Петлевая дмв антенна своими руками

Простые антенны для цифрового эфирного телевидения DVB-T2,

а также GSM, 3G, 4G и Wi-Fi — антенны своими руками.

Какой же русский не любит халявы? Заслышав это слово, мы сразу активируем чакры Муладхара и радостно наполняемся сакральной энергией Вселенского Космоса.
А на кой хрен нам этот бесплатный каталог в красивом мешочке от производителя женского белья? А шестисотый мерин в обмен на «заполните анкету участника конкурса и укажите свой номер (чтобы мы позвонили Вам и обрадовали победой!)»?
Эти бесхитростные мысли, рано или поздно сработают в голове, но не сразу и не у каждого. Да и речь сегодня пойдёт совсем о другом.

С наступлением эпохи DVB-T2 пришёл в мир посланник Божий и сказал всем ищущим: «Бросайте братья прочь тарелки свои спутниковые поганые, да берите в руки паяльники лудильные. То, что мы с вами пытались когда-то сделать с чайником, теперь можно попробовать замутить с любым другим продуктом!»

А замутим мы на этой странице маленькую комнатную антеннку для приёма пока ещё халявного цифрового телевидения DVB-T2 (от английского Digital Video Broadcasting — Second Generation Terrestrial). Да такую, чтоб под стать некрупному «волновому каналу», широко известному в узких кругах как антенна Яги-Уда.

Начну с хорошего. Антенну Харченко (она же двойной квадрат, она же BiQuad) мы делать не будем!
И не то, чтобы она плохая — вполне достойная антенна, но только излишне габаритная для комнатной, к тому же пережёванная вдоль и поперёк могучими челюстями рукодельного народа.

А для разминки начнём с простейшей, но весьма эффективной ДМВ антенны из коаксиального кабеля, которую несложно сделать своими руками, буквально за пять минут.

Антеннка эта фигурирует в нескольких заслуживающих доверия источниках информации. Была она замечена и в книге «Антенны для радиолюбителей», под авторством И.Григорова, и в книге «Антенны КВ и УКВ» от И.В. Гончаренко, и, наверняка, где-то ещё — тоже должна была засветиться.

Вот что пишет про неё автор первого источника:

«Магнитные антенны часто используют для приёма радиовещательных станций, но их можно использовать и при приёме телевидения.
Магнитную антенну можно выполнить из коаксиального кабеля любой марки. Такая антенна проигрывает по усилению традиционным телевизионным антеннам, но за счёт того, что она реагирует только на магнитную составляющую, обеспечивает гораздо лучшее качество приёма в городских условиях при работе в широком диапазоне частот.
Длина кабеля от антенны к телевизору некритична.»

Рис.1

Здесь надо ненадолго притормозить и обратить внимание на распространённую ошибку, допускаемую желающими поучаствовать в мероприятии по воплощению данной конструкции.

Рис.2

Конструкция обсуждаемой антенны является продуктом преобразования классической рамочной антенны (Рис.2 а)) с разрезом в середине оплётки кабеля в модифицированную — без разреза (Рис.2 b)). Причём, если первая из них требует наличия симметрирующего трансформатора для согласования с несимметричным коаксиальным кабелем, то во второй — подобное согласование не требуется, оно уже заложено в самом конструктиве антенны.
К чему это я клоню?
А к тому, что это две разные антенны, и попытки совместить в их в одно изделие (полотно антенны с разрезом в кабеле + согласование путём замыкания центральной жилы на оплётку), приведёт на выходе к суррогатному продукту с соответствующими характеристиками.

Для интересующего нас ДМВ диапазона данная рамочная конструкция является полноразмерным петлевым диполем, поэтому она способна работать не только на приём, но и на передачу, а при пересчёте её размеров на соответствующий диапазон, прекрасно справится и с функцией 3G, 4G или Wi-Fi — антенны.

Простенький калькулятор для расчёта размеров петли из коаксиального кабеля, думаю, ещё никому не помешал.

