Антенна ДМВ своими руками. Самодельная антенна ДМВ для цифрового телевидения

Когда-то хорошая телевизионная антенна была дефицитом, покупные качеством и долговечностью, мягко говоря, не отличались. Сделать антенну для «ящика» или «гроба» (старого лампового телевизора) своими руками считалось показателем мастерства. Интерес к самодельным антеннам не угасает и в наши дни. Ничего странного тут нет: условия приема ТВ кардинально изменились, а производители, полагая, что в теории антенн ничего существенно нового нет и не будет, чаще всего приспосабливают к давно известным конструкциям электронику, не задумываясь над тем, что главное для любой антенны – ее взаимодействие с сигналом в эфире.

Что изменилось в эфире?

Во-первых, почти весь объем ТВ-вещания в настоящее время осуществляется в диапазоне ДМВ . Прежде всего из экономических соображений, в нем намного упрощается и удешевляется антенно-фидерное хозяйство передающих станций, и, что еще более важно – потребность в его регулярном обслуживании высококвалифицированными специалистами, занятыми тяжелым, вредным и опасным трудом.

Второе – ТВ-передатчики теперь покрывают своим сигналом практически все более-менее населенные места , а развитая сеть связи обеспечивает подачу программ в самые глухие углы. Там вещание в обитаемой зоне обеспечивают маломощные необслуживаемые передатчики.

Третье, изменились условия распространения радиоволн в городах . На ДМВ промышленные помехи просачиваются слабо, но железобетонные многоэтажки для них – хорошие зеркала, многократно переотражающие сигнал вплоть до его полного затухания в зоне, казалось бы, уверенного приема.

Четвертое – ТВ-программ в эфире сейчас очень много, десятки и сотни . Насколько это множество разнообразно и содержательно – другой вопрос, но рассчитывать на прием 1-2-3 каналов ныне бессмысленно.

Наконец, получило развитие цифровое вещание . Сигнал DVB T2 – штука особенная. Там, где он еще хоть чуть-чуть, на 1,5-2 дБ, превышает шумы, прием отличный, как ни в чем ни бывало. А чуть дальше или в стороне – нет, как отрезало. К помехам «цифра» почти не чувствительна, но при рассогласовании с кабелем или фазовых искажениях в любом месте тракта, от камеры до тюнера, картинка может рассыпаться в квадратики и при сильном чистом сигнале.

Требования к антеннам

В соответствии с новыми условиями приема, изменились и основные требования к ТВ-антеннам:

Такие ее параметры, как коэффициент направленного действия (КНД) и коэффициент защитного действия (КЗД) ныне определяющего значения не имеют: современный эфир очень грязный, и по малюсенькому боковому лепестку диаграммы направленности (ДН), хоть какая-то помеха, да пролезет, и бороться с ней нужно уже средствами электроники.
Взамен особое значение приобретает собственный коэффициент усиления антенны (КУ). Антенна, хорошо «облавливающая» эфир, а не смотрящая на него сквозь маленькую дырочку, даст запас мощности принятого сигнала, позволяющий электронике очистить его от шумов и помех.
Современная телевизионная антенна, за редчайшими исключениями, должна быть диапазонной, т.е. ее электрические параметры должны сохраняться естественным образом, на уровне теории, а не втискиваться в приемлемые рамки путем инженерных ухищрений.
ТВ-антенна должна согласовываться в кабелем во всем своем рабочем диапазоне частот без дополнительных устройств согласования и симметрирования (УСС).
Амплитудно-частотная характеристика антенны (АЧХ) должна быть возможно более гладкой. Резким выбросам и провалам непременно сопутствуют фазовые искажения.

Последние 3 пункта обусловлены требованиями приема цифровых сигналов. Настроенные, т.е. работающие теоретически на одной частоте, антенны можно «растянуть» по частоте, напр. антенны типа «волновой канал» на ДМВ с приемлемым отношением сигнал/шум захватывают 21-40 каналы. Но их согласование с фидером требует применения УСС, которые либо сильно поглощают сигнал (ферритовые), либо портят фазовую характеристику на краях диапазона (настроенные). И «цифру» такая антенна, отлично работающая на «аналоге», будет принимать плохо.

