Всеволновая тв антенна своим руками

Всеволновая антенна своими руками

Всеволновая антенна непроста. Известно, что габариты приемных устройств для преобразования эфирных колебаний в электричество зависят от длины волны. Диапазон и собрались менять в широких пределах. Откроем маленький секрет: всеволновые антенны состоят минимум из двух простых. Как две подсистемы объединить, тема обсуждается отдельно. К примеру, в логопериодической антенне работают участки из ряда директоров областями. Начиная, с задней и по мере роста частоты активная часть смещается вперед, к носику. В этом случае интеграция обеспечивается двухпроводной линией питания, задающей правильное распределение фаз. Посмотрим, как сделать всеволновую антенну своими руками.

Логопериодическая всеволновая антенна

Логопериодические всеволновые антенны

Примечание. Не бывает на свете всеволновых антенн. Любое устройство ограничено рабочим диапазоном. Когда видите рекламу в интернете, речь ведется об устройствах для приема телевещания. Область, занимаемая каналами, ранее делилась на МВ и ДМВ, теперь частоты сместились целиком выше 500 МГц.

Чтобы выйти из затруднения, вызванного пропускной способностью вибраторов, энтузиасты выдумали конструкцию, образованную множеством плеч. Любая длина работает на фиксированной частоте, результат суммируется. Система образует линию, вдоль которой бежит электромагнитное колебание. Устройство назвали волновым каналом. Увидите на крышах старых домов непременно.

Как сделать всеволновую антенну. Подсмотреть конструкцию в сети. Как правило, сложно сделать всеволновую антенну самостоятельно. Проще купить в магазине. Вдобавок наружная всеволновая антенна позволит ловить прием, как правило, одной вышки. Для раздельных конструкций выбирается по одному направлению на телевидение и радио. Для размещения на крыше понадобится всеволновая антенна с усилителем сигнала. Для комнаты лишних трат электроэнергии избежим, если мощность волны достаточна.

Логопериодические всеволновые антенны изобретены уже более полувека назад, и поныне нет приемлемого способа расчетов размеров устройства. Можете отыскать в сети специальные номограммы, но по утверждению профессионалов собранное оборудование все равно нуждается в настройке и доводке, а размеры не выглядят требуемыми в точности. Авторы ряда специальных книг предлагают решать дифференциальные уравнения в MathCAD. Указанной теме посвящено издание 2005 года, о чем уже упоминали раньше. Если с компьютером не в ладах, а таланты не пролегают в области программирования, знатоки советуют обдуманно:

Берите уже готовые, испробованные заводские размеры для конструирования логопериодической антенны.

Где узнать требуемое. Интернет широк, для написания обзора найдем дельный сайт, возьмем нужное. Читайте статью.

Кстати, избегайте предложений, часто встречаемых на интернет-форумах. Суть однотипна – участник форума спрашивает, где отыскать схему самодельной антенны. В ответ рекомендуют схемы по ссылкам. Чаще подобные ответы ведут к платным порталам и хорошо, если в результате действительно достанется требуемый результат. Чаще просто отправляете смс-сообщение с мобильного телефона, теряете 200 рублей и понимаете, что стали жертвой мошенников. Оставайтесь внимательнее! Ищите доступные бесплатные варианты, не «покупаясь» на поддельные положительные отзывы.

Конструкция логопериодической антенны

Решено: всеволновая антенна своими руками собирается из подручных материалов. Где взять нужные размеры. Наберите в поисковике «логопериодические антенны чертеж» и выбирайте понравившийся рисунок. Уже нашли подходящий и с удовольствием размещаем столь полезный источник. Если не нравится выбранный вариант, подыщите свой и отталкивайтесь от имеющегося образца. На используемом рисунке (и любом образце) видно, что меняются длины излучателей и расстояния между ними. Изображение четкое и понятное. Сводим в таблицу размеры.

Что плохо на рисунке. Показан диаметр проволоки для плеч – 6 мм – но не указан диаметр несущих мачт. А расстояние между внешними краями по вертикали составляет 8 мм. Просто представьте себе… шестимиллиметровые стержни… не помещаются в этот проем, а несущие трубы не должны соприкасаться. Полагаем, что расстояние дано между центрами несущих. Тогда ряды плеч лежат по вертикали на расстоянии 2 мм. Несущие трубки выбираются 6 мм, причём… выдержат нагрузку ветра?

