Изготовление антенны харченко своими руками

Правильный расчет и сборка антенны Харченко для эфирного цифрового ТВ

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

• 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.

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 (3×10 8 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 «двойного квадрата».

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.

Источник

Конструктивные особенности и изготовление антенны Харченко

На чтение: 5 минут Нет времени?

Время диктует свои правила, и сегодня уже не найти квартиры или частного дома, где нет телевизора. Но зачастую приём сигнала антенной оставляет желать лучшего. Этого можно избежать, приобретя хорошую антенну в магазине, однако такая покупка подразумевает финансовые затраты. А значит, стоит поговорить о собственноручном изготовлении такого устройства, как антенна Харченко, её конструкции и особенностях, позволяющих использование её не только для приёма цифрового ТВ, но и для иных целей.

Читайте в статье

Что собой представляет антенна Харченко

По внешнему виду это двойной квадрат, позади которого расположена решётка, или сплошной рефлектор. Изначально ещё в 1961 г. Константин Харченко спроектировал её для приёма телевизионного сигнала в дециметровом диапазоне. Однако впоследствии его изобретение модернизировалось, и сейчас подобные антенны используются для принятия сигналов в сетях 3G (сотовая связь) и даже Wi-Fi.

Некоторые считают: для того чтобы изготовить антенну Харченко, достаточно выгнуть медную проволоку зигзагообразно, однако это заблуждение. Чтобы она работала, требуется произвести определённые расчёты. Все вычисления можно сделать согласно формул, о которых мы поговорим немного позже, или же воспользоваться онлайн-калькуляторами, которые несложно найти в сети интернет.

Материалы изготовления и расчёт размеров сторон биквадрата антенны Харченко

Наиболее оптимальным для изготовления зигзагообразной антенны будет такой материал, как медь. Сечение жилы должно быть равным 4-5 мм 2 . Если жила будет тоньше, то может снизиться качество приёма сигнала. В качестве дефлектора можно использовать любую сетку или даже алюминиевую (медную) пластину.

ФОТО: radioscanner.ru В качестве дефлектора можно использовать любую сетку

Как рассчитать длину каждой стороны биквадрата

Вычисления производятся отдельно для каждого региона или города. Здесь всё будет зависеть от того, на какой частоте производится передача сигнала мультиплекса. На сегодняшний день в России работают два мультиплекса на разных частотах, передавая по 10 цифровых каналов. Частоту передачи можно также узнать из сети интернет.

ФОТО: allbuyshop.ru Так выглядит мультиплексор – оборудование, благодаря которому мы смотрим цифровое ТВ

Для примера можно взять столицу республики Башкортостан, Уфу.

Здесь вещание производится:

• 1 мультиплекс – 506 МГц;
• 2 мультиплекс – 650 МГц.

Расчёт производится по формуле 300/F, где F – частота передачи сигнала.

В данном случае получим два показателя:

Для того чтобы антенна принимала сигнал обоих мультиплексов, берётся среднее значение, равное 0,53 м. Это и будет длина проволоки для одного из квадратов. Однако подобная длина предполагает слишком громоздкую систему. Для её уменьшения мастер может взять половину или четверть от данного показателя. Разделив длину надвое и округлив полученный результат, можно увидеть, что получившаяся длина проволоки равна 26 см.

ФОТО: vashtehnik.ru Примерно рассчитанная антенна Харченко для определённой частоты

Теперь этот показатель делится на 4 равные части, составляющие квадрат. Получим 26/4=6,5 см. Именно такова длина одной стороны квадрата зигзагообразной антенны Харченко для приёма цифрового ТВ в г. Уфа.

Отличия антенны для приёма 4G-сигнала от DVB T2

По форме здесь никаких отличий не будет. Единственное, что стоит отметить – это иная длина сторон биквадрата. Для того чтобы читателю был более понятен алгоритм производства подобных работ, предлагаем рассмотреть пошаговую инструкцию изготовления подобного оборудования с фотопримерами производимых работ.

