зоны покрытия должна формировать нормальный уровень напряжения на приемном конце.
На антенне наводится разность потенциалов небольшой величины, измеряемая в долях вольта. Она создает токи с маленькими амплитудами. Это накладывает высокие технические требования к монтажу и качеству изготовления всех деталей устройств цифрового приема.
Конструкция антенны должна быть:
- изготовлена аккуратно, с хорошей степенью точности, исключающей потери электрической мощности сигнала;
- направлена строго по оси электромагнитной волны, идущей от передающего центра;
- сориентирована по виду поляризации;
- защищена от посторонних сигналов-помех этой же частоты, идущих от любых источников: генераторов, радиопередатчиков, электродвигателей и других подобные устройств.
Как узнать исходные данные для расчета антенны
Основным параметром, влияющим на качество принимаемого цифрового сигнала, как видно из поясняющего первого рисунка, является длина электромагнитной волны излучения. Под нее создаются симметричные плечи вибраторов различной формы, определяются общие габариты антенны.
Длину волны λ в сантиметрах можно легко вычислить по формуле упрощенного вида: λ=300/F. Достаточно только найти частоту принимаемого сигнала F в мегагерцах.
Воспользуемся для этого поиском ГУГЛ и запросим у него перечень районных пунктов ТВ связи для нашей местности.
В качестве примера показан фрагмент таблицы данных по Витебской области с выделением красным прямоугольником передающего центра в Ушачи.
Частота его волны 626 мегагерц, а вид поляризации - горизонтальная. Этих данных вполне достаточно.
Выполняем расчет: 300/626=0,48 м. Это длина электромагнитной волны для создаваемой антенны.
Делим ее пополам и получаем 24 см - искомую длину полуволны.
Максимальное значение напряженность достигает на середине этого участка - 12 см. Его еще называют амплитудой. Под этот размер и делается штыревая антенна. Ее обычно выражают формулой λ/4, где λ - длина электромагнитной волны.
Самая простая ТВ антенна для цифрового телевидения
Для нее потребуется отрезок коаксиального кабеля с волновым сопротивлением на 75 Ом и штекер для подключения антенны. Мне удалось найти в старом запасе готовый двухметровый кусок.
Со свободного конца обычным ножом срезаю внешнюю оболочку. Длину беру с маленьким запасом: при наладке всегда проще откусить небольшой отрезок.
Затем снимаю экранирующий слой с этого участка кабеля.
Работа закончена. Осталось вставить гнездо штекера в разъем на приставке ТВ сигнала и направить оголенную проволоку внутренней жилы поперек приходящей электромагнитной волны с учетом горизонтальной поляризации.
Антенну следует расположить прямо на подоконнике или закрепить на стекле, например, кусочком скотча либо подвязать к креплению жалюзи. Отраженные сигналы и помехи можно экранировать полоской фольги, расположенной на небольшом удалении от центральной жилы.
Подобная конструкция делается буквально за десяток минут и не требует особых материальных затрат. Стоит ее испытать. Но, работать она способна в зоне уверенного приема сигнала. У меня здание экранирует гора и многоэтажный дом. Передающая телебашня расположена на удалении 25 км. В этих условиях цифровая электромагнитная волна отражается многократно, принимается плохо. Пришлось искать другое техническое решение.
А для вас по теме этой конструкции предлагаю посмотреть видеоролик владельца Едокоff «Как сделать антенну для цифрового ТВ»
Антенна Харченко на 626 МГц
Для приема сигналов аналогового телевещания различного диапазона частот волны у меня раньше хорошо работала конструкция зигзагообразной широкополосной антенны, которая не требуют сложного изготовления.
Сразу вспомнилась одна из их эффективных разновидностей - антенна Харченко. Ее конструкцию решил применить для цифрового приема. Вибраторы изготовил из плоской медной шинки, но, вполне можно обойтись и круглой проволокой. Так будет проще изгибать и выравнивать концы.
Как определить размеры конкретной антенны
Онлайн калькулятор
Воспользуемся поиском всезнающего Google. Пишем в командной строке: «Расчет антенны Харченко» и жмем Enter .
Выбираем любой понравившийся сайт и выполняем онлайн расчет. Я зашел в первый открывшийся. Вот что он мне рассчитал.
Все его данные я представил картинкой с обозначением наименования размеров антенны Харченко.
Изготовление деталей конструкции антенны
Взял представленную информацию за основу, но не стал точно выдерживать все габариты. Знаю из предыдущей практики, что антенна хорошо работает в широкополосном диапазоне волны. Поэтому размеры деталей просто чуть завысил. Полуволна каждой гармоники синусоиды электромагнитного ТВ сигнала уложится в плечо каждого вибратора и будет им принята.
На основе выбранных данных сделал заготовки для антенны.
Особенности конструкции вибратора
Соединение концов шинки для «восьмерки» создано в центре на этапе изгибов. Спаял их паяльником.
Он у меня создан по принципу «Момент», сделан своими руками из старых трансформаторов, работает два десятка лет. Паял им даже медную проволоку 2,5 квадрата на тридцатиградусном морозе. Работает с транзисторами и микросхемами, не пережигая их.
Планирую в ближайшем времени описать его конструкцию отдельной статьей на сайте для тех, кто желает также изготовить своими руками. Следите за публикациями, подписывайтесь на уведомления.
Подключение кабеля антенны к вибратору
Медную жилу и оплетку просто припаял к металлу восьмерки с разных сторон по ее центру.
Кабель привязал к медной шинке, выгнув его петлей по форме полуквадрата вибратора. Этим способом выполняется согласование сопротивлений кабеля и антенны.
Конструкция экранирующей решетки
Вообще-то антенна Харченко часто нормально работает без экранирования сигналов, но, я решил показать его изготовление. Для основы взял деревянный брусок. Не стал красить и пропитывать лаком: конструкция будет эксплуатироваться в помещении.
В задней стороне бруска просверлил отверстия для крепления проволок экрана и вставил, а затем заклинил их.
Получился экран для антенны Харченко. В принципе его можно сделать и другой конструкции: выпилить из куска лобовой брони танка или вырезать из пищевой фольги - работать будет примерно одинаково.
С обратной стороны планки закрепил конструкцию вибратора с кабелем.
Антенна готова. Осталось установить ее на окно для работы в вертикальной поляризации.
Когда телевизионный приемник находится на большом удалении от передающего генератора, то мощность его сигнала понемногу ослабевает. Ее можно увеличить специальными электронными устройствами - усилителями.
Только надо четко видеть разницу между принимаемыми антенной сигналами, которые могут быть:
- просто ослабленными;
- содержать высокочастотные помехи, искажающие форму цифровой синусоиды до фигуры какой-то «каряболы».
В обоих случаях усилитель выполнит свою роль и поднимет мощность. Причем ослабленный сигнал телевизор будет четко воспринимать и показывать, а с усиленной «каряболой» возникнут проблемы воспроизведения.
Устранять подобные помехи волны призваны:
- в/ч фильтры;
- экраны.
Их необходимо измерять осциллографом, а способы применения различных конструкций анализировать в каждом конкретном случае индивидуально. Антенна здесь не виновата.