Первый неприятный сюрприз… Чертеж с очевидной ошибкой (потому изображение загружать не станем). Где закралась – узнайте при помощи КСВ метра. Логопериодическая антенна доводится до ума изменением расстояния между несущими и варьированием расстояния до замыкающей линию пластины (на чертеже перемычка в левой части). Кроме того, внутри верхней несущей трубки должен проходить питающий коаксиальный кабель. А теперь подумаем, уместится ли он внутрь цилиндра с внешними стенками в 6 мм. Полагаем, что РК 75 не пролезет однозначно, даже если снять внешнюю защитную изоляцию… Как быть. Выбирайте несущие трубки по размеру кабеля, а плечи напаивайте на внутреннюю сторону (у верхней несущей низ, у нижней – верх).

Пусть тогда исходное расстояние между центрами «директоров» составит 8 мм, потом при необходимости варьируйте параметр. Теперь пара слов о питании кабеля. Чтобы плечи питались в противофазе, нужно кабель пропустить внутри верхней трубки и распушить на выходе из носика. Потом экран в этом месте электрически соединяется с верхней несущей, а жила – с нижней. Так обеспечивается питание половинок плеч в противофазе. Задняя кромка несущих перемыкается между собой. Понятно, что волновое сопротивление логопериодической всеволновой антенны далеко от 75 Ом, понадобится согласовать конструкцию.

Согласование логопериодических всеволновых антенн

Радиолюбитель RU3UJ решил эту задачу при помощи четвертьволнового трансформатора 1:4. Кабель брал на 50 Ом. Между внутренним кабелем траверсы и точкой запитки проложите кусок шлейфа для согласования. Не у всех волновое сопротивление конструкции совпадет с RU3UJ, схема годится далеко не всегда. Потребуется согласовать устройство. Добавим, что волновое сопротивление логопериодической антенны зависит от:

1. Расстояния между траверсами.
2. Длины согласующей линии позади самого длинного вибратора и расстояния между проводами.

Полезно вспомнить, что питающий кабель длиной кратной четверти волны передает сопротивление антенны на выход без изменений. Факт используется для измерения любым методом. Помимо специальных устройств в литературе встречается последовательность действий:

• Необходимо найти генератор высокочастотных колебаний из диапазона логопериодической антенны.
• Длина питающего кабеля делается минимальной и кратной четверти длины волны.
• Подыскивается высокочастотный реостат без индуктивного сопротивления.
• Понадобится высокочастотный вольтметр. Китайский мультиметр не подходит.

Процедуру начинают с калибровки вольтметра, настраивая шкалу на 100% относительно мощности генератора. Для опыта нужно через реостат включить антенну на передачу. Высокочастотный вольтметр снимает показания с реостата, а настройкой сопротивления нужно добиться, чтобы шкала показала 50%. Найденную точку фиксируют. В ней сопротивление реостата равно волновому сопротивлению антенны. Минусом методики является сложность согласования. Реостат подключим без потерь, это достаточно сложно. Понятно, что в лаборатории у всех устройств одинаковое сопротивление, отражения энергии не произойдет. На практике согласование доставит сложностей.

Что касается методики просчета четвертьволновых трансформаторов, уже приводили развернутый экскурс. Изготавливается устройство из отрезков коаксиального кабеля. Напомним, что сопротивление четвертьволнового трансформатора равно квадратному корню из произведений согласуемых величин. К примеру, если оба устройства по 50 Ом, найденная величина также 50 Ом. Согласовывать не нужно. Если известно сопротивление антенны, понадобится рассчитать линию. Для этого в интернете выложены калькуляторы, где осталось толщину жилы выбрать, материал диэлектрика и диаметр оплетки. По этим сведениям самостоятельно, кто как может, изготавливается нужный четвертьволновый трансформатор.

Используйте и куски проволоки, купленные или найденные отдельно. Изоляция берется из кабелей, при необходимости радиус уменьшается или увеличивается. Оплетку допускается заменить медной трубкой. В этом случае мастер вертится, как может, заводских решений на все случаи жизни не отыщешь. На наш взгляд всеволновая телевизионная антенна проще покупается в магазине. Собственноручное изделие конструируется для нетипичного назначения, к примеру, приема КВ. Логопериодическую всеволновую антенну на этот диапазон достать сложно.