В связи с этим, из всего великого антенного многообразия, в данной статье будут рассмотрены антенны для телевизора, доступные для самостоятельного изготовления, следующих типов:

Частотнонезависимая (всеволновая) – не отличается высокими параметрами, но очень проста и дешева, ее можно сделать буквально за час. За городом, где эфир почище, она вполне сможет принимать цифру или достаточно мощный аналог не небольшом удалении от телецентра.
Диапазонная логопериодическая. Ее, образно выражаясь, можно уподобить рыболовецкому тралу, уже при облавливании сортирующему добычу. Она тоже довольно проста, идеально согласуется с фидером во всем своем диапазоне, абсолютно не меняет в нем параметры. Техпараметры – средние, поэтому более подойдет для дачи, а в городе в качестве комнатной.
Несколько модификаций зигзагообразной антенны , или Z-антенны. В диапазоне МВ это весьма солидная конструкция, требующая немалого умения и времени. Но на ДМВ она вследствие принципа геометрического подобия (см. далее), настолько упрощается и съеживается, что вполне может быть использована как высокоэффективная комнатная антенна при почти любых условиях приема.

Примечание: Z-антенна, если использовать предыдущую аналогию – частый бредень, сгребающий все, что есть в воде. По мере замусоривания эфира она было вышла из употребления, но с развитием цифрового ТВ вновь оказалась на коне – во всем своем диапазоне она так же отлично согласована и держит параметры, как «логопедка».

Точное согласование и симметрирование почти всех описанных далее антенн достигается благодаря прокладке кабеля через т.наз. точку нулевого потенциала. К ней предъявляются особые требования, о которых подробнее будет сказано далее.

О вибраторных антеннах

В полосе частот одного аналогового канала можно передать до нескольких десятков цифровых. И, как уже сказано, цифра работает при ничтожном отношении сигнал/шум. Поэтому в очень удаленных от телецентра, куда сигнал одного-двух каналов еле добивает, местах, для приема цифрового ТВ может найти применение и старый добрый волновой канал (АВК, антенна волновой канал), из класса вибраторных антенн, так что в конце уделим несколько строк и ей.

О спутниковом приеме

Делать самому спутниковую антенну нет никакого смысла. Головку и тюнер все равно нужно покупать, а за внешней простотой зеркала кроется параболическая поверхность косого падения, которую с нужной точностью может выполнить далеко не всякое промышленное предприятие. Единственное, что под силу самодельщикам – настроить спутниковую антенну, об этом .

О параметрах антенн

Точное определение упомянутых выше параметров антенн требует знания высшей математики и электродинамики, но понимать их значение, приступая к изготовлению антенны, нужно. Поэтому дадим несколько грубые, но все же поясняющие смысл определения (см. рис. справа):

КУ – отношение принятой антенной на основной (главный) лепесток ее ДН мощности сигнала, к его же мощности, принятой в том же месте и на той же частоте ненаправленной, с круговой, ДН, антенной.
КНД – отношение телесного угла всей сферы к телесному углу раскрыва главного лепестка ДН, в предположении, что его сечение – круг. Если главный лепесток имеет разные размеры в разных плоскостях, сравнивать нужно площадь сферы и площадь сечения ею главного лепестка.
КЗД – отношение принятой на главный лепесток мощности сигнала к сумме мощностей помех на той же частоте, принятой всеми побочными (задним и боковыми) лепестками.

Примечания:

Если антенна диапазонная, мощности считаются на частоте полезного сигнала.

Поскольку совершенно ненаправленных антенн не бывает, за такую принимают полуволновой линейный диполь, ориентированный по направлению электрического вектора поля (по его поляризации). Его КУ считается равным 1. ТВ программы передаются с горизонтальной поляризацией.

