Ростелеком ТВ 

Простая самодельная антенна для цифрового телевидения. Самодельная антенна для цифрового телевидения Т2

Качественные антенны всегда было сложно достать — советская промышленность их практически не выпускала, поэтому люди сами изготавливали их из подручных средств. Сегодня ситуация практически не изменилась — в магазинах можно найти только легкие алюминиевые китайские поделки, которые не показывают хороших результатов и редко живут больше года. Что делать, если вы любите смотреть телевизор, а качественного приема нет? Ответ прост — При наличии свободного времени и пары умелых рук с этим сможет справиться каждый.

Совсем недавно в России действовало аналоговое телевидение, но теперь практически вся страна перешла на цифровое вещание. Его главное отличие в том, что оно работает в дециметровом диапазоне.

Создать самодельную антенну для цифрового диапазона можно в домашних условиях

Это было сделано из соображений экономии и безопасности — уход за передающими антенно-фидерными станциями фактически не требуется, их обслуживание сведено к минимуму, вред от контакта с мощными передатчиками для мастеров минимальный. Но у подобных станций есть один серьезный недостаток — малая мощность. И если в большом городе сигнал зачастую можно поймать даже на отрезок медной проволоки, то вдали от передатчика прием может быть затруднен. Если вы проживаете за городом, в отдаленных районах или деревнях, то придется собирать собственную антенну и выводить ее на улицу, чтобы поймать нужный сигнал.

Внимание: проблема с сигналом может возникнуть даже в центре города. Дециметровые волны практически не глушатся другими источниками, но отражаются от толстых железобетонных стен. В современных многоэтажках есть много мест, где они полностью затухают, не доходя до приемника телевизора.

Также стоит отметить, что DVB-T2 (новый стандарт телевидения) предлагает довольно постоянный, но слабый сигнал. При уровне шумов на полторы-две единицы выше нормы телевизор достаточно четко воспроизводит эфир, но как только шум превышает 2 дБ сигнал полностью пропадает. Цифровое телевидение не чувствительно к электромагнитным помехам — его не сбивает работающий холодильник или микроволновка. Но если в системе возникает рассогласование в любом месте, то картинка останавливается или рассыпается. Качественная решит эту проблему, но в некоторых случаях ее придется выводить на улицу или на крышу.

Основные требования к антеннам

Действующие в СССР стандарты на телевидение не подходят к современным реалиям — коэффициенты защитного и направленного действия сегодня практически не влияют на сигналы. Эфир в городах забит и содержит много грязи, поэтому на эти коэффициенты не стоит обращать внимание. Вы гарантировано получите помехи на любых антеннах, поэтому не нужно добиваться уменьшения КЗД И КНД. Лучше улучшить коэффициент усиления антенны, чтобы она принимала большой диапазон эфира и выделяла нужный поток, а не фокусировалась на определенном сигнале. Процессор приставки или телевизора сам вычленит необходимые сигналы и создаст нормальную картинку.


Классическая польская антенна с усилителем

Итак, Опытные инженеры рекомендуют строить диапазонные антенны. Они должны быть правильно рассчитаны, принимая сигналы классическим способом, а не за счет инженерных “оптимизаций” и ловушек. Идеальный вариант — устройство полностью отвечает теоретическим расчетам и геометрии. Также построенная антенна должна согласоваться с кабелем на рабочих диапазонах без применения согласовывающих устройств. АЧХ при этом лучше всего создавать гладкой и ровной, поскольку при провале или прыжке амплитудно-частотной характеристики появляются фазовые искажения.

Внимание: аналоговые антенны с ферритовыми УСС, обеспечивающие полноценный прием старого сигнала, практически не работают с DVB. Строить нужно именно “цифровую” антенну.

В статье мы разберем современные типы антенн, работающие с новым цифровым вещанием.

Типы антенн

Какие антенны для цифрового ТВ своими руками можно собрать в домашних условиях? Существует три наиболее распространенных варианта:

  1. Всеволновая, или как ее называют радиолюбители — частотонезависимая. Собирается очень быстро, не требует высоких познаний или специализированных инструментов. Хорошо подходит для частного сектора, поселков, дачных кооперативов — там, где эфир не засорен мусором, но и не в большом удалении от передатчика.
  2. Логопериодическая диапазонная . Имеет несложную конструкцию, хорошо принимает сигнал на близком и среднем удалении от передатчика. Может использоваться в качестве выносной, если передатчик расположен далеко, или как домашняя настенная антенна.
  3. Z-антенна и ее вариации. Многие радиолюбители знакомы с метровыми “зэшками” — они довольно крупные и требуют много усилий для сборки. Но в дециметровом диапазоне они довольно компактны и хорошо справляются со своими обязанностями.

Нюансы постройки

Если вы хотите построить качественную антенну, то должны владеть искусством пайки. Нельзя скручивать контакты и направляющие — в процессе эксплуатации они окисляются, сигнал теряется, качество картинки ухудшается. Поэтому все соединения паяются.


Подобные соединения недопустимы — обязательно пропаивайте их

Также вам нужно разобраться с точками нулевого потенциала, в которых возникают токи даже при отсутствии напряжения. Специалисты рекомендуют делать их из единого куска металла, вообще не применяя сварку. Даже качественно сваренные куски могут шуметь на граничных значениях, тогда как цельная полоска “вытянет” сигнал.

Также при создании самодельной антенны для цифрового ТВ вам нужно разобраться с пайкой кабелей. Сегодня для оплетки практически не применяется медь, поскольку она дорогая и быстро окисляется. Современная оплетка выполнена из стали, которая не боится коррозии, но она очень плохо паяется. Ее нельзя перегревать или пережимать. Для соединения используйте 36-40 ваттные паяльники, флюс и легкие припои. Хорошо обмакивайте обмотку в флюс и наносите припой — он прекрасно берется при таком способе нанесения.

