Простая самодельная антенна для приема цифрового телевидения. Самодельная телевизионная антенна: для DVB и аналогового сигнала — теория, типы, изготовление Дециметровые антенны тв своими руками

Когда-то хорошая телевизионная антенна была дефицитом, покупные качеством и долговечностью, мягко говоря, не отличались. Сделать антенну для «ящика» или «гроба» (старого лампового телевизора) своими руками считалось показателем мастерства. Интерес к самодельным антеннам не угасает и в наши дни. Ничего странного тут нет: условия приема ТВ кардинально изменились, а производители, полагая, что в теории антенн ничего существенно нового нет и не будет, чаще всего приспосабливают к давно известным конструкциям электронику, не задумываясь над тем, что главное для любой антенны – ее взаимодействие с сигналом в эфире.

Что изменилось в эфире?

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

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

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

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

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

Требования к антеннам

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

Такие ее параметры, как коэффициент направленного действия (КНД) и коэффициент защитного действия (КЗД) ныне определяющего значения не имеют: современный эфир очень грязный, и по малюсенькому боковому лепестку диаграммы направленности (ДН), хоть какая-то помеха, да пролезет, и бороться с ней нужно уже средствами электроники.
Взамен особое значение приобретает собственный коэффициент усиления антенны (КУ). Антенна, хорошо «облавливающая» эфир, а не смотрящая на него сквозь маленькую дырочку, даст запас мощности принятого сигнала, позволяющий электронике очистить его от шумов и помех.
Современная телевизионная антенна, за редчайшими исключениями, должна быть диапазонной, т.е. ее электрические параметры должны сохраняться естественным образом, на уровне теории, а не втискиваться в приемлемые рамки путем инженерных ухищрений.
ТВ-антенна должна согласовываться в кабелем во всем своем рабочем диапазоне частот без дополнительных устройств согласования и симметрирования (УСС).
Амплитудно-частотная характеристика антенны (АЧХ) должна быть возможно более гладкой. Резким выбросам и провалам непременно сопутствуют фазовые искажения.

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

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

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

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

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

О вибраторных антеннах

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

О спутниковом приеме

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

О параметрах антенн

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

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

Примечания:

Если антенна диапазонная, мощности считаются на частоте полезного сигнала.

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

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

О тонкостях изготовления

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

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

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

О пайке кабеля

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

Виды антенн

Всеволновая

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

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

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

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

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

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

Пивная всеволновка

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

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

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

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

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

Видео: изготовление простейшей антенны из пивных банок

«Логопедка»

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

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

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

Расчет цифровой ЛПА имеет особенности:

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

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

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

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

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

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

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

Видео: антенна для цифрового ТВ DVB T2

О линии и мачте

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

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

Об антенне «Дельта»

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

Антенна “Дельта”

Зигзаг в эфире

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

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

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

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

Народный зигзаг

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

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

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

Видео: пример двойной треугольной антенны

Волновой канал

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

О «полячках» и усилителях

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

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

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

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

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

С чего начать?

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

(2 оценок, среднее: 4,00 из 5)

сказал(а):

А на крыше был приём удовлетворительный на Полячку. До телецентра у меня километров 70 – 80. Вот такие у меня проблемы. С балкона удаётся поймать с 30 каналов штук 3 – 4 и то с “кубиками”. Я иной раз смотрю телеканалы с интернета на компьютере в своей комнате, а жена в своей на телевизор не может нормально смотреть свои любимые каналы. Соседи советуют провести кабельное, но за него надо платить каждый месяц, а я уже и так плачу за интернет, а пенсия не резиновая. Всё её тянем, тянем и на всё не хватает.

Пётр Копитоненко сказал(а):

Поставить антенну на крыше дома не получается, соседи ругаются, что я хожу и ломаю рубероидное покрытие крыши и у них потом протекает потолок. Вообще то я очень “благодарен” тому экономисту, который получил себе премию за экономию.Придумал убрать с домов дорогостоящую двускатную крышу и заменить её плоской крышей прикрытой плохим рубероидом. Экономист получил денежки за экономию, а люди на последних этажах теперь всю жизнь мучаются. Вода течёт им на головы и на кровати. Они каждый год меняют рубероид, а он за сезон приходит в негодность. В морозную погоду он даёт трещины и дождевая вода и снеговая течёт в квартиру, даже если по крыше никто и не ходит!!!

Сергей сказал(а):

Приветствую!
Спасибо за статью, а автор-то кто (подписи не вижу)?
ЛПА по приведённой выше методике работает отлично, ДМВ 30 и 58 каналы. Проверено в городе (отражённый сигнал) и за городом, расстояния до передатчика (1 кВт) соответственно: 2 и 12 км примерно. Практика показала, что в диполе “В1” острой необходимости нет, а вот ещё один диполь перед самым коротким сказывается существенно, судя по интенсивности сигнала в %. Особенно в условиях города, где надо ловить (в моём случае) отражённый сигнал. только я сделал антенну с “КЗ”, так получилось, просто не оказалось подходящего изолятора.
В общем, рекомендую.

Василий сказал(а):

ИМХО: народ ищущий антенну для приема ЭЦТВ, забудьте про ЛПА. Эти широкодиапазонные антенны были созданы во второй половине 50-х годов (!!) прошлого века для того, чтобы находясь на берегах советской Прибалтики ловить забугорные телецентры. В журналах того времени это стыдливо называли «сверхдальним приемом». Ну очень любили на Рижском взморье ночью смотреть шведское порно…

В плане назначения тоже самое могу сказать про «двойные, тройные и т.д. квадраты», а также любые «зигзаги».

По сравнению с аналогичным по диапазону и усилению «волновым каналом» ЛПА более громоздки и материалоемки. Расчет ЛПА сложен, замысловат и похож скорее на гадание и подгонку результатов.

Если в вашем регионе ведется вещание ЭЦТВ на соседних ДМВ каналах (у меня 37-38) то лучшее решение разыскать в сети книгу: Капчинский Л.М. Телевизионные антенны (2-е издание, 1979) и изготовить «волновой канал» для группы каналов ДМВ (если у Вас вещание выше 21-41 каналов, то придется пересчитывать) описанный на стр 67 и далее (рис. 39, табл 11).
Если до передатчика 15 – 30км антенну можно упростить, сделав ее четырех – пять элементной, просто не устанавливая директоры Д, Е и Ж.