Следует помнить, что КУ и КНД не обязательно взаимосвязаны. Есть антенны (напр. «шпионская» – однопроводная антенна бегущей волны, АБВ) с высокой направленностью, но единичным или меньшим усилением. Такие смотрят вдаль как бы сквозь диоптрический прицел. С другой стороны, существуют антенны, напр. Z-антенна, у которых невысокая направленность сочетается со значительным усилением.

О тонкостях изготовления

Все элементы антенн, по которым протекают токи полезного сигнала (конкретно – в описаниях отдельных антенн), должны соединяться между собой пайкой или сваркой. В любом сборном узле на открытом воздухе электрический контакт скоро нарушится, и параметры антенны резко ухудшатся, вплоть до полной ее негодности.

Особенно это касается точек нулевого потенциала. В них, как говорят специалисты, наблюдается узел напряжения и пучность тока, т.е. его наибольшее значение. Ток при нулевом напряжении? Ничего удивительного. Электродинамика ушла от закона Ома на постоянном токе так же далеко, как Т-50 от воздушного змея.

Места с точками нулевого потенциала для цифровых антенн лучше всего выполнять гнутыми из цельного металла. Небольшой «ползучий» ток на сварке при приеме аналога на картинке, скорее всего, не скажется. Но, если принимается цифра на границе шумов, то тюнер из-за «ползучки» может не увидеть сигнала. Который при чистом токе в пучности дал бы стабильный прием.

О пайке кабеля

Оплетка (да и центральная жила нередко) современных коаксиальных кабелей делаются не из меди, а из стойких к коррозии и недорогих сплавов. Паяются они плохо и, если долго греть, можно пережечь кабель. Поэтому паять кабели нужно 40-Вт паяльником, легкоплавким припоем и с флюс-пастой вместо канифоли или спиртоканифоли. Пасты жалеть не нужно, припой сразу же растекается по жилкам оплетки только под слоем кипящего флюса.

Виды антенн

Всеволновая

Всеволновая (точнее, частотнонезависимая, ЧНА) антенна показана на рис. Она – две треугольных металлических пластинки, две деревянных рейки, да много медных эмалированных проволок. Диаметр проволоки значения не имеет, а расстояние между концами проволок на рейках – 20-30 мм. Зазор между пластинами, к которым припаяны другие концы проволок – 10 мм.

Примечание: вместо двух металлических пластин лучше взять квадрат из одностороннего фольгированного стеклотекстолита в вырезанными по меди треугольниками.

Ширина антенны равна ее высоте, угол раскрыва полотен – 90 градусов. Схема прокладки кабеля показана там же на рис. Точка, отмеченная желтым – точка квази-нулевого потенциала. Припаивать в ней оплетку кабеля к полотну не нужно, достаточно туго подвязать, для согласования хватит емкости между оплеткой и полотном.

ЧНА, растянутая в окне шириной 1,5 м, принимает все метровые и ДЦМ каналы почти со всех направлений, кроме провала около 15 градусов в плоскости полотна. В этом ее преимущество в местах, где возможен прием сигналов от разных телецентров, не нужно вращать. Недостатки – единичный КУ и нулевой КЗД, поэтому в зоне действия помех и вне зоны уверенного приема ЧНА не годится.

Примечание : есть и другие типы ЧНА, напр. в виде двухвитковой логарифимической спирали. Она компактнее ЧНА из треугольных полотен в том же диапазоне частот, поэтому иногда используется в технике. Но в быту это преимуществ не дает, сделать спиральную ЧНА сложнее, с коаксиальным кабелем согласовать труднее, поэтому не рассматриваем.

На основе ЧНА был создан очень популярный когда-то веерный вибратор (рога, рогулька, рогатка), см. рис. Его КНД и КЗД что-то около 1,4 при довольно гладкой АЧХ и линейной ФЧХ, так что для цифры он подошел бы и сейчас. Но – работает только на МВ (1-12 каналы), а цифровое вещание идет на ДМВ. Впрочем, на селе, при подъеме на 10-12 м, может сгодиться для приема аналога. Мачта 2 может быть из любого материала, но крепежные планки 1 – из хорошего ненамокающего диэлектрика: стеклотекстолита или фторопласта толщиной не менее 10 мм.

