К. Харченко
Прием телевизионных передач на радиочастотах 470...622 МГц (21-39 каналы) диапазона дециметровых волн (ДЦВ) требует соответствующего подхода к расчету и конструированию антенных устройств.
Некоторые радиолюбители пытаются решить эту задачу простым пересчетом, основанным на принципах электродинамического подобия антенн, параметров имеющихся конструкций телевизионных антенн метрового диапазона (1-12 каналы). При этом, они неизбежно сталкиваются с трудностями самого пересчета и зачастую не получают желаемых результатов.
Каковы же основные принципы подхода к решению этой задачи?
В свободном пространстве радиоволны, излученные антенной, имеют сферическую расходимость, в результате чего электрическая напряженность поля Е убывает обратно пропорционально расстоянию r от антенны.
В реальных условиях распространяющиеся радиоволны претерпевают большее затухание, чем существующее в свободном пространстве. Для учета этого затухания вводят множитель ослабления F(r)= Е/Есв, который характеризует отношение напряженности поля для реальных условий, к напряженности поля свободного пространства при равных расстояниях, одинаковых антеннах и подводимых к ним мощностях и т. д. С помощью множителя ослабления напряженность поля, создаваемая передающей антенной в реальных условиях на расстоянии r, может быть выражена как
Приемная антенна преобразует энергию электромагнитной волны в электрический сигнал. Количественно эту способность антенны характеризуют ее эффективной площадью Sэфф. Она соответствует той плошади фронта волны, из которой поглощается вся содержащаяся в ней энергия, С КНД эта площадь связана соотношением:
Изложенное здесь позволяет написать уравнение радиопередачи, которое связывает параметры аппаратуры связи (передатчика и приемника) и антенн и определяет уровень сигнала на трассе: при мощности передатчика Р1 мощность Р2 сигнала на входе приемника будет равна
Множитель в этом выражении, заключенный в скобки, определяет основные потери при распространении радиоволн (основные потери передачи). При этом предполагается, что антенна согласована с фидером, а фидер с телевизионным приемником и, кроме того, антенна согласована по поляризации с полем сигнала.
Рассмотрим подробнее выражение (11).
Этот конкретный пример показывает, что с увеличением частоты (уменьшением длины волны) телевизионных передач мощность сигнала, поступающего на вход телевизора при прочих равных условиях, быстро уменьшается, т. е. условия приема ухудшаются. На стороне передачи эти неприятности стараются компенсировать увеличением произведения Р1У1. Но в реальных условиях множитель F(r) и КПД приемного фидера с ростом частоты уменьшаются, поэтому необходимость увеличения коэффициента усиления приемной антенны Y2 становится неизбежностью. Этот вывод влечет за собой еще один, заключающийся в том, что, как правило, для уверенного приема программ 21-39 телевизионных каналов нужно применять новые, более направленные антенны по сравнению с антеннами, применяемыми в диапазоне волн 1-5 каналов.
Стремясь получить устойчивый прием телепередач, радиолюбители вынуждены усложнять антенны, например, строить антенные решетки, т. е. объединяют несколько однотипных, зарекомендовавших себя на практике антенн (каждая из которых имеет свою пару точек питания) с общей системой питания и только одной (общей для всех) парой точек питания. При этом они нередко недооценивают важность этапа согласования при построении антенных решеток, связанного с относительно сложными измерениями. Сказанное проиллюстрируем таким конкретным примером.
Подобный эффект получается и при параллельном соединении трех элементов (рис. 1, в). Продолжая такие рассуждения, можно получить зависимость, которую иллюстрирует рис. 2.
Здесь эффективная площадь антенны прямо пропорциональна числу n излучателей в решетке, равно как и поглощаемая антенной мощность Р сумм. Мощность же Р пр подводимая к приемнику, с увеличением числа n асимптотически приближается к 4Рo. Этот пример показывает бесплодность попыток увеличить коэффициент усиления антенной решетки без учета согласования ее элементов с фидером. Трудности, связанные с согласованием, преодолевают либо применением специальных согласующих устройств, либо выбором специальных типов антенн. Например, в дециметровом и особенно в сантиметровом диапазонах волн применяют, как правило, так называемые апертурные антенны, т. е. рупорные или параболические. Особенность таких антенн заключена в том, что они имеют простой, «небольших» размеров облучатель, и «большой», сравнительно сложный рефлектор. Большой рефлектор и обусловливает направленные свойства антенны, определяет ее КНД.
Выполнить в любительских услозиях антенны апертурного типа на диапазон ДЦВ не представляется возможным, так как они громоздки и сложны. Но некоторое подобие апертурной антенны сконструировать можно, положив в основу облучатель в виде известной зигзагообразной антенны (з-антенны). Полотно такой антенны состоит из восьми замкнутых одинаковых проводников, которые образуют две ромбовидные ячейки (рис. 3).
Для формирования диаграммы направленности антенны, в частности, необходимо, чтобы излучатели были сфазированы и разнесены относительно друг друга. З-антенна имеет одну пару точек питания (а-б), к которой непосредственно подключают фидер. Благодаря такой конструкции антенны ее проводники возбуждаются так (частный случай направления токов на проводниках антенны на рис. 3 показан стрелками), что образуется своеобразная синфазная решетка из четырех вибраторов. В точках П-П проводники полотна антенны замкнуты между собой и здесь всегда имеется пучность тока. Антенна имеет линейную поляризацию. Ориентация вектора электрического поля Е на рис. 3 показана стрелками.
Диаграммы направленности з-антенны удовлетворяют диапазону частот с перекрытием fмакс/fмин =2-2,5. Ее КНД мало зависит от изменения угла а (альфа), так как с увеличением его уменьшение направленности антенны в плоскости Н компенсируется увеличением направленности в плоскости Е, и наоборот. Характеристика направленности з-антенны симметрична относительно плоскости, в которой расположены проводники ее полотна.
В связи с тем, что в точках П-П нет разрыва проводников полотна антенны, то здесь имеются точки нулевого потенциала (нули напряжения и максимумы тока) независимо от длины волны. Это обстоятельство позволяет обойтись без специального симметрирующего устройства при питании коаксиальным кабелем.
