Изготовление антенны для цифрового. Антенна дециметровая

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.

Человечество живет в цифровую эпоху. Телевидение переходит на цифровую передачу сигналов. Особенность цифрового вещания в том, что оно ведется в дециметровом диапазоне.

У передающих станций небольшая мощность передаваемого закодированного сигнала. Поэтому для приема сигнала и показа изображения в телевизорах, которые удалены от станции, требуется принимающая цифровая антенна. Если вы не знаете, как сделать антенну для ТВ, то ответ прост: своими руками её можно собрать из подручных материалов буквально за один час.

Типы принимающих антенн

Для уверенного приема сигнала с телевышки существует много различных телевизионных антенн. Они различаются по форме и диапазону принимающих частот.

Антенны можно разбить на несколько основных типов:

В настоящее время подавляющее большинство телевизионных сигналов передается способом цифрового кодирования. Вещание ведется в дециметровом диапазоне . Формат такой передачи называется DVB - T2.

Теоретически этот сигнал можно принять на некоторые старые универсальные антенны, чем и воспользовались маркетологи, назвав их DVB - T. Для того, чтобы отличать новые узкопрофильные дециметровые антенны от старых классических, и была добавлена цифра «2» в конце аббревиатуры.

Основы цифрового телевидения

Телевизионные передатчики передают цифровой сигнал на сравнительно небольшие расстояния. Дальность передачи не превышает шестидесяти километров и ограничена зоной прямой видимости излучателя с телевышки.

Для этих расстояний хватает сигнала небольшой мощности. Но конструкция принимающих сигнал антенн должна отвечать некоторым требованиям:

Цифровой сигнал имеет свою уникальную особенность. Его либо можно поймать, либо нет. У него нет среднего положения.

Если цифровой сигнал на полтора децибела выше шумов, то его прием всегда качественный. Исчезнуть сигнал может при поврежденном кабеле или искажении фазы на передаваемом участке. В этом случае, даже если сигнал сильный, изображение распадается на мелкие квадратики.

Для того, чтобы словить дециметровое вещание, требуется соответствующая антенна. Согласно теории, подойдет любая антенна, но на практике есть нюансы.

Существуют несколько типов антенн для приема DMV , которые предлагают производители:

Совсем несложно изготовить антенну своими руками для цифрового ТВ.

Сборка антенн в домашних условиях

ормы изгибов должны быть максимально гладкими. Основные фазовые искажения появляются из-за провалов и выбросов резкого характера.

Самодельные цифровые антенны получаются частотонезависимые. Они имеют не самые лучшие характеристики, но просты в сборке и отнимают на конструирование мало времени и средств. Подходят для работы в незагрязненном шумами эфире при небольшом расстоянии до ретранслятора.

Прием сигнала на пивные банки

Из обычных пивных банок можно сконструировать простую всеволновую антенну. Конечно, она уступает промышленным образцам и не всегда способна обеспечить устойчивый сигнал, но своё предназначение выполняет неплохо. Это устройство принимает как минимум пятнадцать каналов как минимум.

Чтобы собрать эту конструкцию, понадобятся:

После промывки и просушки металлических банок, DVB - T2 можно начать собирать антенну.

Аккуратно, чтобы не деформировать, прокалывается по отверстию в верхних частях обеих банок. Для этой процедуры подойдет отвертка. С ее же помощью в подготовленные дырки вкручиваются саморезы.

Затем берется один конец кабеля РК75 и на расстоянии десять-двенадцать сантиметров при помощи ножа зачищается от верхней оболочки. При этом медная оплетка не должна быть повреждена. Оплетка скручивается в косичку. Алюминиевый экран удаляется.

Затем срезается на шесть-семь сантиметров полиэтиленовая оболочка и оголяется центральный сердечник.

Полученные в результате косичка и центральная жила прикручиваются к саморезам. Если есть паяльник и навыки владения им, то лучше всего припаять части провода к банкам.

Банки последовательно, при помощи скотча, закрепляются вдоль фанерной доски или другого основания, какое есть под рукой. Расстояние между банками должно составлять семь с половиной сантиметров.

В завершение работы ко второму концу кабеля присоединяется штекер.

Для этого конец кабеля зачищается и центральная жила пропускается сквозь отверстие одной из половинок штекера. Оплетка кабеля присоединяется к корпусу штекера. Одна половинка накручивается на другую и в итоге получаем штекер, готовый к работе .

Остается подключить его к антенному входу телевизора и разместить антенну в правильном месте, где качество принимаемого сигнала будет хорошим.

В том случае, если созданная конструкция размещена вне помещения под открытым небом, надо защитить устройство от влаги и сырости. Для этих целей можно использовать пластиковые бутылки, в которых отрезаются дно и горлышки. Внутри них и размещаются металлические детали антенны.

Полученную модель легко «настроить», поворачивая её в пространстве и просто перемещаясь по квартире, балкону или дачному участку.

Антенна зигзагообразная Харченко

Придумал эту зигзагообразную широкополосную конструкцию инженер К. П. Харченко в 1961 году. Для приема цифрового сигнала она прекрасно подошла и получила широкое заслуженное признание. В народе её прозвали «восьмеркой» и выглядит полная сборка как два ромба, расположенные один над другим.

При изготовлении восьмёрки понадобятся:

• Проволока из меди с диаметром 3−5 миллиметров.
• Коаксиальный антенный кабель длиной 3−5 метров и сопротивлением 75 Ом.
• Паяльник с припоем.
• Скотч или изолента.
• Штекер.
• Болты для сборки.
• Основание: лист фанеры или пластика.