Для совсем близких передатчиков рекомендую комнатные антенны, кстати в той же книге на стр. 106 – 109 приведены чертежи широкодиапазонных комнатных «волнового канала» и ЛПА. «Волновой канал» визуально меньше, проще и изящней при большем усилении!

Нажимая кнопку «Добавить комментарий», я соглашаюсь с сайта.

Современный рынок предлагает огромный ассортимент антенн для приема эфирного телевидения. Существует два основных вида этих изделий, позволяющие осуществлять прием метрового и дециметрового диапазона радиоэфира. Также их можно разделить по месту использования на наружные и комнатные. Принципиально они мало чем отличаются. Здесь в первую очередь делается упор на размер и сохранение необходимых параметров под воздействием погодных условий. В этой статье мы обсудим существующие виды данных изделий, рассмотрим, какие у них параметры, как проводить тестирование. А для любителей мастерить расскажем, как изготавливается дециметровая антенна своими руками.

А в чем разница?

Попробуем объяснить в двух словах, как определить, какого вида изделие находится перед вами. Антенна дециметрового диапазона внешне напоминает лесенку. Устанавливают их параллельно земле. Метровые представляют собой скрещенные алюминиевые трубки. Внешний вид обоих типов представлен на фото ниже. Существуют также и комбинированные антенны, когда совмещены и «лесенка», и перекрестные трубки.

Проблема выбора

Казалось бы, все просто. Однако при этом перед покупателем возникает вопрос о том, как правильно выбрать устройство, на какие параметры обращать внимание. Вообще лучше всего антенны ТВ тестировать непосредственно в тех условиях, в которых им предстоит работать. Прохождение радиосигнала зачастую бывает индивидуальным для той или иной местности. Так, изделие в лабораторных условиях показывает одни результаты, а в «полевых» - совсем иные. Существует определенная тактика, позволяющая тестировать как метровые, так и дециметровые ТВ-антенны. Однако, выбирая такое изделие в магазине, мы не имеем возможности провести полноценное тестирование. Ни один продавец не согласится дать нам на испытания несколько различных антенн. В таком случае приходится доверять характеристикам этих изделий. И надеяться, что выбранная антенна будет выполнять свои функции согласно паспортным данным, а не реальным условиям.

Основные параметры

Антенна дециметровая характеризуется в первую очередь диаграммой направленности. Основными параметрами этой характеристики являются уровень боковых (вспомогательных) лепестков и ширина основного лепестка. Ширину диаграммы определяют в горизонтальной и вертикальной плоскостях на уровне 0,707 от наибольшего значения. Так, по этому параметру (ширине основного лепестка) диаграммы принято делить на ненаправленные и направленные. Что это означает? Если основной лепесток умеет узкую форму, значит, антенна (дециметровая) является направленной. Следующим важным параметром является помехозащищенность. Данная характеристика в первую очередь зависит от уровня задних и боковых лепестков диаграммы. Она определяется отношением выделяемой антенной мощности при условии согласованной нагрузки в момент приема сигнала с главного направления к мощности (с той же нагрузкой) при приеме с бокового и заднего направления. В первую очередь форма диаграммы зависит от количества директоров и конструкции антенны.

Что означает термин «волновойканал»?

Антенны ТВ этого типа являются весьма эффективными направленными приемниками радиосигналов. Их широко применяют в зонах явно слабого телевизионного эфира. Антенна (дециметровая) типа «волновой канал» обладает большим усилением и имеет хорошую направленность. Кроме того, эти изделия имеют сравнительно небольшие габариты, что (наравне с высоким уровнем усиления) делает ее весьма популярной среди жителей дачных поселков и других населенных пунктов, удаленных от центра. Эта антенна имеет и второе название - Уда-Яги (по имени японских изобретателей, которые и запатентовали данное устройство).

Принцип работы

Антенна дециметровая типа «волновой канал» представляет собой набор элементов: пассивного (рефлектора) и активного (вибратора), а также нескольких директоров, которые устанавливаются на общую стрелу. Принцип ее действия заключается в следующем. Вибратор имеет определенную длину, он находится в электромагнитном поле радиосигнала и резонирует на частоте принимаемого сигнала. В нем наводится На каждый пассивный элемент воздействует электромагнитное поле, что также приводит к возникновению ЭДС. В результате они переизлучают вторичные электромагнитные поля. В свою очередь эти поля наводят на вибраторе дополнительную ЭДС. Поэтому размеры пассивных элементов, а также их расстояния до активного вибратора выбираются такими, чтобы наводимая ими ЭДС за счет вторичных полей была в фазе с основной ЭДС, которая наводится в нем первичным электромагнитным полем. В таком случае все ЭДС суммируются, что обеспечивает увеличение эффективности конструкции по сравнению с одиночным вибратором. Таким образом, даже обычная комнатная может обеспечить устойчивый прием сигнала.

Рефлектор (пассивный элемент) устанавливается сзади вибратора 0,15-0,2 λ 0 . Его длина должна превышать длину активного элемента на 5-15 процентов. У такой антенны получается односторонняя направленная диаграмма в вертикальной и горизонтальной плоскостях. В результате значительно снижается прием отраженных сигналов и полей, которые приходят с тыльной стороны антенны. В случае необходимости принимать телевизионный сигнал на больших расстояниях, а также в сложных условиях, при наличии большого количества помех, рекомендуется использовать трех- и более элементную антенну, которая состоит из активного вибратора, одного либо более директоров и рефлектора.

Прямой и отраженный сигналы

В статье, посвященной волновым приемным устройством («Теле-Спутник» № 11 за 1998 год), отмечалось, что в случае, когда источником сигнала служит не стандартный (то есть не лабораторный) генератор и излучающая антенна, а сигнал транслируется телевизионной вышкой, значительную роль играют погодные условия, а также место установки приемника. Особенно это сказывается на работе изделий ДМВ-диапазона. Объясняется это тем, что в дециметровом диапазоне меньше, соответственно, огибание препятствий значительно хуже, а любые отражения сигнала играют важную роль в качестве принимаемой картинки. В частности, даже стена дома может быть отражателем волн. Так, в условиях отсутствия прямой видимости этим свойством можно воспользоваться - принимать отраженный сигнал. Однако его качество будет ниже, чем у прямого. Если уровень транслируемого сигнала высокий, но нет прямой видимости, то можно воспользоваться отраженной волной. По сути, комнатная дециметровая антенна работает именно на этом принципе. Ведь в комнате сложно поймать прямую волну, если окна выходят в обратную сторону. Поэтому, если постараться, всегда можно найти такую точку, где принимаемый сигнал будет выше. А вот в случае прямой видимости любая отраженная помеха испортит принимаемую картинку.