Кабель прокладывают через точку нулевого потенциала П и по двум проводникам полотна антенны подводят к точкам ее питания (рис. 4). Здесь оплетку кабеля соединяют с одной из точек питания антенны, а центральный проводник - с другой. Принципиально оплетку кабеля в точке П тоже нужно замкнуть накоротко на полотно антенны, однако, как показала практика, делать это не обязательно. Достаточно кабель подвизать к проводам полотна антенны в точке П, не нарушая его полихлорвиниловой оболочки.
Зигзагообразная антенна широкополосна и удобна тем, что ее конструкция сравнительно проста. Это ее свойство позволяет допускать значительные отклонения (неизбежные при изготовлении) в ту или иную сторону от расчетных размеров ее элементов практически без нарушения электрических параметров.
Кривая 1, показанная на рис. 5, характеризует зависимость КБВ от
Пользуясь графиками рис. 5, можно построить з-антенну, имеющую максимально возможный КНД для данного типа полотна антенны. Ее входное сопротивление в диапазоне частот в значительной степени зависит от поперечных размеров проводников, из которых выполнено полотно. Чем толще (шире) проводники, тем лучше согласование антенны с фидером. Вообще же для полотна з-антенны пригодны проводники самого различного профиля - трубки, пластины, уголки и т. п.
Рабочий диапазон з-антенны можно расширить в сторону более низких частот без увеличения размера L путем образования дополнительной распределенной емкости проводников ее полотна, а общие размеры, выраженные в длинах максимальной волны рабочего диапазона, уменьшить. Достигается это перемыканием части проводников з-антенны, например, дополнительными проводниками (рис. 6),
Которые и создают дополнительную распределенную емкость.
Диаграммы направленности такой антенны в плоскости Е аналогичны диаграммам симметричного вибратора. В плоскости H диаграммы направленности с увеличением частоты претерпевают значительные изменения. Так, в начале рабочего диапазона частот они лишь слегка сжаты под углами, близкими к 90°, а в конце рабочего диапазона поле практически отсутствует в секторе углов ±40...140°.
Для увеличения направленности антенны, состоящей из зигзагообразного полотна, применяют плоский экран-рефлектор, который часть высокочастотной энергии, падающей на экран, отражает в сторону полотна антенны. В плоскости полотна фаза высокочастотного поля, отраженного рефлектором, должна быть близка к фазе поля, создаваемого самим полотном. В этом случае происходит требуемое сложение полей и экран-рефлектор примерно удваивает первоначальный коэффициент усиления антенны. Фаза отраженного поля зависит от формы и размеров экрана, а также от расстояния S между ним и полотном антенны.
Как правило, размеры экрана значительные и фаза отраженного поля зависит, главным образом, от расстояния S. На практике редко выполняют рефлектор в виде единого металлического листа. Чаще он представляет собой ряд проводников, расположенных в одной плоскости параллельно вектору поля Е.
Длина проводников зависит от максимальной длины волны (Лямбда макс) рабочего диапазона и размеров активного полотна антенны, которое не должно выступать за пределы экрана. В плоскости Е рефлектор обязательно должен быть несколько больше половины максимальной длинны волны. Чем толще проводники, из которых делают рефлектор, и ближе они расположены друг к другу, тем меньшая часть энергии, падающей на него, просачивается в заднее полупространство.
По конструктивным соображениям экран не следует делать очень плотным. Достаточно, чтобы расстояния между проводниками диаметром 3...5 мм не превышали 0,05...0,1- минимальной волны рабочего диапазона. Проводники, образующие экран, можно соединить между собой в любом месте и даже приваривать или припаивать к металлической раме. Если они расположены в плоскости самого рефлектора или за ним, то их влиянием на работу рефлектора можно пренебречь.
Во избежание дополнительных помех не следует допускать, чтобы проводники (полотна антенны или рефлектора) от ветра терлись либо касались друг друга.
Один из возможных вариантов антенны с рефлектором показан на рис. 7.
Ее активное полотно состоит из плоских проводников - планок, а рефлектор - из трубок. Но она может быть полностью металлической. В местах соединений элементов антенны должен быть надежный электрический контакт.
На значение КБВ в тракте с волновым сопротивлением 75 Ом в значительной мере влияют как ширина планки dпл (или радиус провода) активного полотна антенны, так и расстояние S, на которое оно удалено от экрана.
С увеличением расстояния S КНД антенны снижается и сужается диапазон частот, в пределах которого направленные свойства з-антенны не претерпевают заметных изменений. Таким образом, с точки зрения улучшения КНД антенны расстояние S желательно уменьшать, а с точки зрения согласования - увеличивать.
Для крепления полотна антенны к плоскому рефлектору используют стойки. В точках П-П (рис. 6 и 7) стойки могут быть как металлическими, так и диэлектрическими, а в точках У-У-обязательно диэлектрическими.
В ряде практических случаев приема сигналов по 21-39 каналам телевидения имеющегося коэффициента усиления (КУ) з-антенны c плоским экраном может оказаться недостаточным. Увеличить КУ, как уже говорилось, можно построением антенной решетки, например, из двух или четырех з-антенн с плоским экраном. Есть, однако, другой путь увеличения КУ - усложнение формы рефлектора з-антенны.
Приводим пример, каким должен быть рефлектор з-антенны, чтобы ее КУ соответствовал значению КУ антенной синфазной решетки, построенной из четырех з-антенн. Этот путь наиболее простой и доступный в любительской практике, чем построение антенной решетки.
На рисунках антенны размеры всех ее элементов указаны применительно к приему телепрограмм по 21-39 каналам.
