Самодельная антенна для цифры. Эфирная антенна для тв своими руками. Свойства различных типов антенн
Добрый день, В.Ю.
Посетитель в последних постах с опытом по радиоантеннам FM диапазона это и есть я. Антенна оказалась простой в изготовлении и решил повторить для FM приема и сравнить с ранее изготовленными, на слух, по приборам, удобству эксплуатации. Целью было получение сигнала с минимумом помех для качественного звучания радио в стерео режиме. Изготовил две антенны. Первая из провода 3 мм толщиной. Вторая - из металлопласта. Из металлопласта оказалась чуть лучше по уровню принимаемых сигналов. На слух - меньше низких частот, больше высоких и отчетливость каждого инструмента в оркестре.
Метод измерений - есть приемник с индикатором уровня сигнала в децибелах. Нумеруем станции FM диапазона и смотрим уровень принимаемого сигнала от станции в Дб, затем все значения суммируем. Получаем числовое значение антенны по параметру уровень принимаемого сигнала. Все антенны ставились в одинаковые условия по направлению. Проволочная на окне длиной 303 см в виде прямоугольника с разрывом по большей стороне в 2 см (51 см х 102 см) - имеет значение 491 Дб, направленная петлевая рамочная фазированная антенна из провода - 459 Дб, такая же из металлопласта - 485 дб. Как видно из представленных значений металлопластовая антенна сопоставима с полноразмерной рамкой равной длине волны середины FM диапазона.
Теперь по технологии изготовления. она несколько отличается от Вашей и сделана без пайки. Основанием является рейка (30 х 6 х 3 см). Осталась от ремонта (2 шт). Проволочная антенна - длина окружности 75 см (четверь волны середины FM диапазона). Две окружности одинаковой длины. Берем саморез светлый (не темный - у него головка под конус) с плоской головкой под крестообразную отвертку. Делаем в рейке отверстие сверлом или иным способом, чтобы проволока заходила в отверстие с небольшим сопротивлением. Можно немного изогнуть концы провода для этой цели. Два конца петли засовываем в отверстие рейки и не соединяем их между собой (оставляем 5 мм между концами петли). Так же делаем со второй петлей на другом конце рейки. Расстояние от конца рейки 1 см. Вкручиваем саморезы сверху рейки таким образом, чтобы своим концом саморез входил в провод петли на конце. Этим обеспечиваем контакт коаксиала с рамкой. Под саморезы накручиваем центральную жилу коаксиала и оплетку с разных сторон рамки. Например, центральная жила слева, а оплетка справа по направлению от начала рейки к ее концу. Между рамками укладываем коаксиал и крепим его к саморезам (накручиваем под шляпку самореза). Вторая петля крепится также и концы коаксиала крепятся под саморезы крепления второй петли. Спуск в виде коаксиала - у меня получился длиной 7,5 метров, крепим под саморезы одной из рамок (центральня жила слева, а оплетка - справа. Все затягиваем - саморезы обеспечивают шляпкой контакт проводов между собой, а концем - контакт с петлей. Расстояние между саморезами - 2 см Другой конец коаксиала подключаем в приемник через необходимый вам разъем. Все - антенна готова.
Металлопласт отличается по технологичности. Труба 20 мм, тоже после ремонта. Согнулась в кольцо без проблем. Длина петли 75 - 1,5 см (как рекомендовалось в статье) = 73,5 см. Крепление петли к рейке тоже саморезом, но большего размера, чтобы он прошел насквозь металлопласта и хорошо был закреплен к дереву, на 10-15 мм. Между концами одной петли расстояние 1 см. Саморезы от конца петли еще на расстоянии 0,5 см. Получаем между саморезами одной петли расстояние 2 см. Между петлями прокладываем кусок металлопласта и крепим его саморезами к рейке, так, чтобы внутрь можно было просунуть коаксиал. Соединяем коаксиал так же, как и в первом случае на концы петли центральная жила и оплетка. Трубка между петлями антенны заземляем (соединяем с оплеткой). Просовываем кусок коаксиала в трубу между петлями, соединаем ц.ж. и оплетку. Коаксиал снижения также соединяем с саморезами одной из петель (ц.ж. и оплетка). Концы петель очищаем предварительно от винила до алюминия, чтобы шляпка самореза прижимала провода к алюминию и одновременно крепила петлю к деревянной рейке.
С уважением, Андрей
В нашу жизнь активно входит цифровое телевидение Т2. На сегодняшний день уже во многих домах установлены антенны для приема такого сигнала. Но что делать тем, кто живет в пригороде или на съемной квартире? Выход довольно прост – это самодельная антенна для Т2, которая может стать недорогой и надежной альтернативой заводскому изделию.
Антенны для телевизора своими руками
Для того чтобы поймать цифровое эфирное телевидение, в первую очередь, необходимо иметь поддерживающий новый цифровой формат телевизор, и тогда не придется покупать специальную приставку.
Кроме этого, необходима комнатная или наружная дециметровая антенна. Не стоит верить тем, кто говорит, что устройство должно быть цифровым или еще каким-нибудь. Достаточно просто ТВ-антенну своими руками можно сделать из подручных материалов, получив в результате мощное устройство, которое будет отлично принимать сигнал.