Методика, позволяющая сравнивать параметры антенн

Для того чтобы провести тестирование приемных устройств, им необходимо создать одинаковые условия:

1. Выбрать место установки, в котором будет работать ваша антенна. Можно воспользоваться балконом, крышей или мачтой. Главное, чтобы и высота, и место были одинаковым для всех изделий.

2. Направление на источник транслируемого сигнала следует выдерживать с точностью до трех градусов. Для этого можно сделать специальную метку на трубе крепления.

3. Измерения следует проводить при одинаковых погодных условиях.

4. Кабель, соединяющий антенну и телевизор, должен иметь одинаковые сопротивление и длину. Лучше всего использовать один провод, меняя только приемники.

Тестирование следует проводить только для изделий одного вида. Например, комнатная антенна ДМВ-диапазона не должна сравниваться с наружной или с метровыми приемниками. Следует понимать, что полевые испытания могут дать результаты, которые будут существенно отличаться от лабораторных.

Дециметровая антенна для цифрового телевидения

В последнее время в средствах массой информации все настойчивее говорится о необходимости перехода на цифровое телевидение. Многие уже сделали это, а кто-то еще размышляет. Пока что трансляция сигнала ведется в обоих режимах. Однако качество оставляет желать лучшего. В связи с этим люди интересуются, какие можно использовать дециметровые антенны для Т2. Давайте разберемся с этим вопросом. По сути, цифровое телевидение вещает на канал ДМВ-диапазона. Так что для его приема может подойти стандартная ДМВ-антенна. В магазинах часто можно увидеть приемные устройства, на которых указано, что они предназначены для цифрового телевидения. Однако это маркетинговый ход, позволяющий продать стандартную дециметровую антенну дороже, чем она стоит. Покупая такое изделие, у вас не будет гарантии того, что оно обеспечит лучший прием, чем то, что уже стоит у вас дома и работает не один год. Как мы уже говорили раннее, качество зависит в основном от уровня транслируемого сигнала и условий прямой видимости. Однако следует учитывать, что в большинстве городов используются для передачи цифрового телевидения значительно более мощные генераторы, чем для аналогового. Это делается для того, чтобы ускорить переход на новый стандарт. Ведь зрители хотят видеть четкое изображение, а не «снег» на экранах. Поэтому если в витрине выставлен приемник, на котором написано «Дециметровая антенна для DVB T2», знайте: это вовсе не значит, что перед вами какое-то особенное изделие. Просто не совсем честный продавец хочет нажиться на неосведомленном покупателе. Также следует знать, что программа перехода на новый стандарт предусматривает создание консультативных центров. В них вы можете получить исчерпывающую информацию по любому вопросу, связанному с цифровым телевидением. Все консультации даются бесплатно. В некоторых городах данное оборудование находится в тестовом режиме, поэтому сигнал может быть неустойчивым или ослабленным. Не переживайте, работники центра всегда подскажут, как решить проблему с качеством приемом сигнала.

Дециметровая антенна своими руками

Длина ДМВ-волн укладывается в промежуток от 10 см до 1 м. От этой особенности и произошло их название. на этой частоте распространяются преимущественно по прямой линии. Они практически не огибают препятствия, лишь частично отражаются тропосферой. В связи с этим дальняя связь в дециметровом диапазоне весьма затруднительна. Ее радиус не превышает ста километров. Рассмотрим пару примеров того, как сделать дециметровую антенну в домашних условиях.

Первый вариант самодельного приемника телевизионного вещания будет, так сказать, собран на колене из подручных материалов. ДМВ-каналы располагаются на отрезке от 300 МГц до 3 ГГц. Наша задача - изготовить антенну, которая будет работать именно на этих частотах. Для этого нам понадобятся две пивные банки объемом 0,5 литра. Если использовать емкость большего объема, то снизится принимаемая частота. Для монтажа понадобится какой-нибудь каркас, можно использовать доску шириной 10 см. Также можно воспользоваться обычной деревянной вешалкой, в таком случае полученную антенну можно будет подвесить на гвоздь в любом удобном месте комнаты. Кроме каркаса и банок, необходимо подготовить пару шурупов-саморезов, инструменты, коаксиальный кабель, разъем, клеммы, изоляционную ленту. На один конец кабеля надеваем телевизионный разъем и подпаиваем его. Второй конец заводим в клеммник. Далее прикрепляем шурупами к горлышкам банок клеммы. Провода должны плотно прилегать к металлу. Теперь приступим к сборке самой антенны. Для этого на горизонтальной перекладине закрепляем банки горлышками навстречу. Расстояние между ними должно составлять 75 мм. Для фиксации банок можно использовать изоляционную ленту. Все, антенна готова! Теперь следует отыскать место устойчивого приема телевизионного сигнала и повесить в этом месте нашу «вешалку».

Приемное устройство для цифрового телевидения

Этот раздел предназначается для людей, которые не желают использовать обычное (аналоговое) изделие, а хотят, чтобы для нового формата использовалась специальная дециметровая антенна. Своими руками такое приемное устройство также собирается элементарно. Для этого нам понадобятся квадратный деревянный (можно из оргстекла) каркас с диагональю 200 мм и обычный кабель РК-75. Представленный вашему вниманию вариант является зигзагообразной антенной. Она отлично себя зарекомендовала при работе в диапазоне приема цифрового телевидения. Причем она может использоваться в местах, где отсутствует прямая видимость на источник сигнала. Если у вас слабая трансляция, к ней можно подключить усилитель. Итак, приступим к работе. Зачищаем конец кабеля на 20 мм. Далее выгибаем провод по форме квадрата с диагональю 175 мм. Конец загибаем наружу под углом 45 градусов, к нему пригибается второй зачищенный конец. Плотно соединяем экраны. Зачищенная центральная жила свободно висит в воздухе. На противоположном углу квадрата аккуратно снимаем изоляцию и экран на участке 200 мм. Это будет верх нашей антенны. Теперь соединяем полученный квадрат с деревянным каркасом. В нижней части, там, где соединены два конца, следует использовать медные скобы, сделанные из толстого провода. Это обеспечит лучший электрический контакт. Вот и все, дециметровая антенна для цифрового телевидения готова. Если она будет устанавливаться снаружи, можно сделать для нее пластиковых корпус, что защитит устройство от осадков.