Активное полотно антенны, показанной на рис. 6, выполнено из плоских металлических пластин толщиной 1...2 мм, наложенных друг на друга «внахлест» и скрепленных винтами с гайками. В точках соприкосновения пластин должен быть надежный электрический контакт. Конструктивно активное полотно антенны имеет осевую симметрию, что позволяет прочно закрепить его на плоском экране. Для этого используют стойки-опоры, располагая их в вершинах П-П и У-У квадрата, образуемого пластинами полотна антенны. Точки П-П имеют «нулевой» потенциал по отношению к «земле», поэтому стойки в этих тачках могут быть из любого материала, в том числе металлическими. Точки У-У имеют некоторый потенциал по отношению к «земле», поэтому стойки в этих точках должны быть только из диэлектрика (например, из оргстекла). Кабель (фидер) к точкам а-б питания прокладывают по металлической опоре к одной (нижней) точке П и далее по сторонам полотна антенны (см. рис. 6). Особое внимание следует обратить на ориентацию вектора Е, характеризующего поляризационные свойства антенны. Направление вектора Е совпадает с направлением, соединяющим точки а-б питания антенны. Зазор между "точками а-б должен быть около 15 мм без зазубрин и прочих следов небрежной обработки пластин.
Основой плоского экрана-рефлектора служит металлическая крестовина, на которой, как на каркасе, размещают активное полотно антенны и проводники экрана. За крестовину антенну в сборе надежно прикрепляют к мачте с таким расчетом, чтобы поднятая она была выше местных мешающих предметов (рис. 8).
При изготовлении рефлектора типа «усеченный рупор» все стороны плоского рефлектора удлиняют створками и загибают их так, чтобы образовать фигуру по типу «полуразвалившейся» коробки, у которой дно -- плоский экран, а стенки - створки. На рис. 9
Такой объемный рефлектор показан в трех проекциях со всеми размерами. Сделать его можно из металлических трубок, пластин, проката различного профиля. В точках пересечения металлические стержни должны быть сварены или спаяны. На том же рис. 9 показано и место размещения активного полотна антенны с точками П-П, У-У. Полотно-удалено от плоского рефлектора - донышка усеченного рупора - на 128 мм. Стрелка символизирует ориентацию вектора Е. Почти все проекции стержней рефлектора на фронтальную плоскость параллельны вектору Е. Исключением являются лишь часть силовых стержней, образующих каркас рефлектора. Если рефлектор выполнен из трубок, диаметр трубок силовых стержней может быть 12...14 мм, а остальных - 4...5 мм.
КНД антенны с рефлектором типа «усеченный рупор» при заданных размерах соизмерим с КНД объемного ромба (1) и изменяется по диапазону частот в пределах 40...65. Это означает, что на верхних частотах рабочего диапазона антенны половина угла раскрыва ее диаграммы направленности составляет около 17°.
Форма диаграммы направленности антенны, показанной на рис. 9, примерно одинакова для обеих плоскостей поляризации. При установке антенны на местности ее ориентируют на телецентр. Конструкция антенны осесимметрична по отношению к направлению на телецентр, что может стать источником поляризационной ошибки при ее установке на мачту. Здесь надо учитывать, какую поляризацию имеют сигналы, приходящие от телецентра. При их горизонтальной поляризации точки питания а-б антенны должны быть расположены в горизонтальной плоскости, а при вертикальной поляризации - в вертикальной плоскости.
Литература
Харченко К., Канаев К. Объемная ромбическая антенна.
Радио, 1979, № 11, с. 35-36.
[email protected]
Под дециметровым диапазоном подразумевают частоты телевизионного вещания, в этом числе и цифровое телевидение. Некоторые антенны из этой группы просты, некоторые могут быть сложной конструкции. В этой статье мы расскажем, как сделать антенные усилители и ДМВ т2 антенну своими руками .
Простая ДМВ антенна с частотой 500 Герц
Эта антенна из издания Радио номер 3 за 1991 год уже не раз была изменена, и сейчас мы хотим ее воскресить, чтобы читатель смог ей воспользоваться. Сделана схема частичного зигзага. Она находится в паре с конвертером и используется, чтобы установить прием ДМВ на метровую частоту телевизора. Те, кто не забыл про советскую технику, знают, что здесь находилось два гнезда , и дециметровые частоты государство нечасто использовало. На нем показывали региональные телеканалы.
Делаем квадратную рамку из 75-омного провода со стороной, которая равна 1/4 длины волны. Для 500 Герц эта величина составляет 13,5 сантиметра. Рамка фиксируется одним углом книзу на основании из какого-либо диэлектрического материала. Вот как это происходит:
Углы квадрата немного округленные, это нормально. Сделайте крепеж проволочными скобами по месту, чтобы получилась надежная конструкция. Можно изменять размер стороны квадрата в соответствии с вашими потребностями таким образом, чтобы настроить резонанс на частоту телевещания. Если необходимо, то вешается экран на длину 10 см с другой стороны пластины на длину 10 см. Все это суммарно до антенны образует также практически сторону квадрата, равной 13,5 см. Это расстояние подбирается с учетом размера волны .
Экран-рефлектор закрепляется на 4-х стойках и имеет высоту 200 миллиметров и ширину 330 миллиметров. Середина его симметрии одинакова с серединой симметрии антенны. Это дает возможность вести прием лишь с одного направления и убирает часть помех. Этот шаг полезен, когда есть эффект многолучевости. Одновременно установка экрана практически в два раза увеличивает коэффициент усиления. Конвертер к антенне сейчас смотрится не сильно уместно. А вот усилитель антенны был бы, кстати, когда сигнал слабо проходит, и вышка далеко находится.
Несложно понять, что конструкция довольно громоздкая. Также нужно отметить, что провод на 75 Ом рассчитан на постсоветскую технику, в то время это было единым стандартом. Сейчас большинство устройств работают на сопротивлении волн 50 Ом . Соответственно, и провод, прежде чем сделать ДМВ антенну, нужно найти 50-омный. Ну а если усилитель еще при этом можете сделать самостоятельно, так это отлично! У нас будет активная т2 антенна своими руками.
Простейшая схема ДМВ антенны
Намного легче изготовить из коаксиального провода своими руками четвертьволновый вибратор. Для чего определяем частоту приема. К примеру, для первого московского мультиплекса это составляет 559,25 МГц, с учетом этого определяем длину волны, которая равна 53,6 сантиметров.
Соответственно, зачищать нужно ровно на 13,4 сантиметра . Сопротивление четвертьволнового вибратора приближенно к 40 Омам. Берем это во внимание при согласовании либо просто подключаем в ресивер цифрового ТВ, установив перед этим Ф-разъем или другой подходящий коннектор. Зачищаем лишь экран и наружную. Непосредственно четвертьволновый вибратор устанавливаем горизонтально для более качественного приема. Эта антенна под силу даже школьнику, у которого есть 25 рублей на кабель, коннектор и ножик. Это простейшая ДМВ антенна своими руками.