Источник

Самостоятельное изготовление DVB-T2-антенны для цифрового ТВ

Надежная антенна и качественный сигнал – что еще нужно телезрителю для просмотра любимых каналов? Но если с качеством телесигнала, как правило, самому ничего нельзя сделать, то решить проблемы с приемом можно с помощью самодельной антенны для цифрового эфирного ТВ. Если использовать прямые руки и точно следовать этой инструкции, результат может оказаться даже лучше, чем у фабричных устройств.

Варианты самоделок для приема DVB-T2

В России после введения федерального цифрового вещания по всей территории (за исключением некоторых районов, где оказалось дешевле всем жителям дать бесплатно пользоваться спутниковым вещанием) должны приниматься два мультиплекса – набора из 20 каналов, входящих в государственный пакет. Доступ к ним бесплатен, они передаются хоть и в цифровом виде, но открыто на дециметровом диапазоне.

Вариантов конструкций, подходящих для приема телевизионного сигнала стандарта DVB-T2, множество: ДМВ-диапазон и условия его приема досконально исследованы поколениями ученых-физиков и радиолюбителей.

Перед вами сравнительная таблица характеристик наиболее простых и эффективных самоделок, используемых для приема цифрового телевидения:

Тип антенны	Коэффициент усиления, дБ	Макс. дальность приема без усилителя, км	Макс. дальность приема с усилителем, км	Принимаемый диапазон, МГц
Петля из кабеля	0–3	15	15	440–800
Из пивных банок	3–5	15	40	470–622
Бабочка	5–11	20	70	Любой (по расчету)
Тройной квадрат	9	15	60	Любой (по расчету)
Антенна Харченко	5–6	10	50	Любой (по расчету)
Логопериодическая	8–12	30	100	Любой (по расчету)

Разумеется, это далеко не полный перечень того, что можно сделать своими руками. Однако схемы таких конструкций, как антенны Ковачева, Туркина и «волновой канал» , имеют существенные недостатки:

• слишком сложны , при этом эффективность не настолько выше, чтобы неподготовленному человеку имело смысл пробовать их изготовить;
• дальнобойные, но узкополосные. Например, если оба мультиплекса разнесены на 6 и более каналов (что регулярно встречается у ретрансляторов в сельской местности), придется делать и настраивать две антенны конструкции Туркина, для каждого мультиплекса свою, а затем подбирать согласующий трансформатор и выравнивать (в идеале – до миллиметра) длину кабелей.

Далее рассмотрим каждый вариант отдельно, выделим основные плюсы и минусы.

Петля из антенного кабеля

Простейшей из самодельных телеантенн является петлевая. Для ее изготовления не нужно ничего, кроме самого кабеля (желательно с медным сердечником), ножа, плоскогубцев и F-штекера, который нужен, чтобы подключиться к телевизору.

Если же вкратце, то она делается так:

1. Возьмите отрезок коаксиального кабеля (лучше всего имеющего медный центральный провод) длиной около полутора метров.
2. На одном его конце снимается изоляция с центральной жилы и экрана.
3. Через 22 см обнажается центральная жила.
4. Еще через 22 см снимается изоляция с экрана.
5. В последнем разрезе центральная жила и обнаженная оплетка обматываются вокруг экранирующей оболочки так, чтобы сформировалось кольцо.
6. На другой конец кабеля надевается штекер .

• Простота изготовления. Зная, где надрезать и что замыкать, изготовить ее можно за 5 минут.

• Годится в качестве комнатной в условиях мощного сигнала, но не более. Подключать усилитель к ней бессмысленно, хотя некоторые и пытаются (в частности, производители фабричных кольцевых рамочных телеантенн, построенных на этом же принципе).

Петлю можно усовершенствовать, использовав вместо кольца спираль из кабеля заранее рассчитанного радиуса, улучшив качество сборки (заодно и уменьшив потери), рассчитав согласование. Однако единственным преимуществом этого типа является то, что оно самое примитивное. Проще только ловить на зачищенный коаксиальный кабель или кусок проволоки, вставленный в центральное гнездо антенного штекера на телевизоре.

Из пивных банок

Чуть сложнее антенна, собранная из пустых банок из-под пива или других напитков. Она достаточно эффективна (алюминий, из которого они изготавливаются, – отличный проводник), но требует тщательно вымерять расстояние между баночными вибраторами, а также соединять их в правильной последовательности.