Аналоговое вещание, применявшееся ранее, с 2009 года полностью прекращено. Изменение формата на цифровой создало необходимость использования соответствующего приёмного устройства. Вещание цифрового ТВ ведётся в диапазоне ДМВ, который способен вмещать множество каналов, обладая компактностью и высоким качеством сигнала. Возросший уровень передачи сократил расходы на обслуживание оборудования, позволил сделать его более устойчивым к воздействию помех, хотя не все проблемы удалось решить полностью. В условиях сельской местности приём сигнала практически невозможен, а в большом городе он усложняется из-за способности железобетонных конструкций многоэтажных домов экранировать сигнал. Для уверенного приёма вполне возможно изготовить антенну для цифрового ТВ своими руками, так как её стоимость в магазине довольно высока.

Принцип действия цифровой антенны

Цифровой сигнал отличается от аналогового тем, что передаёт не саму волну, а информацию о ней . То есть состоит из непрерывного потока «координат» точек специфического графика синусоиды, передаваемой обычными аналоговыми устройствами. Это даёт возможность значительно снизить помехи и повысить качество передачи сигнала, так как сбой при передаче информации не вызывает больших проблем и спокойно корректируется при декодировании сигнала в приёмнике. В остальном технология передачи остаётся прежней - с передатчика излучаются в пространство электромагнитные колебания, они принимаются антеннами в зоне прямой видимости, на контурах которых возникает небольшое напряжение, передающееся на декодирующее устройство телевизора и превращающееся в изображение и звук.

Для приёма дециметровых волн требуется небольшой размер антенны, что выгодно отличает устройства от ранее использовавшихся огромных антенн, заполнявших собой крыши домов. Размеры цифровых антенн достаточно компактны, поэтому их можно свободно разместить в квартире, на балконе или ином, удобном для владельца и обеспечивающим качественный приём месте. Самодельная антенна имеет несложную конструкцию и вполне доступна для изготовления людям без специальной подготовки, обладающим только базовыми знаниями.

Делаем рамочную антенну своими руками

У круглой антенны для цифрового ТВ наибольшее входное сопротивление

Рамочная антенна является одним из самых простых вариантов. При этом устойчивость к помехам у такого устройства весьма высока, ведь конструкция совмещает в себе приёмную антенну и фильтр помех. Название «рамочная» говорит о специфической конфигурации - она представляет собой замкнутый контур в виде рамки круглой или прямоугольной формы. Изготавливается из медной проволоки. Также, как вариант, можно использовать кусок антенного кабеля (RG6), освобождённого от виниловой изоляции.

Расчёт

Для расчёта рамочной антенны требуется лишь определить длину провода, из которого сделана рамка . Формула для подсчёта выглядит следующим образом:

где LR - длина провода в петле,

f - волновой коэффициент, представляющий собой среднее арифметическое между величинами границ волнового диапазона. Например, если вещание ведётся в диапазоне 568–720 МГц, то f = 568 + 720 / 2 = 644.

Узнать необходимые диапазоны можно на сайтах передающих компаний или из других источников - эта информация свободно распространяется. Для расчёта используются начальная и конечная частоты. Если конечной нет, то значение f принимается равным начальной частоте.

Некоторые специалисты приводят другой вариант формулы, по которому сторона квадратной рамки равна 0,254 от длины волны (или f). То есть значение, полученное из расчёта по первой формуле, надо увеличить на 1,5 %. Разница незначительна, но в некоторых случаях она важна.

Для изготовления антенны понадобятся:

Пассатижи;
Линейка;
Паяльник;
Канцелярский нож для снятия изоляции (если используется антенный кабель).

Перечислены лишь самые основные инструменты, в зависимости от навыков и возможностей пользователя могут быть использованы другие, более подходящие для каких-либо целей приспособления.

Инструкция по изготовлению

Изготовление рамочной антенны не составляет никакой сложности. Понадобится выполнить следующие действия:

Отрезать кусок провода нужной длины. Опытные пользователи советуют сначала отрезать кусок немного длиннее, чем этого требует расчёт, чтобы имелась возможность точнее подогнать длину при формировании конфигурации антенны.
Придать антенне требуемую форму. Если используется круглая петля, то необходимо сделать как можно более ровную окружность, для квадратной рамки следует точно выдерживать длину сторон.
Концы рамки соединяются с антенным проводом от телевизора: один конец - к оплётке, другой - к центральной жиле. Для выполнения этой задачи необходим паяльник или монтажная колодка с клеммными зажимами.
Осталось установить устройство в наиболее удачном для приёма месте и настроить положение.

Как изготовить антенну Харченко

Такую антенну можо изготовить своими руками для приёма Wi-Fi

Конструкция была предложена К.П. Харченко в 1961 году. Основная задача - приём телевизионных передач, но практика показала высокую пригодность и многопрофильность изобретения. Внешняя антенна Харченко имеет форму восьмёрки с незамкнутой серединой. Она состоит из двух квадратов, а соединение с антенным проводом производится в средних точках. Таким образом, мы имеем замкнутый виток из толстой медной проволоки, имеющий специфическую форму. Отличие от рамочной конструкции состоит именно в более сложной конфигурации, позволяющей получить стабильный и уверенный приём сигнала, помехоустойчивость и надёжность . Её особенность состоит в широкополосности и возможности принимать как телевизионный, так и радиосигнал. Все зависит от расположения антенны - вертикальное даёт приём телесигнала, горизонтальное - радио.

Форма восьмёрки не является единственно возможным вариантом, можно увеличить число образующихся квадратов. Также известны варианты с образованием окружностей, треугольников и т.п. Восьмёрка используется по причине простоты изготовления и настройки, а также отсутствия помех.