Пивная всеволновка

Всеволновая антенна из пивных банок явно не плод похмельных галлюцинаций спившегося радиолюбителя. Это действительно очень хорошая антенна на все случаи приема, нужно только сделать ее правильно. Причем исключительно простая.

В основе ее конструкции следующее явление: если увеличивать диаметр плеч обычного линейного вибратора, то рабочая полоса его частот расширяется, а прочие параметры остаются неизменными. В дальней радиосвязи с 20-х годов используется т.наз. диполь Надененко, основанный на этом принципе. А пивные банки по размерам как раз подходят в качестве плеч вибратора на ДМВ. В сущности, ЧНА и есть диполь, плечи которого неограниченно расширяются до бесконечности.

Простейший пивной вибратор из двух банок годится для комнатного приема аналога в городе даже без согласования с кабелем, если его длина не более 2 м, слева на рис. А если собрать из пивных диполей вертикальную синфазную решетку с шагом в полволны (справа на рис.), согласовать ее и отсимметрировать с помощью усилителя от польской антенны (о нем речь еще пойдет), то благодаря сжатию главного лепестка ДН по вертикали такая антенна даст и хороший КУ.

Усиление «пивнухи» можно еще увеличить, добавив заодно КЗД, если сзади нее поместить экран из сетки на расстоянии, равном половине шага решетки. Монтируется пивная решетка на мачте из диэлектрика; механические связи экрана с мачтой – тоже диэлектрические. Остальное ясно из след. рис.

Примечание: оптимальное количество этажей решетки – 3-4. При 2-х выигрыш в усилении будет небольшим, а большее трудно согласовать с кабелем.

Видео: изготовление простейшей антенны из пивных банок

«Логопедка»

Логопериодическая антенна (ЛПА) представляет собой собирающую линию, к которой попеременно подключаются половинки линейных диполей (т.е. куски проводника длиной в четверть рабочей волны), длина и расстояние между которыми меняются в геометрической прогрессии с показателем меньше 1, в центре на рис. Линия может быть как настроенной (с КЗ на противоположном от места подключения кабеля конце), так и свободной. ЛПА на свободной (ненастроенной) линии для приема цифры предпочтительнее: она выходит длиннее, но ее АЧХ и ФЧХ гладкие, а согласование с кабелем не зависит от частоты, поэтому на ней мы и остановимся.

ЛПА может быть изготовлена на любой, до 1-2 ГГц, наперед заданный диапазон частот. При изменении рабочей частоты ее активная область из 1-5 диполей смещается вперед-назад по полотну. Поэтому, чем ближе показатель прогрессии к 1, и соответственно меньше угол раскрыва антенны, тем большее усиление она даст, но при этом возрастает ее длина. На ДМВ от наружной ЛПА можно добиться 26 дБ, а от комнатной – 12 дБ.

ЛПА, можно сказать, по совокупности качеств идеальная цифровая антенна , поэтому остановимся на ее расчете несколько подробнее. Основное, что нужно знать, что увеличение показателя прогрессии (тау на рис.) дает прирост усиления, а уменьшение угла раскрыва ЛПА (альфа) увеличивает направленность. Экран для ЛПА не нужен, он на ее параметры почти не влияет.

Расчет цифровой ЛПА имеет особенности:

Начинают его, ради запаса по частоте, со второго по длине вибратора.
Затем, взяв обратную величину от показателя прогрессии, рассчитывают самый длинный диполь.
После самого короткого, исходя из заданного диапазона частот, диполя, добавляют еще один.

Поясним на примере. Допустим, наши цифровые программы лежат в диапазоне 21-31 ТВК, т.е. в 470-558 МГц по частоте; длины волн соответственно – 638-537 мм. Также допустим, что нам нужно принимать слабый зашумленный сигнал вдали от станции, поэтому берем максимальный (0,9) показатель прогрессии и минимальный (30 градусов) угол раскрыва. Для расчета понадобится половина угла раскрыва, т.е. 15 градусов в нашем случае. Раскрыв можно еще уменьшить, но длина антенны непомерно, по котангенсу, возрастет.

