Сегодня эфирное телевидение наиболее распространено среди пользователей. Оно работает путем улавливания излучения от вещателя на приемник. В силу ряда факторов антенна может выйти из строя, а установить новую в данный момент не представляется возможным.
В этом случае можно изготовить самодельную антенну для цифрового телевидения, которая будет принимать телевизионный сигнал не хуже заводских устройств. В данной статье будет рассмотрено изготовление разных типов антенн для цифрового ТВ своими руками под конкретные условия, для временного и постоянного использования.
Что изменилось в эфире?
Во-первых, почти весь объем ТВ-вещания в настоящее время осуществляется в диапазоне ДМВ. Прежде всего из экономических соображений, в нем намного упрощается и удешевляется антенно-фидерное хозяйство передающих станций, и, что еще более важно – потребность в его регулярном обслуживании высококвалифицированными специалистами, занятыми тяжелым, вредным и опасным трудом.
Второе – ТВ-передатчики теперь покрывают своим сигналом практически все более-менее населенные места, а развитая сеть связи обеспечивает подачу программ в самые глухие углы. Там вещание в обитаемой зоне обеспечивают маломощные необслуживаемые передатчики.
Третье, изменились условия распространения радиоволн в городах. На ДМВ промышленные помехи просачиваются слабо, но железобетонные многоэтажки для них – хорошие зеркала, многократно переотражающие сигнал вплоть до его полного затухания в зоне, казалось бы, уверенного приема.
Четвертое – ТВ-программ в эфире сейчас очень много, десятки и сотни. Насколько это множество разнообразно и содержательно – другой вопрос, но рассчитывать на прием 1-2-3 каналов ныне бессмысленно.
Наконец, получило развитие цифровое вещание. Сигнал DVB T2 – штука особенная. Там, где он еще хоть чуть-чуть, на 1,5-2 дБ, превышает шумы, прием отличный, как ни в чем ни бывало. А чуть дальше или в стороне – нет, как отрезало. К помехам «цифра» почти не чувствительна, но при рассогласовании с кабелем или фазовых искажениях в любом месте тракта, от камеры до тюнера, картинка может рассыпаться в квадратики и при сильном чистом сигнале.
Что такое стандарт DVB T2
Стандарт DVB T2 — один из форматов эфирного вещания, разработанный международным консорциумом DVB. Эта аббревиатура в переводе на русский обозначает «Цифровое видео вещание«. Дополнение Т2 показывает, что формат применяется для наземных станций и относится ко второму поколению протокола передачи.
В сравнении с первой версией, DVB T2 позволяет:
- увеличить количество одновременно передаваемых каналов в одном мультиплексе;
- реализовать возможность формирования сеток вещания с привязкой к регионам;
- значительно сузить используемые полосы частот;
- транслировать изображения в форматах высокой четкости HD и сверхвысокой четкости UHD;
- передавать объемный звук;
- работать с гибридной платформой телевидения, объединяющей его функционал с интернетом.
Сегодня домашние умельцы легко могут сделать антенну на 20 каналов цифрового телевидения или больше. Это может быть наружная модель или компактная комнатная. Цифровая антенна узконаправленного типа позволит точно прицелиться на транслятор. А простая модель из кабеля, сделанная своими руками и повешенная на стену, обеспечит качественный прием в зонах, близких к станции ретрансляции.
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».
Как сделать мощную антенну для телевизора?
Понятно, что для местности с неуверенным приемом, связанным со значительным удалением или сложным рельефом, комнатная антенна будет не самым лучшим вариантом. Но ведь для приема ДМВ диапазона, который и требуется для эфирной цифры, есть большой выбор устройств других типов — узконаправленная «волновой канал» и логопериодическая, рамочная и зигзагообразная.
Причем для изготовления необязательно использовать медные или алюминиевые трубки, жилы большого сечения из силового провода, вполне доступен даже вариант из кабеля, используемого для подключения обычной антенны.
Главное — подобрать оптимальный для ваших условий вариант, выдерживать рекомендованные размеры, соблюдать предельную аккуратность при сборке и подключении. В любом случае, по стоимости такие варианты будут более дешевы, особенно если по условиям приема вам требуется активная антенна с дополнительным усилителем.