Следующий пункт остановки — симметричный полуволновой диполь, описанный в журнале Радио №10, 1981 г. (статья «Антенна и конвертер ДМВ», автор В. Манушин).
Антенна обеспечивает практически идентичные приёмные характеристики по сравнению с предыдущей рамочной конструкцией.
Вот что пишет автор статьи:

«Антенна выполнена в виде широкополосного линейного разрезного вибратора, подключаемого к телевизору кабелем с волновым сопротивлением 75 Ом. С антенной кабель соединен через симметрирующую четвертьволновую петлю.
Размеры вибратора в зависимости от интервала принимаемых каналов приведены в таблице. Коэффициент стоячей волны антенны не хуже 1,7. При этом потери мощности на отражение не превышают 5%. Если считать допустимыми 10 %-ные потери (при КСВ, равном 2,5), то можно сделать антенну для приема на все каналах диапазона ДМВ, отведенного для телевизионного вещания (470-960 МГц). Размеры такой антенны указаны в таблице последними.
Вибратор вырезается из листа одностороннего фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5. 2 мм. Если стеклотекстолит двусторонний, то можно снять фольгу со второй стороны листа, либо вырезать на ней точно такой же вибратор. Причём соединять стороны перемычками не обязательно.

Кабель к антенне припаивается стандартно, к одной половине вибратора оплетка, к другой центральная жили коаксиального кабеля.
При подключении к антенне кабеля на расстоянии «b» от его конца снимается кольцо наружной оболочки шириной около 5 мм. К открытой металлической оплетке припаивается монтажный провод диаметром 0,67 мм. Другой конец провода соединяется с центральным проводником кабеля.
Антенна устанавливается на подставке, передвигаемой при настройке, или прикрепляется к стене в месте, соответствующем максимальному уровню сигнала. Подстроить антенну, можно незначительно изменяя длину монтажного провода. Других настроек не требуется.

Далее мы плавно переходим к приёмной ДМВ антенне посложнее. При этом — по дальности приёма она вполне может составить конкуренцию активным комнатным антеннам именитого голландского производителя Funke, который заслуженно считается эталоном в антенностроительной отрасли.

В основе конструкции лежит двойная треугольная антенна, описанная в книге Борийчука Г. И. и Булыча В. И. «Радиолюбителю о телевизионных антеннах», а затем и в журнале Радио №6, 1998 г.(статья «Антенна — за час работы», под авторством В. Михайлова, с подробным описанием этой конструкции для приёма ДМВ каналов).

Рис.4

Эта антенна хороша тем, что при значительно меньших габаритах она обеспечивает практически такое же усиления, как и антенна Харченко — около 5 дБ без рефлектора.
Давайте обратимся к выдержкам из статьи В. Михайлова.

«Антенна позволяет принимать телевизионные программы в ДМВ диапазоне с весьма неплохим качеством, даже вне прямой видимости передающей антенны.
Предлагаемую двойную треугольную конструкцию антенны можно изготовить довольно быстро. Основными материалами служат листы гофрированного картона от упаковочных коробок, бытовая алюминиевая фольга подходящих размеров, а также коаксиальный кабель с полиэтиленовой изоляцией (только не фторопластовой) и волновым сопротивлением 75 Ом.

Изготовление антенны начинают с нанесения контуров ее полотна на листы фольги и картона по Рис.3. Острые углы по краям допустимо немного обрезать. Затем, аккуратно вырезав полотно антенны из листа фольги, наносят клей на водной основе (например, «Бустилат», «ПВА» и др.) на полотно и картон. Совместив с нанесенным контуром, приклеивают их друг к другу. Очищают полотно от попавшего на него клея, особенно в местах прокладки кабеля и электрических соединений.

Пока клей сохнет, формуют кабель в соответствии со схемой прокладки, показанной на Рис.3. Далее оголяют оплетку и центральный проводник кабеля в местах электрических соединений с полотном антенны и, следя за тем, чтобы клей не попал на них, приклеивают кабель к полотну антенны (а если это необходимо — то и к картону) клеем «88», «Момент», «Контактол».