Всеволновая антенна

Всеволновая антенна имеет довольно простую конструкцию. Она состоит из треугольников, медной проволоки и деревянных реек. Детальнее конструкцию вы сможете изучить на картинке — она не представляет собой что-то сверхъестественное.

Толщина проволоки может быть любой, расстояние между соседними проволоками — 25-30 мм, расстояние между пластинами — не более 10 мм. Улучшить конструкцию можно за счет отказа от пластин и использования текстолита. Ему нужно придать соответствующую форму или просто снять медную фольгу в форме треугольника.

Остальные пропорции стандартные — высота устройства должна совпадать с шириной, пластины расходятся под прямым углом. Нулевой потенциал находится на крайней линии домашней антенны для телевизора, как раз на пересечении кабеля с вертикальной направляющей. Чтобы избежать потерь качества, кабель нужно притянуть к ней стяжкой — этого достаточно для согласования. Подобная антенна, вывешенная на улицу или направленная на окно, принимает фактически весь диапазон частот, но имеет небольшой провал, поэтому нужно выставить правильный угол при фиксировании антенны.

Кстати, эту конструкцию можно модернизировать при помощи обычных алюминиевых банок от пива и колы. Принцип ее действия следующий: при увеличении размаха плеч происходит расширение рабочей полосы, хотя остальные показатели остаются в изначальных пределах. На этом же принципе работает диполь Надененко, часто применяемый в военных разработках. Алюминиевые банки идеально подходят по форме и размерам, создавая плечи вибратора в дециметровом диапазоне.


Двухбаночная антенна для телевизора

Создать простую баночную антенну можно просто припаяв две банки к кабелю. Эта комнатная антенна для телевизора своими руками подходит для просмотра каналов на небольшой-средней удаленности от передатчиков. Согласовывать в этой схеме ничего не нужно, особенно если длина кабеля менее 2 метров.

Усложнить конструкцию можно, собрав из восьми банок полноценную решетку и используя усилитель от обычной польской антенны. Такая конструкция отлично подходит для вывешивания на улицу в удаленных от передатчика районах. Для усиления сигнала сзади конструкции можно разместить металлическую сетку.

Z-антенна

Существуют сложные конструкции Z-антенн с несколькими контурами, но в большинстве случаев они не нужны. Можно легко собрать конструкцию из обычной медной проволоки толщиной в 3 мм. Если у вас ее нет, то просто купите одножильный медный провод на 3 мм длиной в 120 мм — вам этого вполне хватит для работы. Эта конструкция состоит из двух сегментов. Проволоку гнем по такой схеме:

  1. Стартовый участок длиной в 14 сантиметров. Его край загибается в петлю для соединения с последним (петля 1 см, общая длина первого куска — 13 см).
  2. Второй кусок загибается под 90 градусов (гнуть лучше плоскогубцами, чтобы соблюдать углы). Его длина 14 см.
  3. Третий кусок сгибается под 90 градусов параллельно первому, длина 14 см.
  4. Четвертый и пятый куски — по 13 см, изгиб не доходит до петли на 2 см.
  5. Шестой и седьмой кусок по 14 см, изгибаются под 90 градусов.
  6. Восьмой — возвращается к петле, длина 14, 1 см уходит на новую петлю.

Далее вам необходимо хорошо зачистить две петли и спаять их. Противоположный угол тоже очищается. К ним припаиваются контакты кабеля — к одному центральный, ко второму — оплетка. Разницы, к какому контакту паять, нет . Желательно спаянные места заизолировать, для этого можно использовать герметики или термоплавкий клей. Концы кабеля припаиваются к штекеру и тоже изолируются кембриком.


Собрать такую антенну можно за полчаса

Чтобы избежать смещение сегментов, края можно укрепить. Для этого возьмите обычную пластиковую крышку с пятилитровой бутылки, вырежьте в ней 4 щели, чтобы проволока утапливалась до основания. Пятое отверстие вырежьте под кабель. Затем уложите антенну в крышку (предварительно проверив качество и надежность пайки), и залейте ее термоклеем. Получившаяся конструкция будет практически вечной — она способна принимать устойчивый сигнал на расстояние до 10 км от источника.

Итак, вы уже знаете, что можно использовать вместо антенны для телевизора. На самом деле конструкций значительно больше тех, что мы описали, но даже этих вам будет вполне достаточно. Если вы живете далеко от источника сигнала, то вам понадобятся усиливающие антенны — можно обойтись классической “полькой” с усилением. Ну а если с эфиром вообще все плохо, то используйте спутники.

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.

Главный показатель качества каждой антенны - ее взаимодействие с эфирным сигналом. Данный принцип работы лежит в основе как покупных, так и самодельных антенн. Предлагаем ознакомиться с рекомендациями о том, как сделать антенну для цифрового тв своими руками.

Особенности современного телеэфира

Если сравнивать современный телевизионный эфир с тем эфиром, который был несколько лет назад, то можно найти определенные различия. Прежде всего, для передачи телевещания используется диапазон ДМВ. Таким образом, удается значительно сэкономить средства и прием сигнала антенной. Кроме того, в таком случае, необходимость в периодическом обслуживании антенн также отпадает.

Также, телевизионных датчиков стало намного больше, нежели раньше, поэтому большинство телеканалов доступны практически во вех местах страны. Для обеспечения телевещания в обитаемых зонах используются датчики маломощного типа.

В больших же городах радиоволны распространяются по другому. Из-за большого количества многоэтажных домов сигнал через них подается слабо. Кроме того, существует огромное количество телевизионных каналов, для приема которых не достаточно одной стандартной телевизионной антенны.