Простая дециметровая антенна своими руками
Прежде чем подготавливать материалы для изготовления устройства, необходимо рассчитать его будущую длину. Для этого надо узнать частоту, на которой идет цифровое вещание, и применить специальную формулу: 7500 разделить на частоту в Мегагерцах и результат округлить.
Изготавливается дециметровая антенна для ТВ из обычного телевизионного 75-омного коаксиального кабеля и стандартного разъема .
После всех правильно проведенных действий начнется поиск каналов. Если ретранслятор будет находиться в районе до пятнадцати километров от дома, то сигнал будет приниматься хорошо и усилитель не потребуется. Если же расстояние будет больше, то необходимо применение усилителя.
Цифровая антенна «восьмерка» своими руками
Для того чтобы качество сигнала точно было хорошим, можно сделать более сложную самодельную телевизионную антенну для ТВ.
Для ее изготовления понадобится подготовить:
- телевизионный кабель;
- коробочку;
- рулетку;
- фольгу;
- клей;
- скотч.
Дно коробочки (например, из-под обуви) нужно будет хорошо промазать клеем и полностью закрыть фольгой. При этом необходимо следить, чтобы фольга нигде не поднималась.
Пока фольга приклеивается, нужно отрезать от кабеля два кусочка по 50 сантиметров каждый, и зачистить кончики изоляции, аккуратно срезав ножом внешнюю оболочку. Отогнув на всех концах оплетку в сторону, отрезки согнуть в круг так, чтобы они замкнулись не до конца. Расстояние между ними должно быть примерно в 1 сантиметр.
Полученную восьмерку закрепить скотчем к крышке коробки. При этом нужно проследить, чтобы зачищенные концы располагались друг возле друга. Кабель на коробке должен держаться хорошо, поэтому скотча жалеть не надо. Каркас антенны готов.
Теперь следует подготовить основной кабель , который будет подключаться к телевизору.
Осталось только смонтировать разъем под телевизор. Для этого на оставшемся конце телевизионного кабеля нужно снять изоляцию, отжать и срезать оплетку, снять фольгу. Затем, отступив от оплетки полсантиметра снять внутреннюю изоляцию жилы.
На подготовленный кабель телевизионный разъем нужно накрутить так, чтобы в широкой части жила с изоляцией не была видна. После этого от края разъема следует отступить полсантиметра и откусить лишнюю часть жилы, насадить вторую часть разъема и прикрутить ее.
Кабель и антенна готовы. Установив устройство в удобном месте, его надо направить в сторону телепередатчика, подключить кабель и включить телевизор. Антенна должна работать хорошо, а телевизор показывать без помех.
Самодельная антенна из банок
Антенна, которая будет ловить не один или два канала, а целых семь или восемь может быть сделана из самых простых жестяных банок. Для ее изготовления нужно будет подготовить:
В первую очередь следует подготовить кабель , убрав с него верхний слой на отрезке в 10 сантиметров от начала. Находящиеся внутри кабеля проводки нужно расплести, убрать из-под них фольгу, срезать один сантиметр зачищенного слоя. На другой конец провода нужно надеть штекер.
Теперь следует подготовить банки . К колечкам одной из них прикрепить сердцевину кабеля, а к другой часть распутанных проводов. Если колечек нет, то в банки можно вкрутить саморезы и намотать провода на них, обработав поверхность с помощью паяльника.
После этого банки нужно с помощью скотча нужно прикрепить к вешалке . Расстояние между ними должно быть в 75 миллиметров, расположить банки следует на одной прямой линии.
Самодельная телевизионная антенна готова. Теперь ее нужно с помощью штекера подсоединить к телевизору и найти для нее место, где будет лучше всего ловиться сигнал.
Комнатная антенна для ТВ «Ромб»
Такая конструкция представляет собой раму в виде ромба, изготавливается быстро и легко, а сигналы цифрового телевидения принимает уверенно и легко. Для нее нужно будет подготовить медный или алюминиевый прутик длиной около 180 сантиметров.
Ромба должно получиться два. Один будет выполнять роль рефлектора, а второй – вибратора. Сторона рамы должна быть примерно 14 сантиметров, а расстояние между ними – около 10 сантиметров.
После того как ромб будет сделан, между двумя концами прута необходимо смонтировать диэлектрик . Его размеры и форма могут быть произвольными. Главное, нужно проследить, чтобы расстояние между прутками было около двух сантиметров.
Теперь верхние части рамок нужно соединить, а к закрепленным на выводе антенны медным или латунным лепесткам подключить кабель.
Если ретранслятор расположен далеко или с помощью получившегося устройства будет ловиться слабое качество сигнала, то можно будет добавить усилитель . В итоге получится активная дециметровая антенна для ТВ, которую можно будет использовать не только в городе, но и на даче.
Конечно, такие устройства для приема телевизионного сигнала не будут отличаться изысканным дизайном, но зато с их помощью можно будет наслаждаться своими любимыми передачами.
