- Антенна для телевизора своими руками
- Прежде чем делать антенну своими руками
- Какую антенны выбрать для приема телевизионного вещания
- Приемные антенны класса волновой канал своими руками
- Конструкция антенны
- Размеры самодельной антенны типа волновой канал
- Правильный расчет и сборка антенны Харченко для эфирного цифрового ТВ
- Что такое антенна Харченко и чем она хороша
- Делаем биквадратную антенну в домашних условиях
- Необходимые материалы и инструменты
- Ручной расчет
- Калькулятор антенны Харченко
- Сборка
- Настройка
- Изготовление рефлектора
- Для модемов 3G и 4G
Антенна для телевизора своими руками
Примеры известны, когда своими руками изготавливали спутниковые антенне. Однажды завод, работающий на оборонку, выпустил брак, клерки ничего не придумали лучше сбыта населению через магазин детских игрушек: выставили санки для малышей. Товар расхватали мгновенно, когда между местными радиолюбителями прошел слух: возможно задешево купить спутниковую антенну для телевизора. Фокус на доли миллиметра сбит, форм-фактор не выдержан досконально, снижен парой дБ коэффициент усиления! Названный факт мало волновал радиолюбителей, получивших в руки антенны-параболоиды дециметрового диапазона. Намного круче «волновых каналов», четвертьволновых вибраторов. Антенна для телевизора своими руками? Легко – если найдете санки неподалеку…
Прежде чем делать антенну своими руками
Перво-наперво учтите: сегодня государственное вещание заменяют цифровым. Прежде касается телевидения. В Москве несколько мультиплексов, на одной частоте передается дюжина каналов, наступает очередь радио. Преимущество подхода привлекает возможностью конструировать узкоспециализированные устройства, справляющиеся с приемом конкретной частоты. Наружная антенна для цифрового телевидения составлена несколькими простыми элементами, формирует ярко выраженный резонанс нужной длины волны. Отпала нужда обеспечивать широкополосность, получили значительный выигрыш усиления. Не обязательно вариант купить телевизор с антенной идеален.
Отсутствует возможность улучшить конструкцию спутниковых антенн. Тороидальная модель, увешанная облучателями, смотрится так себе, эквивалентов для приема с нескольких космических аппаратов не придумано. Подошла бы фазированная антенная решетка с отклоняющимся лучом диаграммы направленности, но сегодня реализация конструкции не то чтобы дорогая, попросту невозможна.
Какую антенны выбрать для приема телевизионного вещания
Телевизионное вещание осваивает диапазон ДМВ (300 – 900 МГц), поляризация используется горизонтальная. Для ловли потрудитесь параболоид с правильно настроенным облучателем найти, потребуется прямая видимость на телецентр или точная подгонка к переотраженному сигналу, изменяемому погодными условиями, даже ветром. Не принято использовать параболоиды, принимая наземное вещание. Спутник висит непреклонно на одном месте, точку позиционирования периодически корректируют наземные станции, легко обойтись тарелкой. Прямая видимость, естественно, должна присутствовать.
Для наземного приема нужна антенна, главный лепесток диаграммы направленности которой достаточно широкий, чтобы уловить сигнал. Одновременно требуется ограничить прием паразитных составляющих многолучевости, помехи соседних телецентров, вышек. Устройства снабжаются различного рода рефлекторами, форма и конструкция сильно зависят от типа антенны. Различают:
- зигзагообразные;
- вибраторные;
- волновые каналы;
- рамочные;
- бегущей волны;
- комбинированные.
Среди множества устройств антенна телевизионная наружная своими руками проще собирается по типу волновой канал (антенна Удо-Яги). Устройство обладает отличными характеристиками, сегодня займемся рассмотрением этого класса приспособлений для приема телевизионного вещания.
Приемные антенны класса волновой канал своими руками
Конструкция антенны
Прежде всего о количестве элементов. У волнового канала имеется траверса, на которую крепятся параллельно друг другу, начиная сзади:
- Рефлектор.
- Активный вибратор.
- Пассивные вибраторы (директоры).
Для каналов метрового диапазона необходимо пожертвовать коэффициентом усиления ради увеличения рабочей полосы устройства. Достигается путем снижения количества директоров.
