Как рассчитать длину антенны

Длина кабеля питания антенны

как рассчитать длину антенны

Задался вопросом, какой длины можно делать кабель питания антенны. Сделал немного выводов, чем и хочу поделиться. Все это справедливо для всех используемых частот.

Первый раз у меня вопрос возник, когда перепаял кабель на приемнике Turnigy 9x8Cv2 2.4ГГц радиоуправления, о чем писал ранее. Сначала запаял наугад, что не дало результат, т.к. антенна не заработала. Дальность связи была всего 30-50 метров.

О 500-1000 метрах уже можно было не мечтать. Поиск в Интернет явного ответа на мой вопрос не дал и пришлось почитать много всего.

Выяснилось, что длина кабеля зависит от степени согласованности выходного сопротивления передатчика/приемника, импедансу антенны, волнового сопротивления кабеля на рабочей частоте.

Если согласованности нет или не известно на сколько все согласовано, то длина кабеля важна, но если вы уверены, что все согласовано, то длина кабеля может быть любой.

Для познания и рассуждений использовался материал:

1. Сопротивления не согласованы или согласованность нам не известна

При расчете длины питающего кабеля антенны необходимо учитывать, что нам нельзя попасть в длину четвертьволнового трансформатора, т.к. он предназначен для согласования например антенны с сопротивлением 100Ом со станцией 50Ом. Но для этого используется кабель с волновым сопротивлением 75Ом.

Не отходим от темы Если мы попали в эту длину, то происходит самое худшее рассогласование. В идеале нам надо сделать полуволновой повторитель, что исключит влияние фидера на работу и измерения.

При настройке и последующей работе в пределах выбранного диапазона (если пренебречь потерями в кабеле), это будет эквивалентно тому, что выход трансивера будет подключен непосредственно к полотну антенны. Но при этом надо учитывать, чтобы длина кабеля была как можно меньше, чтобы уменьшить потери. Т.е.

добиваться «следующего» повторителя длиной кабеля не надо. На эту тему может быть много споров, но я пока останавливаюсь на этом мнении.

Для расчета нам надо знать:

  1. Скорость распространения волны в вакууме — 299 792 458 м/с — округлим до 300 000 000.
  2. Частоту, на которой будем работать.
  3. Коэффициент укорочения кабеля.

Если значение частоты подставить в мегагерцах, то размерность получаемого значения длины волны — метр. Тогда скорость света — берем число 300.

Чтобы определить длину волны, делим скорость на частоту, получаем длину волны. Делим на 4 — получаем четверть волны. Длина электромагнитной волны в среде короче, чем в вакууме, поэтому надо учесть коэффициент укорочения кабеля. Это справочная единица, берется из характеристик кабеля. Может быть указана как прямым числом, например 0.66, так и обратным, например 1,52.

Нас интересует прямое (чтобы его посчитать, надо 1 поделить на обратное).

Тип линии Коэффициент укорочения Коэффициент укорочения(прямое) Волновое сопротивление, Ом
Коаксиальные кабели с полиэтиленовой изоляцией(РК-50-2-11 и др.) 1,52 0,66 50
Коаксиальные кабели с фторопластовой изоляцией(PK-50-2-21 и др.) 1,41 0,71 50

Четверть волны умножаем на коэффициент укорочения кабеля, получаем длину четвертьволнового трансформатора с учетом кабеля. Умножаем на 2 и получаем длину полуволнового повторителя.

Именно эта длина будет наилучшей для нашего питающего кабеля антенны. Можно брать и промежуточные значения, т.е. короче/длиннее, т.к. у нас все считается согласованным (сопротивление трансивера, кабеля и антенны допустим равно 50Ом). В этом случае кабель можно и короче, главное не попасть в длину четвертьволнового трансформатора.

2. Сопротивления согласованы

Если волновое сопротивление кабеля на рабочей частоте равно выходному сопротивлению передатчика и импедансу антенны, то длина не имеет значения.

Пример:

Антенна в резонансе. Ее импеданс на этой частоте 50 Ом. Входное сопротивление трансивера 50 Ом. Волновое сопротивлене фидера 50 Ом. Длина кабеля может быть любой, только надо помнить о затухании. Коаксиал — по определению это кошмар связиста, особенно на частотах выше 300 МГц. Если нагрузка линии (например антенна) рассогласована, то есть не в резонансе, тогда длина кабеля начинает влиять.

Четвертьволновой трансформатор (согласующее устройство) применяется, если импеданс антенны на резонансной частоте не равен волновому сопротивлению кабеля. Если все согласовано, то трансформатор не работает и никак не влияет.

Заметка от радиолюбителя Валерия:

Потери в кабеле зависят от его диаметра, материала диэлектрика, а также коэффициента укорочения. Материал диэлектрика кабеля — это величина чисто справочная. За неимением кабеля 50(75)Ом можно применять 75(50) с учётом его полуволновой длины (!!!) умножить на коэффициент укорочения!

Источник: http://apmcopter.ru/blog/electro/dlina-kabelya-pitaniya-antenny.html

Как сделать антенну для цифрового телевидения своими руками

как рассчитать длину антенны

Не так давно мы публиковали подборку антенн, подходящих для эфирного цифрового телевидения стандарта DVB-T2. Но их вовсе не обязательно покупать, тем более, что стоимость устройства вместе с цифровым приемником может вылиться в приличную сумму. Причем, такая антенна должна подходить по параметрам частотного диапазона, который применяется в районе вашего проживания. Иначе используемый в антенне мультиплекс не будет принимать все доступные каналы ТВ.

Мы расскажем, как узнать частотный диапазон вашего региона и рассчитать параметры нужной антенны. Также, наша пошаговая инструкция поможет быстро сделать из подручных материалов качественную антенну для приема эфирных каналов нового цифрового стандарта DVB-T2.

Для справки:

Мультиплекс (от англ. multiplex — смесь, смешанное; также мукс) — объединение в единый цифровой пакет телевизионных каналов при цифровом телевещании

Что понадобится для сборки цифровой антенны

Как самому сделать антенну для цифрового ТВ? Главным условием для самостоятельной сборки цифровой антенны является использование провода или трубки (медного или алюминиевого) диаметром 3 мм (площадь сечения чуть меньше 6 мм2).

Найти такой материал не всегда удается даже в специализированных хозяйственных и электро-магазинах.

Поэтому мы выбрали из огромного разнообразия типов самодельных антенн самый оптимальный и наименее затратный — с использованием в качестве основного материала — сам антенный провод.

Выбирая такой кабель в магазине необходимо исходить из параметров, что он должен обладать волновым сопротивлением в 75 Ом, а его сечение (включая оболочку) составлять не менее 6 мм. Очень желательно, чтобы центральная жила и экранирующая оплетка были медными. В продаже бывают антенные кабели с стальным центральным проводом, покрытым медью. Это бюджетный вариант и он не очень желателен для использования.

https://www.youtube.com/watch?v=aJzAM3_KB6s

Для самой антенны потребуется отрезок кабеля около 2 м в совокупности, а для подключения к вашему ТВ вам необходимо самим определить необходимое расстояние.

Помимо самого антенного кабеля вам понадобится:

  • паяльник с припоем и канифолью;
  • острый нож с коротким лезвием
  • плоскогубцы с функцией кусачек и изолента
  • герметик или клеевой пистолет с соответствующими расходными пластиковыми стержнями (если вы собираетесь размещать антенну снаружи).

Особенности конструкции антенны

Большинство предлагаемых на просторах Интернета антенн имеют уголковую конструкцию из медных или алюминиевых трубок (или толстых проводов), которая отлично работает на открытой местности при прямой видимости транслятора. Другой тип имеет в своей основе круг из антенного кабеля.

И та и другая конструкция обеспечивают не очень хороший прием в плотной городской застройке или в местах, закрытых от прямой видимости транслятора.