Цифровые сигналы известны всем уже долгое время. Все телеорганизации перешли на новый формат. Аналоговые телевизионные устройства отошли в сторону. Но несмотря на это достаточно многие находятся в рабочем состоянии и могут прослужить не один год. Для того чтобы устаревшее оборудование доработало отведенный эксплуатационный срок, при этом присутствовала возможность просмотра цифрового вещания, потребуется подключить DVB-T к телеприемнику и ловить сигналы волны зигзагообразной антенной.
Для тех, кто желает сэкономить семейный бюджет и при этом получить качественное телевизионное вещание, необходимо обратить внимание на антенну Харченко для цифрового ТВ своими руками.
Это уникальная конструкция известна длительное время, но нашла себя относительно недавно.
Принцип работы антенны для цифрового телевидения
После того, как появилась радиосвязь, актуальность применения антенного устройства увеличилась. С 60-х годов ХХ столетия на то время узнаваемый инженер Харченко выставил напоказ конструкцию из 2 ромбов. Такое устройство позволяло ему ловить эфиры США.
Это двойной квадрат из толстой медной проволоки. Квадраты соединяются за счет незамкнутых углов между собой, в этом месте подсоединяется кабель от ТВ. Для повышения направленности сзади монтируется решетка из материала, способного проводить ток.
Периметр квадратов равен длине волны, на которую настраивается прием. Около 12 мм должен составлять диаметр проволоки для трансляции от 1 до 5 телеканалов. Конструкция получается далеко не компактная, в случае сборки для радиосвязи и ТВ метрового диапазона до 12 каналов.
Чтобы облегчить устройство, задействовалась прокладка 3 проводами меньшего сечения. Несмотря на это размер и масса оставались внушительными.
Второе дыхание рассматриваемая антенна получила, когда появилось эфирное вещание в ДМВ диапазоне. Большинству известны ромбы, треугольники и прочие самодельные фигуры в виде антенных устройств для получения сигнала дециметровых волн. Такого плана антенны весели на балконах, окнах как частных домов, так и многоэтажных сооружений.
В начале нулевых американский профессор Тревор Маршалл выступил с предложением использовать данную конструкцию в сетях Bluetooth и Wi-Fi.
Биквадратная антенна – это также антенное устройство советского инженера. Данный вариант создается по тем же принципам, что и обычный биквадрат. Отличительной чертой является то, что в вершинах квадратов вместо углов находятся дополнительные квадраты.
Что касается размеров данных квадратов, они идентичны обычным. Это позволяет избежать дополнительных вычислений. Достаточно задействовать расчет стандартного биквадрата.
Напомним, что провода в том месте, где они пересекаются, требуют изоляции друг от друга.
Необходимые материалы и инструменты
Телевизионная антенна Харченко для DVB T2 своими руками достаточно экономна. Для того чтобы собрать конструкцию, потребуются такие детали как:
- Проволока;
- Коаксиальный кабель;
- Деревянная рейка.
Что касается инструментов: плоскогубцы, молоток, острый нож. В случае, если антенное устройство вы планируете прикрепить к стене или другой поверхности, вероятней всего потребуется дрель для крепления.
Расчет антенны
Перед тем как приступать к созданию конструкции, потребуется провести расчет антенны Харченко. Это позволит с максимальной точностью собрать эффективное устройство. Размеры зигзагообразной антенны DVB T2 отыгрывают весомую роль в увеличении приема сигнала.
Поскольку технологии шагнули вперед, теперь отсутствует необходимость листать справочники, отыскивать формулы для вычисления габаритов. А тем более проводить сложные математические вычисления для того, чтобы правильно разработать эскиз или же будущий чертеж.
После этого получаете информацию: о необходимой длине медного провода, его сторонах, диаметре.
Сборка антенны Харченко для цифрового ТВ
Пошаговая инструкция, которая позволит оперативно собрать своими руками антенну Харченко для цифрового телевидения:
- Определите поляризацию и частоту волны. Устройство должно быть линейным.
- Биквадратный тип антенного устройства в виде зигзага изготовляется из меди. Все элементы расположены на углах, одним из них они соприкасаются. Для поляризации горизонтального типа восьмерка должна стоять стоймя. Если делать вертикальную поляризацию, то конструкция ложится на бок.
- Сторона квадрата рассчитывается по специальной формуле – длина волны, которая поделена на четыре.
- Представьте конструкцию, она должна быть овальной формы, при этом стянута по центру поперек большей стороны. Бока не соприкасаются, но находятся в непосредственной близости друг к другу.
- Антенный кабель подводим к точкам сближения с обеих сторон. Потребуется заблокировать одно направление диаграммы, для этого монтируется плодный экран, изготовленный из меди, он будет находиться на удалении 0,175 от длины рабочей волны. Его следует насадить на оплетку кабеля.
Что касается рефлектора, то ранее он изготовлялся из текстолитовых плат, которые покрывались медью. Сегодня эту комплектующую производят из металлических пластин. Именно по такому принципу и делается конструкция для приема цифрового телевидения. Ничего сложного. Все необходимое есть под рукой.