С развитием цифрового вещания прием каналов стал еще проще. Данные виды антенн отличаются стойкостью к помехам, фазовым или кабельным искажениям, четкость изображения.

Простая цифровая антенна своими руками: требования к устройству

Так как условия телевещания изменились, то и правила эксплуатации современных антенн изменились:

1. Один из главных параметров телевизионной антенны, в виде коэффициента направленного действия и коэффициента защиты особо не важны. Для борьбы с разного рода помехами используются различные электронные средства.

2. Коэффициент, отвечающий за усиление антенн улучшает сигнал, очищает его от посторонних звуков и разного рода помех.

3. Еще одно важное качество современной телевизионной антенны - диапазонность. Сохранение электрических параметров осуществляется автоматически, без дополнительного вмешательства человека.

4. Рабочее значение диапазона телевизионной антенны должно хорошо взаимодействовать с кабелем, который подключается к антенне.

5. Во избежание появления фазовых искажений необходимо обеспечить достойные характеристики антенны в амплитудно-частотном соотношении.

Характеристика последних трех пунктов обуславливается свойствами к приему телевизионного сигнала с помощью антенны. Функционирующая, на одной частоте антенна, способна принять несколько волновых каналов. Однако, для того, чтобы они были согласованы с фидером, необходимо наличие УСС, сильно поглощающих сигналы.

Поэтому, существуют определенные варианты цифровых антенн, доступных для изготовления в домашних условиях. С ними предлагаем ознакомиться:

1. Всеволновой вариант антенны, такие устройства отличаются частотонезависимостью, они стоят дешево, очень популярны среди потребителей. Для изготовления такой антенны достаточно одного часа. Такая антенна отлично подойдет для городских квартир, а вот в населенном пункте, который несколько отдален от телевизионных центров, такая антенна будет работать хуже.

2. Логопедический диапазонный вариант антенны - такая антенна улавливает определенные сигналы. Она отличается простой конструкцией, хорошо подходит для различных диапазонов работы, не изменяет параметров фидера. Отличается средними техническими параметрами, отлично подходит для загородных домов, дач, квартир.

3. Z-образная антенна, которую еще называют зигзагообразной. Для изготовления такой конструкции потребуется немало времени и физических усилий. Отличается широкими приемными характеристиками. С помощью такой антенны удается расширить диапазон приема телевизионных каналов.

Для достижения точного согласования между антеннами необходимо прокладывать кабель через значение нулевого потенциала.

Антенна для цифрового тв своими руками: характеристика приема

Вибратонные антенны способны на одном аналоговом кантале найти еще несколько цифровых. Такие устройства принимают волновые каналы. Они используются редко и актуальны для удаленных от телевизионных вышек мест.

Самостоятельное изготовление спутниковой антенны - бессмысленный процесс. Так как в данном процессе потребуется приобретать покупной тюнер и головку, а выставление зеркал должно быть очень точных, добиться его во домашних условиях практически нереально. Самостоятельно можно только выполнить настройку такой антенны, но никак не ее изготовление.

Для того, чтобы изготовить вышеприведенные варианты антенны, необходимо очень хорошо разбираться в высшей математике и электродинамических процессах. Среди основных характеристик терминов, используемых в процессе изготовления телевизионных антенн, отметим:

1. КУ - мощность антенны, которая определяется в соотношении принятого антенного сигнала к главном ее лепестку.

2. КНД - отношения между телесным кругом и телесным углом лепестков антенны При наличии разных по размерам лепестков, они изменяются по площади.

3. КЗД - отношение между принятым на главным лепесток сигналом и общей сумме мощности антенны.

Учтите, что если антенна является диапазонной, то мощность учитывается в соотношении с полезным сигналом.

Учтите, что первые два термина не обязательно взаимозависимые. Существуют определенные варианты антенн, имеющих высокую направленность, однако единичное или меньшее усиление. Однако, у зигзагообразной антенны значительное усиление компонуется с невысоким уровнем направленности.

Антенна для цифрового тв своими руками: технология изготовления

Каждый из элементов антенны, по которому движется ток, подающий полезный сигнал, должен быть соединен с другим с помощью пайки или сваривания. Любой узел сборного назначения, расположенный на улице, должен быть хорошо зафиксирован, так как разрушение электронного контакта на улице, происходит быстрее, чем внутри помещения.

Особое внимание следует уделить нулевому потенциалу. Именно в этих местах находятся узлы напряжения, электрический ток, при его наивысшей мощности. Для изготовления мест с нулевым потенциалом используется цельный гнутый металл.

Для изготовления оплетки или центральной жилы используется коаксиальный кабель, изготовленный из меди или недорогого сплава с антикоррозийными свойствами. Для пайки кабеля используется сорока вольтовый паяльный аппарат, с легкоплавными припоями и флюс-пастой.

Наружная цифровая антенна своими руками изготавливается таким образом, чтобы все соединения были устойчивы перед влагой, перепадами температуры и другими воздействиями внешней среды.

Для изготовления всеволновой антенны потребуется две пластины треугольной формы, две рейки, выполнены из дерева и эмалированная проволока. При этом, размер проволоки в диаметре практически не важен, а интервал между их концами составляет около 2-3 см. Интервал между пластинами на которых имеются концы проволоки, составляет 1 см. Заменить две металлические пластины может односторонний стеклотекстолит квадратной формы с покрытием из фольги. При этом, на нем должны быть вырезаны медные треугольники.

Антенна по ширине должна быть такой же как и по высоте. Полотна раскрываются под прямым углом. Для того, чтобы проложить кабель к данной антенне, необходимо следовать определенной схеме. К точке, обозначающей нулевой потенциал не припаивается кабельная оплетка. Она всего лишь к ней привязывается.

