Сегодня делимся лайфхаками, как сделать ТВ-антенну своими руками. Антенна представляет собой устройство для излучения или для приема радиоволн. Бывают передающие, приемные и приемопередающие. Редакторы узнали, что нехитрую конструкцию можно сделать медной и латунной проволоки, медных трубок, проводов и даже из жестянок.
ТВ-антенна из жестяных банок
Антенну для телевизора можно сделать самому, из подручных материалов, даже из пустых пивных жестяных банок. Такой способ самый быстрый и простой. Можно сделать конструкцию из электродов и дисков. Максимальное количество каналов будет семь.
Понадобится:
- жестяная банка;
- штекер;
- кабель для антенны;
- шуруповерт;
- липкая лента или изоляционная;
- деревянный тремпель;
- саморезы (2 шт).
Комнатная конструкция гарантирует уверенный прием аналогового сигнала в пределах города и без согласования для кабеля (при длине до 2 м).
Расстояние между банками:
где λ - длина волны. Диполей должно быть не более 3-4 штуки. Если их будет меньше, усиление будет несущественное, больше – будут проблемы с согласованием кабеля.
Качество сигнала заметно улучшится, если разместить из металлической сетки экран с тыльной части.
Расстояние между экраном и основной конструкцией:
Как изготовить конструкцию:
Как улучшить антенну?
Усилитель необходим, если транслятор находится далеко. С усилителем конструкция принимает сигнал надежнее, но вариант «сделай сам» тут может не сыграть.
Можно использовать магнит, на который будет наматываться несколько витков телевизионного кабеля (собирается и возле телевизора, и на антенне).
Если стоит вопрос, как усилить сигнал домашней конструкции, чтобы вместо 7 четко транслировались 20 каналов, необходимо:
- купить специальный предварительный усилитель ТВ-сигнала;
- найти место идеального приема сигнала;
- избавиться от помех, которые создают металлические предметы.
Как сделать быстро антенну:
Как собрать антенну для цифрового ТВ?
Самодельная конструкция должна быть:
- аккуратно изготовлена с высокой степенью точности без потерь электромощности сигнала;
- строго направлена по оси электромагнитной волны, исходящей от передающего центра;
- нацелена по виду поляризации;
- иметь защиту от побочных сигналов-помех такой же частоты, исходящих от любых источников: электродвигателей, радиопередатчиков, генераторов.
Как сделать самостоятельно антенну для цифрового ТВ (DVB T2):
Простая цифровая ТВ-антенна: какие есть варианты?
Для нее потребуется часть коаксиального кабеля с волновым сопротивлением на 75 Ом и штекер для подключения конструкции.
Алгоритм такой:
- обычным ножом со свободного конца срезается внешняя оболочка;
- длину брать с небольшим запасом, поскольку небольшой отрезок при наладке проще откусить, чем бежать за новым кабелем;
- с этого участка кабеля снимается экранирующий слой, оголяется внутренняя жила и снимается изоляция;
- вставить в разъем на приставке ТВ-сигнала гнездо штекера, проволоку оголенную внутренней жилы направляем поперек поступающей электромагнитной волны;
- помнить о горизонтальной поляризации;
- эфирная цифровая антенна должна быть закреплена на подоконнике либо кусочком скотча на стекле;
- помехи и отраженные сигналы экранируются полоской фольги, расположенной от центральной жилы на небольшом удалении;
Разновидности антенн и какие из них можно сделать самому?
Есть «польская», «восьмерка» и «квадрат». Цифровые антенны для ТВ-тюнера и ТВ-приставки должны быть настроены на одну частоту.
ВАЖНО! И приставка, и тюнер должны уметь декодировать сигнал.
«Польская» антенна и цифровое ТВ
Она обеспечивает качественный и надежный прием аналогового телевидения (+ ДМВ), но совершенно непригодна для приема современного цифрового ТВ.
«Восьмерка»: алгоритм изготовления
Несложная конструкция для DVB T2, которую можно сделать из медной проволоки Ø 3 мм. Отражатель при этом не используется. Верхняя сторона сегментов — 14 см, боковая — 13 см.
Отмеряем проволоку длиной 112 см и начинаем сгибать:
- 1-й сегмент сгибаем длиной 14 см (для антенны — 13 см и 1 см – для прочности петли);
- 2-й и 3-ий, как 6 и 7 – 14 см;
- 4-й и 5-й – 13 см;
- 8-й – 14 см – 13 см и 1 см – с петлей прочности.
Петли зачищаем, закручиваем и спаиваем — они станут контактами для подключения кабеля. Для пайки кабель со стороны антенны зачищаем на 2 см и 1 см – со стороны штекера, места соединений герметизируются любым эластичным термоклеем.
Что такое «квадрат» и стоит ли за него браться самому?