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.
«Бабочка» («Мотылек»)
Конструктивно такая антенна характеризуется усиками, расположенными вертикально. Чем-то такие устройства похожи на штыревые заводские устройства для цифрового ТВ польского производства, но отличаются тем, что у них используется каркас вместо фазированной решетки.
Чтобы изготовить «бабочку» своими руками, необходимо запастись:
- дрелью и саморезами;
- линейкой и транспортиром;
- кусачками;
- проволокой (6 мм) из алюминия длиной 3 м;
- болтами с гайками (16 шт.) либо паяльником;
- палкой деревянной.
Как правило, антенны для цифрового ТВ польского производства предназначены для установки вне помещения – значит, и эту конструкцию необходимо будет устанавливать на улице. Чтобы противостоять сильным ветрам, лучше использовать для длинных усиков не медную (3 мм) проволоку, а более толстую алюминиевую.
Программы цифрового телевидения функционируют с 21 физическим телеканалом (частота 314 МГц, длина волны 0,63 м). Это соотносится с максимальным ретрансляторным излучением РТРС. Необходимая длина активной области – 0,16 м, на все «усики» – 2,56 м. Следовательно, трехметровой проволоки будет достаточно.
Палка используется как каркас, ее длина должна быть не менее 0,6 м. На каркасе необходимо произвести разметку под «усики». Это делается так:
- Отмечаем на равном (0,2 м) удалении 4 точки.
- Проводим от точек линии, они должны лежать параллельно одна к другой и перпендикулярно к каркасу.
- Отмеряем смежные углы 30 градусов (2 слева и 2 справа) от прямых линий и ставим точки.
- Проводим под углом линии до обозначенных точек от центральных. Эти линии будут служить указателем для установки «усиков».
С учетом полудлины поперечного сечения волны 0,15 м разберем два варианта самостоятельного изготовления такой антенны.
С использованием паяльника
В данном случае на изготовление конструкции будет затрачено значительно меньше времени. На деревянную палку параллельно закрепляются металлические изделия. Для этого используются 4 стальных куска (они впоследствии соединяются) или проволока. Чтобы видеть разметку ТЭ, нужно, чтобы деревянный каркас оставался открытым.
В качестве основных точек на разметке будут служить места усиковых спаек, а местом их расположения – линии, проведенные под углом. Берем проволоку, отсекаем кусачками 16 отрезков (по 0,15 м) и припаиваем ко всем обозначенным точкам сделанные из них усики, сгруппированные по 4 штуки.
Желательно, чтобы все группы элементов были обмотаны изоляционной лентой.
Крепление болтами
В данном варианте не потребуется каких-либо металлических дополнений к деревянной конструкции – соответственно, устройство будет более легким. Палку выбирают со следующими параметрами: ширина – 4 см, толщина – от 2 см.
Вначале дрелью готовятся «ямки» под усики. Делают их сбоку палки под углом вглубь по линии на разметке. После чего просверливаются отверстия, насквозь проходящие по касательной ямок. Каркас сделан.
Из проволоки отрезаем куски по 0,17 м (с запасом), углубляем приготовленные усики в ямки на 2 см, затем прочно фиксируем гайками и болтами. Обвиваем усики тонкой проволокой, соединяем друг другом.
Изготовление антенны таким способом требует больше времени, зато на выходе получается более прочная, чем паяная, конструкция.
Как изготовить антенну-бабочку с креплением болтами, показано в этом видео:
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.
Расположение и подключение
Когда произведены теоретические расчеты, осталось спланировать будущую конструкцию для сборки своими руками.
К планировке можно отнести два вопроса:
- расположение
- подключение.
Эти факторы взаимосвязаны и конфликтуют между собой:
- Для установки на улице, и тем более на крыше, требуется протяженный кабель. Он вызывает естественное рассеивание сигнала (шумность) и чем больше его длина, тем более слабый уровень сигнала доходит до телевизора.
Чтобы сделать антенну для цифрового телевидения своими руками, которая будет эффективно работать, потребуется искать компромисс между этими факторами.
В районе плотной застройки или малонаселенных районах с большим расстоянием от ретранслятора телевидения цифровую антенну придется выносить на улицу. В остальных случаях эффективно работает и комнатный приемник.