Расчёт

Самостоятельный расчёт антенны Харченко не составляет особого труда, но включает в себя определение множества величин. Понадобится вычислить длину стороны квадрата, размер отражателя (рефлектора), общую длину восьмёрки от верхней до нижней точки, величину зазора между рефлектором и антенной и т.д. Поэтому самым простым и надёжным решением станет использование онлайн-калькулятора, которых немало в сети. Для получения более точного результата можно попробовать посчитать на нескольких сервисах и сравнить данные.

Необходимые инструменты и материалы

Для сборки антенны Харченко потребуются:

Толстая медная проволока сечением около 4 мм 2 ;
Алюминиевая пластина для отражателя (рефлектора). При её отсутствии в качестве рефлектора может быть использована металлическая решётка (сетка);
Пассатижи, молоток, отвёртка;
Электродрель с набором свёрл;
Паяльник, клеммная колодка;
Металлическая труба или деревянные длинные бруски для изготовления опорной конструкции (мачты).

Существует масса вариантов конструкции, для изготовления которых можно использовать различные дополнительные приспособления. По необходимости они привлекаются в рабочем порядке.

Инструкция по изготовлению

По рассчитанным данным изготавливается восьмёрка.
Соединение в средней точке спаивается, вторая точка подвергается лужению для последующего присоединения питания.
В пластине рефлектора просверливаются отверстия, в которые устанавливаются бобышки для крепления антенны.
Она закрепляется на опорных бобышках, к центральным точкам припаивается провод.
Пластина рефлектора прикрепляется к мачте. Для этого используются шурупы или хомуты, если она изготовлена из металлической трубы.
Мачта с антенной устанавливается на отведённое место.
Подключается к телевизору, настраивается оптимальное положение.

Другие варианты

Вариант конструкции антенны Сотникова из трёх квадратов

Рассмотренные варианты не являются единственно возможными. Существует множество конструкций антенн для приёма телевизионного сигнала.

Можно выделить следующие:

Трёхэлементный волновой канал. Представляет собой достаточно сложную конструкцию из горизонтальной планки, на которой установлены две поперечные полосы и рамка Т-образной формы. Вариантом такой конструкции является четырёхэлементный волновой канал, содержащий три поперечины и одну Т-образную конструкцию.
Двойной квадрат (антенна Сотникова). Имеет усиливающий коэффициент 10–13 дб, представляет собой две квадратных рамки, расположенные параллельно и соединённых между собой поперечиной. Вариантом конструкции является тройной квадрат, авторство которого принадлежит тому же Сотникову. Усиливающая способность выше - в районе 14–15 дб.
Антенна Туркина. Коэффициент усиления, которым обладает такая конструкция, составляет более 15 дб. Представляет собой шесть колец разного диаметра, закреплённых на горизонтальной диэлектрической опорной штанге. Устройство требует довольно тщательного расчёта диаметра колец и расстояния между ними.

Видео: Как сделать антенну для цифрового ТВ своими руками

Переход телевидения на цифровой формат произошёл с целью устранения помех, увеличения качества передачи, более уверенного приёма и компактности аппаратуры. Необходимость использования собственной антенны обусловлена большим количеством помех или удалением от ретранслятора. При отсутствии возможности приобретения образца заводского производства, который стоит довольно дорого и не всегда имеется в продаже, вполне можно изготовить самодельное устройство, так как в этом нет особой сложности.

Цифровое эфирное телевидение (DVB- Digital Video Broadcasting) – это технология передачи телевизионного изображения и звука при помощи цифрового кодирования видеосигнала и звука. Цифровое кодирование в отличие от аналогового обеспечивает доставку сигнала с минимальными потерями, так как сигнал не подвержен влиянию внешних помех. На момент написания статьи доступно 20 цифровых каналов, в дальнейшем это количество должно увеличиваться. Это количество цифровых каналов доступно не во всех регионах, более точно узнать о возможности ловить цифровые каналы вы можете на сайте www.ртрс.рф. Если в вашем регионе есть цифровые каналы, в таком случае осталось убедиться, что в ваш телевизор поддерживает технологию DVB-T2 (это можно узнать из документации к телевизору) или приобрести приставку DVB-T2 и подключить антенну. Возникает вопрос - Какую антенну использовать для цифрового телевидения? или Как сделать антенну для цифрового телевидения? В этой статье я хотел бы более подробно остановится на антеннах для просмотра цифрового телевидения, а в частности покажу, как самому сделать антенну для цифрового телевидения .

Первое на чем бы я хотел сделать акцент это то, что для цифрового телевидения не нужна специализированная антенна, вполне подойдет аналоговая антенна (ту которую вы использовании ранее для просмотра аналоговых каналов). Мало того, в качестве антенны можно использовать только телевизионный кабель...

На мой взгляд, самой простой антенной для цифрового телевидения является телевизионный кабель. Все крайне просто, берется коаксиальный кабель, на один конец одевается F коннектор и переходник для подключения к телевизору, а на другом конце оголяется центральная жила кабеля (своего рода штыревая антенна). Осталось только определиться, сколько сантиметров оголять центральную жилу, поскольку от этого зависит качество приема цифровых каналов. Для этого необходимо понять на какой частоте вещают цифровые каналы в вашем регионе, для этого зайдите на сайт www.ртрс.рф/when/ здесь на карте найдите ближайшую к вам вышку и посмотрите с какой частотой вещают цифровые каналы.

Более подробную информацию вы получите, если нажмете кнопку "Подробнее".

Теперь необходимо вычислить длину волны. Формула весьма простая:

где, λ (лямда) - длина волны,

c - скорость света (3-10 8 м/с)

F - частота в герцах

или проще λ=300/F (МГц)

В моем случае частота используется 602 МГц и 610 МГц, для расчета буду использовать частоту 602 МГц

Итого: 300/ 602 ≈ 0,5 м = 50 см.

Оставлять пол метра центральной жилы коаксиального кабеля это не красиво и неудобно, поэтому буду оставлять половину, можно и четверть от длины волны.

l=λ*k/2

где l - длинна антенны (центральной жилы)

λ- длина волны (высчитана ранее)

k - коэффициента укорочения, поскольку длина всего кабеля будет не большой это значение можно считать равной 1.

