Антенна полякова своими руками

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.

Частота канала, МГц: Расчитать

Канал	Частота, МГц	Канал	Частота, МГц
21	474	46	674
22	482	47	682
23	490	48	690
24	498	49	698
25	506	50	706
26	514	51	714
27	522	52	722
28	530	53	730
29	538	54	738
30	546	55	746
31	554	56	754
32	562	57	762
33	570	58	770
34	578	59	778
35	586	60	786
36	594	61	794
37	602	62	802
38	610	63	810
39	618	64	818
40	626	65	826
41	634	66	834
42	642	67	842
43	650	68	850
44	658	69	858
45	666

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 96+72+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 отверстия 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.

4 заключительных совета по наладке антенны для новичков

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