ЧНА, которая растягивается внутри окна на 150 см, способна принять большинство метровых и ДЦМ каналов любого направления. Преимущество данной антенны в том, что она отличается широким интервалом приема каналов. Поэтому, такие антенны популярны в больших городах, где присутствуют различные телецентры. Однако, у такой антенны имеются определенные недостатки - КУ антенны является единичным, а КЗД - нулевым. Поэтому, при наличии больших помех, антенна будет неактуальной.

Возможен вариант изготовления других типов цифровых антенн своими руками с ЧНА, например, логарифмическая спираль из двух витков. Данный вариант антенны отличается компактностью и он более легкий для изготовления.

Эфирные цифровые антенны руками из пивных банок

Для изготовления цифровой антенны своими руками из кабеля потребуются пивные банки. Данный вариант антенны, при правильном подходе к его изготовлению, отличается хорошими эксплуатационными характеристиками. Кроме того, такая антенна довольно простая в изготовлении.

Принцип работы такой антенны основывается на увеличении диаметра плеч на обычном линейном вибраторе. В таком случае, происходит расширение рабочей полосы, при этом, другие свойства не изменяются.

Пивные банки в соотношении с их размерами используются в качестве плеч на вибраторе. При этом, расширение плеч неограниченно. Данный вариант простого вибратора используется в качестве комнатной цифровой антенны своими руками для приема телевизионного вещания соединяясь напрямую с помощью кабеля.

Если остановиться на вариант сборки из пивного диополя синфазной решетки, расположенной вертикально, при этом шаг будет составлять половин волны, то удастся улучшить значение КУ антенны. Также на данном устройстве должен быть установлен усилитель от антенны, с помощью которого производится согласование и настройка прибора.

Для усиления такой антенны к ней добавляются КЗД, установленные сзади на ней экран и сетка, с интервалом в половину решетки. Для монтажа пивной антенны потребуется наличие диэлектрической мачты, при этом экран и мачта соединены механической связью.

При этом, на решетке обустраиваются около трех, четырех рядов. Две решетки не способны достичь большого усиления.

ДМВ антенна для цифрового телевидения своими руками

Логопериодическим вариантом антенны называют антенну сборного типа, которая подключается к половинам на линейном диополе, интервал между ними изменяется, в соотношении с геометрическими параметрами прогрессии. Существуют настроенные и свободные линии. Предлагаем остановиться на более длинном и гладком варианте антенне.

Для изготовления ЛПА необходимо наличие любого заранее заданного диапазона. Чем выше показатели прогрессии, тем большим усилением отличается антенна. Данный вариант антенны по эксплуатационным и техническим характеристикам является идеальным для изготовления в домашних условиях.

Главный принцип ее нормального функционирования - проведение правильных рассчетов. С увеличением прогрессионных показателей увеличивается усиление и уменьшается угол раскрыва направленности. Данная антена не нуждается в наличии дополнительного экрана. Так как он него не зависят ее общие характеристики.

В процессе расчета цифровой ЛП антенны используйте такие рекомендации:

  • второй по длине вибратор должен иметь запас частотной мощности;
  • далее производится расчет самого длинного диополя;
  • после этого добавляется еще один заданный частотный диапазон.

Если самое короткое диополе оставляет линии, то он обрезается, так как он необходим на антенне, только для проведения расчетов. Общая длина антенны составит около 40-ка см.

Диаметр линий на антенне составляет около 7-16 мм. При этом интервал между расположением осей составляет 40 мм. Кабель к линии не привязывается наружным методом, так как это отрицательно скажется на технических свойствах антенны.

Наружная антенна фиксируется на мачте с помощью центра тяжести. В противном случае, антенна будет постоянно трястись под воздействием ветра. Однако, металлическая мачта соединяется с линией не прямолинейно, так как в этом месте должна быть предусмотрена диэлектрическая мачта, длина которой составляет около 150 см. В качестве диэлектрического материала можно использовать деревянный брус, ранее окрашенный или покрытый лаком.

Цифровая антенна своими руками видео:

Как сделать антенну для телевизора для приема в диапазоне дециметровых волн своими руками? Этот вопрос задают себе те, кто любит мастерить все своими руками. И дома, и на даче антенна позволит смотреть тв цифрового формата, не прибегая к покупке антенны заводского изготовления.

Антенна для цифрового ТВ

Цифровое эфирное телевидение – это передача телевизионного сигнала при помощи цифрового кодирования, которое обеспечивает его доставку в приемное устройство с самыми минимальными потерями. Соответственно телевизор должен поддерживать технологию, которая называется DVB-T2. Для уверенного приема нужна специальная антенна, которую можно купить, а можно сделать самому.

Способов изготовления своими руками антенн в настоящее время существует большое количество. Рассмотрим наиболее простые и распространенные.

Из пивных банок

Может быть изготовлена простая дециметровая комнатная тв антенна из пивных банок.

Для изготовления всеволновой самодельной антенны такой конструкции понадобятся следующие материалы, комплектующие и инструмент:

  • 2 жестяные банки объемом 750 или 1000 мл;
  • кабель коаксиальный телевизионный (РК75);
  • штекер антенный;
  • изолента или скотч;
  • саморезы по металлу;
  • труба полипропиленовая или деревянная палка для крепления к ней банок;
  • отвертка;
  • кусачки;
  • надфиль;
  • линейка.