Выглядит практически следующим образом:
- Диапазон ниже 70 МГц потребует наличия одного директора. Получается трехэлементная антенна волновой канал. Образована рефлектором, активным, пассивным вибраторами.
- Диапазон ниже 110 МГц обходится четырехэлементной антенной, где имеется два директора.
- 170 – 240 МГц принято ловить волновыми каналами с пятью пассивными вибраторами.
- 470 МГц и выше (цифровые мультиплексы) – рекомендуется применять антенны из 15 элементов: рефлектор, активный вибратор, 13 директоров.
Используйте антенны для приема радио диапазона FM, знайте: поляризация вертикальная. Элементы, о которых поговорим ниже, располагаются перпендикулярно земле. Теперь размеры. Узлы, кроме активного вибратора, представляют собой куски проволоки, закрепленные на траверсе параллельно друг другу. Активный вибратор выглядит удлиненным прямоугольником со скругленными сторонами. Углы прямые, на практике, выгибая из толстого материала, не получается сделать точно. Выделим четыре вида расстояний в волновом канале:
- Между рефлектором и активным вибратором.
- От активного вибратора до первого директора.
- От первого директора до второго директора.
- Между остальными директорами.
На практике себя показывает отлично конструкция, где директоры имеют одинаковую длину, меньшую, нежели у активного вибратора. Рефлектор должен длиной превосходить каждый в отдельности. Элементы изготавливаются из круглой медной, латунной, алюминиевой проволоки круглого сечения. Допускается использовать центральные жилы 4-жильных кабелей. Прочие будут искажать прием, разрешается испробовать.
Изготовить траверсу следует из дачного черенка лопаты, трубы полиэтилена (полипропилена) высокой плотности. Элементы крепятся поперек болтовыми соединениями, при необходимости длинные директоры снабжаются направляющими из прочного диэлектрика (древесина). По возможности элементы располагаются в одной плоскости, быть горизонтальны.
Мачта обоснуется позади активного вибратора, рекомендуется применить одну-две наклонные распорки. Ни одна не должна попасть в зазор между первым директором и активным вибратором. В противном случае антенна телевизионная цифровая будет работать отвратно, сбитая искажениями сигнала крепежом.
Сама мачта устанавливается на растяжки из стальной проволоки. Допустимо пользоваться двумя комплектами при необходимости. Кабель для телевизионной антенны по нормам используется 75 Ом. Такое же значение имеют и волновые сопротивления разъемов плазменных и жидкокристаллических телевизоров. Как результат, блокируется отражение мощности, мастера добиваются уверенного приема сигнала с минимальными затратами энергии и технических средств. При переусилении снижайте коэффициент передачи аттенюаторами.
Размеры самодельной антенны типа волновой канал
Первый мультиплекс Москвы приходится на частоту 559,25 МГц. Посмотрим, какие размеры будет иметь антенна для портативного телевизора соответствующей длины волны. Сие приходится примерно на 32-ой канал советского вещания. Литература указывает следующие размеры устройства:
- Длина рефлектора 26,9 см.
- Длина активного вибратора 21,3 см.
- Высота активного вибратора 5 см.
- Длина директоров 20,2 см.
- Расстояние 1 – 11, 9 см.
- Расстояние 2 – 7 см.
- Расстояние 3 – 13,1 см.
- Расстояние 4 – 15,8 см.
Сигнал снимается с разрыва активного вибратора внизу. Длина прорези не имеет значения, для ДМВ диапазона это 1,5 – 3 см. Теперь у нас будет цифровое телевидение, антенна своими руками сделана, осталось установить в комнате или на крыше. Рекомендуется при наличии прямой видимости, но башня находится за горизонтом, пользоваться компасом, картой. Наблюдаете непосредственно передающую станцию – нацельте антенну волновой канал, пользуясь зрением. Дальнейшая настройка производится по максимальному уровню сигнала (на практике качеству изображения). После приспособление стоит закрепить, как было показано выше.