Модификация конструкции «три квадрата» с 6 элементами и трансформатором, уверенно принимает цифровые и аналоговые каналы на расстоянии до 10 км прямой видимости.
- Двойной квадрат
За основной рамкой — рефлектор, сторона основной рамки — 0,254λ, сторона рефлектора — 0,278λ, расстояние между рамками — 0,089λ.
Еще один вариант двойного квадрата – два кольца.
Антенна-бабочка
Коротковолновая малогабаритная антенна, формой похожа на бабочку. Для ее изготовления необходима медная проволока Ø около 2 мм, для внешнего применения допускается и 4 мм, для домашнего – телевизионный обычный коаксиальный кабель 75 Ом.
Прямоугольная рамка из проволоки (длина и ширина):
- для ТВ — 500х200 мм;
- для Wi-fi (всенаправленная) и Bluetooth — 90х30 мм.
Перекручиваем рамку накрест и кусачками разрезаем так, чтобы сформировались два треугольника. Припаиваем коаксиальный кабель и закрепляем с помощью скобок (скотча) на диэлектрик эбонит, дерево или пластмассу.
Мощная телевизионная антенна: что я должен знать об этом?
Чтобы устройство функционировало, как обычная антенна, нужно улучшить ее принимающий контур.
Алгоритм:
- покупаем оборудование для усиления сигнала;
- подсоединяем к устройству, чтобы исключить помехи в сигнале;
- заматываем с двух концов кабель изоляционной лентой;
- делаем экран для качественного приема: своеобразная сетка из металла, которую изолируют от телевизора и фиксируют сзади приемника;
- для экрана сойдет обычная металлическая сетка от обычного забора;
- добавляем железные прутья и соединяем их симметрично с экраном для усиления сигнала (необходимо, чтобы вся конструкция была из одного вида металла, чтобы избежать окисления)$
- в центре установки размещаем еще один усилитель и припаиваем к приемнику контакты.
ВАЖНО! Такая телевизионная конструкция устанавливается на крыше с ориентиром на ближайшую телевизионную вышку.
Универсальная конструкция
Необходимые инструменты и материалы:
- медный провод (длина 4 м, сечением 4 мм2);
- доска любой толщины, но шириной 7 см, длиной 55 см;
- паяльник;
- саморезы по дереву;
- рулетка или линейка;
- шуруповерт;
- простой карандаш.
Алгоритм:
- медный провод разрезать на 8 частей, длина каждого — 37,5 см;
- удалить изоляционный слой в средней части каждого из полученных частей провода;
- отрезать еще 2 медных провода (по 22 см) и разделить их условно на 3 равные части;
- в точках перегиба снимаем изоляционный слой;
- проволоку сгибаем в подготовленных (оголенных) местах;
- расстояние между концами сгибаемой напополам проволоки 7,5 см;
- закрепить штекер, присоединить телевизионный кабель.
Как антенну для цифрового ТВ (DVB T2) сделать самостоятельно:
Логопериодическая (всеволновая) конструкция
Это собирающая линия с установленными на нее попеременно половинками диполей. Длина куска проволоки, формирующая полудиполь, будет равна λ/4.
ВАЖНО! Уличные конструкции, изготовленные своими руками, могут дать усиление до 25 дБ, около 12 дБ комнатные.
ЛПА — это идеальное устройство для приема как аналоговых сигналов, так и цифровых. Для расчета параметров необходимо знать значение показателя прогрессии (от 0,7 до 0,9) и величину угла раскрыва α (30-60°). Берем за основу пропорцию и рассчитываем нужные параметры:
τ=B2/B1=B3/B2=Bn/(B(n-1)) = A2/A1=A3/A2=An/(A(n-1))
Показатель усиления тем лучше, чем больше τ. Увеличить направленность может уменьшение угла α.
Расчет параметров:
- определить значения В2 и А2;
- рассчитать В1 и А1 и остальные параметры.
Какие бывают виды антенн? Домашняя простейшая самодельная антенна
Домашняя конструкция монтируется из медной или латунной проволоки. Алюминиевая не подходит, поскольку быстро окисляется.
Проволока очищается с двух концов от изоляционного материала, один конец крепится к трубе или батарее, противоположный — вставляется в телевизионный разъем. Усилителем нужных частот выступает труба, которая проходит через весь дом и выходит наверх. Сразу возникает сигнал, антенна ловит 5 каналов.
- Для квартиры с балконом
Берется проволока подлиннее, так как телевизор и зону балкона необходимо будет соединить. Проволоку с обеих сторон зачищают, один конец подсоединяют к телевизору в кабельное гнездо, а второй протягивают на балкон и прикрепляют к веревкам или струнам. Такая антенна дает покруче изображение, и каналов с ней больше.