Тестирование антенны
Устройство создано, самое время проверить эффективность проделанной работы. Чтобы протестировать качество приема волнового канала, необходимо подключить антенну к ресиверу. Включите телевизор и приемник.
Откройте главное меню приставки, выберите автоматический поиск каналов. В среднем этот процесс займет всего лишь несколько минут. Найти каналы можно и вручную, но для этого придется вводить их частоту. Чтобы протестировать конструкцию Харченко для телевизора, достаточно просто оценить качество трансляции. Если каналы показывают хорошо, значит, работа выполнена правильно.
Как быть, если видны помехи? Поворачивайте телеантенну и следите за тем, улучшается ли качество картинки. Когда оптимальное расположение будет определено, просто зафиксируйте устройство. Естественно, что оно должно быть направлено в сторону ТВ вышки.
Обратите внимание.
Практические конструкции радиолюбительских антенн
Коаксиальный кабель используется для передачи радиочастотных электрических сигналов. Радиолюбителями применяется для питания антенн, но можно построить и сами антенны из этого кабеля. Так даже небольшие куски, длиной от 2 до 5 метров, пойдут в дело, кстати их можно недорого купить на разного рода "развалах", да и в радиолюбительском хозяйстве найдутся невостребованными такие обрезки, потому что для питания антенн они слишком коротки, а если скручивать их и потом пытаться использовать как "цельный" кабель, то по крайней мере это будет совсем нецелесообразно.
Коаксиальный кабель, по сравнению с медным проводом такой же толщины, который также широко используется радиолюбителями в антенностроении, имеет преимущества. Кабель по цене будет дешевле медного провода, он легче, и, что конечно очень важно, обладает достаточной механической прочностью для построения антенн.
Экранирующую оплётку кабеля можно паять паяльником небольшой мощности (для антенных, зачастую уличных работ - это важно), а внешняя оболочка коаксиального кабеля обеспечивает его многолетнюю работу в условиях атмосферных воздействий, так как она для этого специально была разработана.
ДИПОЛЬНАЯ КОАКСИАЛЬНАЯ АНТЕННА
Антенна, показанная на рисунке 1, является симметричной антенной независимо от её подвеса - вертикального или горизонтального. Оптимальным вариантом питания такой антенны будет питание её через симметрирующее устройство, которое можно сделать из такого же коаксиального кабеля, как и сама антенна.
Наиболее простая антенна из коаксиального кабеля - это обычный вертикальный или горизонтальный диполь (рис.1).
Для питания этой антенны подойдёт коаксиальный кабель с волновым сопротивлением 50 или 75 Ом.
В табл. 1 приведены значения длин плеч диполя для диапазонов от 2 до 20 метров.
Вследствие относительно большой толщины антенна обладает достаточно большой широкополосностью в этих диапазонах.
Поэтому, при точном соблюдении размеров, указанных в табл. 1. антенна настройки не требует.
Конструкция простого симметрирующего устройства показана на рисунке 2, а в таблице 2 приведены данные его длин для работы в диапазонах от 2 до 20 метров.
Длины отрезков кабеля симметрирующего устройства указаны для коаксиального кабеля с полиэтиленовым заполнением и коэффициентом укорочения, равным 0,66. Такое симметрирующее устройство подойдёт и для питания дипольных антенн сделанных из обычного провода.
РЕЗОНАТОРНАЯ ДИПОЛЬНАЯ АНТЕННА
Более эффективную резонаторную антенну из коаксиального кабеля можно построить согласно рисунку 3. Эта антенна представляет собой вариант обыкновенного петлевого диполя сделанного из коаксиального кабеля.
Первые упоминания о такой антенне появились в литературе ещё в 50-х годах, очевидно к тому времени можно отнести и изобретение этой антенны. Как и для многих других антенн, имя её изобретателя точно указать не представляется возможным, очевидно, с распространением коаксиального кабеля такая антенна была изобретена практически одновременно и независимо в разных странах.
Резонаторная антенна иногда используется как составная часть некоторых сложных антенн СВЧ-диапазона. Эта дипольная антенна работает как обычный классический петлевой диполь. Длина плеч антенны "С" составляет четверть длины волны. Длина плеч антенны "А" составляет четверть длины волны в коаксиальном кабеле. Отрезки "В", выполненные из короткозамкнутых отрезков коаксиального кабеля, удлиняют плечи антенны "А" до четвертьволновой длины. Отрезки "В" могут быть сделаны из отрезков медного провода.
Полоса пропускания антенны ограничена с одной стороны полосой пропускания диполя образованного частью "С", а с другой стороны полосой пропускания четвертьволнового резонатора "А". Однако, резонаторный диполь имеет работоспособность в полосе частот любительских УКВ и KB диапазонов. Теоретически входное сопротивление резонаторного диполя равно волновому сопротивлению коаксиального кабеля, из которого он сделан. Вот это и позволяет использовать для его питания такой же коаксиальный кабель, как и тот из которого сделана антенна, что еще более увеличивает её универсальность.
Резонаторная антенна является симметричной, и для её питания целесообразно использовать симметрирующее устройство, показанное на рисунке 2. Размеры резонаторной дипольной антенны для работы в диапазонах от 2 до 20 метров приведены в таблице 3.