Не ждите от нее великих подвигов и совершенно не нужно ставить ее на крышу. Это не внешняя антенна ДМВ и не антенный усилитель своими руками. Однако она хорошо усилит прием на простой ресивер. И когда нет времени что-то долго делать, попробуйте этот вариант.
Антенна на 855 Герц
По подсчетам размер антенны будет соответствовать европейскому 69-му каналу
, в который входит и Россия. Телевиденье показывается на частоте 855,25 Герц, а звук - на 861,75 Герц. По расчетам, свой антенный контур настроен на 857 Герц. Для конструкции будет необходим большой кусок кабеля 75 Ом. Из 54 сантиметров изготавливаем кольцо с разрывом, с него будем брать сигнал. Обратите особое внимание, что экран в данном варианте сигнальный. К нему фиксируем согласующее U-колено из провода 75 Ом размером в пол волны – 175 миллиметров.
Это происходит так:
- один конец жилы внутри провода U-колена усаживается на сигнальный провод, подведенного к ресиверу, и на одну из частей экрана;
- другой конец жилы провода U-колена усаживается на другой конец экрана.
В итоге добавленная часть линии уравнивает сопротивление провода, подведенного к ресиверу и круглого контура. Чтобы из данной конструкции получилась цифровая антенна ДМВ, ее необходимо подстроить под частоту мультиплекса . Как это выполнить, наверное, уже ясно, но мы подробно опишем:
- Размер U-колена равен половине размера волны мультиплекса.
- Размер рамки равняется ¼ волны мультиплекса.
Размер волны мультиплекса можно найти в интернете либо местных изданиях. Чтобы получать вертикальную поляризацию, рамку надо развернуть под прямым углом разрывом вбок. В этом случае можно словить и сигнал раций. Это простейшие внешние антенны.
Всеволновая конструкция
Данная антенна создает небольшое усиление, но покрывает каналы с 1 по 41. Эта конструкция параллельного подсоединения звездочного метрового вибратора и «волнового канала» дециметрового диапазона.
Вся длина конструкции - 64,7 сантиметров . Мы ее рассмотрим с переднего края. В дециметровой части находится 1 двойной рефлектор и пять директоров. Если рассматривать спереди, то они имеют определенный размер и удаление между собой:
Важно! Рефлектор имеет конструкцию из 2 проволок , одна поверх второй с перемычкой, которая центром находится на центральной оси антенны. Высота перегородки около 10 сантиметров. 5 директор в форме удлиненной овальной рамки, где верхний виток в середине закрепляется к оси антенны. Разомкнутая часть 5 директора необходима для параллельного соединения метровой части, закрепленной вертикально сзади антенны.
Метровая часть имеет 6 лучей, все лучи разорваны вертикально по оси. Один находится горизонтально. Лучи устанавливаются по 3 штуки на частях двухпроводной линии размером 5 сантиметров. Если рассматривать сверху, то все они выгибаются зеркально кпереди. Угол между лучами 120 гр. Если рассматривать спереди, то выходит правильная шестилучевая звезда с расстоянием углов между лучами 60 гр. Длина лучей 108 сантиметров .
Линия на 11 сантиметров выходит дальше звезды непосредственно вверх. Проходит она полукругом, от пятого директора, и оканчивается возле звезды вертикально. На дистанции 11 сантиметров, но в сторону директора находятся 2 точки для распайки коаксиального провода 75 Ом, идущий на телевизор. Куски от этого места двухпроводной линии до звезды и пятого директора подобрана так, чтобы волны данных диапазонов не пересекались.
Подводя итог
Антенны телевизионные делаются из материала, обеспечивающий необходимые прочностные показатели. Центральная жила провода усаживается на один кабель двухпроводной линии, а экран – на второй. Если необходимо, то добавляется согласующее устройство . В данном случае сложно использовать U-колено, так как ДМВ и МВ диапазоны различные, но, как показывают отзывы, больших искажений мощности и не наблюдается.
Хлеба и зрелищ – так произнёс римский поэт — сатирик Ювенал и в чем то, был абсолютно прав. Современное общество, и в частности нынешний человек, уже никак не может обойтись без пафосных картинок, шокирующих видеосюжетов, захватывающих кинофильмов, комедийных сценок. Одна из таких «стихий», способных обеспечить нам доступ в мир зрелищ — это телевидение. Но и тут мало иметь телевизор, надо чтобы у него была еще и антенна. Ведь без расцветай антенны, радиоволны также трудно поймать, как рыбу на крючок без привады. Для чего нужна антенна, говорить не то что прозаично, тем более, что мы об этом утилитарны уже упомянули, а более неуважительно к нашему читателю. Так что, пропуская описание мишени назначения антенны, приступим к описанию ее создания. Именно о том, как сделать антенну своими руками, мы и хотели рассказать в данной статье.
Далее будет приведен одинешенек из самых простых и что немаловажно, доступных способов позволяющих сделать комнатную антенну для вашего телевизора. Делается она утилитарны из ничего, вернее – 2 пивных банки, саморезы, плечики для платья, провод и штекер.
Антенна для телевизора своими руками из пивных банок
Итак, нам понядобяться чету банок из под пива, паяльник, телевизионный кабель, припой и кое-что еще. Об этом по ходу нашего повествования.
Тут на до знать в какой последовательности и что делать, чтобы получить столь желаемую телевизионную антенну. Если говорить о требованиях к материалам, используемых для изготовления антенны, то прежде итого, купите хороший телевизионный кабель. Хороший телевизионный кабель подразумевает сопротивление 75 ом на метр, крепкую центральную жилу и плотное сплошное двойное экранирование. Сколько приобрести кабеля зависит от места размещения антенны, но знайте, чем длиннее кабель, тем больше «полезного» сигнала будет гасится в нем. (правило четко работает для МВ валов). Для ДМВ оно также действует, но не столь критично.
Итак, делаем разделку под штекер и устанавливаем его на провод.