Совет! Нет четкого правила по выбору места размещения, каждый случай уникален. Лучший показатель надежной установки — соседние дома. Если наблюдается много уличных устройств для приема телевидения — ее же и изготавливать. В районе сверхплотной застройки нужно глянуть на крыши многоэтажных домов.
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
Двойной (тройной) квадрат
Самостоятельное изготовление этой антенны аналогично по расчетам с биквадратным устройством. Конструктивная особенность заключается в расположении нескольких одинаковых квадратов друг за другом. Главным отличием от антенны-восьмерки является отсутствие приема стабильного сигнала от ретранслятора ТВ, который удален на значительном расстоянии.
Предназначение двойного (тройного) квадрата заключается в принятии сигналов при высоком фоне излучения. Нередко телевизионная вышка в сильно уплотненных застройках хоть и находится вблизи, но могут быть иные приемные вышки различных частот, которые глушат дециметровую волну.
Это самодельное устройство способно без проблем принимать волны определенной длины, а усилителем служит многоуровневая конструкция устройства. Квадраты без проблем монтируются на бруске. Чтобы вертикально закрепить устройство, штативом (ножками) может служить толстый токопроводящий элемент (ТЭ).
Квадраты соединяйте друг с другом не на активном участке, а лишь с помощью отходящих ТЭ. Если так не получается, больше оголите кабель и припаяйте его к нижним углам квадратов, затем закрепите к бруску.
Завершив сборку нескольких квадратов, временно закрепите их и, изменяя расстояния между ними, выявите оптимальный прием сигнала, после чего прочно зафиксируйте.
Как изготовить антенну из нескольких биквадратов для увеличения коэффициента усиления, показано в этом видео:
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.
Видео: изготовление простейшей антенны из пивных банок
«Логопедка»
Логопериодическая антенна (ЛПА) представляет собой собирающую линию, к которой попеременно подключаются половинки линейных диполей (т.е. куски проводника длиной в четверть рабочей волны), длина и расстояние между которыми меняются в геометрической прогрессии с показателем меньше 1, в центре на рис. Линия может быть как настроенной (с КЗ на противоположном от места подключения кабеля конце), так и свободной. ЛПА на свободной (ненастроенной) линии для приема цифры предпочтительнее: она выходит длиннее, но ее АЧХ и ФЧХ гладкие, а согласование с кабелем не зависит от частоты, поэтому на ней мы и остановимся.
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 прос
Что понадобиться для производства антенны
1) Нам понадобиться кусок антенного кабеля, длиной около 30 см.
2) Антенные разъемы, так называемый F – разъем и разъем папа – мама.
F — разъем и «папа-мама»
3) Инструменты: нож, кусачки калькулятор и обязательно рулетка (ну или линейка).
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.
Антенна Харченко для цифрового ТВ своими руками
Один из самых распространенных вариантов, который был предложен еще в 60-х годах прошлого столетия. Несмотря на уже приличный возраст, двойной квадрат Харченко успешно используется не только для телевизионного сигнала, но даже для улучшения мобильной связи и интернета.
Простая зигзагообразная конструкция и возможность изготовления из доступных материалов при хорошем качестве приема — одни из самых основных плюсов такого устройства. Главное — правильный расчет.
Какую антенну сделаете своими руками?
ХарченкоТуркина
Главный показатель, который необходимо учитывать, это длина волны, на которой осуществляется передача ТВ-сигнала. Она напрямую связана частотой. Самый простой способ вычисления — разделить 300 на указанную в данных о мультиплексе частоту. От этого значения будет зависеть длина стороны, которую должен иметь квадрат или ромб. Кстати, антенны Харченко иногда делают и в другой конфигурации, но большого применения для Т2 они не получили.
Итак, размер стороны должен быть в 4 раза меньше длины волны сигнала. При ошибках даже в пределах 2-5 мм возможно существенное снижение качества телесигнала. Для улучшения приема антенну ставят на самодельный рефлектор, в качестве которого нередко используют обычную решетку для гриля.