На первом этапе собираем антенную рамку. Берем проволоку длиной 109 сантиметров и сгибаем в виде рамки. Рамка имеет форму двух последовательных ромбов со сторонами, равными тринадцать с половиной сантиметров. Останется один сантиметр. С него делается петелька, которая скрепляет проволоку. Концы рамки припаивают друг к другу и она таким образом превращается в замкнутый контур.

После этого коаксиальный кабель зачищается. Экран кабеля сворачивается в тугой стержень и припаивается к проволоке рамки в месте где ромбы сходятся. Центральный стержень кабеля тоже припаивается в центральной части рамки. Сердечник и оплетка не должны касаться друг друга.

Второй конец кабеля присоединяется к штекеру. Предварительно штекер в местах пайки протирается спиртом и обрабатывается наждачной бумагой. Моножила припаивается к центральному выходу штекера, а скрученная оплетка - к боковому.

Если рамка будет эксплуатироваться под открытым небом, то будущее фанерное основание можно покрасить или залакировать. Места пайки можно замотать скотчем или изолентой. Но это не самый лучший вариант, поскольку липкая лента может со временем размотаться. Если перед пайкой на проволоку надеть пластиковые трубки подходящего диаметра, то по окончании работы трубки натягиваются на спаянные места и надежно защищают рамку. После чего рамка устанавливается на подготовленную основу.

Цифровая антенна своими руками собрана и готова к эксплуатации.

При желании можно собрать антенну, настроенную на определенную длину волны. Для этого надо сделать расчет длины квадрата. Это несложно: длина волны нужного сигнала делится на четыре. В итоге получается нужное значение длины ромба рамки.

Самая простая антенна из кабеля

Для нее нужен один телевизионный кабель с сопротивлением 75 Ом. Необходимая длина кабеля рассчитывается, исходя из нужной частоты цифрового вещания. Её значение в мегагерцах делится на 7500 с округлением полученной суммы.

Полученное значение и есть искомая длина кабеля .

После этого один конец кабеля очищается от внешней изоляции и вставляется в антенный разъём телевизора. От двух сантиметров после разъёма на кабеле делается отметка.

Именно от этой отметки отсчитывается необходимая длина кабеля. Плоскогубцами отщипывается лишняя часть.

После этого надо вернуться к отметке на кабеле. В этом месте оставляется только стержень с изоляцией, а внешняя оплетка снимается. Очищенная часть загибается под углом в девяносто градусов.

Все готово. Телевизор можно настраивать с новой антенной.

Техника безопасности при монтаже

Для уверенной работы подобных антенн требуется размещение их над землей на уровне 7−10 метров. Поэтому при монтаже необходимо строго соблюдать правила техники безопасности:

• Нельзя монтировать конструкцию при проливном дожде или сильном тумане.
• Нежелательно подниматься наверх одному, особенно в гололед, холод, снег.
• Если необходимо подняться на шаткую конструкцию или высотные работы проводятся в опасных местах, то обязательно требуется закрепленный монтажный пояс.

После правильной установки самодельные антенны работают не хуже заводских при существенной экономии бюджета.

Телевизионная антенна — когда возникает необходимость выбора, то многие затрудняются в том какую антенну приобрести для приёма бесплатного цифрового телевидения. Многие по этой причине покупаются на рекламные трюки и имеется большая вероятность приобрести неважную антенну за большие деньги.

Здравствуйте уважаемые читатели! На связи автор этого блога, Виталий! В своей предыдущей статье на эту тему я рассказывал о антенне известной как «Ключ к цифровому телевидению» И читатели этой заметки очень часто задают вопрос о том, какую антенну им выбрать?

Что бы ответить разом на большинство подобных вопросов, решено написать ещё одну статью в которой будет подборка рекомендуемых мною и другими специалистами антенн. А также некоторые пояснения и рекомендации. Пожалуйста, внимательно их прочитайте, возможно это снимет некоторые Ваши вопросы.

P.S. В статье приводятся названия антенн, но примите к сведению, у разных производителей они могут отличаться. Это значит, что антенны аналогичного вида и характеристик могут иметь название LOCUS, ДЕЛЬТА, МЕРИДИАН, ЭФИР и т.д. Поэтому, не обязательно ориентироваться на приведённые названия, смотрите на внешний вид!

Все изображения в статье будут пронумерованы, но это только для того, что бы я мог легко указать рекомендуемые антенны, если об этом будут спрашивать в дальнейшем. Никакого рейтинга в этой нумерации нет! Только для удобства. Итак! Поехали!

Быстрая навигация по статье

Комнатные антенны

Комнатная антенна Сириус 2.0 без усилителя. Предназначена для использования в зоне устойчивого сигнала. Это населённые пункты в которых находятся передающие вышки и на небольшом расстоянии от них, 5-15 км. При прямой видимости. Коэффициент усиления сигнала 5 дБ. Подобные антенны могут исполнятся и с усилителем, но это не делает их пригодными для сложных условий приёма сигнала.

Комнатная антенна с усилителем DVS-Z2. Хотя у этой антенны и большой коэффициент усиления, до 32 дБ (из -за усилителя) но толку от него будет немного. Также рекомендую применять её в зонах уверенного приёма и на небольших расстояниях от вышки 5-15 км. При прямой видимости. Хорошо применять такую антенну в городе, для приёма отражённого сигнала, усилитель в этом может оказаться полезным. А питается он через антенный штекер напряжением 5 вольт.