Наш вариант антенны (подсмотренный на просторах популярного видеохостинга) ориентирован как на прямой сигнал, так и на отраженный от зданий в городе. Именно поэтому конструкция состоит из двух концентрических колец, сделанных из антенного кабеля, что существенно упрощает ее изготовление.

Это может быть интересно:

Как сделать антенну для цифрового телевидения своими руками: пошаговая инструкция

Прежде, чем начинать резать и зачищать провод, нужно определить правильную длину отрезков кабеля для составляющих нашей антенны. Для этого нужно узнать частоту вещания цифрового телевидения в вашем районе. Но как рассчитать антенну для цифрового ТВ? Зайдите на официальный сайт карта.ртрс.рф и найдите район вашего проживания.

В левом меню выделите чекбокс «Частотные зоны». Теперь на карте, помимо диапазонов частот, будут отображены мультиплексные пакеты и указаны количество входящих в них каналов.

Например, почти по всей Московской области в I-мультиплекс (РТРС-1) входит 10 каналов (они вещаются на канале 30) и поймать его можно на частоте 546 МГц, во II-мультиплекс (РТРС-2) входит также 10 каналов и вещаются они на канале 24 на частоте 498 МГц.

Чтобы, исходя из частотных карт, вычислить длину отрезков кабеля для антенны, нужно использовать формулу определения длины волны:

λ=300/F, где F — частота передаваемого сигнала в МГц.

Например, для частоты 546 МГц длина волны получается около 550 мм. Именно такой отрезок кабеля нужно использовать для получения первой окружности антенны.

Для приема второго мультиплекса с частотой 498 МГц длина антенного кабеля должна составлять около 600 мм.

Первый шаг — отрежьте кабель нужными отрезками. В нашем случае это 550 и 600 мм. После этого каждый конец кабеля освобождается на 15 мм от внешней оплетки, а экранирование скрутите в тугую косичку и залудите паяльником. Центральную часть провода оставьте не тронутой в оплетке. Она не понадобится.

Второй шаг — спаяйте правый конец залуженной косички экрана одного провода с другим, затем также поступите с левыми концами кабеля. Центральные провода антенного кабеля не трогайте. Их даже можно обмотать изолентой, чтобы концы не соприкасались друг с другом.

Таким образом, основа нашей концентрической антенны сделана.

Третий шаг — сверните оба отрезка в кольца и расположите концентрически, т.е. одно кольцо внутри другого, например, на картонке из под обуви и закрепите ближе к концам упаковочными проволочками.Дело остается за малым — подсоединением антенного кабеля, ведущего к вашему телевизору и изоляцией оголенных контактов.

Четвертый шаг — возьмите ваш антенный кабель необходимой длины, зачистите его оба конца от внешней оплетки примерно на 15 мм. Конец кабеля, ведущий к антенне, зачистите особым способом: оплетку экранирующего кабеля скрутите в тугую косичку и залудите.

А центральный провод зачистите от оставшейся оплетки на 10 мм, оставив около 5 мм оплетки для зашиты от замыкания с проводом экрана.

Пятый шаг — подведите антенный кабель с подготовленными концами к полученной ранее антенне из концентрических колец и скрутите конец оплетки от него с концом от левой части антенны, спаяйте полученное соединение.

Шестой шаг — изоляция оголенных проводов. Для этих целей можно использовать изоленту или клеевой пистолет (если он у вас есть).Второй провод — центральную жилу кабеля, скрутите с концом оплетки правой части антенны и спаяйте соединение. Таким образом, вы получите припаянную оплетку экрана к левой части кольца, а центральную жилу — к правой части контура.

Седьмой шаг — подсоединение кабеля к антенному штекеру. Для этого обрежьте примерно на 15 мм внешнюю пластиковую оболочку кабеля и выверните наизнанку экранирующую проволоку, натянув ее на оболочку. Аккуратно зачистите на 10 мм центральную жилу. Вставьте ее в центральную часть штекера (если конструкция позволяет), а затем навинтите внешнюю экранирующую гайку, чтобы она плотно охватила экранирующую часть провода. Остатки экрана можно аккуратно отрезать.

Таким образом, наша универсальная антенна для приема двух диапазонов частот готова к использованию внутри помещения. Антенна не требует усиления и дополнительных блоков питания. Но в плотной городской застройке все еще остается вопрос, как правильно установить антенну для цифрового телевидения. Для этого попробуйте экспериментальным путем определить место наилучшего приема.

Если ваш телевизор не оснащен современным ресивером для приема эфирного цифрового телевидения стандарта DVB-T2, потребуется докупить этот блок. Какой из них лучше всего работает вы можете почитать в нашей статье.

Если вы считаете процедуру самостоятельного изготовления антенны сложной, готовую антенну для приема DVB-T2 можно купить примерно за 400-1200 рублей. Например, такую:

Источник: https://ichip.ru/sovety/remont/kak-sdelat-luchshuyu-antennu-dlya-tsifrovogo-televideniya-svoimi-rukami-520032

Как рассчитать длину антенны

как рассчитать длину антенны

Качество радиосигнала как при приеме, так и при передаче в очень большой степени зависит от антенны. Антенны бывают разных типов. Они могут быть направленными и ненаправленными, могут иметь разную поляризацию.

Но у всех антенн есть общие элементы. Это излучающая часть и снижение, то есть то, чем ее подключают к устройству. Их необходимо рассчитать.

Инструкция как рассчитать длину антенны

Для того чтобы правильно рассчитать длину антенны потребуется
— параметры устройства, к которому вы будете подключать антенну;
— калькулятор.

Определите тип антенны, которую вы будете делать. Она может быть симметричной либо в виде луча. Сигнал на разные типы антенн подается по-разному.

Если антенная цепь приемника или передатчика имеет индуктивную связь с контуром, целесообразно применять схему симметричного питания с помощью двухпроводной линии до 200 до 700 Ом.

Для детекторных приемников, входных устройств с заземленной сеткой или базой, а также для передатчиков, имеющих на выходе П-контур, больше подойдет антенна типа «луч» с однопроводной линией.

Самым распространенным типом антенны является симметричный вибратор. Он представляет собой провод, длина которого равна половине длины волны излучаемого сигнала, а длина каждого плеча равна соответственно четверти волны. Для прибора, работающего в УКВ-диапазоне, эти элементы выполняются в виде труб или стержней.

Рассчитайте длину волны. Она равна скорости света, деленной на частоту. Скорость света берется в метрах в секунду, а частота — в Герцах. Учтите поправку. Скорость света в металле меньше скорости света в воздухе и вакууме. Поэтому реальную антенну приходится делать несколько корочек. Длина полуволнового вибратора реально составляет не 0,5 длины волны, а приблизительно 0,475.

Подайте сигнал на антенну типа «луч». От одного конца провода отступите расстояние, равное 0,171 длины волны. В этом месте к антенне подсоедините однопроводную линию, которая должна быть перпендикулярна к проводу-вибратору на расстоянии, равном 0,15 длины волны. После этого однопроводную линию можно изогнуть в любом направлении.

Симметричная антенна подключается иначе. Общая длина вибратора остается прежней. Найдите середину провода. Отметьте эту точку. Отмерьте участок длиной 0,13 длины волны так, чтобы его конечные точки были симметричны середине. К этим точкам припаяйте провода, которые на расстоянии 0,15 длины волны от провода-вибратора припаиваются к кабелю питания, выполненному в виде двухпроводной линии. Эта линия подключается к радиоустройству.

Оба типа антенн имеют приблизительно одинаковые параметры. Выберите тот или иной тип подключения, исходя из соображений согласования с антенным контуром приемо-передающей аппаратуры.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Как расшифровывается ввг кабель

При расчёте длины антенны имейте ввиду

Монтаж антенны проводится на диэлектрических изоляторах. Их обычно делают их фарфора, стекла или пластмассы. Расчет и измерение антенны следует проводить с учетом концов, смонтированных на изоляторах.