Антенна для дачи
Стабильный прием сигнала на расстоянии до 30 км устанавливают пассивные конструкции и зимой, и летом. Для больших расстояний нужны конструкции помощнее, лучше с усилителем. Для холмистой местности и сверхдальнего приема антенну нужно поднимать выше, применяя для этого мачту.
Для классической конструкции для дачи потребуется:
- проволока (Ø 1,5 мм) — из расчета — 1,5-2 м на антенну и 5-6 м на расстояние от конструкции до телевизора;
2. внешняя часть из подготовленной проволоки (закрутить 1-1,5 м в кольцо, Ø от 356 мм до 450 мм);- внутренняя часть антенны (из проволоки сделать второе кольцо, размеры — 180 мм;
- готовые кольца – основа будущей антенны — закрепляют на куске фанеры (можно и деревяшку), но чтобы дерево не перекрывало кольца и не болталось;
- готовую конструкцию сориентировать кольцами в направлении источника сигнала, антенну поворачивать для поиска лучшего сигнала.
Антенна Харченко (биквадрат)
Это наружная зигзагообразная конструкция с рефлектором.
Z-антенная система с рефлектором обеспечивает те же параметры, что и
ЛП-антенна. Отличие состоит в главном лепестке – он в два раза по горизонтали длиннее, что позволяет ловить сигнал со всех направлений.ДМВ-антенна изготавливается из медной трубки и листа алюминия толщиной 6 мм.
Автомобильная антенна: внутренняя и внешняя
- Внутренняя
Понадобится рамочное устройство, которое прокладывают сзади под уплотнителем стекла. В верхней части у нее зауженность, но габариты не те, что требуются при частоте 27 МГц. По этой причине по центру устанавливают конденсатор, с помощью которого выполняют настройку ТВ-антенны для авто в резонанс на необходимом канале.
ВАЖНО! Приемных частот несколько — 27 и 65 МГц, 28,2 и 68 МГц.
Алгоритм изготовления:
- берем провод МГТФ 0,5, который прокладывают по краям заднего стекла в виде трапеции;
- то же проделывают и с верхней частью;
- полюса располагают так, чтобы легко было добавить провода для согласующего конденсатора;
- для снятия сигнала используют кабель РК-50;
- в центре заднего стекла фиксируют 5-25 ПФ, к которому строго вертикально направлены оба кабеля.
Универсальная компактная ТВ-антенна в машину:
- Внешняя
Для хорошего сигнала нужно закрепить пару телескопических антенн от радиоприемника. Корпус можно взять от польского устройства.
Рисунок 11 - Польская конструкция — основа для внутренней автоантенны
Подача питания на усилитель:
- берем разъем для активной ТВ-антенны и припаиваем к нему провод;
- кабель от ТВ-антенны пропускаем так, чтобы не пережать его;
- прикручивается его к разъему;
- провод, припаянный к разъему, подключается к выходу +12 на магнитоле для включения усилителя или активной антенны.
Существуют активные внутрисалонные комбинированные ТВ-антенны с внешними элементами для приема МВ/ДМВ.
Кроме вышеперечисленных, существуют метровая (скрещенные алюминиевые трубки) и фрактальная антенны.
Фрактальная Wi-fi-антенна своими руками:
ВАЖНО! Все рассказы об эффективной работе ртутной антенны — большое заблуждение. Науке неизвестно ни одного принципа, по которому ртутная антенна могла бы работать. Редакторы предупреждают, самостоятельное изготовление ртутной антенны — так себе идейка и опасная затея.
Что такое мультиплекс цифрового ТВ?
Цифровой мультиплекс – это комплект каналов одной частоты. Есть два мультиплекса: первый доступен во всех городах с цифровым ТВ, но для второго готовы еще не все вышки. Для установки понадобится приемник и антенна с поддержкой DVB T2.
В нашу жизнь активно входит цифровое телевидение Т2. На сегодняшний день уже во многих домах установлены антенны для приема такого сигнала. Но что делать тем, кто живет в пригороде или на съемной квартире? Выход довольно прост – это самодельная антенна для Т2, которая может стать недорогой и надежной альтернативой заводскому изделию.
Антенны для телевизора своими руками
Для того чтобы поймать цифровое эфирное телевидение, в первую очередь, необходимо иметь поддерживающий новый цифровой формат телевизор, и тогда не придется покупать специальную приставку.
Кроме этого, необходима комнатная или наружная дециметровая антенна. Не стоит верить тем, кто говорит, что устройство должно быть цифровым или еще каким-нибудь. Достаточно просто ТВ-антенну своими руками можно сделать из подручных материалов, получив в результате мощное устройство, которое будет отлично принимать сигнал.
Простая дециметровая антенна своими руками
Прежде чем подготавливать материалы для изготовления устройства, необходимо рассчитать его будущую длину. Для этого надо узнать частоту, на которой идет цифровое вещание, и применить специальную формулу: 7500 разделить на частоту в Мегагерцах и результат округлить.