НЕСИММЕТРИЧНЫЕ ВЕРТИКАЛЬНЫЕ АНТЕННЫ ИЗ КОАКСИАЛЬНОГО КАБЕЛЯ
Несимметричная вертикальная антенна отличается от симметричной тем, что одно её плечо или часть выполнено отличным образом от другой части, или тем, что на одну из её частей влияние посторонних предметов будет гораздо больше, чем на другую.
Наиболее простая конструкция несимметричной антенны из коаксиального кабеля показана на рис. 4. Здесь вертикальная часть антенны с помощью капроновой веревки может быть подвешена вертикально между двумя опорами - деревьями, мачтами других антенн (рис. 4А), или подвешена наклонно с помощью капронового шнура к одной из опор (рис. 4Б). Противовес штырьевой антенны, сделанной из коаксиального кабеля, может находиться в непосредственной близости от земли. Для вертикальной антенны противовес целесообразно выполнить как показано на рисунке 5.
В данном случае он сделан из четвертьволнового изолятора-резонатора "А", который удлинен до резонансной частоты, необходимой для работы противовеса, отрезком "В". Отрезок "В" можно сделать как из коаксиального кабеля, так и из медного провода. Длины частей "А" и "В" приведены в табл. 4. Таблица с учетом использования коаксиального кабеля с коэффициентом укорочения 0,66.
Вертикальная антенна из коаксиального кабеля, с четвертьволновым резонатором в противовесе, обладает преимущества перед вертикальной антенной с обычными противовесами. Полотно всей антенны получается электрически замкнуто, что делает её работу безопасной во время грозы, четвертьволновый резонатор имеет малое сопротивление для нерезонансных частот, а это обеспечивает дополнительную частотную селекцию при приеме и фильтрацию гармоник в антенной системе при передаче.
Вертикальная антенна из коаксиального кабеля, с одним противовесом, расположенным под углом 90° к штырю имеет сопротивление, близкое к 40 Ом, для изготовления и питания этой антенны подходит кабель с волновым сопротивлением 50 Ом.
Если для питания антенны используется 75-омный коаксиальный кабель, можно согласовать антенну при помощи укорачивающего конденсатора.
ПРОСТАЯ НЕСИММЕТРИЧНАЯ АНТЕННА
Из коаксиального кабеля можно сделать очень простую несимметричную антенну. Впервые в радиолюбительской литературе она была описана W6SA1 в 1956 году. Эта антенна получила название - антенна "Slim cobra". Её различные модификации время от времени появляются в радиолюбительской литературе.
Это чисто радиолюбительская антенна, так как при обзоре достаточно многих источников, не попадались упоминания о её использовании в профессиональной связи.
На рис. 7 показана классическая антенна W6SA1. Она полностью сделана из коаксиального кабеля, на длине кабеля 0,24 длины волны снят экран. Это излучающая часть антенны. На расстоянии 0,27 длины волны от излучающей части на экране выполнен высокочастотный дроссель из 5-7 ферритовых колец. Кольца можно закрепить на кабеле при помощи изоляционной ленты. Проницаемость феррита колец некритична. Этот дроссель может обеспечить работу антенны при подводимых к ней мощностях 100 - 200 Вт. Больший уровень мощности на нижних KB диапазонах, и меньший уровень на верхних. При превышении указанной мощности ферритовые кольца могут перегреться и рассыпаться.
Если все же предполагается работать на больших мощностях, дроссель целесообразно выполнить бескаркасным, намотав 10-20 витков этого же коаксиального кабеля на оправку диаметром 30-60 мм. Но, конечно, такой дроссель более громоздок, чем на ферритовых кольцах.
В однопроводной кабельной антенне длина излучающей части с учетом коэффициента укорочения, равна длине излучающей части классической вертикальной антенны, длина "земли" однопроводной кабельной антенны немного больше длины классического противовеса.
Это связано с тем, что при протекании земляных токов отсутствует коэффициент укорочения, который имеет место в дипольных и несимметричных вертикальных антеннах.
На практике опытным путем выведено, что минимальный КСВ антенны, сделанной из 50-омного кабеля, будет при расположении дросселя на расстоянии 0,27 длины волны.
Антенна может работать в полевых условиях, её можно легко установить в качестве вспомогательной антенны, просто "бросив" из окна верхнего этажа на дерево, или другой дом, при этом антенна не нуждается в настройке.
В таблице 5 приведены размеры антенн для работы в диапазонах от 2 до 40 метров.
КОАКСИАЛЬНЫЕ ВЕРТИКАЛЬНЫЕ АНТЕННЫ
Основное преимущество антенн коаксиального типа - это расширенная полоса частот, образованная отвесно расположенным коаксиальным кабелем с произвольным волновым сопротивлением. Нижний конец центральной жилы кабеля соединен с системой заземления, а верхний конец центральной жилы припаян к оплетке кабеля.
Схема коаксиальной вертикальной антенны
(Rv - сумма сопротивлений потерь)
Длина кабеля (излучателя) рассчитывается из расчета 1/4λ умноженная на величину коэффициента укорочения кабеля (обычно этот показатель равен 0,66).