Следующая группа комнатных антенн

Они обладают примерно одинаковыми характеристиками. Это пассивные (без усилителя) антенны. Коэффициент усиления сигнала 4-7 дБ. Но они будут несколько эффективнее антенн предоставленных выше.

Это не плохие антенны, их можно успешно применять для приёма Цифрового телевидения в зонах как уверенного сигнала так и на некотором удалении от телевышек. Например, я принимаю сигнал на антенны подобного рода с расстояния примерно 20 км. причём с первого этажа, но не всем так везёт!

Всё это зависит от многих факторов. Мощность передатчика, рельеф местности, загромождённость высотными строениями…. В общем, если совсем рядом ничего такого нет на пути от вас к телевышке, то эти антенны вполне могут справиться.

Комнатные антенны с усилителем

Эти антенны примерно также справляются со своей задачей, как и те что без усилителя. Но усилитель в некоторых случаях оказывается полезным и помогает вытянуть ослабленный сигнал до приемлемого уровня. Их можно применять не только в зонах хорошего сигнала, но и скажем так, слегка осложнённого или отражённого сигнала.

Но всё же это комнатные антенны и это их ограничивает. Например если ваши окна не выходят в сторону телевышки, и нет возможности поймать отражённый сигнал с противоположной стороны, они могут оказаться бесполезными.

Кстати! Не нужно не до оценивать отражённый сигнал, на нём можно отлично смотреть цифровое телевидение.

Locus L999.06 Next — Активная широкополосная антенна. Поставляется в разобранном виде. Усилитель питается напряжением 12 Вольт от внешнего блока питания. Коэффициент усиления ДМВ 23-27 дБ.

Locus L922.06 Не плохая комнатная антенна. Выглядит аккуратно, есть варианты с усилителем и без него. Версия с усилителем снабжена регулятором мощности, что очень может быть полезным.

Дельта К131А.02 и другие две из выше представленной группы так же активные антенны, но с напряжением питания усилителя 5 Вольт. Его можно подать прямо с приставки DVB-T2 или через специальный инжектор с USB порта ЖК телевизора. Коэффициент усиления этих антенны до 22-27 дБ.

Активная антенна Кайман , — может быть в двух вариантах 1) С питанием через антенный штекер. 2) С уже встроенным инжектором для питания от порта USB, что очень удобно для использования с телевизорами ЖК имеющими этот порт. Нет необходимости приобретать дополнительно 5 вольтовый блок питания c инжектором и занимать ещё одну розетку.

Уличные антенны для цифрового телевидения

Переходим к более серьёзным конструкциям, задача которых обеспечить качественный сигнал там, где комнатные антенны справится не могут. Коэффициент усиления от 19 дБ до 35 дБ.

Это антенны которые можно применять в более сложных условиях и на несколько больших дистанциях. Если вы заметили, то конструктивно они похожи на антенны комнатные, но только несколько побольше. А это и есть тот важный фактор который делает их мощнее. Чем длинней стрела в антенне, тем больше коэффициент её собственного усиления. Это то усиление которое достигается не за счёт усилителя, а за счёт конструкции антенны. А установленный усилитель лишь «раскачивает» этот сигнал ещё сильнее.

К тому же, уличная установка позволяет их точнее направить на телевышку минуя препятствия в виде стен.

Колибри — Интересная антенна. Работает как в метровом так и в дмв диапазонах. Её особенность, необычная конструкция, которая при небольших габаритах обеспечивает довольно хороший приём сигнала. Очень удобна в городских условиях и для поиска отражённого сигнала, короткая длина позволяет устанавливать её в ограниченном пространстве. Имеет несколько модификаций и может снабжаться усилителем с питанием как на 12 так и на 5 вольт.

Locus -14 AF — Эта антенна имеет также несколько модификаций, обозначение AF- с усилителем, F — без усилителя. Есть также Locus — 20 AF/F отличается более длиной стрелой, а следовательно ещё большим коэффициентом собственного усиления. Усилитель работает от напряжения 5 вольт.

Дельта Н3111.02 — Тоже есть варианты с усилителем и без него, кроме того может быть под другим названием (зависит от производителя) и отличаться способом подключения к ней кабеля телевизионного.

Меридиан — 07 АF — Выполнена из алюминия.

Антенны под номерами 11 -14 Это хорошие антенны, и доступные по цене, несколько дороже будет лишь «Колибри»

Их можно применять на расстоянии до 30 км. Но опять же, если имеются факторы создающие помехи прохождению сигнала, то даже на более ближних расстояниях может понадобится ещё более мощная антенна.

Мощная антенна для цифрового телевидения

Эти антенны хороши для больших расстояний и ещё более сложных условий, например если ваш дом в сильной низине находится.

На каких дальних расстояниях можно их применять? Например мне приходилось ставить Эфир 18AF (кстати не самая сильная в этой тройке) на доме находящемся в 45 километрах от телевышки. Дом стоял при этом в низине, а антенну закрепил на коньке крыши дома, там торчал какой то штырь, на него и закрепил антенну. Всё отлично принимает!

Эфир 18 — Антенна стальная, окрашенная порошковой краской, имеются варианты с усилителем и без него. Буква А в названии указывает, что антенна активная, с усилителем. Если в названии только F то это антенна без усилителя. Так же маркируются и антенны Меридиан -12 AF/F

Меридиан-12 и Triton — Выполнены из алюминия и ещё более мощные чем Эфир-18. Причина не только в материале, но и в конструкции. Так например антенна «Меридиан» в длину около 1,5 метра. А «Тритон» имеет короткие стрелы, но их аж три штуки. Это в сумме как одна длинная.