Полуволновой вибратор может быть подвешен как горизонтально, так и вертикально.

Разновидностью полуволнового вибратора может считаться и вертикальная (так называемая штыревая) антенна. Ее питание осуществляется с помощью коаксиального кабеля сопротивлением 50-75 Ом. В данном случае центральная жила кабеля соединяется с концом полуволнового вибратора (штыря), а оплетка кабеля заземляется или получается к противовесу. Им может быть железная крыша здания или антенная мачта, изготовленная из металлической трубы.

Источник: http://www.mendeleevsk.info/newsdetail2993.html

Антенна Харченко для цифрового ТВ за 5 минут: калькулятор для расчета и сборка своими руками

Обязательным условием приема эфирного цифрового телевидения является антенна ДМВ-диапазона. Ее можно приобрести в магазине электронной техники или собрать своими руками. Существует более 10 эффективных схем самодельных конструкций, все они способны улавливать до 30 эфирных каналов. В этой статье мы расскажем о том, как изготовить одну из самых мощных самоделок — антенну Харченко для цифрового ТВ.

Что такое антенна Харченко и чем она хороша

В 1961 году в третьем выпуске журнала «Радио» была опубликована статья инженера К. Харченко «Зигзагообразная антенна», которая помогла улучшить качество картинки людям, проживающим за зоной уверенного приема. В сфере радиолюбителей она получила названия «ромбовидная», «восьмерка», «биквадрат» или просто «антенна Харченко».

У биквадратной конструкции есть ряд особенностей, которые позволяют ей оставаться популярной на протяжении более полувека:

  • обеспечивает высокий коэффициент усиления;
  • подходит для приема телевидения и мобильного интернета — нужно только правильно подобрать размеры сторон;
  • широкополосная — способна улавливать одновременно цифровые и аналоговые каналы;
  • простая и недорогая в исполнении — позволяет любому собрать и использовать ее для приема слабого сигнала.

Делаем биквадратную антенну в домашних условиях

Самодельная антенна собирается за 30-40 минут. К тому же элементы конструкции изготавливаются из самых обычных материалов, которые с большой долей вероятности уже есть у вас дома или в гараже.

Необходимые материалы и инструменты

Основные материалы:

  • медный провод сечением 1,5–5 миллиметров, длиной около метра;
  • обычный антенный провод (коаксиальный), 3–5 метров;
  • паяльник, соответственно, припой и канифоль;
  • штекер для телевизора;
  • напильник или наждачная бумага для зачистки провода;
  • рулетка или линейка;
  • маркер либо фломастер.

Дополнительные материалы, которые могут понадобиться:

  • основа для антенны (например, деревянная рейка);
  • клей;
  • изоляционная лента.

Ручной расчет

Размеры антенны Харченко напрямую зависят от диапазона принимаемых частот.

Расчет под эфирное телевидение заключается в определении длины волны и переносе значений на собираемое устройство. Цифровые телеканалы транслируются в стандарте DVB-T2 на радиочастотах, которые варьируются от 400 до 800 МГц и отличаются в зависимости от региона.

Точный диапазон для вещающих мультиплексов вы узнаете из инструкции по определению частот цифрового ТВ.

Пример:

В Москве вещание 1 мультиплекса идет частоте 546 МГц (ТВК 30), 2-ого — на 498 МГц (ТВК 24 ). Я хочу принимать оба пакета, поэтому беру среднее значение:

(546 + 498)/2 = 522 МГц.

  1. Вычисляем длину волны по формуле:
    λ = с/F, где: λ — длина волны;

    с — скорость света (3×108 м/с);

    F — частота.

  2. Подставляем значения:
    λ = 300/522 ≈ 0,5747 м = 57,47 см.

Можно использовать полученную величину, но для практического применения она может оказаться слишком большой. Мы имеем право взять ровно половину или четверть длины волны:

λ/2 = 0,5747/2 ≈ 0,287 м = 28,7 см.

λ/4 = 0,4918/4 ≈ 0,143 м = 14,3 см.

Зная длину волны, производится расчет размеров рамки. На примере значения 575 мм получаем следующее:

  • длина внешней стороны ромба:  575/4 = 143,75 мм;
  • общая длина проволоки – 1150 мм.

Калькулятор антенны Харченко

Можно поступить проще: рассчитать все параметры с помощью онлайн-калькулятора. Алгоритм его работы аналогичен представленному выше, действие всех формул автоматизировано. На выходе получится готовый чертеж с размерами.

Сборка

  1. Возьмите проволоку. Для антенны подойдет только медь (алюминий или другой металл надежно спаять не получится, а от качества соединения контактов будет зависеть чистота принимаемого сигнала).
  2. С помощью линейки и маркера отметьте 8 одинаковых отрезков, длину которых (L1) вы рассчитали на калькуляторе.
  3. На чистом листе бумаги нарисуйте шаблон будущей рамки телеантенны, соблюдая вычисленные размеры.
  4. Согните проволоку по отметкам, ориентируясь на шаблон. Должна получится ровная восьмерка с углами 90°.
  5. Используя напильник или наждачную бумагу, зачистите края проволоки и место сгиба граней, а затем зафиксируйте свободные концы тонкой медной проволокой.
  6. Спаяйте концы между собой.
  7. Возьмите антенный провод, оголите его примерно на 2 см для и припаяйте к рамке антенны: центральная жила на один сгиб, экран — на второй.

    На другой конец кабеля установите RF-штекер.

  8. Заизолируйте все места пайки. Можно использовать силиконовый герметик или простую изоленту.

Настройка

После сборки включите телевизор и выполните поиск цифровых каналов. Если у вас приставка — запустите автопоиск на ней. Дальше анализируйте:

  • Прием сигнала хорошего качества. Можно закрепить полученную рамку на любую поверхность при помощи клея или жидких гвоздей. Кабель тоже нужно зафиксировать, чтобы не нарушать слабое место пайки.
  • Качество принимаемого сигнала недостаточно хорошее. Попробуйте переместить антенну: меняйте вертикальные и горизонтальные углы наклона. Если это не помогает, то нужно усилить принимаемый сигнал, используя рефлектор.

Изготовление рефлектора

Рефлектор представляет собой экран, расположенный за основной рамкой антенны. Для изготовления подойдет металлическая пластина или стеклотекстолит, используемый для печатных плат. Можно взять решетку, состоящую из металлических прутьев. Или можно сделать экран самостоятельно из плотной фольги, наклеенной на твердую основу нужного размера.

В данном примере экран сделан из стенки корпуса домашнего ПК.

К расположению рефлектора предъявляются следующие требования:

  • расстояние между ним и приемником — ровно 1/7 часть длины принимаемой волны (на калькуляторе это значение D). Изготовьте диэлектрические проставки, с помощью которых соберите единую конструкцию;
  • площадь активной (токопроводящей) поверхности рефлектора на 20 % больше площади телеантенны;
  • приемник должен «лежать» внутри плоскости рефлектора.

В этом примере проставки сделаны из старых маркеров, которые стягиваются пластиковыми жгутами.

Рекомендуем полную пошаговую видеоинструкцию по изготовлению биквадрата с экраном:

Для модемов 3G и 4G

Использование биквадратной антенны не ограничивается только приемом цифрового телевидения. Когда скорость работы мобильного интернета неудовлетворительна, антенна Харченко тоже может помочь.

Сначала, как и в случае с цифровым телевидением, необходимо выяснить частоту передачи 3G- или 4G-сигнала (LTE). У каждого оператора сотовой связи она своя, но находится в диапазоне 1.9–2.1 ГГц. Расчетное значение длины волны составляет от 14 до 16 сантиметров.

Исходя из этого получаем следующие размеры антенны:

  • для 1,9 Gz = 3,5 сантиметра;
  • для 2,1 Gz = 4 сантиметра.

Собирается конструкция так же, как и для цифрового ТВ.