Антенна для ТВ из пивных банок

Как сделать антенну из пивных банок? Алгоритм изготовления следующий:

  • с помощью отвертки проделать по 1 отверстию в горловине каждой банки, следя за тем, чтобы она не деформировалась;
  • вкрутить в эти отверстия саморезы с помощью отвертки;
  • зачистить с помощью ножа концы кабеля, не забыв очистить медный провод от лака надфилем;
  • прикрутить к саморезам скрученный в кольцо провод и оплетку кабеля (надежнее будет, если его приварить или припаять, но это при наличии соответствующего инструмента);
  • к трубе или палке надежно закрепить банки, применив для этих целей изоленту или скотч, выдержав расстояние между банками (оно опытном путем уже давно установлено, и этот размер равняется 7,5 см);
  • на второй конец кабеля надеть штекер, которой подсоединит кабель к приемному устройству.
  • поместить антенну в необходимом месте, т.е. в том, где прием сигнала будет идеальным.

Самой кропотливой работой является подготовка кабеля РК75. Один конец надо на расстоянии 10-12 см очистить от верхней оболочки с помощью ножа, не повредив медную оплетку. Далее необходимо скрутить в косичку эту оплетку и удалить алюминиевый экран. После этого срезать см на 6-7 полиэтиленовую оболочку и оголить центральную жилу. Полученную медную скрутку и оголенную жилу затем присоединяют к банкам.

Второй конец кабеля тоже необходимо зачистить и подсоединить к нему штекер, состоящий из 2 половинок. Центральная жила кабеля проходит через отверстие одной половинки штекера, а оплетка соединяется с корпусом штекера. Обе половинки накручиваются одна на одну, и получается надежное устройство для подсоединения к антенному гнезду телевизора.

Если антенну из жестяных банок планируется разместить на улице, то ее необходимо надежно защитить от внешних погодных влияний. Подойдут пластиковые бутылки, у которых необходимо отрезать горлышко и дно и в них разместить элементы антенны. В таких условиях она надежно будет осуществлять возложенные на нее функции.

Эта самая простая широкополосная антенна, изготавливаемая из подручных материалов без применения специальных инструментов, делается она быстро. Ее можно изготовить своими руками и установить за 20-30 минут. Можно убедиться, что самодельная антенна принимает большинство каналов спутникового телевидения, в том числе ТVВ-T2. Как минимум она принимает до 15 каналов.

В виде восьмерки

Домашняя спутниковая антенна может быть в виде восьмерки. Можно использовать ее и для наружной установки. Работает без усилителя.

Антенна для ТВ в виде восьмерки

Для изготовления антенны в виде восьмерки понадобятся:

  • медная или алюминиевая проволока Ø 3-5 мм;
  • кабель коаксиальный телевизионный РК75 (можно заменить кабелем с густой оплеткой с сопротивлением 50 Ом);
  • антенный F-штекер;
  • отвертка;
  • нож или скальпель;
  • пистолет клеевой;
  • паяльник;
  • припой;
  • флюс-паста;
  • линейка;
  • кусачки;
  • плоскогубцы;
  • надфиль;
  • прочное основание (подойдет пластмассовая крышка).

Порядок изготовления следующий:

  • отрезать 2 куска проволоки по 56 см каждый;
  • на каждом конце после оголения центральной жилы сделать по петле (приблизительно по 1 см с каждой стороны уйдет на ее изготовление);
  • согнуть проволоку в виде квадрата с помощью плоскогубцев, соединив петли;
  • на одну сторону коаксиального кабеля надеть антенный штекер, перед этим аккуратно скрутив оплетку и оголив центральную жилу;
  • вторую сторону кабеля припаять к 2 квадратам следующим образом: центральную жилу к одному квадрату, а оплетку – к другому на расстоянии 2 см;
  • поместить все в крышку и залить клеем.

На рисунке видно, как правильно это сделать.

Изготовление антенны в виде восьмерки

Такая антенна может быть размещена в любом месте, и это ее главное преимущество, необходимо только правильно подобрать размеры кабеля. Надо знать, что для ее работы усилитель не понадобится. Его имеет смысл устанавливать на антенне, при кабеле, имеющем значительную длину для компенсации потерь.

Из картонной коробки

Простая спутниковая антенна для ТVВ-T2 изготавливается с применением картонной коробки. Для ее изготовления понадобятся:

  • коробка картонная (можно из-под обуви);
  • фольга;
  • антенный F-штекер;
  • отвертка;
  • нож или скальпель;
  • клей;
  • линейка или рулетка;
  • кусачки;
  • надфиль.

Такая простая самодельная комнатная антенна обеспечит качественный прием ТVВ-T2.

Бабочка

Всеволновая телевизионная антенна своими руками может быть как бабочка. Такая антенна ничем не отличается от обычной дециметровой. Проще переделать простую антенну типа решетка, которую можно купить по низкой цене в торговой сети, под цифровую, которая будет принимать спутниковые (Т2) каналы. Для ее изготовления своими руками понадобятся следующие материалы, комплектующие и инструменты:

  • дощечка или фанера размером 550х70х5 мм;
  • провод медный с центральной жилой Ø 4 мм;
  • саморезы по металлу;
  • кабель коаксиальный телевизионный РК75;
  • антенный F-штекер;
  • отвертка;
  • нож или скальпель;
  • паяльник;
  • припой;
  • флюс-паста;
  • линейка или рулетка;
  • кусачки;
  • карандаш.

Антенна для ТВ в виде бабочки

Этапы изготовления:

  • разметить дощечку, как показано на рисунке:

Дощечка для антенны в виде бабочки

Чтобы перевести размеры, указанные в дюймах, в см, необходимо помнить, что 1 дюйм равняется 2,5 см.

  • нарезать 8 проводов длиной по 37,5 см;
  • середину каждого провода зачистить на 2 см;
  • согнуть каждый провод буквой V, чтобы расстояние между проводками равнялось 7,5 см;
  • отрезать 2 провода длиной 22 см;
  • зачистить эти 2 провода в местах крепления к дощечке или фанере;
  • собрать все проволочки с помощью саморезов, как показано на рисунке;

Изготовление антенны в виде бабочки

  • соединить с помощью специального штекера антенну с кабелем.