Изготавливается дециметровая антенна для ТВ из обычного телевизионного 75-омного коаксиального кабеля и стандартного разъема .
После всех правильно проведенных действий начнется поиск каналов. Если ретранслятор будет находиться в районе до пятнадцати километров от дома, то сигнал будет приниматься хорошо и усилитель не потребуется. Если же расстояние будет больше, то необходимо применение усилителя.
Цифровая антенна «восьмерка» своими руками
Для того чтобы качество сигнала точно было хорошим, можно сделать более сложную самодельную телевизионную антенну для ТВ.
Для ее изготовления понадобится подготовить:
- телевизионный кабель;
- коробочку;
- рулетку;
- фольгу;
- клей;
- скотч.
Дно коробочки (например, из-под обуви) нужно будет хорошо промазать клеем и полностью закрыть фольгой. При этом необходимо следить, чтобы фольга нигде не поднималась.
Пока фольга приклеивается, нужно отрезать от кабеля два кусочка по 50 сантиметров каждый, и зачистить кончики изоляции, аккуратно срезав ножом внешнюю оболочку. Отогнув на всех концах оплетку в сторону, отрезки согнуть в круг так, чтобы они замкнулись не до конца. Расстояние между ними должно быть примерно в 1 сантиметр.
Полученную восьмерку закрепить скотчем к крышке коробки. При этом нужно проследить, чтобы зачищенные концы располагались друг возле друга. Кабель на коробке должен держаться хорошо, поэтому скотча жалеть не надо. Каркас антенны готов.
Теперь следует подготовить основной кабель , который будет подключаться к телевизору.
Осталось только смонтировать разъем под телевизор. Для этого на оставшемся конце телевизионного кабеля нужно снять изоляцию, отжать и срезать оплетку, снять фольгу. Затем, отступив от оплетки полсантиметра снять внутреннюю изоляцию жилы.
На подготовленный кабель телевизионный разъем нужно накрутить так, чтобы в широкой части жила с изоляцией не была видна. После этого от края разъема следует отступить полсантиметра и откусить лишнюю часть жилы, насадить вторую часть разъема и прикрутить ее.
Кабель и антенна готовы. Установив устройство в удобном месте, его надо направить в сторону телепередатчика, подключить кабель и включить телевизор. Антенна должна работать хорошо, а телевизор показывать без помех.
Самодельная антенна из банок
Антенна, которая будет ловить не один или два канала, а целых семь или восемь может быть сделана из самых простых жестяных банок. Для ее изготовления нужно будет подготовить:
В первую очередь следует подготовить кабель , убрав с него верхний слой на отрезке в 10 сантиметров от начала. Находящиеся внутри кабеля проводки нужно расплести, убрать из-под них фольгу, срезать один сантиметр зачищенного слоя. На другой конец провода нужно надеть штекер.
Теперь следует подготовить банки . К колечкам одной из них прикрепить сердцевину кабеля, а к другой часть распутанных проводов. Если колечек нет, то в банки можно вкрутить саморезы и намотать провода на них, обработав поверхность с помощью паяльника.
После этого банки нужно с помощью скотча нужно прикрепить к вешалке . Расстояние между ними должно быть в 75 миллиметров, расположить банки следует на одной прямой линии.
Самодельная телевизионная антенна готова. Теперь ее нужно с помощью штекера подсоединить к телевизору и найти для нее место, где будет лучше всего ловиться сигнал.
Комнатная антенна для ТВ «Ромб»
Такая конструкция представляет собой раму в виде ромба, изготавливается быстро и легко, а сигналы цифрового телевидения принимает уверенно и легко. Для нее нужно будет подготовить медный или алюминиевый прутик длиной около 180 сантиметров.
Ромба должно получиться два. Один будет выполнять роль рефлектора, а второй – вибратора. Сторона рамы должна быть примерно 14 сантиметров, а расстояние между ними – около 10 сантиметров.
После того как ромб будет сделан, между двумя концами прута необходимо смонтировать диэлектрик . Его размеры и форма могут быть произвольными. Главное, нужно проследить, чтобы расстояние между прутками было около двух сантиметров.
Теперь верхние части рамок нужно соединить, а к закрепленным на выводе антенны медным или латунным лепесткам подключить кабель.
Если ретранслятор расположен далеко или с помощью получившегося устройства будет ловиться слабое качество сигнала, то можно будет добавить усилитель . В итоге получится активная дециметровая антенна для ТВ, которую можно будет использовать не только в городе, но и на даче.
Конечно, такие устройства для приема телевизионного сигнала не будут отличаться изысканным дизайном, но зато с их помощью можно будет наслаждаться своими любимыми передачами.