Считаем В2 на рис: 638/2 = 319 мм, а плечи диполя будут по 160 мм, до 1 мм можно округлять. Расчет нужно будет вести, пока не получится Bn = 537/2 = 269 мм, и затем просчитать еще один диполь.

Теперь считаем А2 как В2/tg15 = 319/0,26795 = 1190 мм. Затем, через показатель прогрессии, А1 и В1: А1 = А2/0,9 = 1322 мм; В1 = 319/0,9 = 354,5 = 355 мм. Далее последовательно, начиная с В2 и А2, умножаем на показатель, пока не дойдем до 269 мм:

В3 = В2*0,9 = 287 мм; А3 = А2*0,9 = 1071 мм.
В4 = 258 мм; А4 = 964 мм.

Стоп, у нас уже меньше 269 мм. Проверяем, уложимся ли по усилению, хотя и так ясно, что нет: чтобы получить 12 дБ и более, расстояния между диполями не должны превышать 0,1-0,12 длины волны. В данном случае имеем для В1 А1-А2 = 1322 – 1190 = 132 мм, а это 132/638 = 0,21 длины волны В1. Нужно «подтянуть» показатель к 1, до 0,93-0,97, вот и пробуем разные, пока первая разница А1-А2 не сократится вдвое и более. Для максимума в 26 дБ нужно расстояние между диполями в 0,03-0,05 длины волны, но не менее 2-х диаметров диполя, 3-10 мм на ДМВ.

Примечание: остаток линии за самым коротким диполем, обрезаем, он нужен только для расчета. Поэтому реальная длина готовой антенны получится всего около 400 мм. Если наша ЛПА наружная, это очень хорошо: можно уменьшить раскрыв, получив большую направленность и защиту от помех.

Видео: антенна для цифрового ТВ DVB T2

О линии и мачте

Диаметр трубок линии ЛПА на ДМВ – 8-15 мм; расстояние между их осями – 3-4 диаметра. Учтем еще, что тонкие кабели-«шнурки» дают на ДМВ такое затухание на метр, что все антенно-усилительные ухищрения сойдут на нет. Коаксиал для наружной антенны нужно брать хороший, диаметром по оболочке от 6-8 мм. Т.е., трубки для линии должны быть тонкостенными цельнотянутыми. Подвязывать кабель к линии снаружи нельзя, качество ЛПА резко упадет.

Крепить наружную ЛПА к мачте нужно, разумеется, за центр тяжести, иначе малая парусность ЛПА превратится в огромную и трясущуюся. Но соединять металлическую мачту прямо с линией тоже нельзя: нужно предусмотреть диэлектрическую вставку не менее 1,5 м длиной. Качество диэлектрика большой роли тут не играет, пойдет проолифленное и покрашенное дерево.

Об антенне «Дельта»

Если ДМВ ЛПА согласуется с кабелем усилителем (см. далее, о польских антеннах), то к линии можно пристроить плечи метрового диполя, линейные или веерные, как у «рогатки». Тогда получим универсальную МВ-ДМВ антенну отличного качества. Такое решение использовано в популярной антенне «Дельта», см. рис.

Антенна “Дельта”

Зигзаг в эфире

Z-антенна с рефлектором дает усиление и КЗД такие же, как ЛПА, но главный лепесток ее ДН более чем вдвое шире по горизонтали. Это может быть важно на селе, когда есть прием ТВ с разных направлений. А дециметровая Z-антенна имеет небольшие в плане размеры, что существенно для комнатного приема. Но ее рабочий диапазон теоретически не безграничен, перекрытие по частоте при сохранении приемлемых для цифры параметров – до 2,7.