Соединение штекером антенны с кабелем

Из коаксиального кабеля

Существует дмв антенна своими руками, изготовленная из коаксиального кабеля. Для изготовления такой простой антенны понадобятся:

  • коаксиальный кабель РК75;
  • плексиглас или фанера;
  • согласующее устройство;
  • антенный штекер;
  • плоскогубцы;
  • кусачки;
  • скотч;
  • линейка;
  • карандаш.

Антенна для ТВ из коаксиального кабеля

Этапы изготовления:

  • отрезать кусок кабеля длиной 530 мм;
  • зачистить куски кабеля с двух сторон, оголив центральную жилу и соединив оплетку в косичку;
  • скрутить в кольцо (можно в виде ромба) и закрепить на куске плексигласа или фанеры с помощью скотча, оставив расстояние между концами кабеля примерно в 2 см;
  • из куска коаксиального кабеля длиной в 175 см изготовить подковообразное согласующее устройство. Для этого необходимо зачистить концы кабеля так же, как при изготовлении кольца;
  • подготовить антенный кабель. С одной стороны надеть штекер, а вторую сторону зачистить до оголения центральной жилы и оплетки;
  • совместить концы провода кольца с согласующим устройством и кабелем, идущим к антенне, который потом с помощью штекера будет подсоединен к телевизионному приемнику.

Самодельная антенна. Видео

Наглядное пособие, как сделать самодельную антенну для цифрового ТВ, представлено в этом видео.

Антенны своими руками для приема цифрового сигнала сделать просто. По качеству приема они ничуть не хуже заводских антенн с усилителем, а стоимость их намного ниже. Они могут применяться в квартирах, частных домах и на дачах. Сделать их из подручных материалов может каждый, стоит только вникнуть в технологию изготовления.

К. Харченко

Прием телевизионных передач на радиочастотах 470...622 МГц (21-39 каналы) диапазона дециметровых волн (ДЦВ) требует соответствующего подхода к расчету и конструированию антенных устройств.

Некоторые радиолюбители пытаются решить эту задачу простым пересчетом, основанным на принципах электродинамического подобия антенн, параметров имеющихся конструкций телевизионных антенн метрового диапазона (1-12 каналы). При этом, они неизбежно сталкиваются с трудностями самого пересчета и зачастую не получают желаемых результатов.

Каковы же основные принципы подхода к решению этой задачи?

В свободном пространстве радиоволны, излученные антенной, имеют сферическую расходимость, в результате чего электрическая напряженность поля Е убывает обратно пропорционально расстоянию r от антенны.

В реальных условиях распространяющиеся радиоволны претерпевают большее затухание, чем существующее в свободном пространстве. Для учета этого затухания вводят множитель ослабления F(r)= Е/Есв, который характеризует отношение напряженности поля для реальных условий, к напряженности поля свободного пространства при равных расстояниях, одинаковых антеннах и подводимых к ним мощностях и т. д. С помощью множителя ослабления напряженность поля, создаваемая передающей антенной в реальных условиях на расстоянии r, может быть выражена как

Приемная антенна преобразует энергию электромагнитной волны в электрический сигнал. Количественно эту способность антенны характеризуют ее эффективной площадью Sэфф. Она соответствует той плошади фронта волны, из которой поглощается вся содержащаяся в ней энергия, С КНД эта площадь связана соотношением:


Изложенное здесь позволяет написать уравнение радиопередачи, которое связывает параметры аппаратуры связи (передатчика и приемника) и антенн и определяет уровень сигнала на трассе: при мощности передатчика Р1 мощность Р2 сигнала на входе приемника будет равна


Множитель в этом выражении, заключенный в скобки, определяет основные потери при распространении радиоволн (основные потери передачи). При этом предполагается, что антенна согласована с фидером, а фидер с телевизионным приемником и, кроме того, антенна согласована по поляризации с полем сигнала.

Рассмотрим подробнее выражение (11).


Этот конкретный пример показывает, что с увеличением частоты (уменьшением длины волны) телевизионных передач мощность сигнала, поступающего на вход телевизора при прочих равных условиях, быстро уменьшается, т. е. условия приема ухудшаются. На стороне передачи эти неприятности стараются компенсировать увеличением произведения Р1У1. Но в реальных условиях множитель F(r) и КПД приемного фидера с ростом частоты уменьшаются, поэтому необходимость увеличения коэффициента усиления приемной антенны Y2 становится неизбежностью. Этот вывод влечет за собой еще один, заключающийся в том, что, как правило, для уверенного приема программ 21-39 телевизионных каналов нужно применять новые, более направленные антенны по сравнению с антеннами, применяемыми в диапазоне волн 1-5 каналов.

Стремясь получить устойчивый прием телепередач, радиолюбители вынуждены усложнять антенны, например, строить антенные решетки, т. е. объединяют несколько однотипных, зарекомендовавших себя на практике антенн (каждая из которых имеет свою пару точек питания) с общей системой питания и только одной (общей для всех) парой точек питания. При этом они нередко недооценивают важность этапа согласования при построении антенных решеток, связанного с относительно сложными измерениями. Сказанное проиллюстрируем таким конкретным примером.


Подобный эффект получается и при параллельном соединении трех элементов (рис. 1, в). Продолжая такие рассуждения, можно получить зависимость, которую иллюстрирует рис. 2.