Таким образом, получается коаксиальная замкнутая четвертьволновая линия, действующая как параллельный резонансный контур. Радиоволны излучаются только экраном кабеля, но вследствие малого отношения l/d его коэффициент укорочения близок к 0,95, и потому он слишком короток для четвертьволнового резонанса.
Чтобы получить четвертьволновый Groundplane, требуется длину L1 нарастить отрезком L2 до резонансной длины в 1/4λ.
Например:
Используется коаксиальный кабель с коэффициентом укорочения Vk = 0,66. Геометрическая четверть длины волны L1=0,25λ х 0,66 = 0,165λ.
Если для экрана кабеля принять с учетом его отношения l/d коэффициент укорочения V=0,95, то нормальная длина составит L1 + L2 = 0,25λ х 0,95 = 0,2376λ, а длина отрезка L2 = 0,2376λ - 0,165λ = 0,0725λ.
При резонансе встроенный четвертьволновый шлейф не работает из-за очень высокого входного сопротивления (параллельный резонансный контур). Если повысить частоту передатчика, то отрезок L1 + L2 окажется слишком длинным - иначе говоря, на нем появится индуктивная реактивная составляющая. Одновременно станет чрезмерно длинной и короткозамкнутая четвертьволновая коаксиальная линия (шлейф). Линия, превосходящая четверть длины волны, оказывает емкостное действие, и в результате индуктивная составляющая отрезка излучателя и емкостная реактивность четвертьволнового шлейфа взаимно компенсируются, а сопротивление излучению возрастает.
С понижением частоты передатчика происходит обратное: отрезок излучателя становится емкостным, а шлейф - индуктивным, что также приводит к взаимной компенсации реактивных составляющих.
Благодаря такой способности четвертьволновой линии частотная полоса антенны расширяется. Сверху её ограничивают нежелательные изменения диаграммы направленности, а снизу - резкое падение сопротивления излучения.
Благодаря подобной широкополосности длину элементов антенны не обязательно точно выдерживать. Для повышения КПД необходимо очень хорошая система заземления.
DL2FA подробно описал коаксиальные антенны данного типа.
Если коэффициент укорочения коаксиального кабеля равен 0,66, то его геометрическая длина составит 0,25λ х 0,66 = 0,165λ; это длина излучателя, поскольку никакие способы удлинения этого элемента не применялись. Сопротивление излучения этого варианта антенны приблизительно равно 13 Ом. Для достижения высокого КПД антенны сопротивление потерь должно быть тем ниже, чем меньше сопротивление излучения.
Более благоприятные условия создает применение коаксиального кабеля с полувоздушным диэлектриком и коэффициентом укорочения равным 0,82. Тогда длина кабеля L1 = 0,25λ х 0,82 = 0,205λ, с величиной сопротивления уже равной 20 Ом. Благодаря действию коаксиального четвертьволнового шлейфа входное сопротивление остается активным в широкой области частот, а его величина изменяется вместе с сопротивлением излучения.
С помощью омега-согласующего звена осуществляется согласование с волновым сопротивлением практически любого кабеля.
Типы вертикальных коаксиальных антенн:
а) - укороченная Grondplane;
б) - полноразмерная Grondplane;
в) - сильно укороченная Grondplane, с удлиняющей катушкой L и концевой ёмкостью CD
Коаксиальные антенны можно применять как многодиапазонные. В этом случае следует помнить об изменениях вертикальной диаграммы направленности с переходом от одного диапазона к другому и сопротивления излучения, а также о необходимости подстройки омега-образного звена при переключении диапазонов.
Коаксиальный кабель излучателя нуждается в искусственной или естественной опоре. Идеальным решением была бы изоляционная труба с коаксиальным кабелем внутри. Иногда можно протянуть кабель между двумя высоко расположенными опорными точками (например, на деревьях).
Из разных источников
tagPlaceholder Tags:
В настоящее время почти всё телевизионное вещание перешло на трансляцию в дециметровом диапазоне. Это обусловлено тем, что волны этого диапазона малочувствительны к влиянию внешних помех и оборудование, применяемое для обеспечения трансляции в этом диапазоне, обладает невысокой стоимостью . В качестве диапазона для использования цифрового телевидения Т2 был выбран именно он.
Дециметровые волны (ДМВ) располагаются в диапазоне радиоволн, имеющих длину волны от одного метра до 10 см, и лежат в частотах от 300 МГц до 3 ГГц. Для приёма ДМВ применяются широкополосные антенны направленного действия они могут осуществлять приём телетрансляций на удалении 60-70 км от телецентра.
Особенности приёма ДМВ
Необходимо понимать, что чёткого различия между профессиональными и домашними антеннами не существует. Профессиональные антенны для телевизионного режима имеют узкую диаграмму направленности, а значит и больший коэффициент усиления. Благодаря этому они имеют более усложнённую , с множеством элементов конструкцию, чем домашние.
Перечислим основные части, из которых состоит антенна:
- фидер;
- рефлектор;
- вибратор;
- директор.