Конструкция Z-антенны МВ показана на рис; красным выделен путь прокладки кабеля. Там же слева внизу – более компактный кольцевой вариант, в просторечии – «паук». По нему хорошо видно, что Z-антенна родилась как комбинация ЧНА с диапазонным вибратором; есть в ней кое-что и от ромбической антенны, которая в тему не вписывается. Да, кольцо «паука» не обязательно должно быть деревянным, это может быть обруч из металла. «Паук» принимает 1-12 МВ каналы; ДН без рефлектора – почти круговая.

Классический же зигзаг работает или на 1-5, или на 6-12 каналах, но для его изготовления нужны только деревянные рейки, медный эмалированный провод c d = 0,6-1,2 мм да несколько обрезков фольгированного стеклотекстолита, поэтому даем размеры, через дробь для 1-5/6-12 каналов: А = 3400/950 мм, Б, С = 1700/450 мм, b = 100/28 мм, В = 300/100 мм. В точке Е – нулевой потенциал, здесь нужно оплетку спаять с металлизированной опорной пластиной. Размеры рефлектора, тоже 1-5/6-12: А = 620/175 мм, Б = 300/130 мм, Г = 3200/900 мм.

Диапазонная Z-антенна с рефлектором дает усиление в 12 дБ, настроенная на один канал – 26 дБ. Чтобы на основе диапазонного зигзага построить одноканальный, нужно взять сторону квадрата полотна по середине ее ширины в четверть длины волны и пересчитать пропорционально все прочие размеры.

Народный зигзаг

Как видим, Z-антенна МВ – довольно сложное сооружение. Но ее принцип показывает себя во всем блеске на ДМВ. Z-антенну ДМВ с емкостными вставками, сочетающая в себе достоинства «классики» и «паука», сделать настолько просто, что она еще в СССР заслужила звание народной, см. рис.

Материал – медная трубка или алюминиевый лист толщиной от 6 мм. Боковые квадратики цельные из металла или затянутые сеткой, или закрытые жестянкой. В двух последних случаях их нужно пропаять по контуру. Коаксиал резко гнуть нельзя, поэтому ведем его так, чтобы он дошел до бокового угла, а затем не выходил за пределы емкостной вставки (бокового квадратика). В т. А (точка нулевого потенциала) оплетку кабеля электрически соединяем с полотном.

Примечание: алюминий не паяется обычными припоями и флюсами, поэтому алюминиевая «народная» годится для наружной установки только после герметизации электрических соединений силиконом, в ней ведь все на винтах.

Видео: пример двойной треугольной антенны

Волновой канал

Антенна волновой канал (АВК), или антенна Удо-Яги из доступных для самостоятельного изготовления способна дать наибольшие КУ, КНД и КЗД. Но принимать цифру на ДМВ она может только на 1 или 2-3 соседних каналах, т.к. относится к классу остро настроенных антенн. Ее параметры за пределами частоты настройки резко ухудшаются. АВК рекомендуется применять с очень плохих условиях приема, причем для каждого ТВК делать отдельную. К счастью, это не очень сложно – АВК проста и дешева.

В основе работы АВК – «сгребание» электромагнитного поля (ЭМП) сигнала к активному вибратору. Внешне небольшая, легкая, с минимальной парусностью, АВК может иметь эффективную апертуру в десятки длин волн рабочей частоты. Укороченные и поэтому имеющие емкостный импеданс (полное сопротивление) директоры (направители) направляют ЭМП к активному вибратору, а рефлектор (отражатель), удлиненный, с индуктивным импедансом, отбрасывает к нему то, что проскочило мимо. Рефлектор в АВК нужен всего 1, но директоров может быть от 1 до 20 и более. Чем их больше, тем выше усиление АВК, но уже полоса ее частот.

От взаимодействия с рефлектором и директорами волновое сопротивление активного (с которого снимается сигнал) вибратора падает тем больше, чем ближе к максимуму усиления настроена антенна, и согласование с кабелем теряется. Поэтому активный диполь АВК делают петлевым, его исходное волновое сопротивление не 73 Ом, как у линейного, а 300 Ом. Ценой его снижения до 75 Ом АВК с тремя директорами (пятиэлементную, см. рис. справа) удается настроить почти что на максимум усиления в 26 дБ. Характерная для АВК ДН в горизонтальной плоскости приведена на рис. в начале статьи.