Штекера сейчас такие, что даже не спрашивают пайки, поэтому все будет зависеть от точности ваших резов и размеров (диаметра) кабеля. На фото не весьма удачный вариант установки штекера на кабель идущий до антенны, постарайтесь сделать получше. В принципе, немало подробно об установке штекера на телевизионный кабель можно узнать из статьи «Как ввести штекер на кабель для подключения к телевизору».
Далее, начнем работать со вторым крышкой телевизионного кабеля. Здесь необходимо 2 проводника кабеля вывести одинешенек с самого краю, а второй примерно через 10-15 см. Первый проводник почитается сердцевина, второй экранирование. Здесь также будет нужна аккуратность, чтобы не прорезать излишние слои изоляции и проводники. В итоге, от качества каждой и суммарно всех трудов, будет зависеть эффективность антенны и четкость приема телевизионных каналов – помните об этом. На фото ниже видать, как отведен первый и второй проводник от кабеля. Верхняя изоляция сброшена на расстояние 10-15 см от края кабеля.
Теперь о пивных банках. Мы не знаем какое пиво вам по карману и по душе, но банки необходимы больше. Повторимся, не много, а большие. 0,75 хорошо, а литровые еще лучше. Что-либо насчет вящих 5 л бочонков из пива сказать сложно. Это уже пожалуй выйдет за «рамки» комнатной антенны. После употребления пива, баночки промойте в воде и просушите, чтобы от них не измерил аромат хмельного напитка. Такой запах радиоволны волны не притянет, а мух наверняка.
Сейчас берем кабель, который мы подготовили ранее. Маленькими саморезами прикручиваем одинешенек проводник к торцу первой банки, другой к торцу второй. Для улучшения контакта между корпусом банки и саморезом воспользуйтесь припоем. Залейте все вероятные зазоры, чтобы улучшить контакт.
Теперь наша антенна почти готова, не хватает каркаса для того, чтобы базировать банки между собой и за что закрепить антенну, к чему-либо. В нашем случае каркасом выступили плечики для платья. Для этого есть все критерии «ЗА». Низкая цена, доступность, должная жесткость и размеры. Да, еще и крючок, чтобы все разом повесить на выбранное место.
Итак, банки располагаем на одной ровный, так чтобы они были симметричны относительно центра. Немного «поиграйтесь» с дистанцией между ними, так как от этого будет зависеть качество приема сигнала. Закрепить банки можно скотчем или изолентой. Образцовое расстояние для банок на антенне составляет порядка 75 мм.
В итоге, получаем не лукавую, но функциональную вещь – комнатную телевизионную антенну из пивных банок. Разумеется, такая антенна способна работать только в зоне уверенного зачисления телевизионного сигнала. Это не антенна для приема сигнала за 20 км от города, это итого лишь то, что незначительно сделает прием более уверенным, но не идеальным.
Профессионалы, пожалуй, уже ехидно хохочут над этой статьей и антенной, ведь по факту для телевизионной антенны требуется суровый и точный расчет ее элементов, в зависимости от принимаемый длины волны. В этом они безотносительно правы. Но этот расчет не всегда доступен обычному обывателю, что и сподвигает его на подобные авантюры по изготовлению антенн, как в частности для антенны приведенной тут, из пивных банок.
Далее, мы рассмотрим уже более серьезный вариант. Прежде итого, его большой плюс в том, что здесь будет рассказано о том, как сделать антенну по всем правилам, с учетом физиологических особенностей распространеия радиоволн.
Радиоволны принимаемые антенной для телевизора
Раз уж мы забрались так вдали, то необходимо хотя бы сказать об азах, ведь как же иначе!? Радиоволны телевизионных каналов аналогового сигнала распространяются в диапазоне метровых (МВ) и дециметровых валов (ДМВ).
По сути это одно и тоже, разве что МВ и ДМВ волны распространяются с разной частотой радиоволны. Метровые валы это с 1 по 21 канал, а ДМВ с 21 по 40 канал. Здесь важно отметить, что в подневольности от длины волны необходимо будет применять соответствующую антенну для МВ или ДМВ валов. Также необходимо сказать, что антенны бывают как комнатные, так и для улицы. Рассмотрим тот и иной вариант.
Комнатные антенны для телевизора свомими руками (МВ и ДМВ)
Комнатная антенна МВ
Усилие магнитных волн в помещении гораздо меньше, чем снаружи. Поэтому комнатные антенны есть смысл применять лишь в непосредственной близости от телецентра. Так простейшую комнатную антенну можно сделать из электрического провода, либо любого иного изолированного проводника. По центру антенны устанавливается изолятор. К нему посредством крепежа (болт — гайка) крепиться два провожатого. Концы проводников растянуты таким образом, чтобы они были ровные, словно струны или стержни.
Общая длина проводников, двух рамен антенны, берется согласно длине волны и принимаемому каналу. Эти эти можно взять из таблицы.
Если подобрать длину провожатых антенны, согласно просматриваемому телевизионному каналу, то это будет куда эффективнее, нежели пивные банки.
Дальше мы приведем еще один вариант комнатной антенны для телевизора, которую вы можете сделать своими руками. Это ДМВ антенна. Не смотр на то, что ДМВ каналы практически не используются, все же вещание еще порой где-то, да ведется. А значит, эту темы мы также не можем обогнуть стороной. Вот пример ДМВ антенны.
Комнатная антенна ДМВ
Применяемый монтажный провод, упомянутый как КПТА-1, служит для повышения помехоустойчивости антенны. Для этого, как вы видаете, на расстоянии 140 мм от края кабеля зачищена изоляция до экрана и припаян этот монтажный провод – петля. Можно применить иной провод сечением 0,35 мм.
Частота принимаемых радиоволн этой антенны будет от 470 до 630 МГц, то есть ДМВ волны.
Все элементы антенны смонтированы на стойке, которая является диэлектриком.
Уличные антенны для телевизора своими руками (МВ)
Антенна — полуволновый линейный вибратор
Эта уличная антенна предназначена для зачисления телевизионных волн вблизи города 20-30 км. Фактически это аналог простейшей комнатной антенны, про какую мы уже рассказывали чуть ранее, разве что она адаптирована для улицы.