В итоге l=50/2=25 см.

Из этих расчетов получилось, что для частоты 602 МГц мне нужно оголить 25 см. коаксиального кабеля.

Вот результат проделанной работы

Вот как антенна выглядит, когда установлена.

Вид на антенну при просмотре телевизора.

Сегодня эфирное телевидение наиболее распространено среди пользователей. Оно работает путем улавливания излучения от вещателя на приемник. В силу ряда факторов антенна может выйти из строя, а установить новую в данный момент не представляется возможным.

В этом случае можно изготовить самодельную антенну для цифрового телевидения, которая будет принимать телевизионный сигнал не хуже заводских устройств. В данной статье будет рассмотрено изготовление разных типов антенн для цифрового ТВ своими руками под конкретные условия, для временного и постоянного использования.

Типы принимающих антенн

Телевизионная антенна - это диполярное устройство, которое может излучать и принимать сигнал в конкретном частотном диапазоне.

Сегодня для телевидения распространены несколько типов устройств:

Метрового диапазона волн (МВ-антенна, VHF) . Рассчитаны на прием эфирного аналогового вещания, который происходит в частотном диапазоне 1 - 300 МГц.
Дециметрового диапазона волн (ДМВ-антенна, UHF) . Они принимают более короткие волны излучения, которые передают сигнал на частотах 0.3 - 3 ГГц.

В UHF-диапазоне сегодня вещает телевидение цифрового стандарта DVB.

При этом частотный диапазон разделен между двумя форматами вещания ЦТВ:

Эфирное телевидение (DVB-T2) . Работает путем передачи сигнала от вещателя на приемник через наземные ретрансляторы. Излучение сигнала происходит на частотах 314 - 898 МГц.
Спутниковое телевидение (DVB-C2) . Транслируется на сверхвысоких частотах от 1 ГГц.

Из рассмотренных выше рабочих диапазонов можно сделать вывод, что для простой антенны цифрового телевидения есть предел минимальной и максимальной длины волны, которую она может принять. А значит, перед сборкой антенны своими руками для цифрового телевидения потребуется ее расчет.

Расчет

В зависимости от конструкции самому можно изготовить всеволновую антенну или с работой в конкретном частотном диапазоне. Между ними есть одна принципиальная разница - всеволновые устройства не способны принимать слабый сигнал, особенно заглушенный фоном более сильного излучения. Другие самодельные антенны не охватывают все частоты цифрового вещания.

Чтобы правильно сделать рабочую антенну для цифрового ТВ, к ее расчету нужно подходить ответственно еще по одной причине - на практике невозможно проверить качество приема цифрового сигнала.

Если при низком уровне сигнала аналоговое телевидение работает с помехами, но показывает, то в цифре никакого изображения нет и непонятно, в устройстве проблема или в другом (кабель, слабый сигнал на приеме). В этом случае опытно-конструкторские работы с уже включенной антенной не получатся.

Современные Smart телевизоры и ресиверы отображают уровень регистрируемого на приемнике сигнала, но большинство обычных цифровых устройств данную функцию не поддерживают. Самому сделать даже простую дециметровую антенну без расчета невозможно, если только она не всеволновая.

Правила расчета

Цифровое ТВ вещает с разных мультиплексов на разных частотах, что соответствует разной длине волны. Чтобы принимать качественный сигнал, излучаемая волна должна полностью «лечь» на активную область приемника.

Следовательно, расчет антенны для цифрового телевидения своими руками нужно выполнить по следующей схеме:

рассчитать для антенны длину волны DVB-T2 , излучаемой при вещании каждого мультиплекса;
выбрать волну наибольшей длины ;
вычислить полудлину поперечного сечения волны , т.к. она перпендикулярно проецируется на приемник.

Ниже будет рассмотрен порядок расчета активной области для цифровой антенны своими руками, а в качестве примера берется расчет частоты вещания в Москве.

Практический пример

Сегодня в Москве работают три пакета каналов эфирного ЦТВ:

1-й мультиплекс (32 ТВК, 546 МГц);
2-й мультиплекс (24 ТВК, 498 МГц);
3-й мультиплекс (34 ТВК, 578 МГц).

Расчет длины волны выполняется по формуле ƛ = 300/F, где F - частота в мегагерцах (МГц). В результате каждый мультиплекс отправляет волну:

ƛ1 = 300/546 = 0.55 м;
ƛ2 = 300/498 = 0.60 м;
ƛ3 = 300/578 = 0.52 м.

Получается, ретрансляторы второго мультиплекса московского телевидения излучает волну наибольшей длины, которая в дальнейшем и будет использована для расчета.

Важно! Для удобства расчета полученное значение можно округлить, но только в большую сторону!

Осталось дело за малым - рассчитать длину активной области будущего приемника, которая и будет принимать сигнал. Т.к. излучаемая волна имеет синусоидную форму, то ее поперечное сечение составит ½ длины, а полудлина - ¼. Итого получается 0.60/4 = 0.15 м = 15 см для телевидения в цифре.

Совет! В качестве примера показан расчет для всех мультиплексов, но его можно упростить, вычисляя значение только для одного пакета каналов. Наибольшая длина электромагнитной волны всегда будет у излучения более низкой частоты.

Расположение и подключение

Когда произведены теоретические расчеты, осталось спланировать будущую конструкцию для сборки своими руками.

К планировке можно отнести два вопроса:

расположение
подключение .

Эти факторы взаимосвязаны и конфликтуют между собой:

Можно изготовить домашнюю или уличную антенну своими руками . Последняя может быть простым однонаправленным приемником для телевидения, которому не мешают ослабляющие сигнал преграды (стены дома, иные строения).
Также уличную цифровую антенну можно установить на крыше, что значительно улучшит качество принимаемого сигнала. Она должна быть направлена на ретранслятор цифрового телевидения.
Для установки на улице, и тем более на крыше, требуется протяженный кабель . Он вызывает естественное рассеивание сигнала (шумность) и чем больше его длина, тем более слабый уровень сигнала доходит до телевизора.

Чтобы сделать антенну для цифрового телевидения своими руками, которая будет эффективно работать, потребуется искать компромисс между этими факторами.