В общих чертах процесс этот выглядит так:

1. Берется четное количество банок (минимум две, максимум – насколько хватит желания; чем больше, тем мощнее).
2. В банках с помощью дрели сверлятся отверстия для пропуска проволоки (лучше – медной или алюминиевой), которая будет соединять их между собой. Можно и не сверлить, воспользовавшись саморезами, которые будут крепить вибраторы на деревянном или пластиковом кронштейне (например, популярен вариант, когда банки крепятся на деревянной или пластиковой вешалке). В таком случае проводник можно зажать саморезом, который выступит в роли контакта.
3. Банки подключаются по строгой схеме.
4. В месте соединения двух концов проволоки подключается кабель (например, с помощью штатного крепежного устройства от старой антенны, пайки и пр.).

• Простота сборки. Все материалы можно найти буквально под ногами, за исключением коаксиального кабеля и крепежа.
• Эффективность. Если позволит рельеф местности, с нее можно ловить телесигнал с расстояния до 50 км.

• Чтобы в полной мере использовать мощность приемного устройства, нужен довольно точный расчет размеров вибраторов. Впрочем, это беда всех самоделок.
• Большая парусность в уличном варианте. Пустые и легкие вибраторы будут под действием ветра поворачиваться, если их качественно не закрепить.

«Бабочка»

«Бабочкой» называют относительно простую, но эффективную коротковолновую антенну для приема цифрового телевидения за ее специфическую форму: проводники-вибраторы отходят от крепежной оси веером, точно крылья реального насекомого.

Для изготовления потребуется :

• тонкая дощечка или фанера размером примерно 550 на 70 мм и толщиной около 5 мм;
• около 4 м медного или, что хуже, алюминиевого провода сечением в 4–6 мм;
• саморезы;
• отвертка или шуруповерт;
• нож для зачистки;
• паяльник с припоем и флюс-пастой;
• линейка для разметки;
• кусачки или плоскогубцы;
• карандаш для разметки дощечки;
• штекер на 75 Ом;
• F-разъемы для подключения.

Изготовление выглядит так :

1. Рассчитываются размеры вибраторов и расстояние между ними. В среднем можно считать длиной 37,5 см.
2. Нарезаются провода в соответствии с рассчитанными размерами. Потребуется восемь проводников.
3. Середина каждого проводника зачищается на 2 см.
4. Каждый провод сгибается дугой так, чтобы между концами было не менее 7,5 мм. Вместо двух проводов можно использовать лист металла, вырезанный в форме треугольника, тогда эта антенна будет ближе к конструкции, запатентованной в 1938 году под именем Butterfly dipole.
5. Отрезаются два провода длиной около 43 см. Они зачищаются в тех местах, где будут крепиться к доске.
6. Все проволоки соединяются между собой по схеме подключений.
7. Выходы антенны впаиваются в штекер.
8. К штекеру подключается провод-переходник на 75 Ом.
9. К переходнику подключается кабель.
10. Антенна настраивается на прием и крепится в подходящем положении.

• простота в изготовлении;
• эффективность.

• сравнительно невысокий коэффициент усиления.

Тройной квадрат

Тройной квадрат, он же антенна Сотникова (нестандартным радиоприборам принято давать название по имени изобретателя или популяризатора), состоит из трех квадратных рамок переменного периметра:

• директора;
• вибратора – именно с него снимается принятый сигнал;
• рефлектора.

Эта антенна – развитие принципов, заложенных в конструкции волнового канала, однако она гораздо проще в изготовлении. Внешне выглядит как три постепенно уменьшающихся в размерах квадрата, закрепленных на общих поперечинах так, чтобы их ось смотрела в направлении источника сигнала.

Если коротко, то собирается она из стальной или медной проволоки следующим образом:

1. Выгибаются три основных квадрата и перемычки между ними. При необходимости можно сразу выгнуть весь зигзаг в сборе по прилагаемому чертежу.
2. Стыки спаиваются между собой.
3. В расщеп вибратора (там, где проволока соединяется концами) впаивается зачищенный конец коаксиального кабеля на 75 Ом.

• Высокая чувствительность. Это неплохое устройство дальнего действия для приема слабого сигнала с большого расстояния.
• Технологичность. Если изгибать ее из единого куска проволоки, то пайка понадобится лишь для подсоединения кабеля и стыков.
• Есть возможность подключения усилителя, превращающего конструкцию в активную антенну, идеальную для дачи или загородного дома.