Здесь эффективная площадь антенны прямо пропорциональна числу n излучателей в решетке, равно как и поглощаемая антенной мощность Р сумм. Мощность же Р пр подводимая к приемнику, с увеличением числа n асимптотически приближается к 4Рo. Этот пример показывает бесплодность попыток увеличить коэффициент усиления антенной решетки без учета согласования ее элементов с фидером. Трудности, связанные с согласованием, преодолевают либо применением специальных согласующих устройств, либо выбором специальных типов антенн. Например, в дециметровом и особенно в сантиметровом диапазонах волн применяют, как правило, так называемые апертурные антенны, т. е. рупорные или параболические. Особенность таких антенн заключена в том, что они имеют простой, «небольших» размеров облучатель, и «большой», сравнительно сложный рефлектор. Большой рефлектор и обусловливает направленные свойства антенны, определяет ее КНД.

Выполнить в любительских услозиях антенны апертурного типа на диапазон ДЦВ не представляется возможным, так как они громоздки и сложны. Но некоторое подобие апертурной антенны сконструировать можно, положив в основу облучатель в виде известной зигзагообразной антенны (з-антенны). Полотно такой антенны состоит из восьми замкнутых одинаковых проводников, которые образуют две ромбовидные ячейки (рис. 3).


Для формирования диаграммы направленности антенны, в частности, необходимо, чтобы излучатели были сфазированы и разнесены относительно друг друга. З-антенна имеет одну пару точек питания (а-б), к которой непосредственно подключают фидер. Благодаря такой конструкции антенны ее проводники возбуждаются так (частный случай направления токов на проводниках антенны на рис. 3 показан стрелками), что образуется своеобразная синфазная решетка из четырех вибраторов. В точках П-П проводники полотна антенны замкнуты между собой и здесь всегда имеется пучность тока. Антенна имеет линейную поляризацию. Ориентация вектора электрического поля Е на рис. 3 показана стрелками.

Диаграммы направленности з-антенны удовлетворяют диапазону частот с перекрытием fмакс/fмин =2-2,5. Ее КНД мало зависит от изменения угла а (альфа), так как с увеличением его уменьшение направленности антенны в плоскости Н компенсируется увеличением направленности в плоскости Е, и наоборот. Характеристика направленности з-антенны симметрична относительно плоскости, в которой расположены проводники ее полотна.

В связи с тем, что в точках П-П нет разрыва проводников полотна антенны, то здесь имеются точки нулевого потенциала (нули напряжения и максимумы тока) независимо от длины волны. Это обстоятельство позволяет обойтись без специального симметрирующего устройства при питании коаксиальным кабелем.

Кабель прокладывают через точку нулевого потенциала П и по двум проводникам полотна антенны подводят к точкам ее питания (рис. 4). Здесь оплетку кабеля соединяют с одной из точек питания антенны, а центральный проводник - с другой. Принципиально оплетку кабеля в точке П тоже нужно замкнуть накоротко на полотно антенны, однако, как показала практика, делать это не обязательно. Достаточно кабель подвизать к проводам полотна антенны в точке П, не нарушая его полихлорвиниловой оболочки.

Зигзагообразная антенна широкополосна и удобна тем, что ее конструкция сравнительно проста. Это ее свойство позволяет допускать значительные отклонения (неизбежные при изготовлении) в ту или иную сторону от расчетных размеров ее элементов практически без нарушения электрических параметров.

Кривая 1, показанная на рис. 5, характеризует зависимость КБВ от

Пользуясь графиками рис. 5, можно построить з-антенну, имеющую максимально возможный КНД для данного типа полотна антенны. Ее входное сопротивление в диапазоне частот в значительной степени зависит от поперечных размеров проводников, из которых выполнено полотно. Чем толще (шире) проводники, тем лучше согласование антенны с фидером. Вообще же для полотна з-антенны пригодны проводники самого различного профиля - трубки, пластины, уголки и т. п.

Рабочий диапазон з-антенны можно расширить в сторону более низких частот без увеличения размера L путем образования дополнительной распределенной емкости проводников ее полотна, а общие размеры, выраженные в длинах максимальной волны рабочего диапазона, уменьшить. Достигается это перемыканием части проводников з-антенны, например, дополнительными проводниками (рис. 6),


Которые и создают дополнительную распределенную емкость.

Диаграммы направленности такой антенны в плоскости Е аналогичны диаграммам симметричного вибратора. В плоскости H диаграммы направленности с увеличением частоты претерпевают значительные изменения. Так, в начале рабочего диапазона частот они лишь слегка сжаты под углами, близкими к 90°, а в конце рабочего диапазона поле практически отсутствует в секторе углов ±40...140°.

Для увеличения направленности антенны, состоящей из зигзагообразного полотна, применяют плоский экран-рефлектор, который часть высокочастотной энергии, падающей на экран, отражает в сторону полотна антенны. В плоскости полотна фаза высокочастотного поля, отраженного рефлектором, должна быть близка к фазе поля, создаваемого самим полотном. В этом случае происходит требуемое сложение полей и экран-рефлектор примерно удваивает первоначальный коэффициент усиления антенны. Фаза отраженного поля зависит от формы и размеров экрана, а также от расстояния S между ним и полотном антенны.

Как правило, размеры экрана значительные и фаза отраженного поля зависит, главным образом, от расстояния S. На практике редко выполняют рефлектор в виде единого металлического листа. Чаще он представляет собой ряд проводников, расположенных в одной плоскости параллельно вектору поля Е.

Длина проводников зависит от максимальной длины волны (Лямбда макс) рабочего диапазона и размеров активного полотна антенны, которое не должно выступать за пределы экрана. В плоскости Е рефлектор обязательно должен быть несколько больше половины максимальной длинны волны. Чем толще проводники, из которых делают рефлектор, и ближе они расположены друг к другу, тем меньшая часть энергии, падающей на него, просачивается в заднее полупространство.