В районе плотной застройки или малонаселенных районах с большим расстоянием от ретранслятора телевидения цифровую антенну придется выносить на улицу. В остальных случаях эффективно работает и комнатный приемник.

Совет! Нет четкого правила по выбору места размещения, каждый случай уникален. Лучший показатель надежной установки - соседние дома. Если наблюдается много уличных устройств для приема телевидения - ее же и изготавливать. В районе сверхплотной застройки нужно глянуть на крыши многоэтажных домов.

Небольшое число приемников еще ни на что не указывает (иногда для большей уверенности жильцы устанавливают их даже в условиях хорошего приема комнатными устройствами). Только если антенн много, и среди них есть коллективные, потребуется установка на крыше.

Изготовление

Когда расчет выполнен и выбран тип будущего приемника для эфирного телевидения, можно приступить к основным работам по сборке. Стоит отметить, что нельзя изготовить антенну цифрового ТВ DVB-T2 своими руками, конструкция которой подойдет на все случаи. Поэтому будут рассмотрены несколько типов самодельных устройств под конкретные задачи.

Из пивных банок

Важное достоинство такой антенны для телевидения- быстрое изготовление из подручных средств. На весь процесс уйдет не более 15 минут. Собрать такую антенну легко, но для эффективной работы потребуется поступление качественного сигнала и отсутствие преград. Она подойдет жителям небольших городов и пригородных районов.

Для сборки потребуются следующие детали и инструменты:

2 пивные банки;
болты и саморезы с отверткой;
2 деревянные палки;
кусок медной проволоки;
изолента или скотч;
антенный штекер и кабель.

Для устройства требуется каркас Т-образной формы или в виде креста. Он изготовляется из дерева.

После идет основной процесс изготовления по следующей схеме:

На середине донышек банок сделать отверстие под болты . Можно использовать ножницы или саморез.
Снять с кабеля изоляционное покрытие на длину в три банки + 20 см . внешний контур не трогается.
Расположить банки параллельно горлышками друг к другу и через одно отверстие протянуть кабель до другого . На конце его нужно закрепить саморезом или болтом.
Выходящий с отверстия кабель и его оголенную область между банками закрепить проволокой . Место соединения обязательно, иначе будет сильная шумность в кабеле и изображение на экран не поступит.
Банки зафиксировать одним мотком скотча или изоленты к горизонтальной планке каркаса.
Присоединить штекер к кабелю .

Внимание! С кабелем на изгибах нужно работать аккуратно! Только сплошной внешний контур эффективно подавляет в нем шумность и при его повреждении транспортируемый сигнал сильно ослабится. Не нужно стараться «экономить» оголенную часть кабеля, для этого есть запас в 20 см.

Эфирная антенна из пивных банок уже собрана, осталось определить оптимальное расстояние между банками. Для этого нужно подключить штекер к антенне и двигать банки по планке (приближая и отдаляя их друг от друга) пока не будет пойман хороший сигнал. В большинстве случаев достаточно 6 - 7 см.

Когда будет найдено оптимальное расположение банок, их нужно прочно закрепить к контуру.

Для использования на улице рекомендуется обтянуть самодельную конструкцию для телевидения полиэтиленом или изготовить специальную рамку из пластика. В качестве крепежа лучше использовать крючок и повесить конструкцию. Если на выходе с отверстия остался оголенный кабель значительной длины, его нужно обмотать изолентой, оставив не более 2 см.

В виде восьмерки

Для цифрового ТВ популярна самодельная антенна «восьмерка», которую еще называют биквадратом или антенной Харченко. Внешне ее активная область представлена двойным ромбовидным квадратом. Такая самодельная конструкция успешно работает практически в любых условиях, за исключением сверхплотной застройки, т.к. не способна принимать отраженный сигнал.

Для «восьмерки» потребуется расчет по длине волны и каждая сторона квадрата должна соответствовать полудлине сечения волны, следовательно, его периметр равен длине самой волны. Для московского ЦТВ сторона и периметр будут составлять 15 и 60 см соответственно.

Материалом для изготовления антенны может быть медная 2-3 мм или алюминиевая проволока 5 - 6 мм. В общей сложности нужно изготовить два квадрата. От концов проволок нужно отрезать 2 см и соединить их между собой таким образом, чтобы в итоге получилась единая конструкция из двух квадратов с общим углом.

Важно! Соединенные пары концов проволок должны быть изолированы между собой, в противном случае устройство будет только излучателем сигнала!

В качестве каркаса можно использовать балку. Приемник можно сразу закрепить без предварительного фиксирования, т.к. антенна изготовляется по расчету и практический эксперимент с сигналом не потребуется. Кабель необходимо припаять посередине к одной из точек соединения концов проволок.

Двойной-тройной квадрат

Антенна изготовляется с таким же расчетом, как и биквадратное устройство. Общая конструкция представлена несколькими квадратами одинаковых параметров, расположенными один за другим. В отличие от «восьмерки», она не способна принимать хороший сигнал от сильно удаленного ретранслятора телевидения.

Назначение двойного или тройного квадрата - принять сигнал в условиях сильного фона излучения. В районе сверхплотной застройки часто бывает, что вышка ЦТВ рядом, но кроме нее есть и другие станции разных частот, на фоне излучения которых дециметровая волна остается «в тени».

Двойной-тройной - это самодельная антенна для цифрового телевидения для приема волны конкретной длины, а многоуровневая конструкция антенны действует как усилитель.

Квадраты можно установить на любом бруске, а в качестве штатива (ножек) для вертикального крепежа можно использовать токопроводящий элемент большой толщины.

Важно! Квадраты между собой можно соединить только отходящими токопроводящими элементами, т.е. не на участке активной области. Если такая возможность не представляется, можно оголить кабель на большую длину и припаять его к нижнему углу каждого квадрата, после чего выполнить крепеж конструкции к бруску.

После сборки нескольких квадратов, их нужно зафиксировать и поэкспериментировать с расстоянием между собой, пока не будет пойман хороший сигнал, после чего закрепить.

Из картонной коробки

Если быть точнее, коробка служит исходным материалом для антенны цифрового телевидения своими руками. Из нее нужно вырезать два плоских прямоугольника 25х30 см.