Не помешает для данной антенны и рефлектор. Расстояние между ним и приемником следует обеспечить равным 2,3 сантиметра. К готовой антенне припаивается кабель сопротивлением 50–65 Ом, а на другой конец — штекер Jack 3,5 мм, который вставляется в антенный вход модема.

Иногда в 3G-приемниках отсутствует разъем 3,5 мм и к ним невозможно подключить внешние антенны. Тогда следует разобрать модем и подсоединить изготовленную конструкцию вместо встроенной.

Для сотового телефона

Обычные GSM-телефоны основаны на приеме радиосигнала ультракоротких волн (УКВ) на частоте 900 или 1800 МГц. Чем выше это значение (короче длина волны), тем дальше он распространяется, но хуже огибает препятствия. То есть в бетонных джунглях лучше работает GSM на частоте 900 МГц, а вот за городом, на даче – 1800 МГц.

В современном телефоне уже нет возможности для свободного подключения внешней антенны. Однако внутри каждого из них есть встроенная, и разъем у нее универсальный. Поэтому в местности, где сотовой связи нет, вы можете найти старый телефон с возможностью подсоединить антенну или разобрать новый и подключить к нему внешнюю.

Как мы уже выяснили, нас интересует «дальнобойная» связь GSM на частотах 900 МГц.

Живые примеры

На пробке из под 5л бутылке С экраном из мелкой сетки С экраном из крупной сетки LTE
Удобное крепление 1 Удобное крепление 2 Вариант от подписчика 3G

Вместо заключения

Все описанные в этой статье принципы передачи информации основаны на радиоволнах. Хотя прогресс не стоит на месте и скорость передачи информации растет, принципы радиотехники остаются неизменными. Антенна Харченко – простое и эффективное устройство для приема слабого сигнала как цифрового телевидения, так и мобильного интернета.

Антенна «восьмерка» — полезное устройство? ПредыдущаяСледующая

Источник: https://prodigtv.ru/efirnoe/antenna/harchenko

Цифровая антенна для телевизора на дачу: антенна Туркина

В городской квартире у меня вопросы с телевидением во время перехода на цифру разрешились просто. Один приемник после замены телефонного кабеля на оптоволокно работает по пакету услуг Белтелекома «Ясна», а второй — от простой антенны Харченко.

В сельской местности картина хуже: нужен дальний прием ослабленного сигнала. Меня выручила довольно оригинальная и относительно не сложная цифровая антенна для телевизора на дачу конструкции Н Туркина.

Читайте, как я ее создавал и что из этого получилось.

Как рассчитать антенну для цифрового телевидения

Мне пришлось делать выбор между такими техническим характеристиками, как коэффициент усиления и допустимая полоса пропускания. На основе прошлого опыта сразу стал анализировать логопериодические модели и волновой канал.

Нашел интересный вариант: антенна Туркина. Стал знакомиться с ее особенностями, встретил оптимизированный доработанный вариант.

Конструкция Туркина

В 2000 году редакция журнала Радио в №11 опубликовала статью Н Туркина об усовершенствованной антенне дальнего приема типа волновой канал. У нее активными вибраторами и пассивными элементами работают кольца из проволоки (медь или алюминий диаметром порядка 2÷5 мм).

Автор заметил, что эта конструкция обладает повышенным коэффициентом усиления сигнала, более широкополосна, но требует точных настроек. В ее состав входят:

  • диэлектрическая штанга, на которой выполняется монтаж всех деталей;
  • пассивные элементы (директоры D1÷D3 с рефлектором R);
  • вибраторы V1, V2;
  • согласующее устройство — кольцо из феррита, надетое на кабель около подключения к вибраторам.

Показанная на картинке конструкция антенны работает в горизонтальной поляризации.

Расстояния между кольцами и длина их окружностей представлены в таблице формулами зависимостей от длины волны сигнала λ.

Расстояния L L1 L2 L3 LV LR
Формула 0,06λ 0,12λ 0,23λ 0,125λ 0,2λ
Длина окружности D1 D2 D3 V1 V2 R
Формула 0,95λ 0,94λ 0,93λ 0,98λ 1,02λ 1,08λ

Оптимизированный расчет

Эту антенну испытал и улучшил В Поляков. Он использовал популярную у радиолюбителей компьютерную программу моделирования MMANA. Результаты его работы описаны в Радио №1 2002 г.

Получилась оптимизированная конструкция с улучшенными характеристиками полосы пропускания и диаграммой направленности.

Уточненные формулы перевода каждого размера показаны прямо на картинке. Соединение активных вибраторов выполнено на основе известного швейцарского квадрата: кольца имеют разрезы снизу и подключены между собой крестообразно.

Как монтируется антенна для цифрового телевидения своими руками

Для сборки необходимо:

  • определиться с диапазоном рабочей частоты DVB-T2;
  • точно рассчитать размеры антенны;
  • изготовить детали и спаять электрическую схему.

Как узнать исходные данные для расчета

Интернет-сервисы операторов эфирного телевидения DVB-T2 публикуют сведения о частоте и номера канала для пользователей. Надо просто зайти к ним на сайт и ввести название населенного пункта.

Откроется вся необходимая информация.

В интересующей меня местности цифровое телевидение идет на 40-м канале дециметрового диапазона или частоте 626 МГц. Для перехода к длине волны λ выполняю простые действия: 300/626=0,479. Это расстояние в метрах.

Далее можно вести расчет по формулам Полякова, но я рекомендую воспользоваться компьютерной программой.

Удобный онлайн калькулятор: оптимизированная антенна Туркина

Введите частоту принимаемого цифрового ТВ сигнала. Ее можно уточнить в справочной таблице по номеру канала. Нажмите на кнопку «Рассчитать». Результат получите значительно быстрее.

Личный опыт технологии сборки

Онлайн калькулятор выдал мне такую картинку.

Все размеры антенны приведены по осям элементов. Свел расчетные данные в таблицу.

Расстояния L. мм 29 72 96 60 96
Длины окружностей, мм 470 465 460 484 489 537

На ее основе я подобрал в качестве изолирующей штанги деревянный брусок, оставшийся после изготовления парника под пленку и медную монтажную проволоку 2,5 мм кв.

Изготовление диэлектрической штанги

Длина бруска должна немного превышать общее расстояние между всеми элементами 962+29+60+96=353 мм, а проволоку взял четырехметровую.

На рейке карандашом сделал разметку отверстий для крепления колец.

Подготовил ручной инструмент для точного сверления и аккуратно выполнил им отверстия в диэлектрической штанге.

Изготовление активных вибраторов и пассивных элементов

С мотком проволоки вышел на лестничную клетку. Один конец провода жестко привязал к перилам, а второй пассатижами с силой вытянул в линию.

С такой проволоки легко снял изоляцию, протягивая ее руками в рабочих перчатках.

Весь кусок оголённой медной жилы разрезал бокорезами по длине окружности каждого кольца.

Но для активных вибраторов, соединяемых в швейцарский двойной квадрат, сделал исключение. Концы их колец не замыкаются, а выполняются с зазором. Автор определил его в два диаметра коаксиального провода.

Я сделал расстояние около 10 мм, а чтобы сократить операции по пайке просто увеличил длину этих отрезков на 8 см, отогнув этот размер в сторону под прямым углом.

Он будет припаян накрест к началу другого вибратора.

Все отрезки согнул кольцами от руки. На этом этапе точностью окружностей по шаблонам не занимался.

Сборка антенны Туркина

Любой электрик прекрасно понимает, что ток протекает только в замкнутой цепи. Поэтому все каскады пассивных элементов должны быть закорочены: концы их колец при монтаже на диалектическую штангу необходимо спаять.

Вначале кольца залудил с каждой стороны проволоки на пару сантиметров. Я работал своим самодельным паяльником Момент, отдельно описанным статьей на этом сайте. Приглашаю познакомиться с этим материалом. Там уже за 140 комментариев.

Установка директоров в траверсу

Испытал две технологии. Описываю первую.