Устройства этого типа более успешно работают при установке дополнительного усилителя, который подбирается с учетом особенностей сигнала в вашей местности. При этом питание для антенны лучше организовать с применением регулируемого БП. С простейшим примером антенны Харченко вы можете ознакомиться на фото.
Мнение эксперта
Андрей Маркелов
Специалист по настройке и установке телевизионного оборудования. Имеет большой опыт в своем деле и может дать действительно ценный совет.
Задать вопрос
Стоит отметить, что антенна восьмерка — не единственный вариант исполнения такого приемного устройства. Применение находят и модификации с увеличенным числом квадратов, и с использованием основных элементов другой формы. Но в классическом варианте антенна Харченко представляет собой конструкцию из двух квадратов или ромбов, соединенных в виде восьмерки.
Фото
На фото ниже можно увидеть различные домашние самодельные телеантенны:
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.
По ссылке находится инструкция с пошаговым описанием процесса изготовления антенны из телевизионного кабеля.
Если же вкратце, то она делается так:
- Возьмите отрезок коаксиального кабеля (лучше всего имеющего медный центральный провод) длиной около полутора метров.
- На одном его конце снимается изоляция с центральной жилы и экрана.
- Через 22 см обнажается центральная жила.
- Еще через 22 см снимается изоляция с экрана.
- В последнем разрезе центральная жила и обнаженная оплетка обматываются вокруг экранирующей оболочки так, чтобы сформировалось кольцо.
- На другой конец кабеля надевается штекер.
Преимущества:
- Простота изготовления. Зная, где надрезать и что замыкать, изготовить ее можно за 5 минут.
Недостатки:
- 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.
Немного об усилителе
Что это за устройство? Для чего оно необходимо? Логично предположить, что оно усиливает сигнал, переадресую его на нашу антенну. Сделать его самостоятельно также можно, но об этом мы поговорим в иной раз. Его можно купить в специализированных магазинах. Он не настолько дорогой, как какая-нибудь спутниковая тарелка, так что раскошелиться без серьезного ущерба для бюджета вполне можно.
В установке усилителя тоже есть некоторые нюансы, техника безопасности, можно так сказать. Во-первых, установка производится на расстоянии до трех метров от основного источника приема. То есть от нашей самоделки. Усиливать сигнал она будет только на таком расстоянии, расположить ее где-то за домом, в сарае не выйдет, учтите. Во-вторых, важно понять обоснованность применения усилителя. Если сигнал сам по себе весьма стабильный, то обойтись можно одной лишь телевизионной антенной. Дополнительная установка усилителя обернется переизбытком мощности сигнала. Это вызовет ухудшение качество передачи, плывущее изображения, неприятные помехи. Так что, заранее нужно просчитать, насколько вам стоит улучшить сигнал, как далеко находится транслирующая вышка.
Как вы видите, ничего сверхъестественного в конструировании и монтаже подобных изделий нет. Получить качественное изображение на экране своего телевизора можно без дополнительных денежных вложений, потратив немного своего личного времени.
Простая антенна для Wi-Fi из металлической банки
Антенну для приема сигнала Wi-Fi тоже можно сделать из подручных средств — из консервной банки. Эта ТВ антенна своими руками может быть собрана за пол часа. Это если все делать неторопясь. Банка должна быть из металла, с ровными стенками. Отлично подходят высокие и узкие консервные банки. Если ставить самодельную антенну будете на улице, найдите банку с пластиковой крышкой (как на фото). Кабель берут антенный, коаксиальный, сопротивлением 75 Ом.
Так выглядит снаружи баночная антенна для Wi-Fi
Кроме банки и кабеля потребуется еще:
- радиочастотный соединитель RF-N;
- кусок медной или латунной проволоки диаметром 2 мм и длиной 40 мм;
- кабель с гнездом, подходящим к Wi-Fi карте или адаптеру.
Передатчики Wi-Fi работают на частоте 2,4 ГГц с длинной волны 124 мм. Так вот, банку желательно выбрать такую, чтобы ее высота была не менее 3/4 длины волны. Для данного случая лучше чтобы она была больше 93 мм. Диаметр банки должен быть как можно ближе к половине длины волны — 62 мм для данного канала. Некоторые отклонения могут быть, но чем ближе к идеалу — тем лучше.