Помимо нее потребуются следующие материалы и инструменты:

пищевая или бытовая фольгированная бумага;
клей (любой, можно использовать канцелярский);
медная проволока ;
пара болтов с гайками ;
отвертка и скальпер (или бритвенное лезвие);
телевизионный кабель со штекером.

Первым делом нужно вырезать из фольги два квадрата с периметром, аналогичным у картонных заготовок. Следом плотно приклеить их к картону. Остаточный материал клея удалить с фольги.

Важно! Нужно набраться терпения и аккуратно наложить фольгу на картон. Зазоры и выступы должны быть исключены, в противном случае хорошее качество принимаемого сигнала не гарантируется!

Готовые фольгированные квадраты и будут служить активной принимающей сигнал областью, нужно только подключить кабель. Для этого с помощью лезвия или скальпера, на углах смежных сторон квадратов, аккуратно вырезаются отверстия под болты.

Конструкция готова, но опять требуется определить оптимальное расстояние между квадратами. Для этого нужно подсоединить кабель к телевизору и раздвигать квадраты так, чтобы смежные стороны оставались параллельными.

После нахождения нужной дистанции закрепить квадраты к каркасу. В качестве крепежной области можно использовать смежные углы, которые противоположны месту контактов. Антенна, сделанная своими руками готова к использованию.

Бабочка

По конструкции она представляет ряд вертикально расположенных усиков и внешне напоминает польские (штыревые) заводские антенны цифрового телевидения. Разница лишь в отсутствии фазированной решетки, вместо которой будет использован каркас.

Для ее изготовления потребуются следующие материалы:

деревянная палка ;
транспортир и линейка ;
алюминиевая проволока 5-6 мм (3 метра);
16 болтов с гайками или паяльник;
саморезы или дрель;
кусачки .

Все польские антенны цифрового телевидения - уличные, следовательно, данная конструкция также будет использоваться только для наружной установки. Усики большой длины будут уязвимы против сильного метра, поэтому медную проволоку 2-3 мм использовать не получится и практичнее только более толстый алюминиевый аналог.

Для справки: программы ЦТВ работают с 21 ТВК (физического канала телевидения), которому соответствует частота 314 МГц. Длина волны составит 300/474 = 0.633 м ~ 64 см. Это максимальное значение, излучаемое ретрансляторами РТРС. Следовательно, длина активной область будет 16 см, а для всех «усиков» потребуется 256 см. поэтому проволоки 3 метра хватит. Палка будет служить в качестве каркаса, ее длина должна быть не менее 60 см. на нем нужно сделать разметку под «усики» следующим способом:

отметить 4 точки на одинаковом друг от друга расстоянии 18 - 20 см;
от каждой точки провести перпендикулярные к каркасу линии, но параллельные друг к другу;
от прямых линий отмерить 4 смежных угла 30° (по два слева и справа) и поставить точки;
провести линии от центральных до отмеченных точек под углом.

В итоге должна получиться такая же разметка, как показывает схема антенны на рисунке ниже. Линии под углом будут служить указателем для размещения «усиков».

Для московского региона полудлина поперечного сечения волны составляет 15 см.

Исходя из этого значения, будет рассмотрено два способа изготовления своими руками антенны в виде бабочки.

С помощью паяльника

При его использовании процесс значительно сокращается. К деревянной палке необходимо параллельно закрепить изделие из металла. Это могут быть 4 куска из стали (которые потом нужно соединить) или проволока. Токопроводящий элемент не должен закрывать деревянный каркас, чтобы была видна разметка.

Центральные точки на разметке - это места спайки усиков, а линии под углом - места их размещения. Нужно кусачками отрезать от проволоки 16 кусков для усиков самодельной антенны цифрового ТВ размером 15 см, и к каждой точке спаять по 4 «усика. Для надежности каждую группу усиков лучше обмотать изолентой.

С помощью болтов

Здесь не требуется к дереву дополнение из металла, и общая конструкция будет намного легче. Сама палка должна быть шириной 4 см и толщиной от 2 см.

Для начала нужно сделать «ямочки» под усики с помощью дрели или самореза, толщина которого будет как у них. Выполняются они с боковой части палки вглубь по направлению линии под углом на разметке. Затем требуется сделать сквозные отверстия, которые пройдут ямочки по касательной. Каркас готов.

В данном случае из проволоки отрезаются куски с запасом - по 17 см. готовые усики вставляются в ямочки на 2 см вглубь, после чего плотно фиксируются с помощью болта и гайки. По завершению обвить усики тонкой проволокой и соединить между собой.

В результате получается более надежная и практичная конструкция по сравнению с пайкой, но на ее сборку уйдет намного больше времени.

Из коаксиального кабеля

Иногда бывает ситуация, что антенна выходит в самый неожиданный момент и в ближайшее время начнется футбольный матч или важная премьера. В городе для сборки самодельного приемника легко найти инструменты, в крайнем случае, можно купить или попросить у соседа.

Когда же цифровая антенна ломается на даче или у бабушки в деревне, под рукой может не оказаться даже обычной отвертки, а про паяльник можно забыть. И в этой ситуации выручается довольно примитивная антенна из кабеля для цифрового ТВ со сборкой за 5 минут. Это самое простое приемное устройство, собираемое своими руками.

В качестве активной области используется сам телевизионный кабель, который спокойно принимает аналоговое и цифровое ТВ. Народное название такой антенны «Петля».

Сборка выполняется следующим путем:

кабель отсоединяется от неисправного устройства приема цифрового телевидения;
конец антенного провода зачищается от изоляции;
отмеряется 40 см и на отрезке аккуратно снимается изоляция на 2 см (важно не повредить внешний контур);
оголенная область и зачищенный от изоляции отрезок параллельно прикладываются друг к другу и прочно соединяются проволокой.

В результате получится круг из кабеля диаметром немногим более 15 см, который и будет служить приемником. Теперь посередине (с противоположной стороны от точки соединения) нужно отмерить 4 см и снять изоляцию. Устройство своими руками для цифрового телевидения из коаксиального кабеля готово.

У такого приемника будет высокая шумности из-за открытого конца кабеля, поэтому он не подойдет для постоянного использования. Программы аналогового телевидения всегда показывают с помехами, но качество изображения удовлетворительное.