После того как кабель приклеился, предварительно обернув его оплетку и центральный проводник полосками фольги для надежного контактирования, соединяют их с полотном антенны пришиванием (по три стежка на каждое соединение). При этом, чтобы нитка не перерезала картон, с обратной стороны приклеивают прокладки из дерева или пластмассы. Концы ниток также фиксируют клеем. Подставку под антенну можно склеить из картона.

Антенна имеет коэффициент перекрытия указанного интервала около 1,45 при КБВ>0,48 и коэффициенте усиления около 5 дБ. При дальнейшем повышении частоты принимаемого сигнала эффективность антенны падает.

Экран-рефлектор — эффективное средство от сильных отраженных сигналов (правда, в рассматриваемых условиях приема особой необходимости в нем все же нет). Изготовляют экран из сплошного листа фольги, который приклеивают к куску картона размерами 0,5λ(ширина)х0,44λ (высота) и крепят параллельно на расстоянии 0,175λ от полотна антенны, используя П-образно согнутые полоски картона. Для удобства последующей сборки размеры листа картона с антенной рекомендуется сделать такими же, как и у листа с экраном.

Размеры двойной треугольной антенны рассчитывают по формулам, опубликованным в книге Г. И. Борийчука и В. И. Булыча «Радиолюбителю о телевизионных антеннах» (М.: ДОСААФ, 1977).»

Размеры эти указаны в приведённой статье в весьма скромном ассортименте:
L8=0,27 х λmax (без экрана);
L8=0,25 х λmax (с экраном);
L6=0,09 х L8;
L7=0,72 х L8;
L5=10мм,
где λmax — максимальная длина принимаемой несущей волны.
Так, что хочешь — не хочешь, а придётся погрузиться в умную книжку, а результат погружения отразить в калькуляторе.

Расчёт двойной треугольной антенны для ДМВ аналоговых и цифровых DVB-T2 каналов.

Как водится, для улучшения направленных свойств двойной треугольной антенны и некоторого увеличения усиления, её возможно снабдить экраном, выполненным их металлических трубок, прутков, либо проводников, натянутых на раму.
Вот как видят конструкцию данной антенны с рефлектором авторы вышеупомянутой книги.

Хороша получилась хреновина — трудолюбива, скромна, нарядна. Но, а для того, чтобы подняться на новый уровень развития и поупираться в сложных условиях слабого сигнала цифрового ТВ, не хватает самого малого — усилителя.
Малошумящий УКВ усилитель можно расположить внутри полотна антенны (красный прямоугольник на Рис.3).
Если входное сопротивление применяемого усилителя составляет 50-75 Ом (как в случае с подробно описанным нами «Простым антенным усилителем на микросхеме SPF504»), кабель следует загнуть вверх и подвести к нижней части усилителя через согласующую петлю вдоль рамки антенны, как это показано на Рис.3. Если величина входного сопротивления усилителя 200-300 Ом, то петлю делать не следует, а опустить коаксиал без всяких изгибов к верхней части усилителя.

Таблицу соответствия частот и длин волн номерам ДМВ каналов можно найти на странице ссылка на страницу

Источник

Самостоятельное изготовление DVB-T2-антенны для цифрового ТВ

Надежная антенна и качественный сигнал – что еще нужно телезрителю для просмотра любимых каналов? Но если с качеством телесигнала, как правило, самому ничего нельзя сделать, то решить проблемы с приемом можно с помощью самодельной антенны для цифрового эфирного ТВ. Если использовать прямые руки и точно следовать этой инструкции, результат может оказаться даже лучше, чем у фабричных устройств.

Варианты самоделок для приема DVB-T2

В России после введения федерального цифрового вещания по всей территории (за исключением некоторых районов, где оказалось дешевле всем жителям дать бесплатно пользоваться спутниковым вещанием) должны приниматься два мультиплекса – набора из 20 каналов, входящих в государственный пакет. Доступ к ним бесплатен, они передаются хоть и в цифровом виде, но открыто на дециметровом диапазоне.

Вариантов конструкций, подходящих для приема телевизионного сигнала стандарта DVB-T2, множество: ДМВ-диапазон и условия его приема досконально исследованы поколениями ученых-физиков и радиолюбителей.