Размеры и сборка
При сборке в банке делают отверстие. Его надо расположить строго в нужной точке. Тогда сигнал будет усиливаться в несколько раз. Он зависит от диаметра выбранной банки. Все параметры приведены в таблице. Измеряете точно диаметр вашей банки, находите нужную строчку, имеете все нужные размеры.
Как сделать антенну для Wi-Fi своими руками
D — диаметр | Нижняя граница затухания | Верхняя граница затухания | Lg | 1/4 Lg | 3/4 Lg |
73 мм | 2407.236 | 3144.522 | 752.281 | 188.070 | 564.211 |
74 мм | 2374.706 | 3102.028 | 534.688 | 133.672 | 401.016 |
75 мм | 2343.043 | 3060.668 | 440.231 | 110.057 | 330.173 |
76 мм | 2312.214 | 3020.396 | 384.708 | 96.177 | 288.531 |
77 мм | 2282.185 | 2981.170 | 347.276 | 86.819 | 260.457 |
78 мм | 2252.926 | 2942.950 | 319.958 | 79.989 | 239.968 |
79 мм | 2224.408 | 2905.697 | 298.955 | 74.738 | 224.216 |
80 мм | 2196.603 | 2869.376 | 282.204 | 070.551 | 211.653 |
81 мм | 2169.485 | 2833.952 | 268.471 | 67.117 | 201.353 |
82 мм | 2143.027 | 2799.391 | 256.972 | 64.243 | 192.729 |
83 мм | 2117.208 | 2765.664 | 247.178 | 61.794 | 185.383 |
84 мм | 2092.003 | 2732.739 | 238.719 | 59.679 | 179.039 |
85 мм | 2067.391 | 2700.589 | 231.329 | 57.832 | 173.497 |
86 мм | 2043.352 | 2669.187 | 224.810 | 56.202 | 168.607 |
87 мм | 2019.865 | 2638.507 | 219.010 | 54.752 | 164.258 |
88 мм | 1996.912 | 2608.524 | 213.813 | 53.453 | 160.360 |
89 мм | 1974.475 | 2579.214 | 209.126 | 52.281 | 156.845 |
90 мм | 1952.536 | 2550.556 | 204.876 | 51.219 | 153.657 |
91 мм | 1931.080 | 2522.528 | 201.002 | 50.250 | 150.751 |
92 мм | 1910.090 | 2495.110 | 197.456 | 49.364 | 148.092 |
93 мм | 1889.551 | 2468.280 | 194.196 | 48.549 | 145.647 |
94 мм | 1869.449 | 2442.022 | 191.188 | 47.797 | 143.391 |
95 мм | 1849.771 | 2416.317 | 188.405 | 47.101 | 141.304 |
96 мм | 1830.502 | 2391.147 | 185.821 | 46.455 | 139.365 |
97 мм | 1811.631 | 2366.496 | 183.415 | 45.853 | 137.561 |
98 мм | 1793.145 | 2342.348 | 181.169 | 45.292 | 135.877 |
99 мм | 1775.033 | 2318.688 | 179.068 | 44.767 | 134.301 |
Порядок действий такой:
- Срезаем верхнюю часть банки, тщательно моем, высушиваем.
- На боковине отмечаем точку, в которой надо установить излучатель. Ее надо накернить. Берем что-то с острым наконечником (подойдет сверло большого диаметра, например), ставим точно в эту точку, наносим по сверлу удар. Он не должен быть сильным, чтобы не помялась банка. Но и не слишком слабым — должен остаться след.
Этапы изготовления Wi-Fi антенны
- Понадобиться набор сверл — начинать сверлить надо с маленького размера, постепенно увеличивая до 12-16 мм — по размерам приобретенного RF соединителя.
- Напильником или наждачной бумагой обрабатываем края.
- К RF соединителю надо припаять медный или латунный провод заданной длины — 30,5 мм. Для нормального качества пайки конец провода обрабатываем наждачной бумагой до появления чистого металла (без оксидной пленки). Удобнее паять, зажав соединитель в тисках, выставив вывод вертикально вверх. Нагреваем обработанный конец провода паяльником, припаиваем к выходу RF соединителя. Надо следить чтобы излучатель был строго вертикален.