ФОТО: avatars.mds.yandex.net Антенна для усиления Wi-Fi работает весьма неплохо

Пошаговая инструкция изготовления 3G, 4G или DVB T2 антенны Харченко

Независимо от того, какой вариант антенны был выбран, технологии их изготовления отличаться не будут. Единственным отличием будет длина сторон биквадрата, зависящая от частоты, на которой передаётся сигнал. При этом на сегодняшнем примере пошаговой инструкции будет разобрано, как собрать антенну для приёма сигнала телевидения на скорую руку, когда в наличии есть лишь минимум инструмента и материала. Такое бывает необходимо, к примеру, когда домашний мастер приезжает на дачу, а ТВ по какой-то причине не работает.

Иллюстрации	Выполняемое действие
	Для изготовления простейшего принимающего устройства понадобится: бокорезы или плоскогубцы любая проволока (не менее 1,2 м); нож или резак; изолента; коаксиальный кабель; линейка, угольник или рулетка.
	Из проволоки необходимо выгнуть биквадрат. Для этого сначала загибается 1 см от края (для последующего соединения без пайки), после чего нужно отмерить 13 см (длина стороны). Аналогичным образом (по 13 см) отмеряются и остальные грани биквадрата.
	В конечном результате должно получиться некое подобие бабочки. Концы соединяются между собой на скрутку.
	Коаксиальный кабель зачищается на 2-3 см. Центральная жила накручивается на одну сторону в месте соединения квадратов, а экран ̶ на другую. При этом соприкасаться они не должны.
	Для надёжности нужно заизолировать соединение. При этом если под рукой нет изоленты, можно использовать даже скотч.
	Теперь можно проверить получившуюся антенну на работоспособность. Для этого на обратную сторону коаксиального кабеля монтируется штекер, который присоединяется к телевизору.
	Моментально на экране ТВ появляется чёткая картинка. Теперь не придётся весь вечер скучать, можно просматривать 20 ТВ-каналов или слушать радио.
	Если же на даче не удалось найти подходящий провод для биквадрата, вполне можно использовать центральную медную жилу из коаксиального кабеля.

Но это лишь простейший вариант, который делается на скорую руку. Заоблачных результатов от него ждать не стоит. А вот что делать, если частный дом находится в низине и есть необходимость усиления 3G или 4G LTE-сигнала? Попробуем разобраться.

Антенна Харченко для приёма 3G-сигнала своими руками

Плохое соединение по сети 3G – извечная проблема частных секторов. При этом многие забираются даже на чердак, чтобы поймать интернет-соединение. Как оказалось, антенна Харченко вполне способна помочь и здесь. Главное, правильно рассчитать её размеры и не ошибиться при изготовлении.

Иллюстрации	Выполняемое действие
	Зачастую, если дом находится в низине, сигнал может просто не доставать до маршрутизатора, проходя выше. В этом случае необходимо установить на крышу антенну.
	Для изготовления антенны используется медная жила сечением 6 мм 2 . Её понадобится около 35 см. При помощи линейки и маркера на проводе отмечаются отрезки длиной 37 мм. (исходя из того, что сеть 3G работает на частоте 2100 МГц). Таких частей должно получиться восемь.
	При помощи плоскогубцев медная жила сгибается по отметкам. Все углы должны быть равны 90°. После того как жила будет выгнута, должен получиться ровный биквадрат.
	Оставшуюся часть медной жилы обрезать не стоит. Она будет использована впоследствии в качестве ножки.
	Дальнейшая работа связана с дефлектором, который лучше всего изготовить из фольгированного медью или алюминием стеклотекстолита. Такой материал максимально усилит сигнал. Дефлектор должен быть больше, чем биквадрат. По центру пластины потребуется просверлить отверстие.
	В просверленное отверстие вставляется колпачок от ручки. Он будет служить проходным изолятором. Его высота определяет расстояние между биквадратом и дефлектором. Этот параметр должен быть равен 17 мм. Излишек пластика можно подрезать при помощи канцелярского ножа.
	Аналогично предыдущему примеру к биквадрату присоединяется коаксиальный кабель. Разница в том, что здесь всё делается основательно, а значит, все соединения необходимо пропаять.
	Остаётся зафиксировать колпачок и биквадрат на дефлекторе. Это лучше всего сделать при помощи клеевого термопистолета.
	На этом изготовление 3G-антенны можно считать завершённым. Теперь, если её поднять на крышу и подключить к маршрутизатору или модему, сигнал сети значительно усилится.