Перед вами сравнительная таблица характеристик наиболее простых и эффективных самоделок, используемых для приема цифрового телевидения:

Тип антенны	Коэффициент усиления, дБ	Макс. дальность приема без усилителя, км	Макс. дальность приема с усилителем, км	Принимаемый диапазон, МГц
Петля из кабеля	0–3	15	15	440–800
Из пивных банок	3–5	15	40	470–622
Бабочка	5–11	20	70	Любой (по расчету)
Тройной квадрат	9	15	60	Любой (по расчету)
Антенна Харченко	5–6	10	50	Любой (по расчету)
Логопериодическая	8–12	30	100	Любой (по расчету)

Разумеется, это далеко не полный перечень того, что можно сделать своими руками. Однако схемы таких конструкций, как антенны Ковачева, Туркина и «волновой канал» , имеют существенные недостатки:

• слишком сложны , при этом эффективность не настолько выше, чтобы неподготовленному человеку имело смысл пробовать их изготовить;
• дальнобойные, но узкополосные. Например, если оба мультиплекса разнесены на 6 и более каналов (что регулярно встречается у ретрансляторов в сельской местности), придется делать и настраивать две антенны конструкции Туркина, для каждого мультиплекса свою, а затем подбирать согласующий трансформатор и выравнивать (в идеале – до миллиметра) длину кабелей.

Далее рассмотрим каждый вариант отдельно, выделим основные плюсы и минусы.

Петля из антенного кабеля

Простейшей из самодельных телеантенн является петлевая. Для ее изготовления не нужно ничего, кроме самого кабеля (желательно с медным сердечником), ножа, плоскогубцев и F-штекера, который нужен, чтобы подключиться к телевизору.

Если же вкратце, то она делается так:

1. Возьмите отрезок коаксиального кабеля (лучше всего имеющего медный центральный провод) длиной около полутора метров.
2. На одном его конце снимается изоляция с центральной жилы и экрана.
3. Через 22 см обнажается центральная жила.
4. Еще через 22 см снимается изоляция с экрана.
5. В последнем разрезе центральная жила и обнаженная оплетка обматываются вокруг экранирующей оболочки так, чтобы сформировалось кольцо.
6. На другой конец кабеля надевается штекер .

• Простота изготовления. Зная, где надрезать и что замыкать, изготовить ее можно за 5 минут.

• Годится в качестве комнатной в условиях мощного сигнала, но не более. Подключать усилитель к ней бессмысленно, хотя некоторые и пытаются (в частности, производители фабричных кольцевых рамочных телеантенн, построенных на этом же принципе).

Петлю можно усовершенствовать, использовав вместо кольца спираль из кабеля заранее рассчитанного радиуса, улучшив качество сборки (заодно и уменьшив потери), рассчитав согласование. Однако единственным преимуществом этого типа является то, что оно самое примитивное. Проще только ловить на зачищенный коаксиальный кабель или кусок проволоки, вставленный в центральное гнездо антенного штекера на телевизоре.

Из пивных банок

Чуть сложнее антенна, собранная из пустых банок из-под пива или других напитков. Она достаточно эффективна (алюминий, из которого они изготавливаются, – отличный проводник), но требует тщательно вымерять расстояние между баночными вибраторами, а также соединять их в правильной последовательности.

В общих чертах процесс этот выглядит так:

1. Берется четное количество банок (минимум две, максимум – насколько хватит желания; чем больше, тем мощнее).
2. В банках с помощью дрели сверлятся отверстия для пропуска проволоки (лучше – медной или алюминиевой), которая будет соединять их между собой. Можно и не сверлить, воспользовавшись саморезами, которые будут крепить вибраторы на деревянном или пластиковом кронштейне (например, популярен вариант, когда банки крепятся на деревянной или пластиковой вешалке). В таком случае проводник можно зажать саморезом, который выступит в роли контакта.
3. Банки подключаются по строгой схеме.
4. В месте соединения двух концов проволоки подключается кабель (например, с помощью штатного крепежного устройства от старой антенны, пайки и пр.).