Готовая она выглядит так
- Устанавливаем соединитель в подготовленное место в банке, затягиваем прижимным болтом.
- К обратной стороне соединителя припаиваем кабель.
- Wi-Fi антенна своими руками готова.
Можно обойтись и без RF соединителя, но с ним все намного проще — легче выставить излучатель вертикально вверх, подключить кабель, идущий к роутеру (маршрутизатору) или карте Wi-Fi.
Как собрать «бабочку» с помощью болтов и без паяльника?
Она представляет собой несущую штангу (которая может быть выполнена из дерева) и ряд вертикально расположенных усиков, а потому внешне напоминает «штыревые» заводские антенны цифрового телевидения. Разница заключается в отсутствии фазированной решетки, вместо которой используется каркас.
Концепция такова:
- Штыревые усики из алюминиевой проволоки, диаметром в 5-6 мм, закрепляются на размещаемых в массиве несущей штанги болтах (как правило, методом накручивания вокруг них в 1 оборот).
- А далее эти штыревые усики соединяются между собой таким же алюминиевым кабелем, который играет роль вибратора. Для подсоединения к коаксиальному кабелю также требуется симметрирующий переходник.
Данная антенна является лучшим вариантом для изготовления в домашних условиях из подручных материалом, потому что обеспечивает качественный прием на дистанции удаления до 60 км.
Кроме того, относительно неплохо производится удаление помех и стабилизация изображения.
Чертеж смотрите ниже:
Виды устройств ДМВ-Т2 для качественного приема эфирного телевидения
Посмотреть телевизор на цифровом сигнале DVB-T2 на даче с использованием стандартной комнатной антенны у вас, скорей всего, не получится. Здесь потребуется цифровая же антенна. Однако следует знать, что как таковых «цифровых» антенн не бывает. А существуют:
- антенны эфирные;
- антенные усилители;
- коаксиальные кабели.
Так вот если на коаксиальном антенном кабеле присутствует плата согласования сигнала (симметризатор), то перед вами пассивный вариант антенны. А если же здесь есть в наличии еще и усилитель с подведением электропитания, то антенна – активная. Подразделение таких антенн на активный и пассивный типы – это самая первая, основная классификация.
Кроме того, для приема цифрового сигнала на даче подойдут:
- дециметровые антенны (ДМВ);
- широкополосные антенны (МВ-ДМВ).
При этом рекомендуемый формат – многодиректорный, который позволяет направлять антенну непосредственно на ретранслятор. (Наиболее эффективной является широконаправленная разновидность антенны).
Метровый диапазон волн
При желании можно приспособить для принятия цифрового сигнала антенну для дециметровых волн. Однако в случае, если в наличии имеется только комплексная антенна и для метрового диапазона (МВ), и для дециметрового (БМВ) – так называемая, комнатная мультиволновка, то можно использовать и ее. Здесь достаточно просто будет подключить к антенне модульный блок SWA 9. Он представляет собой обычный антенный усилитель сигнала ДВБ-Т2.
Антенна метрового диапазона для принятия цифрового сигнала не предназначена.
Дециметровый диапазон (ДМВ)
Вообще, цифровой телевизионный сигнал, транслируемый в формате DVB-T2, передается в том же самом длинноволновом диапазоне, что и дециметровые волны.
Отличие на практике заключается что в случае цифрового сигнала невозможно увеличить дальность собственного расположения по отношению к ретранслятору за счет ухудшения качества картинки. Сигнал или присутствует, или его нет.
Также характерной особенностью «цифры» является высокое качество передаваемого изображения (конечно, в случае, если оно присутствует). Для приема сигнала формата DVB-T2 подойдет любая ДМВ-антенна.
Усиливаем сигнал без усилителя
Эффективность приема (в первую очередь это касается рассматриваемого варианта) можно повысить без дополнительной электроники. Достаточно установить рефлектор, или экран-отражатель. Он будет возвращать телевизионные волны обратно на антенное поле, повышая уровень практически вдвое. Полотно располагается на расстоянии 100 мм в противоположной стороне от телевышки. Обязательное условие — никакого электрического контакта. Причем рефлектор не обязательно должен быть сплошным. Достаточно ряда металлических трубок или ажурной сетки.