Завел залуженное кольцо в просверленное отверстие штанги на свое место согласно приложенной схемы.

На область припоя намотал тонкую поволоку из отрезка витой пары, припаял ее.

Соединенные пайкой концы втянул в середину штанги, завел в освободившуюся пустоту второй конец кольца, обмотал его перемычкой и хорошо прогрел паяльник с оловом: директор установлен на место.

Этот метод мне не понравился: показался трудоемким, решил его упростить. В отверстие штанги вначале продел тонкую медную перемычку, а затем затолкал туда же с двух сторон медное кольцо вибратора.

Обмотал перемычку по залуженному месту с двух сторон и припаял ее паяльником.

Монтаж вибраторов

Их медные кольца завел в отве

рстия траверсы так, чтобы удлиненные концы внизу шли встречно. Выгнул их, исключив короткое замыкание: обеспечил воздушный зазор порядка сантиметра.

Скрутил пассатижами проволоку в швейцарский двойной квадрат, пропаял контакты паяльником.

Установка рефлектора

Использовал второй метод сборки директоров. Затем сразу посмотрел на то, как у меня получилась антенна Туркина.

Поскольку круги просто сгибал рукой без шаблонов, то созданной геометрии далековато до идеала. Но общее положение выдержано: усеченный конус.

Подключение кабеля

Коаксиальный кабель припаял к точкам соединения вибраторов швейцарского двойного квадрата. На фото показываю ориентацию антенны для приема сигналов горизонтальной поляризации.

Если телебашня излучает вертикально сигналы, то антенна Туркина поворачивается на 90 градусов в любую сторону.

Согласование сопротивлений антенны

Чтобы обеспечить волновые сопротивления нашел у себя ферритовое кольцо марки «какое было», хотя автор рекомендует с магнитной проницаемостью в пределах 400÷600.

Надел его на кабель около места пайки вибраторов. Диаметр оказался большой. Оно свободно болтается, пролетая даже через штекер: необходима подвязка нитками или скотчем, изолентой.

Проверка работоспособности

Электрическая схема спаяна, а геометрия еще кривая. Однако интересно: что из этой затеи получилось. Пошел к соседу по даче на испытания. Антенна заработала сразу.

Расстояние до телебашни по гугл-карте около 40 км. Прием идет прямо из комнаты, ориентация вертикальная. При горизонтальной установке сигнал есть, но срывается.

Сосед заинтересовался этой конструкцией. Сказал, что у него на крыше стоит более сложная покупная модель. Боится за нее во время грозы: может доставить неприятности из-за отсутствия молниеотвода. А здесь простой отрезок палки и грубо накрученная проволока четко работают прямо из комнаты.

Попросил оставить ему эту антенну для повторения. Пообещал, что за это он закрепит все элементы и выровняет геометрию усеченного конуса. Договорились. Оставил ему эту работу, а сам пошел писать статью на сайт.

Ориентация в пространстве

Дальний прием требует точного направления оси вибраторов на передатчик. С этой целью я использую гугл карту. По ней определяю азимут телебашни.

Затем беру компас и точно ориентирую антенну. Включаю телевизор: проверяю прием сигналов.

Рекомендую экспериментировать с этим направлением: вначале поворачивать антенну влево, а потом вправо до тех пор, пока не происходит срыв каналов.

Часто бывает, что средняя линия зоны охвата антенны смещена в сторону на несколько градусов от азимута. Это объясняется влиянием рельефа местности, отклоняющего прохождение радиоволн. Поэтому всегда проверяйте влияние отраженных сигналов.

Сориентировать положение антенны в пространстве помогает электронный индикатор. Его работу в своем видеоролике показывает владелец uy0ll.

Высота расположения

Чем выше поднята антенна, тем лучше прохождение сигнала от передатчика и качественнее прием: меньше сказывается отражение местности, слабее влияют посторонние помехи.

Длина кабеля

Подъём антенны на высоту часто связан с удлинением кабельной магистрали. А она обладает хоть незначительным, но электрическим сопротивлением, ослабляющим прохождение тока.

Наводимая в вибраторе ЭДС имеет низкую величину, составляющую милливольты или их доли. Активное сопротивление металла кабеля может сильно ухудшить прием или вообще его погасить.

Например, антенна на крыше девятиэтажки может обеспечивать хорошее качество сигнала на верхнем этаже и плохое — на нижнем.

Переходники-соединители

Единый цельный кусок антенны работает лучше, чем сборка его из нескольких кусков любыми способами.

Усилители

Различные электронные схемы для усиления сигнала антенн работают не одинаково.

Дешевые модели просто увеличивают мощность принятой электромагнитной волны. Наложенные на сигнал высокочастотные помехи возрастают пропорционально.

В качественных усилителях работают встроенные фильтры, блокирующие прохождение посторонних электромагнитных колебаний. Такие конструкции сложнее и дороже.

Заканчиваю изложение материала. Хочу знать ваше мнение о моей технологии сборки: что следует изменить, упростить.

Если подобная цифровая антенна для телевизора на дачу вас заинтересовала, и вы ее повторили, то напишите: как она у вас работает и какая дальность приема. Эти сведения пригодятся другим людям.

Источник: https://housediz.ru/cifrovaya-antenna-dlya-televizora-na-dachu-antenna-turkina/

На какой диапазон эта антенна? Измеряем характеристики антенн с помощью OSA103 Mini

— На какой диапазон эта антенна? — Не знаю, проверь. — КАААК?!?!

Как определить, что за антенна у вас в руках, если на ней нет маркировки? Как понять, какая антенна лучше или хуже? Эта проблема меня мучила давно. В статье простым языком описывается методика измерения характеристик антенн, и способ определения частотного диапазона антенны. Опытным радиоинженерам эта информация может показаться банальной, а методика измерения — недостаточно точной. Статья рассчитана на тех, кто вообще ничего не понимает в радиоэлектронике, как я.

TL;DR Мы будем измерять КСВ антенн на различных частотах с помощью прибора OSA 103 Mini и направленного ответвителя, строить график зависимости КСВ от частоты.

Теория

Когда передатчик посылает сигнал в антенну, часть энергии излучается в воздух, а часть отражается и возвращается назад. Соотношение между излучаемой и отраженной энергией характеризуют с помощью коэффициента стоячей волны (КСВ или SWR). Чем меньше КСВ, тем большая часть энергии передатчика излучается в виде радиоволн. При КСВ = 1 отражения нет (вся энергия излучается). КСВ у реальной антенны всегда больше 1.

Если посылать в антенну сигнал разной частоты и одновременно измерять КСВ, можно найти, на какой частоте отражение будет минимальным. Это и будет рабочий диапазон антенны. Также можно сравнить между собой разные антенны для одного диапазона и найти, какая из них лучше.
Часть сигнала передатчика отражается от антенны Антенна, рассчитанная на определенную частоту, в теории, должна иметь наименьший КСВ на своих рабочих частотах.

Значит достаточно поизлучать в антенну разными частотами и найти, на какой частоте отражение наименьшее, то есть максимальное количество энергии улетело в виде радиоволн. Имея возможность генерировать сигнал на разных частотах и измерять отражение, мы сможем построить график, у которого по оси X будет частота, а по оси Y — коэффициент отражения сигнала. В результате там, где на графике будет провал (то есть наименьшее отражение сигнала), будет рабочий диапазон антенны.

Воображаемый график зависимости отражения от частоты. На всем диапазоне отражение 100%, кроме рабочей частоты антенны.

Прибор Osa103 Mini

Для измерений мы будем использовать OSA103 Mini. Это универсальный измерительный прибор, который объединяет осциллограф, генератор сигнала, анализатор спектра, измеритель АЧХ/ФЧХ, векторный антенный анализатор, измеритель LC, и даже SDR-трансивер.

Рабочий диапазон OSA103 Mini ограничен 100 МГц, модуль OSA-6G расширяет частотный диапазон в режиме ИАЧХ до 6 ГГц. Родная программа со всеми функциями весит 3 Мб, работает под Windows и через wine в Linux.