Этот способ очень хорош для местностей с нестабильным сигналом. Главное ̶ помнить, что чем толще будет медная жила, тем лучше пройдёт сигнал сети.

Различные схемы для изготовления антенны Харченко

В сети интернет можно найти множество различных схем, по которым собираются антенны Харченко. Дабы уважаемый читатель не утруждал себя их поисками, предлагаем свою подборку, в которую вошли наиболее работоспособные варианты.

Настройка изготовленной своими руками антенны

В этой работе нет совершенно никаких сложностей. При недостаточном качестве принимаемого сигнала нужно попросту изменять направление по отношению к ближайшему передатчику. В определённый момент качество принимаемого сигнала окажется на максимуме. Именно в таком положении антенну и следует зафиксировать, после чего можно наслаждаться получаемым изображением или высокоскоростным интернетом.

ФОТО: bing.com Антенну следует медленно поворачивать до тех пор, пока сигнал не станет максимальным

Тестирование оборудования

Если речь идёт о цифровых телеканалах, то здесь всё просто. Необходимо приблизительно направить антенну в сторону передатчика (вышки) и включить автопоиск каналов. Отличие цифрового телевидения от аналогового в том, что здесь не может быть некачественного изображения. В данном случае оно либо идеально, либо его нет совсем.

С сетями 3G всё ещё проще. Нужно лишь открыть любую программу онлайн-проверки скорости соединения и по ней уже выставить направление антенны, определив положение максимального сигнала.

ФОТО: forum.nag.ru Простейшие программы помогут определить уровень принимаемого сигнала

Преимущества самостоятельного изготовления антенны Харченко перед её приобретением

Сегодня мало кто готов потратить свободное время на изготовление подобных устройств. Однако собственноручное изготовление имеет множество преимуществ перед приобретением антенны в магазине. И первое, что необходимо назвать – это финансовые затраты. Стоимость такой антенны не слишком высока, но чувствительна. А вот при самостоятельном изготовлении антенны Харченко затраты сводятся практически к нулю. Тем более что здесь можно приобрести бесценный опыт, что вполне пригодится впоследствии. Не стоит забывать и об удовлетворении, которое испытывает домашний мастер, если собранное им устройство работает без нареканий.

ФОТО: vashtehnik.ru Ещё один интересный вариант изготовления антенны Харченко для усиления Wi-Fi-сигнала

В заключение

Антенна Харченко – это действительно работоспособное устройство, способное посоревноваться с некоторыми аналогами заводского производства, оснащёнными усилителями. Учитывая то, что собрать её можно «на коленке» без лишних финансовых затрат, можно сказать, что такая антенна – палочка-выручалочка в определённых случаях. Что же касается усиления 3G, 4G LTE или Wi-Fi-сигнала, то здесь подобной антенне практически нет равных. Конечно, если она сделана с соблюдением всех нюансов, описанных в статье.

Очень надеемся, что изложенная сегодня информация пригодится домашним мастерам. В случае возникновения вопросов по теме задавайте их в комментариях ниже. Редакция HouseChief в обязательном порядке ответит на каждый из них. Там же вы можете поделиться своим мнением о данной конструкции антенн или обсудить вопрос, стоит ли вообще заниматься подобными работами или проще и надёжнее приобрести антенну в магазине. Если вам понравилась статья, пожалуйста, не забудьте оценить её. Ваше мнение очень важно для нас.

А напоследок, как уже повелось, предлагаем вашему вниманию короткий, но весьма информативный видеоролик, который поможет более полно раскрыть сегодняшнюю тему. Берегите себя, близких и будьте здоровы.

Источник