Цифровые технологии уже вовсю «шагают по стране», и многие стремятся купить телевизоры с поддержкой такого формата. Но если нет такой возможности, есть другой выход ― сделать антенну самостоятельно. При небольшой теоретической и практической подготовке это может практически каждый.
Как смастерить своими руками dvb -антенну
Цифровые технологии подразумевают передачу изображения и звука посредством цифровых кодировок видеосигнала. От аналогового оборудования оно отличается тем, что помехи сигналу практически не мешают, поэтому он поступает на устройство приемника с минимальными потерями.
На сегодняшний день уже существует 20 каналов подобного типа. Чтобы можно было к нему подключиться, необязательно иметь специальную аппаратуру. В данном случае речь идет о приеме сигнала высокого качества, для которого вполне будет достаточно иметь телевизионный кабель. Его еще называют коаксиальным.
Для принятия цифрового сигнала нужна дециметровая антенна. Ее делать своими руками очень просто – понадобиться только антенный кабель. Но главное ― не ошибиться в расчетах. Порядок действий такой:
- Взять 30 см. кабеля антенны и разъемы (папа\мама и F-разъем).
- Подготовить кусачки, рулетку (на худой конец ― линейку), нож и калькулятор.
- Дальше понадобится компьютер с подключенным интернетом. На сайте цифрового телевидения найти карту покрытия dvb-каналов, определить, какая ближе всего к вашему городу. Там есть форма поиска.
- Найти станцию, узнать подробные частоты, на которых она работает.
- Там может быть указано несколько каналов и частоты для них. Длина антенны вычисляется, когда 7500 делится на частоту. Например, если частота канала 754 МГц, получается 7500:754=9,94. Таким образом, получается, что самодельная антенна dvb должна быть в длину около 10 см. Если станций несколько, определяется средняя длина.
- На конец провода антенны нужно своими руками прикрепить F-разъем. Это легко ― кабель зачищается, сверху накручивается разъем. Нужно, чтобы в середине был центральный провод, а фольга с проводками ― на месте крепления.
- От разъема далее отступают несколько сантиметров, потом отмерить еще 10, и отрезать ненужное.
- С оставшегося кабеля удаляют пластиковую изоляцию и «экран» (проводки с фольгой), все антенна готова. Теперь вопрос в ее подключении.
Есть и другой способ изготовления, который также прост и требует минимума подручных материалов: дощечка примерно 550х70 мм, саморезы, медный провод (40 см в длину, центральная жила 4 мм в диаметре). Из дерева делается заготовка. 8 проводов, каждый длиной 375 мм., зачищенные в середине примерно на 30 мм, таким образом обеспечиваются хорошие условия для приема сигнала. Потом нужно два провода 220 мм длиной отрезать, и по размерам дощечки зачистить места соединений. Оставшиеся провода сгибаются буквой «V».
Специальным штекером соединяется антенна и кабель (штекер можно купить отдельно). Провод закрепляют на штекере настольным паяльником. Самодельная антенна готова.
Третий способ потребует наличия:
В оболочке кабеля делается небольшой надрез, 10 см от края, скрутить покрывающую «фольгу», обрезав средний слой на 10 мм. 
С обратного конца установить штекер для подключения к телевизору. К одной из банок крепят кабель, ко второй прикручивают середину провода, причем лучше всего методом пайки, скотч ненадежен.
Банки закрепить на прямой линии на тремпеле на расстоянии примерно 7-8 см. Теперь приспособление нужно закрепить в месте наиболее четкого приема телевизионного сигнала. Правда, много каналов такое устройство ловить не сможет, максимум ― 10.
Особенност и подключения dvb-антенны
Сложность может заключаться в том, чтобы найти такую точку в квартире, где лучше всего ловился бы сигнал цифрового телевидения. 
Потом иногда возникают проблемы с тем, чтобы вставить антенну в приставку либо телевизор. Варианты ― например, вначале вставить в приставку удлинитель, а потом в него вставляется кабель. При этом он не должен никому мешать, в идеале его вообще лучше как-то скрыть.
Самодельные конструкции такого рода, как видно, не занимают много времени. Так что примерно за 100-400 рублей можно соорудить приспособление цифрового телевидения своими руками стандарта dvb. По отзывам, оно работает даже лучше, чем разные дорогущие телескопические устройства. Правда, только для цифрового ТВ одной частоты. Для аналогового не подходит. Качественное изображение можно получить при условии, что мощная передающая станция находится не далее чем в 30 км. Правда, иногда расстояние сокращается даже до диапазона 5-10 км.
Особенности приема dvb
Есть еще самодельные способы усилить сигнал, особенно если рельеф местности или большая удаленность от передатчика (50-100 км.) не позволяет получить хороший прием цифрового ТВ. Для высотной внешней антенны понадобиться установка платы, причем подойдет любая двухтранзисторная с низким или средним усилительным коэффициентом. Мощные усилители в данном случае не требуются, поскольку сигнал довольно сильно искажают.