Osa103 Mini — универсальный измерительный прибор для радиолюбителей и инженеров

Направленный ответвитель

Направленный ответвитель (directional coupler) — устройство, которое отводит небольшую часть ВЧ-сигнала, идущего в определенном направлении. В нашем случае он должен ответвлять часть отражённого сигнала (идущего от антенны назад в генератор) для его измерения.

Наглядное объяснение работы направленного ответвителя: .com/watch?v=iBK9ZIx9YaY

Основные характеристики направленного ответвителя:

  • Рабочие частоты — диапазон частот, на которых основные показатели не выходят за пределы нормы. Мой ответвитель рассчитан на частоты от 1 до 1000 МГц
  • Ответвление (Coupling) — какая часть сигнала (в децибелах) будет отводится при направлении волны из IN в OUT
  • Направленность (Directivity) — насколько меньше сигнала будет отводится при движении сигнала в обратном направлении из OUT в IN

На первый взгляд это выглядит достаточно запутанно. Для наглядности представим ответвитель как водопроводную трубку, с небольшим отводом внутри. Отвод сделан таким образом, что при движении воды в прямом направлении (от IN к OUT), отводится существенная часть воды. Количество воды, которое отводится при этом направлении, определяется параметром Coupling в даташите ответвителя. При движении воды в обратном направлении отводится значительно меньше воды. Ее следует воспринимать как побочное явление. Количество воды, которое отводится при этом движении, определяется параметром Directivity в даташите. Чем этот параметр меньше (больше значение dB), тем лучше для нашей задачи.

Принципиальная схема

Так как мы хотим измерять уровень сигнала, отраженный от антенны, подключаем ее к IN ответвителя, а генератор к OUT. Таким образом на приёмник попадёт часть отражённого от антенны сигнала для измерения.
Схема подключения ответвителя. Отраженный сигнал отводится на приемник

Измерительная установка

Соберём установку для измерения КСВ в соответствии с принципиальной схемой. На выходе генератора прибора дополнительно установим аттенюатор с затуханием 15 дБ. Это улучшит согласование ответвителя с выходом генератора и повысит точность измерения. Аттенюатор можно взять с затуханием в 5..15 дБ. Величина затухания автоматически учтётся при последующей калибровке. Аттенюатор ослабляет сигнал на фиксированное число децибел.

Главной характеристикой аттенюатора является коэффициент затухания (аттенюации) сигнала и рабочий диапазон частот. На частотах вне рабочего диапазона характеристики аттенюатора могут непредсказуемо изменяться. Так выглядит финальная установка. Нужно также не забыть подать сигнал промежуточной частоты (ПЧ) с модуля OSA-6G на основную плату прибора. Для этого соединяем порт IF OUTPUT на основной плате с INPUT на модуле OSA-6G.

Для снижения уровня помех от импульсного источника питания ноутбука все замеры я провожу при питании ноутбука от батареи.

Калибровка

Перед началом измерений необходимо убедиться в исправности всех узлов прибора и качестве кабелей, для этого соединяем генератор и приемник кабелем напрямую, включаем генератор и проводим измерение АЧХ. Получаем почти ровный график на 0dB. Это значит, что на всем диапазоне частот вся излучаемая мощность генератора дошла до приемника.

Подключение генератора напрямую к приемнику Добавим в схему аттенюатор. Видно почти ровное ослабление сигнала на 15dB на всем диапазоне.
Подключение генератора через аттенюатор на 15dB к приемнику

Подключим генератор к разъему OUT ответвителя, а приемник к CPL ответвителя. Так как к порту IN не подключено нагрузки, весь генерируемый сигнал должен отражаться, и часть ответвляться на приемник.

Согласно даташиту на наш ответвитель (ZEDC-15-2B), параметр Coupling равен ~15db, значит мы должны увидеть горизонтальную линию на уровне около -30 дБ (coupling + затухание аттенюатора). Но так как рабочий диапазон ответвителя ограничен 1 ГГц, все измерения выше этой частоты можно считать не имеющими смысла. Это отчетливо видно на графике, после 1 ГГц показания хаотичны и не имеют смысла.

Поэтому все дальнейшие измерения мы будем проводить в рабочем диапазоне ответвителя.

Подключение ответвителя без нагрузки. Виден предел рабочего диапазона ответвителя. Так как данные измерений выше 1 ГГц, в нашем случае, не имеют смысла, ограничим максимальную частоту генератора до рабочих значений ответвителя. При замерах получаем ровную линию.
Ограничение диапазона генератора до рабочего диапазона ответвителя Для того, чтобы наглядно измерять КСВ антенн, нам нужно выполнить калибровку, чтобы принять текущие параметры схемы (100% отражение) как точку отсчета, то есть ноль dB. Для этого в программе OSA103 Mini есть встроенная функция калибровки. Калибровка выполняется без подключенной антенны (нагрузки), данные калибровки записываются в файл и в дальнейшем автоматически учитываются при построении графиков.
Функция калибровки ИАЧХ в программе OSA103 Mini Применив результаты калибровки и запустив измерения без нагрузки, мы получаем ровный график на 0dB.
График после выполнения калибровки

Измеряем антенны

Теперь можно приступить к измерению антенн. Благодаря калибровке, мы будем видеть и измерять уменьшение отражения после подключения антенны.

Антенна с Aliexpress на 433MHz

Антенна с маркировкой 443MHz. Видно, что наиболее эффективно антенна работает на диапазоне 446MHz, на этой частоте КСВ равно 1.16. При этом, на заявленной частоте показатели существенно хуже, на 433MHz КСВ 4,2.

Неизвестная антенна 1

Антенна без маркировки. Судя по графику, рассчитана на 800 МГц, предположительно для GSM-диапазона. Справедливости ради нужно сказать, что эта антенна также работает на 1800 МГц, но из-за ограничений ответвителя я не могу делать корректные замеры на этих частотах.

Неизвестная антенна 2

Еще одна антенна, которая давно валяется у меня в коробках. Судя по всему, тоже для GSM-диапазона, но уже лучше предыдущей. На частоте 764 МГц КСВ близок к единице, на 900 МГц КСВ — 1.4.

Неизвестная антенна 3

Источник: https://habr.com/ru/post/447092/

Как рассчитать длину кабеля для антенны?

Цифровое телевидение шагает по стране, многие покупают телевизоры, которые уже поддерживают этот формат. А у кого техника предыдущего поколения, можно купить цифровую приставку (про мою читайте здесь) и подключить ее к своему старому телевизору, который не поддерживает формат DVB-T2.

В общем, формат стоящий позволяет смотреть телевидение в цифровом формате. НО многие продавцы вместе с приставками и телевизорами, «впаривают» так называемые цифровые антенны, иногда в цене антенна доходит до 3000 рублей.

https://www.youtube.com/watch?v=cC13hvN6gXc

Хотя ребята вы можете сами своими руками, сделать антенну для цифрового телевидения, причем очень дешево

!СОВЕТ! Ребят кстати телевидение можно смотреть вообще без антенны через интернет, но для этого нужна другая приставка — ANDROID TV BOX, почитайте реально прикольная тема.

Продолжаем статью

Для принятия цифрового сигнала требуется так называемая дециметровая антенна. Изготовить ее можно буквально из антенного кабеля. Однако ее нужно правильно рассчитать. Если не хотите читать статью полностью, можете найти нужный пункт в оглавлении

ОГЛАВЛЕНИЕ СТАТЬИ

Что понадобиться для производства антенны

1) Нам понадобиться кусок антенного кабеля, длиной около 30 см.

2) Антенные разъемы, так называемый F – разъем и разъем папа – мама.

F — разъем и «папа-мама»

3) Инструменты: нож, кусачки калькулятор и обязательно рулетка (ну или линейка).