Обратите внимание: в городе о прямой видимости не идет речи. Будем ловить отраженный сигнал, приходящий с абсолютно любого направления. Даже с противоположного расположению телецентра. Придется поискать хорошенько, откуда приходит вещание. При неудовлетворительном качестве рекомендуется использовать усилитель для телевизионного сигнала, включаемый близ антенны. Придется провести кабель питания на крышу. Допускается установить волновой канал в комнате, усилитель может не понадобиться. Основные потери обусловлены кабелем, длина оставляется минимальной. Телевизионная антенна комнатная своими руками изготавливается по тому же принципу. Не требуются мачта, растяжки. Где поместить – личное дело каждого. Зависит от фантазии.
Если использовать кронштейн для телевизионной антенны, на одной мачте возможно укрепить ряд волновых каналов, это позволит принимать все частоты с максимальным качеством, ловить радиовещание. Обратите внимание, не обсудили в обзоре согласующие устройства, помогающие добиться наименьшего значения КСВ. В этом случае мощность будет отражаться меньше. Опытный конструктор должен об этом позаботиться сам!
Источник
Правильный расчет и сборка антенны Харченко для эфирного цифрового ТВ
Обязательным условием приема эфирного цифрового телевидения является антенна ДМВ-диапазона. Ее можно приобрести в магазине электронной техники или собрать своими руками. Существует более 10 эффективных схем самодельных конструкций, все они способны улавливать до 30 эфирных каналов. В этой статье мы расскажем о том, как изготовить одну из самых мощных самоделок — антенну Харченко для цифрового ТВ.
Что такое антенна Харченко и чем она хороша
В 1961 году в третьем выпуске журнала «Радио» была опубликована статья инженера К. Харченко «Зигзагообразная антенна», которая помогла улучшить качество картинки людям, проживающим за зоной уверенного приема. В сфере радиолюбителей она получила названия «ромбовидная», «восьмерка», «биквадрат» или просто «антенна Харченко».
У биквадратной конструкции есть ряд особенностей, которые позволяют ей оставаться популярной на протяжении более полувека:
- обеспечивает высокий коэффициент усиления ;
- подходит для приема телевидения и мобильного интернета — нужно только правильно подобрать размеры сторон;
- широкополосная — способна улавливать одновременно цифровые и аналоговые каналы;
- простая и недорогая в исполнении — позволяет любому собрать и использовать ее для приема слабого сигнала.
Делаем биквадратную антенну в домашних условиях
Самодельная антенна собирается за 30-40 минут. К тому же элементы конструкции изготавливаются из самых обычных материалов, которые с большой долей вероятности уже есть у вас дома или в гараже.
Необходимые материалы и инструменты
- медный провод сечением 1,5–5 миллиметров, длиной около метра;
- обычный антенный провод (коаксиальный), 3–5 метров;
- паяльник, соответственно, припой и канифоль;
- штекер для телевизора;
- напильник или наждачная бумага для зачистки провода;
- рулетка или линейка;
- маркер либо фломастер.
Дополнительные материалы, которые могут понадобиться:
- основа для антенны (например, деревянная рейка);
- клей;
- изоляционная лента.
Ручной расчет
Размеры антенны Харченко напрямую зависят от диапазона принимаемых частот.
Расчет под эфирное телевидение заключается в определении длины волны и переносе значений на собираемое устройство. Цифровые телеканалы транслируются в стандарте DVB-T2 на радиочастотах, которые варьируются от 400 до 800 МГц и отличаются в зависимости от региона.
Точный диапазон для вещающих мультиплексов вы узнаете из инструкции по определению частот цифрового ТВ.
В Москве вещание 1 мультиплекса идет частоте 546 МГц (ТВК 30), 2-ого — на 498 МГц (ТВК 24 ). Я хочу принимать оба пакета, поэтому беру среднее значение:
(546 + 498)/2 = 522 МГц .
- Вычисляем длину волны по формуле:
λ = с/F , где:
λ — длина волны;
с — скорость света (3×10 8 м/с);
F — частота. - Подставляем значения:
λ = 300/522 ≈ 0,5747 м = 57,47 см.
Можно использовать полученную величину, но для практического применения она может оказаться слишком большой. Мы имеем право взять ровно половину или четверть длины волны:
λ/2 = 0,5747/2 ≈ 0,287 м = 28,7 см.
λ/4 = 0,4918/4 ≈ 0,143 м = 14,3 см.