Во времена огромных ламповых телевизоров хорошая антенна для качественного приема аналогового телевидения была в дефиците. Те, которые можно было купить в магазинах, не отличались высоким качеством. Поэтому люди изготавливали телевизионные антенны ДМВ своими руками. Сегодня многие интересуются самодельными устройствами. И даже тогда, когда сплошь и рядом цифровые технологии, интерес этот не угасает.
Цифровая эра
Данная эпоха коснулась и телевидения. Сегодня особенно широко развивается вещание Т2. Оно имеет свои особенности. В тех местах, где уровень сигнала немного превышает помехи, получается достаточно качественный прием. Дальше сигнала просто нет. Цифровому сигналу помехи нипочем, однако в ситуации рассогласования кабеля или различных фазовых искажениях практически в любом месте передающего или принимающего тракта картинка может идти квадратиками даже при сильном уровне сигнала.
В современном телеэфире прошли другие изменения. Так, все вещание ведется в ДМВ-диапазоне, передатчики имеют хорошее покрытие. Сильно изменились условия, по которым радиоволны распространяются по городам.
Антенные параметры
Прежде чем заняться изготовлением, нужно определить некоторые параметры этих конструкций. Они, конечно, требуют углубленных познаний в различных областях математики, а также законов электродинамики.
Итак, коэффициентом усиления называется отношение мощности на входе эталонной системы к силе на входе используемой антенны. Все это будет действовать, если каждая из антенн создает значения напряженности и плотности потока при одинаковых параметрах. Величина данного коэффициента безразмерна.
Коэффициент направленного действия - это отношение напряженности поля, которое создает антенна, к напряженности поля по любым направлениям.
Нужно запомнить, что такие параметры, как КУ и КНД, не взаимосвязаны. Существует антенна ДМВ для цифрового ТВ, которая обладает очень высокой направленностью. Однако усиление ее небольшое. Эти конструкции направлены вдаль. Также существуют конструкции с высокой направленностью. Здесь она идет в сочетании с очень мощным уровнем усиления.
Сегодня можно не искать формулы, а воспользоваться специальными программами. В них уже учтены все необходимые параметры. Вам остается только ввести некоторые условия - и вы получите полный расчет ДМВ-антенны, чтобы затем собрать ее.
Нюансы изготовления
Любой элемент конструкции, в котором протекают токи сигнала, нужно соединять при помощи паяльника либо сварочного аппарата. Подобный узел, если он находится на открытом воздухе, страдает от нарушения контакта. От этого различные параметры антенн и уровень приема могут стать значительно хуже.
Особенно это касается точек с нулевыми потенциалами. По мнению специалистов, в них можно наблюдать напряжение, а также пучность тока. Если быть точнее, то это максимальное значение тока. Имеется наличие его при нулевых напряжениях? Это неудивительно.
Такие места лучше всего изготавливать из цельного металла. Ползучие токи вряд ли скажутся на картинке, если соединения выполнять сваркой. Однако из-за их наличия сигнал может пропадать.
Как и чем паять?
Антенна ДМВ своими руками изготавливается не очень просто. Это подразумевает работу с паяльником. Современные производители телевизионного кабеля уже не делают его медным. Сейчас там недорогой сплав, стойкий к воздействию коррозии. Эти материалы трудно паяются. А если их достаточно долго греть, есть риск пережигания кабеля.
Специалисты рекомендуют использовать маломощные паяльники, легкоплавкие припои, а также флюсы. Не стоит жалеть пасты при пайке. Припой ляжет правильно только тогда, если он находится под слоем закипевшего флюса.
Ловим Т2
Для того чтобы наслаждаться цифровым телевидением, достаточно приобрести специальный тюнер. Но он не имеет встроенной антенны. А те, которые предлагаются как специальные цифровые, слишком дорогие и бессмысленные.
Сейчас мы научимся ловить Т2 на полностью самодельной конструкции. Самодельная антенна ДМВ - это просто, дешево, качественно. Попробуйте сами.
Самая простая антенна
Чтобы собрать эту конструкцию, не нужно будет даже идти в магазин. Для изготовления ее достаточно обычного антенного кабеля. Необходимо 530 мм провода для кольца и 175 мм, из которого будет сделана петля.
Сама ТВ-антенна представляет собой кольцо из кабеля. Концы нужно зачистить, а затем соединить с петлей. А к последней нужно припаять кабель, который подключается к тюнеру Т2. Так, на кольце экран и центральная жила соединяются с экранами петли. На последней центральные жилы также соединяются. А кабель к тюнеру припаивается стандартно к экрану и центральной жиле.