Активные антенны из этой тройки имеют усилители питающиеся от 5 Вольт. Что удобно для использования с приставками DVB-T2. Антенна «Тритон» также имеет инжектор для питания через USB, что указано в маркировке. Коэффициент усиления этих антенн достигает 35 дБ. за счёт усилителя. Но благодаря их конструкции, усилителю есть, что усиливать)))

Т.Е. сама антенна вытягивает из эфира сигнал уровнем примерно 10-12 дБ (это называется — собственный коэффициент усиления антенны) А уже усилитель разгоняет его до уровня 35 дБ.

Самая мощная антенна для DVB-T2

Ну что же, если вы внимательно читали предыдущие описания, то вам должно быть понятно почему эти антенны самые мощные из представленных в этом обзоре.

Так например антенна GoldMaster-GM500 -Пасивная антенна, без усилителя. Но коэффициент её собственного усиления, только за счёт конструкции целых 22 дБ. Такое усиление дают антенны среднего звена и то за счёт усилителя. А здесь в чистом виде!

Следующие антенны из этой «красной зоны»- так же эффективны, плюс ещё и активные. Их усилители питаются от 5 Вольт. Т.Е заточены под цифровые приставки. Или же, если приставкой вы не пользуетесь, так как прикупили телик с DVB-T2 то понадобится либо отдельный блок питания для антенн, на 5 вольт или инжектор для питания от USB.

Это тот класс антенн, которые нужно брать если вы живёте на удалении от передающей вышки от 50 км и дальше и имеете очень сложную зону для приёма ТВ сигнала.

Почему не нужно стремится к антенне с усилителем

Замечено, что слово «Усилитель» имеет какое то магическое свойство! И когда человек выбирает антенну, он отдаёт предпочтение именно таким, активным антеннам. Почему это ошибочная точка зрения?

• В зоне уверенного приёма усилитель может привести к тому, что ваш телевизор/ приставка вообще ничего принимать не будут! Причина, переусиление сигнала!
• Усилитель усиливает не только полезный сигнал, но и радио шумы. А полезный сигнал, вытягивает именно конструкция антенны!
• Усилитель это всегда слабое звено в конструкции антенны. Он выходит из строя, его бьёт гроза, он окисляется от влаги. Как результат — требуется периодическое вмешательство в ремонт антенны.
• Требуется обеспечить питанием усилитель находящийся в антенне, а это ещё одно дополнительное слабое звено, адаптеры выходят из строя и требуют замены. К тому же требуется ещё одна точка подключения, розетка или USB порт, а это не всегда удобно!
• В случае подключения это гораздо проще сделать с антенной не имеющей усилителя.

Когда нужен усилитель

• Если общая длина телевизионного кабеля превышает несколько десятков метров.
• Если вы живёте на большом удалении от передающей вышки, в зоне слабого сигнала и конструкция самой антенны не позволяет «вытащить» сигнал до нужного уровня.

Вывод!- Если в месте вашего проживания возможно уверенно принимать сигнал на антенну без усилителя, всегда стремитесь к антенне без усилителя!

Как подать питание на усилитель активной антенны

Есть несколько способов как подать питание на усилитель антенны.

• Если вы пользуетесь цифровой приставкой, то питание подаётся прямо с неё, по антенному кабелю. Не нужно ничего мудрить. Просто зайдите в меню приставки и найдите пункт «Питание ант. вкл» В разных моделях приставок эта надпись может отличаться, но суть одна. Включить питание на антенну! Даже если усилитель в антенне 12 вольтовый, часто 5 вольт с приставки будет достаточно.
• Если вы не пользуетесь приставкой, то для питания активной антенны понадобится либо специальный адаптер с инжектором который можно подключить к USB порту телевизора и так запитать антенну. Либо же приобрести антенну с питанием через USB. Эти способы очень удобны для ЖК телевизоров, особенно висящих на стене.
• Классический способ, через блок питания для антенн с соответствующим усилителю напряжением.

Ну вот пожалуй на этом и закончу! В рубрике «Телевидение» этого блога, есть ещё много статей на тему антенн, цифровых приставок и телевидения.

Наступила эра цифровых сигналов. Все трансляционные телекомпании стали работать в новом формате. Аналоговые телевизоры доживают свой век. Они еще находятся в рабочем состоянии и имеются практически в каждой семье.

Чтобы старые модели успешно доработали свой ресурс, а люди могли их использовать при просмотре цифрового вещания, достаточно подключить приставку DVB-T к телеприемнику и улавливать сигналы ТВ волны специальной антенной.

Любой домашний мастер способен не покупать антенну в магазине, а сделать её своими руками из подручных средств для просмотра телепрограмм цифрового ТВ дома или на даче. Две наиболее доступные конструкции описаны в этой статье.

Немного теории

Принцип действия антенны для цифрового пакетного телевидения

Любой телевизионный сигнал распространяется в пространстве от излучателей передающей телебашни к антенне телевизора электромагнитной волной синусоидальной формы с высокой частотой, измеряемой в мегагерцах.

При прохождении электромагнитной волны через поверхность принимающих лучей антенны в ней наводится напряжение V. Каждая полуволна синусоиды формирует разность потенциалов со своим знаком.