Можно усилить эффект, применив конструкцию «двойной биквадрат». Применяются те же размеры, при этом диапазон остается прежним. Дополнительная длина просто увеличивает мощность сигнала.
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.
Самодельная рамочная «восьмерка» для дальнего приема сигнала «цифры»
Итак, подготовка и последовательность действий при формировании «восьмерки» или ромбовидной антенны для принятия цифрового сигнала ТВ.
Материалы для сборки
- Кабель. Коаксиальный соединительный кабель должен иметь как минимум один зачищенный конец (моножилу) для припаивания его к контуру антенны. Зачистка здесь должна производиться на длину, не менее 2 см. Внутреннюю структуру кабеля следует отделить от изоляции: моножила должна остаться без изоляции и оплетки. Что касается изоляции, то ее вообще лучше срезать, а вот оплетку (и фольгу) нужно скрутить в единый жгут. Далее лудим отдельно моножилу, отдельно оплетку. Каждый из образовавшихся пролуженных выходов проводника (на одной оконечности кабеля) должен быть припаян к своему концу штекера. Теперь подсоединяем его к телевизору. После этого место спайки следует заизолировать и обжать захват вокруг получившейся изоляции.
- Проволока для антенного контура. Его следует рассчитать и обработать следующим образом:…
Расчет
Ромб – это геометрическая фигура, у которой все стороны равны. Чуть выше за размер такого ребра была принята величина в 14 см. Соблюдать исключительную точность здесь не нужно – достаточно о.
- Первый участок – внутренний. Берем его, равным 13 см, плюс 1 см на петдю для припаивания.
- Далее 2 участка по 14 см.
- Затем опять 2 внутренних участка по 13 см, между которых присутствует «разворот» проволоки в противоположную сторону.
- Далее снова 2 внешних участка по 14 см.
- И последний завершающий участок – 13 см., плюс 1 см. на петлю.
Всего примерно 112 см. Петля (то есть, место спаивания концов контура антенны) должна находиться, как бы, на «переносице антенны». Если все корректно отмеряно, то между оконечностями ромбов будет расстояние 1-2 см.
Как собрать — описание, схемы
- После того, как изготовлен контур и подготовлен коаксиальный кабель антенны, следует соединить их вместе. Место спаивания не случайно – оно должно находиться именно в точке соединения концов антенного контура.
От этого зависит принимающая способность антенны, ее диапазон приема.
- Далее заливаем герметиком места спайки. Также рекомендуется все места, где осуществлялась пайка, в качестве финального слоя обмотать электротехнической изолентой.
Чертеж этой комнатной антенны приведен ниже:
Подключение к телевизору
Подключение неразрывно связано с испытанием готовой антенны. Включите телевизор, подсоедините антенну и попробуйте найти место, где прием вещания получше. Если улучшений от перемещения и разворота антенны не замечается, то не спешите отчаиваться – возможно, дело в некондиционном коаксиальном кабеле.
К сожалению, есть только один способ узнать, так ли это – заменить использованный кабель на альтернативный (например, на «телефонную лапшу»). Если сигнал антенны станет после этого лучше, значит действительно, виноват кабель. Однако долго оставаться на вспомогательном кабеле не получится – он имеет свойство быстро выходить из строя. Понадобится раздобыть новый участок коаксильного кабеля.
Отличие цифровых антенн телевещания от аналоговых
Цифровое вещание имеет ряд преимуществ перед более старыми типами передачи телевизионного сигнала:
- устойчивость к помехам. Так как передаваемый сигнал зашифрован в виде цифровой последовательности кодов, он не искажается при передаче. Это позволяет получать изображение без помех или потерь данных;
- более продвинутый приёмник. Приёмник цифрового телевидения, в отличие от аналогового или кабельного, принимает информацию и обрабатывает её. По факту он является миниатюрным компьютером, предназначенным для одной-единственной задачи;
- высокое качество изображения. Картинка цифрового телевидения отличается от аналогового в лучшую сторону. Она ярче, чётче и плавнее;
- доступность. Вышки и ретрансляторы цифрового телевидения сейчас расположены поблизости от большинства городов России. Это позволяет иметь стабильный сигнал вне зависимости от расположения.