Вот и получилась антенна ДМВ, своими руками сделанная. Конструкция ее оказалась очень дешевой и практичной. А работает она не хуже, чем дорогие магазинные варианты. Ее нужно закрепить на фанере или оргстекле. Для этого отлично подойдут строительные хомуты.
"Народная" антенна
Эта конструкция представляет собой диск из алюминия. Внешний диаметр элемента должен составлять 365 мм, а внутренний - 170 мм. Диск должен иметь толщину 1 мм. Предварительно нужно сделать в диске пропил (10 мм в ширину). В месте, там где пропил, следует установить печатную плату из текстолита. Она должна быть толщиной 1 мм.
В плате должны быть отверстия для винтов МЗ. Плату необходимо приклеить к диску. Затем к ней нужно припаять выводы кабеля. Центральную жилу следует паять к одной стороне диска, экран - к другой. Что касается качества, то такая ТВ-антенна будет принимать лучше с двумя дисками, особенно если она находится далеко от телевизионного ретранслятора.
Универсальная антенна
Для изготовления этой конструкции не будет использоваться ничего сверхъестественного. Делать ее будем из различных подручных материалов. Однако, хоть она и самодельная, но будет отлично работать во всем дециметровом диапазоне. Так, эта антенна ДМВ, своими руками быстро изготовленная, ничем не уступает магазинным, более дорогим конструкциям. Для приема Т2 ее хватит полностью.
Итак, чтобы собрать эту конструкцию, понадобятся пустые банки от консервов или пива. Нужно 2 банки с диаметром 7,5 см. Длина каждой - 9,5 см. Также необходимо запастись полосками текстолита или гетинакса, обязательно с фольгой.
Наши банки нужно соединить с полосами текстолита при помощи паяльника. Пластина этого материала, которая будет соединять емкости наверху, должна иметь сплошное покрытие из медной фольги. На нижней пластинке фольгу следует разрезать. Это делается для удобного подключения кабеля.
Нужно собирать конструкцию таким образом, чтобы общая длина не была меньше 25 см. Эта антенна (ДМВ-диапазона) представляет собой широкополосный симметричный вибратор. Благодаря площади своей поверхности она обладает большими коэффициентами усиления.
Если вдруг вы не можете найти подходящие банки, то можно использовать тару с меньшим диаметром. Однако тогда фольгу придется резать и на верхней соединительной пластине.
"Пивная" антенна
Любите выпить пива? Не выбрасывайте банки. Из них можно сделать хорошую антенну. Для этого нужно закрепить на любом диэлектрическом материале две пивные банки.
Для начала нужно выбрать подходящий кабель, а затем довести его до ума. Для этого кабель необходимо зачистить. Вы увидите экранирующую фольгу. Под ней будет защитный слой. А вот под ним и можно наблюдать непосредственно кабель.
Для нашей антенны нужно зачистить верхний слой этого провода примерно на 10 см. Фольгу нужно аккуратно закрутить, чтобы в итоге получилось ответвление. Защитный слой для центральной жилы нужно зачистить на 1 см.
С другой стороны на кабель нужно припаять штекер для телевизора. Если вы являлись абонентом кабельных сетей, то данную деталь и кабель не придется даже отдельно приобретать.
Теперь что касается банок. Желательно использовать пивные емкости объемом в 1 л. Однако хорошее немецкое пиво в таких банках дорогое, а отечественное не продают.
Банки нужно откупоривать очень аккуратно. Затем надо освободить тару от содержимого, а после хорошо просушить. Далее следует при помощи самореза соединить наш экран на кабеле и банку. Ко второй нужно прикрутить центральную жилу.
Для более высокого качества изображения лучше соединять емкости и кабель при помощи пальника.
Закрепить банки необходимо на каком-либо диэлектрическом материале. Нужно учесть, что располагаться они должны на одной прямой линии. Расстояние между ними зависит от емкости. Все это подбирается лишь опытным путем.
Зигзаг
Зигзагообразная антенна ДМВ имеет максимально простую конструкцию. Сама деталь широкополосная. Устройство ее позволяет допускать различные отклонения от исходных расчетных параметров. При этом электрические параметры ее почти не нарушатся.
Входное сопротивление ее в определенном диапазоне зависит о того, каких размеров будут проводники, которые лягут в основу полотна. Здесь наблюдается зависимость. Чем больше ширина или толщина проводников, тем лучше будет согласована антенна с фидером. Вообще, для изготовления полотна можно использовать любые проводники. Для этого подойдут и пластины, и трубки, и уголки, и многое другое.
Для того чтобы увеличить направленность такой антенны, допустимо применять плоский экран, который будет играть роль рефлектора. Последний будет отражать в сторону антенны высокочастотную энергию. Такие экраны часто имеют серьезные размеры, а фаза зависит в основном от расстояния.