Расчет

Теперь нам нужно рассчитать длину самой антенны и после приступать к ее производству. Для этого переходим на сайт цифрового телевидения.

Сайт ЦЭТВ

На главной страницы ищем вкладку — «карта охвата ЦЭТВ» и переходим на нее.

вкладка «карта охвата ЦЭТВ»

Перед нами открылась карта покрытия цифрового телевидения. Ищем ближайшую станцию для своего города (у меня Ульяновск, вы забиваете свой город).

ищем свой город

Дальше открываем станцию подробно, нам нужны частоты работы этой станции.

частоты

Как видите у меня в городе, это 56 канал – 754 МГц и 59 канал – 778 МГц.

Теперь вычисляем длину антенны. Не буду вдаваться в сложные технические формулы и термины, они нам не совсем нужны. Но для вычисления антенны, нужно 7500 разделить на наши частоты.

  Как рассчитать мощность электросети?

ТО есть: 7500/754=9.94 см, это для 56 канала.

для 56 канала

                7500/778=9.64 см, это для 59 канала.

для 59 канала

Наша антенна должна быть примерно 10 см, а точно — ((9,94 + 9,64)/2=9,79 см)

Для вашего города также нужно вывести среднюю длину для ваших станций, если у вас их несколько в городе. В видео под статьей рассчитал антенну для Ульяновска, и для Казани.

Изготовление

1) Берем кусок антенного провода и для начала приделываем F-разъем на конце. Просто зачищаем кабель и накручиваем разъем, так чтобы центральный провод был посередине, а экран (проводки и фольга была в креплении), подробное про изготовление читаем тут (полезно).

закрепляем F-разъем на конце

F-разъем, фото 2

2) Откладываем от нашего разъема пару сантиметров (это будет своего рода отступ), далее отмеряем 10 см и отрезаем ненужный кабель.

откладываем 10 см

3) Теперь с этих 10 см, нам нужно снять пластиковый изолятор и удалить «экран» (фольгу и мелкие проводки). Дальше трогать не нужно, оставляем кабель в изоляторе.

4) Все наша антенна готова. Можно пробовать подключать.

антенна DVB-T2

Подключение

Вам нужно поймать хорошую точку приема в квартире, и не всегда достаточно просто вставить в телевизор или приставку. У меня такое место около окна, поэтому я вставил в приставку удлинитель и уже в удлинитель вставил антенну. Пока у меня все это импровизировано не убрано, для примера работы (поэтому кабель весит), и в него вставлена сама антенна.

подключаем в приставку

удлинитель

Ну что как видите, все каналы работают нормально, и «первый», и «Россия», и НТВ и т.д.

«Первый»

«НТВ»

«ТНТ»

Таким образом, при наличии 80 — 100 рублей, можно сделать антенну для цифрового телевидения (стандарта DVB-T2) своими руками, легко и просто.

Сейчас видео версия

Для тех у кого не показывает — читаем эту статью — ОБЯЗАТЕЛЬНО! Там решение проблемы!

НА этом все, думаю моя статья очень полезна, и актуальна. Читайте наш строительный сайт.

Источник: https://1000eletric.com/kak-rasschitat-dlinu-kabelya-dlya-antenny/

Антенна биквадрат Харченко для dvb-t2 своими руками

Сделал я самодельный телевизор для дачи с поддержкой DVB-T2 и естественно ему понадобилась антенна, которую естественно нужно сделать своими руками. О том как сделать антенну для DVB-T2 своими руками и пойдет речь дальше.

Для начала я решил протестировать антенну биквадрат Харченко или в просто народе «восьмерка». Для изготовления нам понадобиться медная или алюминиевая проволока диаметром 2-5 мм. У меня под рукой был ВВГ на 2.5 квадрата и я решил попробовать сделать антенну для DVB-T2 из него.

Расчет антенны

Узнаем свои частоты обоих пакетов DVB-T2 в своей местности. Для этого можно перейти на сайт Интерактивной карты ЦЭТВ и посмотреть какая вышка к вам ближе, один или оба пакета каналов вещает и на каких частотах. У нас в пригороде Санкт-Петербурга это 586 МГц и 666 МГц.

Теперь зная частоты пакетов нам нужно рассчитать длину стороны квадрата нашей DVB-T2 антенны. Она равна четверти длины волны.

Можно посчитать по формуле. Она довольно простая:

То есть для наших 586МГц: 300000000/586000000=0,51 метр. Четверть длины волны соответственно 0,51/4=0,127 метра или 12,7 см.

Для второго мультиплекса 666МГц рассчитываем аналогично и получаем 11,2 см.

Кому совсем лень считать по формуле могут воспользоваться автоматическим калькулятором для расчета антенны биквадрат Харченко по этой ссылке.

Нас интересует L1. H и B для антенны с рефлектором (решетка), усиливает сигнал. Я делал без него.

Теперь если мы делаем антенну на два пакета каналов DVB-T2, определяем среднюю длину. То бишь складываем наши длины и делим пополам.

L1=(12,7+11,2)/2=11,95 округляем до 12 см.

Сборка антенны для DVB-T2

Тут должно быть все понятно. Берем наш отрезок ВВГ или что там у вас. Для определения примерной длины проволоки необходимой для сборки антенны, можно L1*8 и накинуть пару сантиметров. 12*8+2=98 см понадобилось для изготовления моей антенны.

Если у вас толстая проволока 4-5 мм диаметром то скорее всего без тисков будет не обойтись. Мне же хватило плоскогубцев.

Зачищаем провод от изоляции. Затем плоскогубцами гнем биквадрат. Смотрим фотки. Все углы под 90 градусов.

Потом припаиваем 75 Омный телевизионный кабель. Жилу паяем к одному квадрату, Оплетку к другому.

Сигнал на высоких частотах распространяется по поверхности проводника, поэтому антенну после сборки лучше покрасить. Я использовал остатки акриловой фасадной краски. Место пайки лучше залить термоклеем или герметиком.

Провод от места пайки крепим стяжками (ремешками) вдоль сторон квадрата, как на фото. Это обязательное действие является согласованием антенны.

Тестирование самодельной антенны на самодельном телевизоре

Так биквадрат дает усиление сигнала порядка 6 дБ, а до вышки 26 км по прямой. Хотя на сайте ЦЭТВ указано что мы находимся в зоне уверенного сигнала я сомневался и приготовил сделанный давно двухкаскадный самодельный усилитель DVB-T2 (ДМВ) сигнала.

Поднялся на второй этаж дома и вытащил антенну на леса. Направил в сторону вышки и включил телевизор. Телевизор уверенно принимал оба пакета цифрового тв.

Я занес самодельную антенну в дом, телевизор продолжал уверенно идеально показывать.

Тогда я притащил свой самодельный телик в бытовку, а антенну повесил внутри бытовки на дверь. Телевизор продолжал уверено  принимать сигнал.

Также можно сделать антенну биквадрат Харченко для 3G, 4G или Wi-Fi, только необходимо пересчитать на соответствующую частоту.

Источник: https://moyteremok.ru/archives/1736

Из простых антенн начинающего пирата.Методика расчёта диполя ниже

Диполь — идеализированная система, служащая для приближённого описания поля, создаваемого более сложными системами зарядов, а также для приближенного описания действия внешнего поля на такие системы.

Дипольное приближение, выполнение которого обычно подразумевается, когда говорится о поле диполя, основано на разложении потенциалов поля в ряд по степеням радиус-вектора, характеризующего положение зарядов-источников, и отбрасывании всех членов выше первого порядка.

Полученные функции будут эффективно описывать поле в случае, если:

  1. размеры излучающей поле системы малы по сравнению с рассматриваемыми расстояниями, так что отношение характерного размера системы к длине радиус-вектора является малой величиной и имеет смысл рассмотрение лишь первых членов разложения потенциалов в ряд;
  2. член первого порядка в разложении не равен 0, в противном случае нужно использовать приближение более высокой мультипольности;
  3. в уравнениях рассматриваются градиенты потенциалов не выше первого порядка.