Итак, как мы уже постигли, антенна должна иметь определенные размеры, которые повлият на зачисление телевизионных радиоволн. Размеры будут зависеть от того, какой из каналов вы собираетсь глядеть. Все размеры для антенны можно посмотреть в таблице.
Рис. 1. Антенна — полуволновой линейный вибратор (Воображает собой простейшую телевизионную антенну)
Входное сопротивление линейного вибратора (антенны) равновелико 73 Ом. Полоса пропускания линейного вибратора зависит от наружного диаметра его трубок и растет с увеличением заключительного.
Выбирать D больше 30 мм не следует, так как при его дальнейшем увеличении качество изображения приметно не улучшается, а вес и габариты антенны увеличиваются.
В табл. 1 приведены размеры элементов линейного вибратора. Зазор А между торцами трубок равновелик 50-70 мм.
Антенна подключается к телевизору с несимметричным 75-омным входом при помощи коаксиального кабеля (РК-75-4-15, РК-75-9-12 и т. д.) Кабель связывают с антенной через специальное симметрирующее устройство (см.рис. 2).
Необходимые размеры элементов согласующих конструкций выбирают согласно табл. 2.
Антенну изготавливают из стальных, алюминиевых или латунных трубок и металлических полосок. Для крепления трубок антенны к металлической или деревянной мачте применяют фарфоровые изоляторы, текстолит.
Антенну — полуволновый вибратор применяют в условиях ближнего зачисления, об этом м уже говорили. (20-30 км). Этот вариант антенны, конечно, немало трудоемкий, чем комнатная антенна, но эффективность ее будет значительно выше. Для зачисления телевезионных передач вдали от города, вернее от передатчика, применяют антенну «волновой канал».
Антенна «волновой канал» МВ и ДМВ своими руками расчет и схема
На больших расстояниях от передатчика, то есть телецентра, это распорядка 40-90 км, используются антенны типа «волновой канал». У таких антенн весьма хороший коэффициент усиления, но при этом требуется строгая направленность. Если же использовать такую антенну в заселенных пунктах, то это позволит снизить помехи от смежных источников, тем самым улучшить картинку изображения.
Антенная «волновой канал» по своей структуре заключается из активного петлевого и линейного вибратора. О линейном вибратора мы рассказывали в предыдущих абзацах. Размер антенны подбирают исходя из соображения усиления сигнала, чем дальней, тем более сложная будет антенна. Также количество директоров способно улучшить принимающие свойства антенны, за счет изменения ее чувствительности к направления на передатчик.
однако большое увеличение числа директоров ведет к уменьшению полосы пропускания. Тут надо найти «золотую середину». Так на каналах МВ диапазона применяют 3, 5 и 7 элементные антенны.
Геометрические размеры таких антенн образа «волновой канал» приведены в таблице. При этом для 1-5 канала используются в конструкции трубки размером 18 мм, а для 6-12 канала 12 мм.
| № телеканала | Размеры в мм, для трехэлементной антенны «волновой канал» | |||||
| А | Б | В | а | б | в | |
| 1 | 2710 | 3040 | 2360 | 880 | 595 | 800 |
| 2 | 2300 | 2580 | 2000 | 750 | 505 | 800 |
| 3 | 1780 | 2000 | 1550 | 580 | 390 | 800 |
| 4 | 1620 | 1820 | 1410 | 530 | 355 | 800 |
| 5 | 1480 | 1660 | 1290 | 480 | 325 | 800 |
| 6 | 795 | 900 | 695 | 260 | 175 | 550 |
| 7 | 165 | 860 | 665 | 250 | 170 | 550 |
| 8 | 735 | 825 | 640 | 240 | 165 | 550 |
| 9 | 705 | 795 | 615 | 230 | 155 | 550 |
| 10 | 680 | 765 | 590 | 225 | 150 | 550 |
| 11 | 650 | 730 | 570 | 220 | 145 | 550 |
| 12 | 630 | 705 | 550 | 205 | 140 | 550 |
| № телеканала | Размеры в мм, для пятиэлементной антенны «волновой канал» | |||||||||
| А | Б | В | Г | Д | а | б | в | г | д | |
| 1 | 2780 | 3150 | 2520 | 2510 | 2450 | 1210 | 735 | 705 | 750 | 800 |
| 2 | 2350 | 2660 | 2135 | 2125 | 2070 | 1040 | 625 | 595 | 630 | 800 |
| 3 | 1800 | 2035 | 1630 | 1620 | 1580 | 780 | 475 | 480 | 480 | 800 |
| 4 | 1620 | 1830 | 1470 | 1460 | 1420 | 700 | 425 | 430 | 430 | 800 |
| 5 | 1490 | 1680 | 1350 | 1340 | 1300 | 645 | 390 | 395 | 395 | 800 |
| 6 | 810 | 915 | 730 | 725 | 710 | 350 | 215 | 215 | 215 | 550 |
| 7 | 780 | 880 | 705 | 700 | 680 | 340 | 205 | 205 | 205 | 550 |
| 8 | 740 | 840 | 670 | 665 | 650 | 325 | 195 | 195 | 195 | 550 |
| 9 | 715 | 810 | 650 | 645 | 625 | 310 | 190 | 190 | 190 | 550 |
| 10 | 690 | 780 | 625 | 620 | 600 | 295 | 180 | 180 | 180 | 550 |
| 11 | 660 | 750 | 60 | 595 | 585 | 285 | 175 | 175 | 175 | 550 |
| 12 | 635 | 720 | 575 | 570 | 550 | 270 | 170 | 170 | 170 | 550 |
| № телеканала | Размеры в мм, для семиэлементной антенны «волновой канал» | ||||||||||||
| А | Б | В | Г | Д | Е | Ж | а | б | г | д | е | ж | |
| 1 | 2760 | 3220 | 2200 | 2180 | 2160 | 2130 | 2105 | 1180 | 415 | 845 | 870 | 905 | 800 |
| 2 | 2340 | 2730 | 1870 | 1850 | 1830 | 1810 | 1790 | 910 | 350 | 715 | 735 | 765 | 800 |
| 3 | 1810 | 2120 | 1450 | 1430 | 1415 | 1400 | 1380 | 710 | 275 | 560 | 570 | 595 | 800 |
| 4 | 1650 | 1920 | 1320 | 1300 | 1290 | 1270 | 1260 | 645 | 250 | 505 | 520 | 540 | 800 |
| 5 | 1510 | 1760 | 1200 | 1190 | 1180 | 1160 | 1150 | 590 | 225 | 460 | 475 | 495 | 800 |
| 6 | 710 | 925 | 700 | 655 | 620 | 565 | 520 | 310 | 125 | 385 | 400 | 425 | 550 |
| 7 | 680 | 885 | 670 | 625 | 595 | 540 | 500 | 295 | 120 | 370 | 385 | 405 | 550 |
| 8 | 650 | 850 | 640 | 600 | 570 | 520 | 480 | 285 | 115 | 355 | 370 | 390 | 550 |
| 9 | 625 | 815 | 620 | 575 | 545 | 500 | 460 | 275 | 110 | 340 | 350 | 375 | 550 |
| 10 | 600 | 785 | 595 | 555 | 525 | 480 | 440 | 265 | 105 | 325 | 330 | 360 | 550 |
| 11 | 580 | 755 | 570 | 535 | 505 | 460 | 425 | 255 | 100 | 315 | 325 | 345 | 550 |
| 12 | 560 | 730 | 555 | 515 | 485 | 445 | 410 | 245 | 95 | 305 | 320 | 335 | 550 |
А вот для ДМВ валов применяется 16 элементная антенна. Диаметр трубок 6-10 мм, а для стрелы 14-16 мм.