В близости от передатчика антенна может ставиться внутри помещения или снаружи. В отдалении, конечно, нужно ставить снаружи: на стену, балкон, крышу, мачту. Обычно в удалении от ретранслятора антенна размещается на высоте 8-15 м на мачте.
Симметрирование антенн
Симметрирующие устройства устраняют попадание токов
радиочастоты на внешнюю площадь наружного проводника (оплётки) коаксиального провода. Подключать без такого устройства нельзя, так как это приводит к искривлению диаграммы направленности антенны и уменьшению помехоустойчивости приёма. Когда входное сопротивление антенны отличается от волнового сопротивления провода, то такое устройство применяется и как согласующее.
Согласующее устройство для антенны своими руками выполнить несложно. Обычно применяют четвертьволновой мостик или волновое U-колено. Мостик представляет собой двухпроводную короткозамкнутую линию с величиной длины Lcp/4, подключённую к зажимам вибратора. Мостик состоит из двух трубок, изолятора и короткозамкнутого шунта. Через одну из трубок (например, левую) пропускается кабель. Внешний проводник (оплётка) подключается к левой трубке вибратора и левой трубке мостика, центральный контакт - к правой трубке вибратора .
Волновое колено выполняется из кабеля и состоит из двух отрезков с волновым сопротивлением 75 Ом, соответственно длиной Lc/4 и Lc/3, где Lc средняя длина волны в кабеле. Выдерживать определённое расстояние между кабелями не нужно. Рабочая полоса частот составляет 12- 15 процентов.
И также может использоваться проволочный трансформатор . Он трансформирует входной импеданс антенны в импеданс равный 73 Ом. Две пары катушек трансформатора намотаны поочерёдно на двух каркасах диаметром 5- 7 мм. Намотка непрерывная, в два провода. Промежуток между каркасами 15-20 мм. Монтаж выполняется на металлической плате, к концам которой припаиваются оплётка фидера и концы обмоток.
Проволочная антенна
Самую простую конструкцию можно выполнить из куска медной проволоки . Такая антенна представляет собой петлевую рамку, которая состоит из двух разделённых зазором проводников. В случае использования мачты, крепление осуществляется с помощью изоляционной пластины, например, гетинакс, покрытый лаком или текстолит. Место подключения кабеля при использовании на улице следует закрыть от прямого попадания атмосферных осадков.
Основная операция будет заключаться в расчёте длины петли. Для этого необходимо знать частоту передачи эфирного сигнала. Длина волны, соответствующая несущей частоте изображения f, вычисляется по формуле L = 300/f. Например, для частоты 600 МГц это значение будет L = 300/600= 0,5 м. То есть длина петли составит 50 см.
Алюминиевый диск
Для изготовления нам понадобится:
- алюминиевый диск толщиной 1 мм;
- печатная плата из стеклотекстолита толщиной 1 мм;
- согласующий трансформатор;
- кабель с волновым сопротивлением 75 Ом.
В алюминиевом диске диаметром 356 мм, с отверстием посередине с диаметром 170 мм, делается пропил 10 мм. Вместо выпиленного куска устанавливается печатная плата, к которой припаивается согласующий трансформатор. Вместо него можно установить усилительное устройство, взятое из комплекта, идущего с польской антенной.
Волновой канал
Несложная по конструкции высокоэффективная антенна направленного действия, которая может быть использована практически во всём диапазоне телевизионного вещания. Антенна представляет собой активный полуволновой вибратор (обычно петлевой), рефлектор из нескольких директоров, укреплённых на основании стрелы, зафиксированные скобами или сваркой. Вибратор со стрелой закрепляется на мачте. Соединение кабеля и симметрирующе-согласующего U образного колена к активному вибратору
производится с помощью специальной коробки.
Полуволновое колено выполняется из отрезков коаксиального кабеля длиной равной средней длины волны поделённой на два. U-колено является сразу как симметрирующим устройством, так и трансформатором сопротивлений: оно изменяет входное сопротивление петлевого вибратора 292 Ом до 73 Ом, что даёт возможность обеспечить согласование вибратора с фидером. Оплётки кабеля колена нужно спаять между собой, а также с оплёткой фидера. Длина отрезка используемого провода примерно будет около 185 мм.
Расчёт
ДМВ антенны вибраторы изготавливаются из трубок диаметром от 14 до 25 мм, несущую стрелу 18-35 мм. Мачта может быть изготовлена из трубок диаметром 40-50 мм, со стенкой 3-4 мм или деревянного бруса 60×60 мм.
Расстояние между элементами устройства можно рассчитать в специально созданных для этого программах: Antwu 15, 4K6D и т. п. Эти утилиты русифицированные , разобраться будет нетрудно.
Зигзагообразное устройство
Несложная в изготовлении антенна широкого диапазона. Работает в двукратной полосе частот. Конструкция представляет собой две вертикальные рейки, закреплённые на диэлектрической стойке. На верхнем и нижнем конце стойки крепят стальные планки. Планки такого же вида, но через изоляционные шайбы, закрепляют на концах реек. На стойке между рейками располагают непроводящую пластину, на которой установлены две пластины из проводника
.