Под действием наведенного напряжения, приложенного к замкнутому приемному контуру входного сигнала с сопротивлением R в последнем протекает электрический ток. Он усиливается и обрабатывается схемой цифрового телевизора, выдается на экран и динамики в качестве изображения и звука.

Для аналоговых моделей ТВ приемников между антенной и телевизором работает промежуточное звено - приставка DVB-T, осуществляющая декодирование цифровой информации электромагнитной волны в обычный вид.

Вертикальная и горизонтальная поляризация цифрового ТВ сигнала

В телевизионном вещании государственными стандартами принято электромагнитные волны излучать всего в двух плоскостях:

1. горизонтали.

Таким способом передатчики направляют излучающие сигналы.

А пользователям необходимо просто поворачивать приемную антенну в нужной плоскости для максимального снятия потенциала мощности.

Требования к антенне цифрового пакетного телевидения

ТВ передатчики распространяют свои сигналы-волны на небольшие расстояния, ограниченные зоной прямой видимости с верхней точки излучателя телебашни. Их дальность редко превышает 60 км.

Для таких дистанций достаточно обеспечивать мощность излучаемого ТВ сигнала небольшой величины. Но, напряженность электромагнитной волны в конце зоны покрытия должна формировать нормальный уровень напряжения на приемном конце.

На антенне наводится разность потенциалов небольшой величины, измеряемая в долях вольта. Она создает токи с маленькими амплитудами. Это накладывает высокие технические требования к монтажу и качеству изготовления всех деталей устройств цифрового приема.

Конструкция антенны должна быть:

• изготовлена аккуратно, с хорошей степенью точности, исключающей потери электрической мощности сигнала;
• направлена строго по оси электромагнитной волны, идущей от передающего центра;
• сориентирована по виду поляризации;
• защищена от посторонних сигналов-помех этой же частоты, идущих от любых источников: генераторов, радиопередатчиков, электродвигателей и других подобные устройств.

Как узнать исходные данные для расчета антенны

Основным параметром, влияющим на качество принимаемого цифрового сигнала, как видно из поясняющего первого рисунка, является длина электромагнитной волны излучения. Под нее создаются симметричные плечи вибраторов различной формы, определяются общие габариты антенны.

Длину волны λ в сантиметрах можно легко вычислить по формуле упрощенного вида: λ=300/F. Достаточно только найти частоту принимаемого сигнала F в мегагерцах.

Воспользуемся для этого поиском ГУГЛ и запросим у него перечень районных пунктов ТВ связи для нашей местности.

В качестве примера показан фрагмент таблицы данных по Витебской области с выделением красным прямоугольником передающего центра в Ушачи.

Частота его волны 626 мегагерц, а вид поляризации - горизонтальная. Этих данных вполне достаточно.

Выполняем расчет: 300/626=0,48 м. Это длина электромагнитной волны для создаваемой антенны.

Делим ее пополам и получаем 24 см - искомую длину полуволны.

Максимальное значение напряженность достигает на середине этого участка - 12 см. Его еще называют амплитудой. Под этот размер и делается штыревая антенна. Ее обычно выражают формулой λ/4, где λ - длина электромагнитной волны.

Самая простая ТВ антенна для цифрового телевидения

Для нее потребуется отрезок коаксиального кабеля с волновым сопротивлением на 75 Ом и штекер для подключения антенны. Мне удалось найти в старом запасе готовый двухметровый кусок.

Со свободного конца обычным ножом срезаю внешнюю оболочку. Длину беру с маленьким запасом: при наладке всегда проще откусить небольшой отрезок.

Затем снимаю экранирующий слой с этого участка кабеля.

Работа закончена. Осталось вставить гнездо штекера в разъем на приставке ТВ сигнала и направить оголенную проволоку внутренней жилы поперек приходящей электромагнитной волны с учетом горизонтальной поляризации.

Антенну следует расположить прямо на подоконнике или закрепить на стекле, например, кусочком скотча либо подвязать к креплению жалюзи. Отраженные сигналы и помехи можно экранировать полоской фольги, расположенной на небольшом удалении от центральной жилы.

Подобная конструкция делается буквально за десяток минут и не требует особых материальных затрат. Стоит ее испытать. Но, работать она способна в зоне уверенного приема сигнала. У меня здание экранирует гора и многоэтажный дом. Передающая телебашня расположена на удалении 25 км. В этих условиях цифровая электромагнитная волна отражается многократно, принимается плохо. Пришлось искать другое техническое решение.

А для вас по теме этой конструкции предлагаю посмотреть видеоролик владельца Едокоff «Как сделать антенну для цифрового ТВ»

Антенна Харченко на 626 МГц

Для приема сигналов аналогового телевещания различного диапазона частот волны у меня раньше хорошо работала конструкция зигзагообразной широкополосной антенны, которая не требуют сложного изготовления.

Сразу вспомнилась одна из их эффективных разновидностей - антенна Харченко. Ее конструкцию решил применить для цифрового приема. Вибраторы изготовил из плоской медной шинки, но, вполне можно обойтись и круглой проволокой. Так будет проще изгибать и выравнивать концы.

Как определить размеры конкретной антенны

Онлайн калькулятор

Антенна Харченко (зигзагообразная)

Мгц

Воспользуемся поиском всезнающего Google. Пишем в командной строке: «Расчет антенны Харченко» и жмем Enter .

Выбираем любой понравившийся сайт и выполняем онлайн расчет. Я зашел в первый открывшийся. Вот что он мне рассчитал.

Все его данные я представил картинкой с обозначением наименования размеров антенны Харченко.