Для нее размеры повергнуты также в таблице.
| № телеканала | Размеры в мм, для 11-элементной антенны «волновой канал» ДМВ | ||||
| 21-25 | 26-30 | 31-35 | 36-40 | 21-40 | |
| А Б В Г Д Е Ж З И К Л а б в г д е ж з и к л | 308 377 293 290 287 283 279 276 272 269 265 140 72 92 104 121 132 133 134 136 137 240 | 284 348 270 267 264 260 257 254 251 248 245 129 67 85 96 112 122 123 124 126 127 240 | 264 324 252 249 246 243 240 237 234 231 228 120 62 79 89 104 113 114 115 117 118 240 | 247 303 235 232 229 226 223 220 217 214 210 112 58 74 83 97 105 106 107 109 110 240 | 274 336 261 258 255 252 249 246 243 240 237 125 64 82 92 104 117 118 119 121 122 240 |
После того как антенна готова, необходимо будет простереть телевизионный, антенный кабель от нее до телевизора. Об этом в статье «Подключение телевизора к антенному кабелю сквозь штекер».
Освещение на даче или дома
Какие лампы лучше для дома светодиодные или энергосберегающие
Можно ли протянуть телевизионный кабель вместе с электрическим
Как подключить ресиверы GS E501/GS C591 Триколор ТВ между собой и к спутниковой антенне
Команды для включения и отмены опций у сотовых операторов (МТС, Билайн, Мегафон)
Обустраивая дачный участок, мы стараемся сделать его максимально комфортным для отдыха. А это значит, что со временем он обрастает удобствами, к которым мы так привыкли в повседневной жизни – водоснабжением, отоплением и, конечно же, электричеством. А уж там, где есть последнее, рано или поздно обязательно появится телевидение. Но как, спросите вы, провести его на даче, если покупка антенны, которая, к слову, стоит совсем недёшево, не предусмотрена в личном бюджете? Да очень просто! Немного основ радиоэлектроники, пара-тройка железяк и минимальный паяльный набор и вот, хорошенько устав на огороде, вы располагаетесь на дачной террасе для просмотра блока вечерних новостей.
Радиоэлектроника и телеэфир: просто о сложном
Самое главное для любой антенны - её способность взаимодействовать с сигналом, распространяемым в эфире.
В настоящее время ТВ-вещание осуществляется в одном единственном диапазоне – дециметровом, а телевизионные передатчики покрывают практически всю более-менее населённую территорию. Это даёт возможность «ловить» телесигнал где угодно.
Но для этого придётся учесть несколько несложных нюансов :
Исходя из этого, среди всего многообразия телевизионных антенн наиболее доступными для самостоятельного изготовления будут такие их виды, как:
- Всеволновая (частотнонезависимая)
Высокими параметрами не обладает, зато является наиболее простой и дешёвой в изготовлении – её основу составляет металлическая рамка, а в роли приёмников выступают обычные пивные банки или другие жестяные ёмкости.
- Логопериодическая диапазонная
Такую антенну можно сравнить с рыболовецкой сетью, которая при отлове сортирует добычу. Данный тип антенных систем также имеет простую конструкцию, однако обеспечивает более высокие, чем всеволновка, параметры.
- Дециметровая зигзагообразная
Для дециметрового диапазона габариты и сложность конструкции такой антенны существенно упрощаются, причём работать она сможет практически в любых условиях приёма.
Тонкости изготовления телевизионных антенн
Элементы антенны, по которой проходят токи полезного сигнала, всегда соединяются пайкой или сваркой. Но если устройство будет размещено на открытом воздухе, например, на крыше дачного домика, такие контакты в самом скором времени разъест коррозия.
Если речь идёт о самодельной антенне для дачи, стремиться к идеальному качеству контактов не стоит – если они и заржавеют или лопнут, то во всяком случае не скоро. Но желательно, чтобы соединений в конструкции антенны было как можно меньше, что обеспечит стойкий и достаточно чистый приём.
Оплетка и центральная жила коаксиального кабеля в настоящее время выполняются из недорогих сплавов, устойчивых к воздействию коррозии. В отличии от классической меди, пайке они поддаются плохо. Поэтому нужно следить за тем, чтобы не пережечь кабель.
Для изготовления антенны и её кабельного подключения желательно использовать:
Алюминиевую проволоку для изготовления элементов антенны использовать не стоит – она очень быстро окислится и потеряет способность проводить электрический сигнал. Наилучшим образом для этого подходит медь или более дешёвая латунь.
Площадь приёма антенны должна быть максимально возможной. Для этого к экрану – рамке, которая отсеивает эфирный и электрические шум - следует симметрично присоединить несколько металлических прутьев из того же металла.