С практической стороны рефлектор лишь в редких случаях выполняется из цельного листа металла. Чаще он сделан в виде проводников, которые соединены в одной плоскости. Из конструктивных соображений не стоит изготавливать слишком плотный экран. Проводники, из которых будет выполнен сам экран, присоединяются методом сварки или пайки к раме из металла.
Изготавливается данная конструкция очень просто. Она хорошо работает в диапазоне ДМВ. В СССР это была настоящая народная незаменимая модель. Она обладает небольшими размерами, поэтому может применяться как комнатная антенна ДМВ.
Материалом послужат медные трубки либо алюминиевый лист. Боковые части могут быть из цельного металла. Часто их затягивают сеткой или закрывают жестянкой. Если используется один из указанных способов, в таком случае конструкция должна пропаяться по контуру.
Кабель нельзя резко гнуть. Как проводить этот элемент, можно посмотреть на представленных картинках.
Его нужно вести таким образом, чтобы он доходил до бокового угла, но при этом не выходил за пределы антенны или бокового квадрата.
Комнатная антенна МВ ДМВ
Эта конструкция предназначена для легкого и уверенного приема сигналов цифрового телевидения. Изготовить ее можно легко и очень быстро. Для этого понадобится алюминиевый или медный пруток. Длина его должна составить до 1800 мм. Данная антенна может использоваться также как наружная.
Конструкция представляет собой рамку в виде ромба. Их должно быть две. Одна выполняет роль вибратора, вторая работает в качестве рефлектора. Для приема Т2 нужно, чтобы сторона нашего ромба составляла примерно 140 мм, а расстояние между ними было 100 мм.
После того как рамка будет изготовлена, и конструкция обретет жесткость, между двумя концами нашего прутка монтируется диэлектрик. Это может быть что угодно. Форма и размеры совершенно не важны. Расстояние между двумя точками прутков должно быть примерно 20 мм. Верхние части наших ромбов нужно соединить.
Фидер можно изготовить из кабеля. Его необходимо подключить к латунным или медным лепесткам, которые должны быть уже закреплены на выводе антенны.
Если полученная конструкция не соответствует вашим ожиданиям, например, слабое качество приема или ретранслятор находится далеко, можно снабдить антенну усилителем, - и в итоге получится активная ДМВ-антенна. Она используется как в городе, так и на даче.
Самая простая рамочная антенна ДМВ
Эта конструкция напоминает цифру "ноль". Кстати, это коэффициент ее усиления. Она идеально подходит для приема T2. Данная деталь способна работать лучше, чем та продукция, что предлагается в магазинах.
Также ее называют цифровой, потому что при помощи нее можно идеально ловить цифровое вещание. Она узкополосная, а это значительное преимущество. Работает по принципу селективного клапана, что позволяет говорить о надежной защите от помех.
Для сборки потребуется обыкновенный коаксиальный кабель с сопротивлением 75 Ом, а также обычный телевизионный штекер. Лучше из всех вариантов выбирать кабель с большим диаметром. В качестве подставки можно использовать коробку из картона или что-нибудь еще.
Какой длины будет рамка, определяем при помощи программ для расчета параметров антенн. Материал для изготовления рамки можно использовать такой же, как и в кабеле. Кстати, для расчетов необходимо знать частоты цифрового вещания в вашем городе.
Центральная жила кабеля в конструкции рамки не нужна. Зачищенный провод скручивается вместе с жилой и оплеткой рамки. Затем это соединение нужно пропаять.
Конструкцию необходимо расположить на диэлектрическом основании. Лучше держать ее подальше от вашего тюнера. Важно, чтобы в антенном входе не было напряжения.
Итак, мы выяснили, как делается антенна ДМВ своими руками. Как видите, это не столь уж и сложное задание. Зато теперь можно будет смотреть любимые телепередачи в цифровом качестве. А устанавливается такая конструкция так же, как и обычная магазинная - на крыше. Можно использовать шурупы либо болтовое соединение. Устанавливать следует в надежном месте, чтобы во время порывов ветра она не слетела вместе с куском шифера. Желательно, чтобы антенна крепилась на максимально большой высоте. Таким образом вы исключите появление помех во время показа кабельного или цифрового телевидения.
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 . СигналDVB 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 читайте тут.
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):
К определению параметров антенн
- 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.
Частотнонезависимая антенна с горизонтальной поляризацией
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.
Веерный вибратор для приема МВ ТВ
Пивная всеволновка
Антенны из пивных банок
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.
Синфазная решетка из пивных диполей
Примечание: оптимальное количество этажей решетки – 3-4. При 2-х выигрыш в усилении будет небольшим, а большее трудно согласовать с кабелем.
«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.
Конструкция логопериодической антенны
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.
Z-антенна МВ
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.
Народная ДМВ антенна
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
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:
U-петля: УСС для АВК
- 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.
АВК для цифрового ТВ
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.
Усилитель ТВ сигнала ДМВ
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.