При этом процедура подключения к цифровому телевидению довольно проста. Вам понадобится приобрести оборудование и настроить его. Предварительно изучить зону покрытия цифрового телевидения России можно по этой ссылке.
С помощью специальной карты можно узнать, находится ли ваш город в зоне покрытия цифрового телевидения
Использование универсальной антенны для приёма цифрового вещания
Для доступа к цифровому телевидению обычно докупают специальную ТВ-приставку и подключают пакет цифровых каналов. В таком случае установку оборудования предоставляет конкретный телевизионный провайдер.
Другой путь — использование универсальной антенны и ТВ-тюнера. Тогда вы сможете подключиться к основному цифровому телевидению самостоятельно. Для этого понадобится сделать следующее:
- Приобрести обычную универсальную антенну, которая способна принимать сигнал в диапазоне дециметровых волн. Если вы живёте в квартире многоэтажного дома, то такая антенна на крыше наверняка найдётся, останется лишь выполнить подключение тюнера к ней.
- Установить антенну на крыше. Она должна быть направлена в сторону вышки связи или в противоположном направлении, если сигнал не способен пройти напрямую к антенне и будет отражаться от здания напротив. От правильного размещения антенны зависит стабильность сигнала и качество изображения.
- Поворачивать антенну, пока изображение не станет чётким, если оно всё ещё рябит, а определить угол отражения сигнала не представляется возможным. Если вокруг вашего дома много высоких зданий, найти оптимальный вариант будет трудно.
Кроме установки антенны, необходимо правильно выбрать ТВ-тюнер. Стоит определиться с дополнительной функциональностью, которую вы ожидаете от устройства. Обратите внимание на следующие опции:
- запись ТВ-программ на накопитель. Многие тюнеры способны записывать эфир на флешку или карту памяти. Это удобная возможность, которая позволит не пропускать любимые передачи;
- поддержка HD-качества изображения. Без этой опции вы не раскроете всей прелести цифрового телевидения. Если вы хотите смотреть HD-каналы, то необходим подходящий телевизор и, возможно, платный пакет каналов;
Качество HD-изображения значительно выше обычного
- базовое цифровое ТВ доступно бесплатно для всех, но имеется немало платных каналов, которые разделены на категории. Вам заранее стоит убедиться, что тюнер будет поддерживать подключение платных каналов через специальные карты.
Самодельная антенна для DBT T2
Собственно, все перечисленные выше примеры способны принимать DBT T2, но для разнообразия приведем эскиз еще одной конструкции, называемой в народе «Бабочка».
Дециметровая антенна «Бабочка»
В качестве материала можно использовать пластины из меди, латуни, алюминия или дюрали. Если конструкцию планируется устанавливать на улице, то последние два варианта не подходят.
Самая проста антенна для дачи — из металлических банок
Для изготовления этой телевизионной антенны кроме кабеля нужны будут только две алюминиевых или жестяных банки да кусок деревянной планки или пластиковой трубы. Банки должны быть металлическими. Можно брать пивные алюминиевые, можно — жестяные. Главное условие — чтобы стенки были ровными (не ребристыми).
Эта ТВ антенна для дачи может быть сделана своими руками за несколько минут
Банки промывают и высушивают. Конец коаксиального провода разделывают — скрутив жилы оплетки и очистив центральную жилу от изоляции получают два проводника. Их крепят к банкам. Если умеете пользоваться паяльником, можно припаять. Нет — берете два маленьких самореза с плоскими шляпками (можно «блошки» для гипсокартона), на концах проводников скручиваете петлю, в нее продеваете саморез с установленной на нем шайбой, прикручиваете к банке. Только перед этим надо металл банки очистить — сняв налет при помощи наждачной бумаги с тонким зерном.
Необходимо предварительно зачистить банку от краски
Банки закрепляют на планке. Расстояние между ними подбирают индивидуально — по лучшей картинке. Не стоит надеяться на чудо — в нормальном качестве будет один-два канала, а может и нет… Зависит от положения ретранслятора, «чистоты» коридора, того, насколько правильно ориентирована антенна… Но как выход в аварийной ситуации — это отличный вариант.