Типичный пример диполя — два заряда, равных по величине и противоположных по знаку, находящихся друг от друга на расстоянии, очень малом по сравнению с расстоянием до точки наблюдения. Поле такой системы полностью описывается дипольным приближением.

Каждому беспроводному устройству нужна антенна. Это проводящее механическое устройство представляет собой преобразователь, который преобразует передаваемый радиочастотный (RF) сигнал в электрические и магнитные поля, составляющие радиоволну. Он также преобразует полученную радиоволну обратно в электрический сигнал. Для антенн возможно почти бесконечное множество конфигураций. Однако большинство из них основано на двух основных типах: дипольных и штыревых антеннах.

Из простых антенн начинающего пирата.
Методика расчёта диполя ниже.

СКАЧАТЬ ФАЙЛ-КАЛЬКУЛЯТОР ФОРМАТА EXEL

Понятие «антенны»

Радиоволна содержит электрическое поле, перпендикулярное магнитному полю. Оба перпендикулярны направлению распространения (рисунок ниже). Это электромагнитное поле и создает антенну. Сигнал, излучаемый устройством, вырабатывается в передатчике и затем отправляется на антенну с помощью линии передачи, обычно коаксиального кабеля.

Линии представляют собой магнитные и электрические силовые линии, которые движутся вместе и поддерживают друг друга, когда они «движутся наружу» от антенны.

Напряжение создает электрическое поле вокруг антенных элементов. Ток в антенне создает магнитное поле. Электрические и магнитные поля объединяются и регенерируют друг друга в соответствии с известными уравнениями Максвелла, и «комбинированная» волна отправляется с антенны в пространство. При приеме сигнала электромагнитная волна индуцирует напряжение в антенне, которое преобразует электромагнитную волну обратно в электрический сигнал, который может быть дополнительно обработан.

Первичным рассмотрением в ориентации любой антенны является поляризация, которая относится к ориентации электрического поля (E) с землей. Это также ориентация передающих элементов относительно земли. Вертикально установленная антенна, перпендикулярная к земле, излучает вертикально поляризованную волну. Таким образом, горизонтально расположенная антенна излучает горизонтально поляризованную волну.

Поляризация также может быть и круговой. Специальные конфигурации, такие как винтовые или спиральные антенны, могут излучать вращающуюся волну, создавая вращающуюся поляризованную волну. Антенна может создавать направление вращения либо вправо, либо влево.

В идеальном случае антенны как на передающем, так и на приемном устройстве должны иметь одинаковую поляризацию. На частотах ниже примерно 30 МГц волна обычно отражается, преломляется, вращается или иным образом модифицируется атмосферой, землей или другими объектами.

Следовательно, согласование поляризации на двух сторонах не является критическим. На частотах ОВЧ, УВЧ и СВЧ поляризация должна быть одинаковой для обеспечения максимально качественной передачи сигнала.

И, обратите внимание, что антенны демонстрируют взаимность, то есть они одинаково хорошо работают как на передачу, так и на прием.

Диполь или симметричная вибраторная антенна

Диполь представляет собой полуволновую структуру из проволоки, трубки, печатной платы (PCB) или другого проводящего материала. Он разделен на две равные четверти длины волны и подпитывается линией передачи.

Расчёт полуволнового диполя для вещательной станции.

Как же расчитать длину «плечей» полуволнового вибратора?

Для начала нужно вычислить длину волны сигнала, который будет передавать наша антенна. Если частота станции равна f, то длину волны можно вычислить по следующей формуле:

λ[м] = 300/f[МГц]

Теперь вычислим длину полуволнового вибратора с учётом коэффициента укорочения:

Пример: требуется найти геометрическую длину вибратора (полуволнового) для частоты 100 МГц. Диаметр трубок вибратора 25 мм = 0,025 м. Частота f = 100 МГц соответствует длине волны: λ = 300/100 (МГц) = 3м.Отсюда получаем соотношение λ/d = 3/0,025 =120. По графику находим, что отношению λ/d =120 соответствует коэффициент укорочения k = 0,91. Таким образом, требуемая длина вибратора равна: (λ/2)*k = (3/2)*0,91 = 1.365 м.Теперь нужно определить длину каждого из «плеч» полуволнового вибратора.

Т.к. нужно учесть, что между внутренними концами трубок вибратора должен оставаться зазор, примерно равный толщине трубки, то длина каждого из плечей можно найти из формулы:L[м] = (L-d)/2где L — общая длина полуволнового вибратора. Отрезав две трубки нужной длины монтируем их так, чтобы в сумме длина полуволнового вибратора равнялась расчётной (регулируем за счёт увеличения/уменьшения зазора между трубками).

Фактическое сопротивление антенны в ее центральной точке зависит от ее частоты и высоты антенны. При резонансе и полуволне над землей импеданс антенны составляет приблизительно 73 Ом. Паразитный резонанс, импеданс антенны будет включать либо индуктивный, либо емкостный компонент реактивного сопротивления.

Идеальной линией передачи является сбалансированная проводящая пара с сопротивлением 75 Ом. Также можно использовать коаксиальный кабель с характеристическим импедансом 75 Ом (Zo). Коаксиальный кабель с характеристическим импедансом 50 Ом также может использоваться, так как он хорошо соответствует антенне, если он меньше половины длины волны над землей.

Коаксиальный кабель является несбалансированной линией, так как радиочастотный ток будет протекать снаружи коаксиального экрана, создавая некоторые нежелательные индуцированные помехи в соседних устройствах, хотя антенна будет работать достаточно хорошо.

Лучший метод подачи — использовать симметрирующий трансформатор в точке подачи с коаксиальным кабелем. Симметрирующий трансформатор — это трансформаторное устройство, которое преобразует сбалансированные сигналы в несбалансированные сигналы или наоборот.

Диполь может быть установлен горизонтально или вертикально в зависимости от желаемой поляризации. Линия подачи идеально должна проходить перпендикулярно к излучающим элементам, чтобы избежать искажения излучения, поэтому диполь наиболее часто ориентирован горизонтально.

Диаграмма излучения сигнала антенны зависит от ее структуры и монтажа. Физическое излучение является трехмерным, но обычно оно представлено как горизонтальными, так и вертикальными диаграммами направленности.

Горизонтальная диаграмма направленности диполя представляет собой цифру восемь. Максимальный сигнал появляется на антенне. Это идеальные образцы, которые легко искажаются землей и любыми соседними объектами.

Калькулятор разработан и проверен на правильность Амировым Станиславом в г.Новомосковске, 28 июня 2018 годаСтатья написана при поддержке ДНКО «Видел ДТП»ДНКО «Видел ДТП» только у нас самый быстрый поиск свидетелей ДТП абсолютно бесплатно!

Источник: https://vk.com/@stanislav.sultanovich-iz-prostyh-antenn-nachinauschego-piratametodika-rascheta-dip

Активная антенна для цифрового тв своими руками — Сделай сам

25.10.2019

Не так давно мы публиковали подборку антенн, подходящих для эфирного цифрового телевидения стандарта DVB-T2.

Но их вовсе не обязательно покупать, тем более, что стоимость устройства вместе с цифровым приемником может вылиться в приличную сумму.

Причем, такая антенна должна подходить по параметрам частотного диапазона, который применяется в районе вашего проживания. Иначе используемый в антенне мультиплекс не будет принимать все доступные каналы ТВ.

Мы расскажем, как узнать частотный диапазон вашего региона и рассчитать параметры нужной антенны. Также, наша пошаговая инструкция поможет быстро сделать из подручных материалов качественную антенну для приема эфирных каналов нового цифрового стандарта DVB-T2.

Для справки:

Мультиплекс (от англ. multiplex — смесь, смешанное; также мукс) — объединение в единый цифровой пакет телевизионных каналов при цифровом телевещании

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Как подключить компьютерную розетку
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
220 вольт