По конструктивным соображениям экран не следует делать очень плотным. Достаточно, чтобы расстояния между проводниками диаметром 3...5 мм не превышали 0,05...0,1- минимальной волны рабочего диапазона. Проводники, образующие экран, можно соединить между собой в любом месте и даже приваривать или припаивать к металлической раме. Если они расположены в плоскости самого рефлектора или за ним, то их влиянием на работу рефлектора можно пренебречь.

Во избежание дополнительных помех не следует допускать, чтобы проводники (полотна антенны или рефлектора) от ветра терлись либо касались друг друга.

Один из возможных вариантов антенны с рефлектором показан на рис. 7.

Ее активное полотно состоит из плоских проводников - планок, а рефлектор - из трубок. Но она может быть полностью металлической. В местах соединений элементов антенны должен быть надежный электрический контакт.

На значение КБВ в тракте с волновым сопротивлением 75 Ом в значительной мере влияют как ширина планки dпл (или радиус провода) активного полотна антенны, так и расстояние S, на которое оно удалено от экрана.

С увеличением расстояния S КНД антенны снижается и сужается диапазон частот, в пределах которого направленные свойства з-антенны не претерпевают заметных изменений. Таким образом, с точки зрения улучшения КНД антенны расстояние S желательно уменьшать, а с точки зрения согласования - увеличивать.

Для крепления полотна антенны к плоскому рефлектору используют стойки. В точках П-П (рис. 6 и 7) стойки могут быть как металлическими, так и диэлектрическими, а в точках У-У-обязательно диэлектрическими.

В ряде практических случаев приема сигналов по 21-39 каналам телевидения имеющегося коэффициента усиления (КУ) з-антенны c плоским экраном может оказаться недостаточным. Увеличить КУ, как уже говорилось, можно построением антенной решетки, например, из двух или четырех з-антенн с плоским экраном. Есть, однако, другой путь увеличения КУ - усложнение формы рефлектора з-антенны.

Приводим пример, каким должен быть рефлектор з-антенны, чтобы ее КУ соответствовал значению КУ антенной синфазной решетки, построенной из четырех з-антенн. Этот путь наиболее простой и доступный в любительской практике, чем построение антенной решетки.

На рисунках антенны размеры всех ее элементов указаны применительно к приему телепрограмм по 21-39 каналам.

Активное полотно антенны, показанной на рис. 6, выполнено из плоских металлических пластин толщиной 1...2 мм, наложенных друг на друга «внахлест» и скрепленных винтами с гайками. В точках соприкосновения пластин должен быть надежный электрический контакт. Конструктивно активное полотно антенны имеет осевую симметрию, что позволяет прочно закрепить его на плоском экране. Для этого используют стойки-опоры, располагая их в вершинах П-П и У-У квадрата, образуемого пластинами полотна антенны. Точки П-П имеют «нулевой» потенциал по отношению к «земле», поэтому стойки в этих тачках могут быть из любого материала, в том числе металлическими. Точки У-У имеют некоторый потенциал по отношению к «земле», поэтому стойки в этих точках должны быть только из диэлектрика (например, из оргстекла). Кабель (фидер) к точкам а-б питания прокладывают по металлической опоре к одной (нижней) точке П и далее по сторонам полотна антенны (см. рис. 6). Особое внимание следует обратить на ориентацию вектора Е, характеризующего поляризационные свойства антенны. Направление вектора Е совпадает с направлением, соединяющим точки а-б питания антенны. Зазор между "точками а-б должен быть около 15 мм без зазубрин и прочих следов небрежной обработки пластин.

Основой плоского экрана-рефлектора служит металлическая крестовина, на которой, как на каркасе, размещают активное полотно антенны и проводники экрана. За крестовину антенну в сборе надежно прикрепляют к мачте с таким расчетом, чтобы поднятая она была выше местных мешающих предметов (рис. 8).

При изготовлении рефлектора типа «усеченный рупор» все стороны плоского рефлектора удлиняют створками и загибают их так, чтобы образовать фигуру по типу «полуразвалившейся» коробки, у которой дно -- плоский экран, а стенки - створки. На рис. 9


Такой объемный рефлектор показан в трех проекциях со всеми размерами. Сделать его можно из металлических трубок, пластин, проката различного профиля. В точках пересечения металлические стержни должны быть сварены или спаяны. На том же рис. 9 показано и место размещения активного полотна антенны с точками П-П, У-У. Полотно-удалено от плоского рефлектора - донышка усеченного рупора - на 128 мм. Стрелка символизирует ориентацию вектора Е. Почти все проекции стержней рефлектора на фронтальную плоскость параллельны вектору Е. Исключением являются лишь часть силовых стержней, образующих каркас рефлектора. Если рефлектор выполнен из трубок, диаметр трубок силовых стержней может быть 12...14 мм, а остальных - 4...5 мм.

КНД антенны с рефлектором типа «усеченный рупор» при заданных размерах соизмерим с КНД объемного ромба (1) и изменяется по диапазону частот в пределах 40...65. Это означает, что на верхних частотах рабочего диапазона антенны половина угла раскрыва ее диаграммы направленности составляет около 17°.

Форма диаграммы направленности антенны, показанной на рис. 9, примерно одинакова для обеих плоскостей поляризации. При установке антенны на местности ее ориентируют на телецентр. Конструкция антенны осесимметрична по отношению к направлению на телецентр, что может стать источником поляризационной ошибки при ее установке на мачту. Здесь надо учитывать, какую поляризацию имеют сигналы, приходящие от телецентра. При их горизонтальной поляризации точки питания а-б антенны должны быть расположены в горизонтальной плоскости, а при вертикальной поляризации - в вертикальной плоскости.

Литература
Харченко К., Канаев К. Объемная ромбическая антенна. Радио, 1979, № 11, с. 35-36.
[email protected]