Покупка простейшего усилителя сигнала, подключаемого непосредственно к антенне, решит проблему со слабым и грязным сигналом.
В результате система обеспечит нормальную мощность приёма. Всё, что нужно для этого, – вынести антенну на крышу дачного домика и направить в сторону ближайшей телевизионной вышки.
Частотнонезависимая антенна своими руками
Простейшая всеволновка представляет собой пару металлических пластин, установленных на деревянной рейке и соединённых несколькими витками медной проволоки любого диаметра. Ширина такой антенны должна быть равна ей высоте, а угол раскрывания полотен – 90 о. Припаивать проволоку к точке нулевого потенциала всеволновки необязательно – достаточно обеспечить надёжное её закрепление.
Частотнонезависимая антенна способна принимать и метровые, и дециметровые сигналы практически с любого направления. Недостатком этого варианта является единичный коэффициент усиления и нулевой КЗД – показатель отношения принятой на главный лепесток антенны мощности сигнала к сумме мощности помех на частоте, принятой остальными элементами. Именно поэтому всеволновка не подходит для приёма телесигнала в зоне с сильными помехами или там, где эфирный сигнал слишком слаб.
Для самостоятельного изготовления частотнонезависимой антенны вам понадобятся:
- антенный кабель;
- несколько жестяных банок;
- саморезы;
- штекер;
- изолента;
- отвёртка;
- деревянная рейка;
- медная проволока.
Банки закрепляются на рейке (мачте) с помощью изоленты на расстоянии около 7 см друг от друга.
В них вкручиваются саморезы, к торчащим концам которых прикручивается зачищенные концы антенного кабеля. Последний закрепляется на рейке и прокладывается по внешним строительным конструкциям дачного домика к месту, где вы планируете поставить телевизор.
Усовершенствовать конструкцию всеволновки можно, добавив ещё несколько секций из жестяной тары. После остаётся надёжно закрепить её мачту в вертикальном положении, подключить к телевизору и настроить тюнер.
Другим вариантом всеволновой антенны, предназначенной для приёма метрового сигнала, является веерный вибратор, который в народе именуют антенной-рогаткой.
Изготовление логопериодической телеантенны
Антенна «логопедка» являет собой принимающую линию (пару металлических трубок) с перпендикулярно подключёнными к ней половинками линейных диполей – кусков проводника диаметром в четверть волны рабочего сигнала. Длина и расстояние между последними изменяется в геометрической прогрессии.
Для изготовления логопериодической антенны необходимо выполнить ряд вычислений:
- Начало расчёта длины диполей выполняется со второго по длине.
- Взяв обратную величину показателя прогрессии, рассчитывается длина самого длинного диполя.
- Далее остаётся рассчитать самый короткий – первый – диполь, а после, опираясь на выбранный диапазон частот, принимается длина «нулевого» диполя.
Для достижения максимальной мощности приёма между диполями должно быть расстояние в 0,03-0,05 длины волны, но не меньше двойного диаметра любого из них.
Длина готовой ЛП-антенны составляет около 400 мм. Диаметр основы ЛП-антенны должен составлять 8-15 мм, а промежуток между их осями принимающей линии берётся не более 3-4 диаметров диполя.
Для нормальной работы ЛП-антенны нужно подобрать качественный и достаточно толстый (около 6-8 мм по оболочке) коаксиальный кабель. В противном случае вам не удастся компенсировать затухание дециметровых волн, вследствие чего телевизионный тюнер будет неспособен почувствовать сигнал.
Кабель к принимающей линии нельзя закреплять снаружи, так как от этого резко падает качество приёма сигнала.
При монтаже такой антенны нужно обеспечить её ветроустойчивость, а если в качестве мачты вы используете металлическую трубу, между ней и принимающей линией требуется установить диэлектрическую вставку – деревянный брусок – длиной не менее 1,5 см.
Усовершенствовать конструкцию ЛП-антенны можно, установив на неё линейные или веерные плечики метрового поля. Такая система получила название «дельта».
Схема антенны «Дельта»
Зигзагообразная антенна для дачи
Z-антенная система с рефлектором обеспечивает практически такие же параметры приёма телесигнала, что и ЛП-антенна. Однако главный её лепесток по горизонтали в два раза длиннее. Это даёт возможность ловить сигнал с различных направлений, что в особенности актуально для сельской местности.
Дециметровая зигзагообразная антенна имеет небольшие габариты, однако её рабочий диапазон практически ничем не ограничивается. Материалом для изготовления такой системы служит медная трубка или лист алюминия толщиной около 6 мм. Если вы выбрали последний, припаять его обычным припоем или флюсом не получится – в этом случае крепления выполняются болтами. Для наружной установки такая антенна будет готова только после герметизации точек соединения силиконом.
Конструкция зигзагообразной антенны состоит из следующих элементов:
- штанга;
- полотно проволочное;
- металлические пластины для крепления полотна;
- поперечные рейки;
- диэлектрические пластины и прокладки;
- крепёжная плата;
- фидерная линия;
- пластина питания.
Любой из них можно изготовить своими руками из подручных материалов либо приобрести в ближайшем магазине радиоэлектроники.
Боковины Z-антенны выполняются цельнометаллическими или в виде сетки, закрытой листом жести. При прокладке по телу антенны коаксиального кабеля следует избегать его резких изгибов. Для этого его достаточно дотянуть до боковой ёмкостной вставки и не выпускать за её пределы. В точке нулевого потенциала оплётка кабеля аккуратно припаивается к полотну.
К данному классу можно отнести и такие виды антенн, как кольцевая и рефлекторная, которые также не представляют особой сложности в изготовлении.
Варианты самостоятельного изготовления телевизионных антенн на фото
Существуют и другие типы антенн, подходящих для самостоятельного изготовления - волновые, «польские», простые рамочные и даже примитивные спутниковые. Но какой бы вариант вы не выбрали, требуется грамотный расчёт параметров. Методику можно найти в технической литературе по радиоэлектронике. Однако куда легче и проще спросить совета у тех, кто уже имеет опыт в изготовлении подобного рода антенн.
Самостоятельное изготовление антенны для дачи на видео
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.