• Не самая удачная диаграмма направленности. Даже небольшой изгиб проволоки приводит к тому, что начинаются потери в мощности принятого сигнала.
• Крайняя узконаправленность. Тройной квадрат охватывает не более 10 каналов по старой разметке, поэтому при сильном расхождении мультиплексов по частоте придется либо делать две антенны (и решать проблемы согласования), либо жертвовать чувствительностью.
• Чтобы получить все плюсы от дальнобойности этой антенны, нужен точный расчет (в идеале – до миллиметра).

Антенна Харченко

Антенна Харченко (она же «биквадрат» или «Z-антенна») – простой, но технологичный приемник радиоволн, популярный в свое время не только у любителей-коротковолновиков, но и у обычных пользователей, которые смотрели аналоговое телевидение в метровом диапазоне. Дело в том, что эта конструкция одинаково эффективно принимает как ДМВ, так и МВ, если изготовлена в соответствующих размерах.

Внешне похожа на два квадрата (отсюда ее второе название – «биквадрат»), состыкованных между собой разомкнутыми углами. Поскольку прием осуществляется соединенными воедино вибраторами (у которых реально работает лишь каждая четверть), эта же конструкция часто в популярной литературе именуется Z-антенной.

Изготавливается она так:

1. По заранее рассчитанному контуру изгибается толстая стальная, алюминиевая или медная проволока.
2. Готовая конструкция крепится на каркас. Простейший его вариант – это длинная деревянная планка и две короткие поперечины (по длине диагоналей обоих квадратов).
3. Подключается антенный кабель. Он монтируется в центре, где стыкуются концы Z-образных вибраторов, а затем аккуратно фиксируется на нижнем зигзаге антенны. Эта мера обеспечивает хоть минимальное, но согласование сигналов.

• Технологичность. Ее легко изготовить из цельного куска провода и нескольких крепежных элементов.
• Эффективность. Антенна Харченко принимает вещание надежнее, чем почти любой другой самодельный приемник.

• Нужно учитывать поляризацию сигнала и соответствующим образом ориентировать антенну (длинной осью вертикально или горизонтально). При ошибке эффективность снизится в разы.
• Наилучшие показатели антенна Харченко обеспечивает только с рефлектором, который одновременно и отражает волны на вибраторы, усиливая сигнал, и препятствует приему паразитных волн с противоположного направления. Однако габариты и материал рефлектора надо рассчитывать отдельно.

Логопериодическая

Наконец, самостоятельно можно сделать домашнюю антенну по классической логопериодической схеме.

Главная особенности конструкции:

• вибраторы переменной длинны крепятся на общей оси;
• длина рабочих элементов не должна выходить за пределы, необходимые для ДМВ-диапазона, но при этом изменение их величины подчиняется логарифмическому закону;
• расположение вибраторов зависит от периода волн, на прием которых рассчитано это устройство. От этого и идет его название.

Здесь лишь напомним ключевые моменты:

1. Берутся две толстые трубки в качестве осей для вибраторов и некоторое количество принимающих элементов – сплошных, из толстой проволоки, или же полых, из тонких трубок. Разницы особой нет: на частотах, где работает цифровое телевидение, ток все равно в основном бежит по поверхности проводника. Вместо толстых трубок для осей можно использовать пластинки фольгированного текстолита.
2. Рассчитывается размер стержней и вибраторов, а также расстояние между ними.
3. Монтируются отдельно левый и правый каналы приема на соответствующих стержнях.
4. Стержни соединяются перемычкой.
5. Подключается коаксиальный кабель.
6. Второй конец фидера уходит к приставке или антенному гнезду цифрового телевизора.

• Очень широкий диапазон – примерно в 10 раз больше, чем у других ДМВ-устройств.
• По коэффициенту усиления она эквивалентна волновому каналу из 3–4 элементов, но при этом антенна компактнее и технологичнее.
• Универсальность. Годится не только для телевидения, но и для мобильной связи, Wi-Fi и пр. Вопрос лишь в размерах элементов.

• Сложна в изготовлении. Требуется выдерживать как длину вибраторов, так и расстояние между ними.
• Расчет, в отличие от приведенных выше конструкций, проделать на листке бумаги очень трудно — требуется найти решение примерно полудюжины интегральных уравнений. Поэтому единственный вариант для домашнего мастера – это воспользоваться онлайн-калькулятором в приведенной выше статье.

Источник