Изготовление деталей конструкции антенны

Взял представленную информацию за основу, но не стал точно выдерживать все габариты. Знаю из предыдущей практики, что антенна хорошо работает в широкополосном диапазоне волны. Поэтому размеры деталей просто чуть завысил. Полуволна каждой гармоники синусоиды электромагнитного ТВ сигнала уложится в плечо каждого вибратора и будет им принята.

На основе выбранных данных сделал заготовки для антенны.

Особенности конструкции вибратора

Соединение концов шинки для «восьмерки» создано в центре на этапе изгибов. Спаял их паяльником.

Он у меня создан по принципу «Момент», сделан своими руками из старых трансформаторов, работает два десятка лет. Паял им даже медную проволоку 2,5 квадрата на тридцатиградусном морозе. Работает с транзисторами и микросхемами, не пережигая их.

Планирую в ближайшем времени описать его конструкцию отдельной статьей на сайте для тех, кто желает также изготовить своими руками. Следите за публикациями, подписывайтесь на уведомления.

Подключение кабеля антенны к вибратору

Медную жилу и оплетку просто припаял к металлу восьмерки с разных сторон по ее центру.

Кабель привязал к медной шинке, выгнув его петлей по форме полуквадрата вибратора. Этим способом выполняется согласование сопротивлений кабеля и антенны.

Конструкция экранирующей решетки

Вообще-то антенна Харченко часто нормально работает без экранирования сигналов, но, я решил показать его изготовление. Для основы взял деревянный брусок. Не стал красить и пропитывать лаком: конструкция будет эксплуатироваться в помещении.

В задней стороне бруска просверлил отверстия для крепления проволок экрана и вставил, а затем заклинил их.

Получился экран для антенны Харченко. В принципе его можно сделать и другой конструкции: выпилить из куска лобовой брони танка или вырезать из пищевой фольги - работать будет примерно одинаково.

С обратной стороны планки закрепил конструкцию вибратора с кабелем.

Антенна готова. Осталось установить ее на окно для работы в вертикальной поляризации.

Когда телевизионный приемник находится на большом удалении от передающего генератора, то мощность его сигнала понемногу ослабевает. Ее можно увеличить специальными электронными устройствами - усилителями.

Только надо четко видеть разницу между принимаемыми антенной сигналами, которые могут быть:

1. просто ослабленными;
2. содержать высокочастотные помехи, искажающие форму цифровой синусоиды до фигуры какой-то «каряболы».

В обоих случаях усилитель выполнит свою роль и поднимет мощность. Причем ослабленный сигнал телевизор будет четко воспринимать и показывать, а с усиленной «каряболой» возникнут проблемы воспроизведения.

Устранять подобные помехи волны призваны:

• в/ч фильтры;
• экраны.

Их необходимо измерять осциллографом, а способы применения различных конструкций анализировать в каждом конкретном случае индивидуально. Антенна здесь не виновата.

Во времена огромных ламповых телевизоров хорошая антенна для качественного приема аналогового телевидения была в дефиците. Те, которые можно было купить в магазинах, не отличались высоким качеством. Поэтому люди изготавливали телевизионные антенны ДМВ своими руками. Сегодня многие интересуются самодельными устройствами. И даже тогда, когда сплошь и рядом цифровые технологии, интерес этот не угасает.

Цифровая эра

Данная эпоха коснулась и телевидения. Сегодня особенно широко развивается вещание Т2. Оно имеет свои особенности. В тех местах, где уровень сигнала немного превышает помехи, получается достаточно качественный прием. Дальше сигнала просто нет. Цифровому сигналу помехи нипочем, однако в ситуации рассогласования кабеля или различных фазовых искажениях практически в любом месте передающего или принимающего тракта картинка может идти квадратиками даже при сильном уровне сигнала.

В современном телеэфире прошли другие изменения. Так, все вещание ведется в ДМВ-диапазоне, передатчики имеют хорошее покрытие. Сильно изменились условия, по которым радиоволны распространяются по городам.

Антенные параметры

Прежде чем заняться изготовлением, нужно определить некоторые параметры этих конструкций. Они, конечно, требуют углубленных познаний в различных областях математики, а также законов электродинамики.

Итак, коэффициентом усиления называется отношение мощности на входе эталонной системы к силе на входе используемой антенны. Все это будет действовать, если каждая из антенн создает значения напряженности и плотности потока при одинаковых параметрах. Величина данного коэффициента безразмерна.

Коэффициент направленного действия - это отношение напряженности поля, которое создает антенна, к напряженности поля по любым направлениям.

Нужно запомнить, что такие параметры, как КУ и КНД, не взаимосвязаны. Существует антенна ДМВ для цифрового ТВ, которая обладает очень высокой направленностью. Однако усиление ее небольшое. Эти конструкции направлены вдаль. Также существуют конструкции с высокой направленностью. Здесь она идет в сочетании с очень мощным уровнем усиления.

Сегодня можно не искать формулы, а воспользоваться специальными программами. В них уже учтены все необходимые параметры. Вам остается только ввести некоторые условия - и вы получите полный расчет ДМВ-антенны, чтобы затем собрать ее.

Нюансы изготовления

Любой элемент конструкции, в котором протекают токи сигнала, нужно соединять при помощи паяльника либо сварочного аппарата. Подобный узел, если он находится на открытом воздухе, страдает от нарушения контакта. От этого различные параметры антенн и уровень приема могут стать значительно хуже.