Кабель диаметром 3-4 мм соединяют со стальными планками. Его также подпаивают к нижней планке. Провод прокладывают параллельно стороне внутреннего кабеля нижней рамки и припаивают к планкам (оплётку - слева, центральный проводник справа).
Для упрощения конструкции можно использовать только один ромб, зигзаг. Размер такого ромба составит 340×340 мм. Расстояние между двумя металлическими планками в центре ромба берут около 10 мм. В качестве материала применяют алюминиевые, медные или латунные трубки, или полоски шириной 6-10 мм.
Усилитель
Для улучшения приёма телевизионного эфира часто применяют антенну с активным усилителем сигнала. Обычно такой усилитель не нуждается в настройке и выполняется на малошумящих транзисторах с усилением около 20 дБ.
Для того чтоб изготовить усилитель ТВ сигнала своими руками, понадобится печатная плата и следующий перечень радиоэлементов:
- Резисторы: R1, R5-220 Ом; R2, R6-8,2 кОм; R3-3,3 кОм; R4, R8-22 Ом; R7- 1,5 кОм.
- Конденсаторы: C1-0,01 мкФ; C2, C4, C6-220 пФ; C3, C5-100 нФ.
- Транзисторы: VT1, VT2 S790T.
Схема антенного усилителя для телевизора своими руками будет выглядеть так:
https://masterkit.ru/images/magazines/3_SH3 04 .gif
Усилитель выполнен на транзисторах S790T по схеме с общим эмиттером и имеет две корректирующие цепочки R1, C3 и R5, C5. Устройство собирается на двух усилительных каскадах. Центральная жила входного кабеля подпаивается на вход конденсатора C2, а оплётка экрана на общую землю. Усиленный сигнал снимается с выхода конденсатора C6.
Усилитель для антенны распаивают на отдельной независимой плате, радиоэлементы на ней устанавливаются навесным способом. Крепят плату посередине антенны, такое расположение позволяет эффективно принимать сигнал.
Рамочная антенна
Самодельное устройство будет состоять из следующих элементов:
- алюминиевые полосы размером 320 мм;
- мачта;
- рефлектор;
- усилительное устройство;
- кабель.
Вначале собирается рамка из четырёх полос. Крепление между собой осуществляется с помощью винтов. В середину рамки устанавливается крестовина. От центра каждая часть крестовины укорачивается на 5 мм. Ближайшие друг к другу части обрезанных пластин соединяются проводником, образовывая два внутренних, разделённых квадрата. К этим пластинам припаивается кабель, к одной центральная жила, к другой оплётка. Далее антенна устанавливается на мачте, и крепится усилитель.
Логопериодическая
Такая антенна выделяется хорошим согласованием с коаксиальным кабелем и узкой диаграммой направленности, что позволяет принимать телевизионный сигнал на значительном удалении.
Антенна состоит из двухпроводной симметрично распределённой линии, образованной из одинаковых трубок, лежащих параллельно друг другу. На эти трубки устанавливаются полувибраторы в количестве семи штук, при этом направление их чередуется на противоположное относительно предыдущего.
Кабель с волновым сопротивлением 75 Ом прокладывается в одну из линий, концы труб в месте входа фидера соединяются пластинкой из проводника. Экран кабеля распаивается при его выходе из линии, а центральная жила припаивается к лепестку, установленном на заглушке другой трубы. Расстояние между вибраторами выбирают от начала 80, 94,77, 63, 52, 43, 35 мм, а их размер соответственно 160, 131, 107, 88, 72, 60, 49 мм.
Польская
Если выполнить самостоятельно усилитель нет возможности или желания, можно приобрести готовый. Особой популярностью пользуются те, что стоят в так называемых польских антеннах, например, фирмы Sowar. Польская антенна работает в широкополосном диапазоне, т. е. может принимать дециметровый и метровый сигнал. Однако, в том виде в котором она есть, она не очень приспособлена для приёма цифрового телевидения DVB-T, поэтому для её использования рекомендуется выполнить доработки.
Всё дело в том, что входное сопротивление усилителя выше сопротивления антенны. Для начала убираем длинные метровые активные вибраторы или укорачиваем их до размеров дециметровых, затем удаляем полотно рефлектора от активных вибраторов. Таким образом, изменяется сопротивление антенны. Из усилителя желательно выпаять и узел согласования, кольцо из феррита. Это поможет расширить диапазон, увеличит сопротивление, изменит частотную характеристику.
Баночная
Эта оригинальная антенна, которую просто сделать самостоятельно, не уступит по параметрам логопериодической антенне. Собирается из двух консервных банок. Банки берутся размерами 75×95 мм. С помощью двух полосок стеклотекстолита банки соединяются путём пайки. Одна полоска сплошная, а на второй делается разрыв в который подпаивается кабель. Принцип работы её основан на свойстве симметричного широкополосного вибратора, за счёт чего она обладает большим коэффициентом усиления.
Рассмотренные виды антенн без проблем можно подключать к всевозможным приставкам для приёма цифрового телевидения и даже фм диапазона.