Зная длину волны, производится расчет размеров рамки. На примере значения 575 мм получаем следующее:
- длина внешней стороны ромба: 575/4 = 143,75 мм;
- общая длина проволоки – 1150 мм.
Калькулятор антенны Харченко
Можно поступить проще: рассчитать все параметры с помощью онлайн-калькулятора. Алгоритм его работы аналогичен представленному выше, действие всех формул автоматизировано. На выходе получится готовый чертеж с размерами «двойного квадрата».
Сборка
- Возьмите проволоку. Для антенны подойдет только медь (алюминий или другой металл надежно спаять не получится, а от качества соединения контактов будет зависеть чистота принимаемого сигнала).
- С помощью линейки и маркера отметьте 8 одинаковых отрезков, длину которых (L1) вы рассчитали на калькуляторе.
- На чистом листе бумаги нарисуйте шаблон будущей рамки телеантенны, соблюдая вычисленные размеры.
- Согните проволоку по отметкам, ориентируясь на шаблон. Должна получится ровная восьмерка с углами 90°.
- Используя напильник или наждачную бумагу, зачистите края проволоки и место сгиба граней, а затем зафиксируйте свободные концы тонкой медной проволокой.
- Спаяйте концы между собой.
- Возьмите антенный провод, оголите его примерно на 2 см для и припаяйте к рамке антенны: центральная жила на один сгиб, экран — на второй. На другой конец кабеля установите RF-штекер.
- Заизолируйте все места пайки. Можно использовать силиконовый герметик или простую изоленту.
Настройка
После сборки включите телевизор и выполните поиск цифровых каналов. Если у вас приставка — запустите автопоиск на ней. Дальше анализируйте:
- Прием сигнала хорошего качества.
Можно закрепить полученную рамку на любую поверхность при помощи клея или жидких гвоздей. Кабель тоже нужно зафиксировать, чтобы не нарушать слабое место пайки. - Качество принимаемого сигнала недостаточно хорошее.
Попробуйте переместить антенну: меняйте вертикальные и горизонтальные углы наклона. Если это не помогает, то нужно усилить принимаемый сигнал, используя рефлектор.
Изготовление рефлектора
Рефлектор представляет собой экран, расположенный за основной рамкой антенны. Для изготовления подойдет металлическая пластина или стеклотекстолит, используемый для печатных плат. Можно взять решетку, состоящую из металлических прутьев. Или можно сделать экран самостоятельно из плотной фольги, наклеенной на твердую основу нужного размера.
В данном примере экран сделан из стенки корпуса домашнего ПК.
К расположению рефлектора предъявляются следующие требования:
- расстояние между ним и приемником — ровно 1/7 часть длины принимаемой волны (на калькуляторе это значение D). Изготовьте диэлектрические проставки, с помощью которых соберите единую конструкцию;
- площадь активной (токопроводящей) поверхности рефлектора на 20 % больше площади телеантенны;
- приемник должен «лежать» внутри плоскости рефлектора.
В этом примере проставки сделаны из старых маркеров, которые стягиваются пластиковыми жгутами.
Рекомендуем полную пошаговую видеоинструкцию по изготовлению биквадрата с экраном:
Для модемов 3G и 4G
Использование биквадратной антенны не ограничивается только приемом цифрового телевидения. Когда скорость работы мобильного интернета неудовлетворительна, антенна Харченко тоже может помочь.
Сначала, как и в случае с цифровым телевидением, необходимо выяснить частоту передачи 3G- или 4G-сигнала (LTE). У каждого оператора сотовой связи она своя, но находится в диапазоне 1.9–2.1 ГГц. Расчетное значение длины волны составляет от 14 до 16 сантиметров.
Исходя из этого получаем следующие размеры антенны:
- для 1,9 Gz = 3,5 сантиметра;
- для 2,1 Gz = 4 сантиметра.
Собирается конструкция так же, как и для цифрового ТВ.
Не помешает для данной антенны и рефлектор. Расстояние между ним и приемником следует обеспечить равным 2,3 сантиметра. К готовой антенне припаивается кабель сопротивлением 50–65 Ом, а на другой конец — штекер Jack 3,5 мм, который вставляется в антенный вход модема.
Источник