Особенно это касается точек с нулевыми потенциалами. По мнению специалистов, в них можно наблюдать напряжение, а также пучность тока. Если быть точнее, то это максимальное значение тока. Имеется наличие его при нулевых напряжениях? Это неудивительно.

Такие места лучше всего изготавливать из цельного металла. Ползучие токи вряд ли скажутся на картинке, если соединения выполнять сваркой. Однако из-за их наличия сигнал может пропадать.

Как и чем паять?

Антенна ДМВ своими руками изготавливается не очень просто. Это подразумевает работу с паяльником. Современные производители телевизионного кабеля уже не делают его медным. Сейчас там недорогой сплав, стойкий к воздействию коррозии. Эти материалы трудно паяются. А если их достаточно долго греть, есть риск пережигания кабеля.

Специалисты рекомендуют использовать маломощные паяльники, легкоплавкие припои, а также флюсы. Не стоит жалеть пасты при пайке. Припой ляжет правильно только тогда, если он находится под слоем закипевшего флюса.

Ловим Т2

Для того чтобы наслаждаться цифровым телевидением, достаточно приобрести специальный тюнер. Но он не имеет встроенной антенны. А те, которые предлагаются как специальные цифровые, слишком дорогие и бессмысленные.

Сейчас мы научимся ловить Т2 на полностью самодельной конструкции. Самодельная антенна ДМВ - это просто, дешево, качественно. Попробуйте сами.

Самая простая антенна

Чтобы собрать эту конструкцию, не нужно будет даже идти в магазин. Для изготовления ее достаточно обычного антенного кабеля. Необходимо 530 мм провода для кольца и 175 мм, из которого будет сделана петля.

Сама ТВ-антенна представляет собой кольцо из кабеля. Концы нужно зачистить, а затем соединить с петлей. А к последней нужно припаять кабель, который подключается к тюнеру Т2. Так, на кольце экран и центральная жила соединяются с экранами петли. На последней центральные жилы также соединяются. А кабель к тюнеру припаивается стандартно к экрану и центральной жиле.

Вот и получилась антенна ДМВ, своими руками сделанная. Конструкция ее оказалась очень дешевой и практичной. А работает она не хуже, чем дорогие магазинные варианты. Ее нужно закрепить на фанере или оргстекле. Для этого отлично подойдут строительные хомуты.

"Народная" антенна

Эта конструкция представляет собой диск из алюминия. Внешний диаметр элемента должен составлять 365 мм, а внутренний - 170 мм. Диск должен иметь толщину 1 мм. Предварительно нужно сделать в диске пропил (10 мм в ширину). В месте, там где пропил, следует установить печатную плату из текстолита. Она должна быть толщиной 1 мм.

В плате должны быть отверстия для винтов МЗ. Плату необходимо приклеить к диску. Затем к ней нужно припаять выводы кабеля. Центральную жилу следует паять к одной стороне диска, экран - к другой. Что касается качества, то такая ТВ-антенна будет принимать лучше с двумя дисками, особенно если она находится далеко от телевизионного ретранслятора.

Универсальная антенна

Для изготовления этой конструкции не будет использоваться ничего сверхъестественного. Делать ее будем из различных подручных материалов. Однако, хоть она и самодельная, но будет отлично работать во всем дециметровом диапазоне. Так, эта антенна ДМВ, своими руками быстро изготовленная, ничем не уступает магазинным, более дорогим конструкциям. Для приема Т2 ее хватит полностью.

Итак, чтобы собрать эту конструкцию, понадобятся пустые банки от консервов или пива. Нужно 2 банки с диаметром 7,5 см. Длина каждой - 9,5 см. Также необходимо запастись полосками текстолита или гетинакса, обязательно с фольгой.

Наши банки нужно соединить с полосами текстолита при помощи паяльника. Пластина этого материала, которая будет соединять емкости наверху, должна иметь сплошное покрытие из медной фольги. На нижней пластинке фольгу следует разрезать. Это делается для удобного подключения кабеля.

Нужно собирать конструкцию таким образом, чтобы общая длина не была меньше 25 см. Эта антенна (ДМВ-диапазона) представляет собой широкополосный симметричный вибратор. Благодаря площади своей поверхности она обладает большими коэффициентами усиления.

Если вдруг вы не можете найти подходящие банки, то можно использовать тару с меньшим диаметром. Однако тогда фольгу придется резать и на верхней соединительной пластине.

"Пивная" антенна

Любите выпить пива? Не выбрасывайте банки. Из них можно сделать хорошую антенну. Для этого нужно закрепить на любом диэлектрическом материале две пивные банки.

Для начала нужно выбрать подходящий кабель, а затем довести его до ума. Для этого кабель необходимо зачистить. Вы увидите экранирующую фольгу. Под ней будет защитный слой. А вот под ним и можно наблюдать непосредственно кабель.

Для нашей антенны нужно зачистить верхний слой этого провода примерно на 10 см. Фольгу нужно аккуратно закрутить, чтобы в итоге получилось ответвление. Защитный слой для центральной жилы нужно зачистить на 1 см.

С другой стороны на кабель нужно припаять штекер для телевизора. Если вы являлись абонентом кабельных сетей, то данную деталь и кабель не придется даже отдельно приобретать.

Теперь что касается банок. Желательно использовать пивные емкости объемом в 1 л. Однако хорошее немецкое пиво в таких банках дорогое, а отечественное не продают.

Банки нужно откупоривать очень аккуратно. Затем надо освободить тару от содержимого, а после хорошо просушить. Далее следует при помощи самореза соединить наш экран на кабеле и банку. Ко второй нужно прикрутить центральную жилу.