• Простота сборки. Все материалы можно найти буквально под ногами, за исключением коаксиального кабеля и крепежа.
• Эффективность. Если позволит рельеф местности, с нее можно ловить телесигнал с расстояния до 50 км.

• Чтобы в полной мере использовать мощность приемного устройства, нужен довольно точный расчет размеров вибраторов. Впрочем, это беда всех самоделок.
• Большая парусность в уличном варианте. Пустые и легкие вибраторы будут под действием ветра поворачиваться, если их качественно не закрепить.

«Бабочка»

«Бабочкой» называют относительно простую, но эффективную коротковолновую антенну для приема цифрового телевидения за ее специфическую форму: проводники-вибраторы отходят от крепежной оси веером, точно крылья реального насекомого.

Для изготовления потребуется :

• тонкая дощечка или фанера размером примерно 550 на 70 мм и толщиной около 5 мм;
• около 4 м медного или, что хуже, алюминиевого провода сечением в 4–6 мм;
• саморезы;
• отвертка или шуруповерт;
• нож для зачистки;
• паяльник с припоем и флюс-пастой;
• линейка для разметки;
• кусачки или плоскогубцы;
• карандаш для разметки дощечки;
• штекер на 75 Ом;
• F-разъемы для подключения.

Изготовление выглядит так :

1. Рассчитываются размеры вибраторов и расстояние между ними. В среднем можно считать длиной 37,5 см.
2. Нарезаются провода в соответствии с рассчитанными размерами. Потребуется восемь проводников.
3. Середина каждого проводника зачищается на 2 см.
4. Каждый провод сгибается дугой так, чтобы между концами было не менее 7,5 мм. Вместо двух проводов можно использовать лист металла, вырезанный в форме треугольника, тогда эта антенна будет ближе к конструкции, запатентованной в 1938 году под именем Butterfly dipole.
5. Отрезаются два провода длиной около 43 см. Они зачищаются в тех местах, где будут крепиться к доске.
6. Все проволоки соединяются между собой по схеме подключений.
7. Выходы антенны впаиваются в штекер.
8. К штекеру подключается провод-переходник на 75 Ом.
9. К переходнику подключается кабель.
10. Антенна настраивается на прием и крепится в подходящем положении.

• простота в изготовлении;
• эффективность.

• сравнительно невысокий коэффициент усиления.

Тройной квадрат

Тройной квадрат, он же антенна Сотникова (нестандартным радиоприборам принято давать название по имени изобретателя или популяризатора), состоит из трех квадратных рамок переменного периметра:

• директора;
• вибратора – именно с него снимается принятый сигнал;
• рефлектора.

Эта антенна – развитие принципов, заложенных в конструкции волнового канала, однако она гораздо проще в изготовлении. Внешне выглядит как три постепенно уменьшающихся в размерах квадрата, закрепленных на общих поперечинах так, чтобы их ось смотрела в направлении источника сигнала.

Если коротко, то собирается она из стальной или медной проволоки следующим образом:

1. Выгибаются три основных квадрата и перемычки между ними. При необходимости можно сразу выгнуть весь зигзаг в сборе по прилагаемому чертежу.
2. Стыки спаиваются между собой.
3. В расщеп вибратора (там, где проволока соединяется концами) впаивается зачищенный конец коаксиального кабеля на 75 Ом.

• Высокая чувствительность. Это неплохое устройство дальнего действия для приема слабого сигнала с большого расстояния.
• Технологичность. Если изгибать ее из единого куска проволоки, то пайка понадобится лишь для подсоединения кабеля и стыков.
• Есть возможность подключения усилителя, превращающего конструкцию в активную антенну, идеальную для дачи или загородного дома.

• Не самая удачная диаграмма направленности. Даже небольшой изгиб проволоки приводит к тому, что начинаются потери в мощности принятого сигнала.
• Крайняя узконаправленность. Тройной квадрат охватывает не более 10 каналов по старой разметке, поэтому при сильном расхождении мультиплексов по частоте придется либо делать две антенны (и решать проблемы согласования), либо жертвовать чувствительностью.
• Чтобы получить все плюсы от дальнобойности этой антенны, нужен точный расчет (в идеале – до миллиметра).