Для более высокого качества изображения лучше соединять емкости и кабель при помощи пальника.

Закрепить банки необходимо на каком-либо диэлектрическом материале. Нужно учесть, что располагаться они должны на одной прямой линии. Расстояние между ними зависит от емкости. Все это подбирается лишь опытным путем.

Зигзаг

Зигзагообразная антенна ДМВ имеет максимально простую конструкцию. Сама деталь широкополосная. Устройство ее позволяет допускать различные отклонения от исходных расчетных параметров. При этом электрические параметры ее почти не нарушатся.

Входное сопротивление ее в определенном диапазоне зависит о того, каких размеров будут проводники, которые лягут в основу полотна. Здесь наблюдается зависимость. Чем больше ширина или толщина проводников, тем лучше будет согласована антенна с фидером. Вообще, для изготовления полотна можно использовать любые проводники. Для этого подойдут и пластины, и трубки, и уголки, и многое другое.

Для того чтобы увеличить направленность такой антенны, допустимо применять плоский экран, который будет играть роль рефлектора. Последний будет отражать в сторону антенны высокочастотную энергию. Такие экраны часто имеют серьезные размеры, а фаза зависит в основном от расстояния.

С практической стороны рефлектор лишь в редких случаях выполняется из цельного листа металла. Чаще он сделан в виде проводников, которые соединены в одной плоскости. Из конструктивных соображений не стоит изготавливать слишком плотный экран. Проводники, из которых будет выполнен сам экран, присоединяются методом сварки или пайки к раме из металла.

Изготавливается данная конструкция очень просто. Она хорошо работает в диапазоне ДМВ. В СССР это была настоящая народная незаменимая модель. Она обладает небольшими размерами, поэтому может применяться как комнатная антенна ДМВ.

Материалом послужат медные трубки либо алюминиевый лист. Боковые части могут быть из цельного металла. Часто их затягивают сеткой или закрывают жестянкой. Если используется один из указанных способов, в таком случае конструкция должна пропаяться по контуру.

Кабель нельзя резко гнуть. Как проводить этот элемент, можно посмотреть на представленных картинках.

Его нужно вести таким образом, чтобы он доходил до бокового угла, но при этом не выходил за пределы антенны или бокового квадрата.

Комнатная антенна МВ ДМВ

Эта конструкция предназначена для легкого и уверенного приема сигналов цифрового телевидения. Изготовить ее можно легко и очень быстро. Для этого понадобится алюминиевый или медный пруток. Длина его должна составить до 1800 мм. Данная антенна может использоваться также как наружная.

Конструкция представляет собой рамку в виде ромба. Их должно быть две. Одна выполняет роль вибратора, вторая работает в качестве рефлектора. Для приема Т2 нужно, чтобы сторона нашего ромба составляла примерно 140 мм, а расстояние между ними было 100 мм.

После того как рамка будет изготовлена, и конструкция обретет жесткость, между двумя концами нашего прутка монтируется диэлектрик. Это может быть что угодно. Форма и размеры совершенно не важны. Расстояние между двумя точками прутков должно быть примерно 20 мм. Верхние части наших ромбов нужно соединить.

Фидер можно изготовить из кабеля. Его необходимо подключить к латунным или медным лепесткам, которые должны быть уже закреплены на выводе антенны.

Если полученная конструкция не соответствует вашим ожиданиям, например, слабое качество приема или ретранслятор находится далеко, можно снабдить антенну усилителем, - и в итоге получится активная ДМВ-антенна. Она используется как в городе, так и на даче.

Самая простая рамочная антенна ДМВ

Эта конструкция напоминает цифру "ноль". Кстати, это коэффициент ее усиления. Она идеально подходит для приема T2. Данная деталь способна работать лучше, чем та продукция, что предлагается в магазинах.

Также ее называют цифровой, потому что при помощи нее можно идеально ловить цифровое вещание. Она узкополосная, а это значительное преимущество. Работает по принципу селективного клапана, что позволяет говорить о надежной защите от помех.

Для сборки потребуется обыкновенный коаксиальный кабель с сопротивлением 75 Ом, а также обычный телевизионный штекер. Лучше из всех вариантов выбирать кабель с большим диаметром. В качестве подставки можно использовать коробку из картона или что-нибудь еще.

Какой длины будет рамка, определяем при помощи программ для расчета параметров антенн. Материал для изготовления рамки можно использовать такой же, как и в кабеле. Кстати, для расчетов необходимо знать частоты цифрового вещания в вашем городе.

Центральная жила кабеля в конструкции рамки не нужна. Зачищенный провод скручивается вместе с жилой и оплеткой рамки. Затем это соединение нужно пропаять.

Конструкцию необходимо расположить на диэлектрическом основании. Лучше держать ее подальше от вашего тюнера. Важно, чтобы в антенном входе не было напряжения.

Итак, мы выяснили, как делается антенна ДМВ своими руками. Как видите, это не столь уж и сложное задание. Зато теперь можно будет смотреть любимые телепередачи в цифровом качестве. А устанавливается такая конструкция так же, как и обычная магазинная - на крыше. Можно использовать шурупы либо болтовое соединение. Устанавливать следует в надежном месте, чтобы во время порывов ветра она не слетела вместе с куском шифера. Желательно, чтобы антенна крепилась на максимально большой высоте. Таким образом вы исключите появление помех во время показа кабельного или цифрового телевидения.