Антенна Харченко

Антенна Харченко (она же «биквадрат» или «Z-антенна») – простой, но технологичный приемник радиоволн, популярный в свое время не только у любителей-коротковолновиков, но и у обычных пользователей, которые смотрели аналоговое телевидение в метровом диапазоне. Дело в том, что эта конструкция одинаково эффективно принимает как ДМВ, так и МВ, если изготовлена в соответствующих размерах.

Внешне похожа на два квадрата (отсюда ее второе название – «биквадрат»), состыкованных между собой разомкнутыми углами. Поскольку прием осуществляется соединенными воедино вибраторами (у которых реально работает лишь каждая четверть), эта же конструкция часто в популярной литературе именуется Z-антенной.

Изготавливается она так:

1. По заранее рассчитанному контуру изгибается толстая стальная, алюминиевая или медная проволока.
2. Готовая конструкция крепится на каркас. Простейший его вариант – это длинная деревянная планка и две короткие поперечины (по длине диагоналей обоих квадратов).
3. Подключается антенный кабель. Он монтируется в центре, где стыкуются концы Z-образных вибраторов, а затем аккуратно фиксируется на нижнем зигзаге антенны. Эта мера обеспечивает хоть минимальное, но согласование сигналов.

• Технологичность. Ее легко изготовить из цельного куска провода и нескольких крепежных элементов.
• Эффективность. Антенна Харченко принимает вещание надежнее, чем почти любой другой самодельный приемник.

• Нужно учитывать поляризацию сигнала и соответствующим образом ориентировать антенну (длинной осью вертикально или горизонтально). При ошибке эффективность снизится в разы.
• Наилучшие показатели антенна Харченко обеспечивает только с рефлектором, который одновременно и отражает волны на вибраторы, усиливая сигнал, и препятствует приему паразитных волн с противоположного направления. Однако габариты и материал рефлектора надо рассчитывать отдельно.

Логопериодическая

Наконец, самостоятельно можно сделать домашнюю антенну по классической логопериодической схеме.

Главная особенности конструкции:

• вибраторы переменной длинны крепятся на общей оси;
• длина рабочих элементов не должна выходить за пределы, необходимые для ДМВ-диапазона, но при этом изменение их величины подчиняется логарифмическому закону;
• расположение вибраторов зависит от периода волн, на прием которых рассчитано это устройство. От этого и идет его название.

Здесь лишь напомним ключевые моменты:

1. Берутся две толстые трубки в качестве осей для вибраторов и некоторое количество принимающих элементов – сплошных, из толстой проволоки, или же полых, из тонких трубок. Разницы особой нет: на частотах, где работает цифровое телевидение, ток все равно в основном бежит по поверхности проводника. Вместо толстых трубок для осей можно использовать пластинки фольгированного текстолита.
2. Рассчитывается размер стержней и вибраторов, а также расстояние между ними.
3. Монтируются отдельно левый и правый каналы приема на соответствующих стержнях.
4. Стержни соединяются перемычкой.
5. Подключается коаксиальный кабель.
6. Второй конец фидера уходит к приставке или антенному гнезду цифрового телевизора.

• Очень широкий диапазон – примерно в 10 раз больше, чем у других ДМВ-устройств.
• По коэффициенту усиления она эквивалентна волновому каналу из 3–4 элементов, но при этом антенна компактнее и технологичнее.
• Универсальность. Годится не только для телевидения, но и для мобильной связи, Wi-Fi и пр. Вопрос лишь в размерах элементов.

• Сложна в изготовлении. Требуется выдерживать как длину вибраторов, так и расстояние между ними.
• Расчет, в отличие от приведенных выше конструкций, проделать на листке бумаги очень трудно — требуется найти решение примерно полудюжины интегральных уравнений. Поэтому единственный вариант для домашнего мастера – это воспользоваться онлайн-калькулятором в приведенной выше статье.

Источник