Элементы АВК соединяются со стрелой в точках нулевого потенциала, поэтому мачта и стрела могут быть любыми. Очень хорошо подходят пропиленовые трубы.

Расчет и настройка АВК под аналог и цифру несколько различны. Под аналог волновой канал нужно рассчитывать на несущую частоту изображения Fи, а под цифру – на середину спектра ТВК Fс. Почему так – здесь объяснять, к сожалению, нет места. Для 21-го ТВК Fи = 471,25 МГц; Fс = 474 МГц. ДМВ ТВК расположены вплотную друг к другу через 8 МГц, поэтому их настроечные частоты для АВК рассчитываются просто: Fn = Fи/Fс(21 ТВК) + 8(N – 21), где N – номер нужного канала. Напр. для 39 ТВК Fи = 615,25 МГц, а Fс = 610 МГц.

Чтобы не записывать множество цифр, удобно размеры АВК выражать в долях длины рабочей волны (она считается как Л = 300/F, МГц). Длину волны принято обозначать малой греческой буквой лямбда, но, поскольку в интернете греческого алфавита по умолчанию нет, мы условно обозначим ее большой русской Л.

Размеры оптимизированной под цифру АВК, по рис., таковы:

Р = 0,52Л.
В = 0,49Л.
Д1 = 0,46Л.
Д2 = 0,44Л.
Д3 = 0,43л.
a = 0,18Л.
b = 0,12Л.
c = d = 0,1Л.

Если не нужно большого усиления, но важнее уменьшение габаритов АВК, то Д2 и Д3 можно убрать. Все вибраторы выполняются из трубки или прутка диаметром 30-40 мм для 1-5 ТВК, 16-20 мм для 6-12 ТВК и 10-12 мм на ДМВ.

АВК требует точного согласования с кабелем. Именно небрежным выполнением устройства согласования и симметрирования (УСС) объясняется большинство неудач любителей. Самое простое УСС для АВК – U-петля из того же коаксиального кабеля. Ее конструкция ясна из рис. справа. Расстояние между сигнальными клеммами 1-1 140 мм для 1-5 ТВК, 90 мм для 6-12 ТВК и 60 мм на ДМВ.

Теоретически длина колена l должна быть в половину длины рабочей волны, так и значится в большинстве публикаций в интернете. Но ЭМП в U-петле сосредоточено внутри заполненного изоляцией кабеля, поэтому нужно обязательно (для цифры – особенно обязательно) учитывать его коэффициент укорочения. Для 75-омных коаксиалов он колеблется в пределах 1,41-1,51, т.е. l нужно брать от 0,355 до 0,330 длины волны, и брать точно, чтобы АВК была АВК, а не набором железок. Точное значение коэффициента укорочения всегда есть в сертификате на кабель.

В последнее время отечественная промышленность начала выпускать перенастраиваемые АВК для цифры, см. рис. Идея, надо сказать, отличная: передвигая элементы по стреле, можно точно настроить антенну под местные условия приема. Лучше, конечно, чтобы это делал специалист – поэлементная настройка АВК взаимозависима, и дилетант непременно запутается.

О «полячках» и усилителях

У многих пользователей польские антенны, ранее прилично принимавшие аналог, цифру брать отказываются – рвется, а то и вовсе пропадает. Причина, прошу прощения, похабно-коммерческий подход к электродинамике. Стыдно порой бывает за коллег, сляпавших такое «чудо»: АЧХ и ФЧХ похожи то ли на ежа-псориазника, то ли лошадиный гребень с выломанными зубьями.

Единственно, что хорошо в «полячках» – их усилители для антенны. Собственно, они и не дают сим изделиям бесславно помереть. Усилители «поячек», во-первых, широкополосные малошумящие. И, что еще важнее – с высокоомным входом. Это позволяет при той же напряженности ЭМП сигнала в эфире подать на вход тюнера в несколько раз большую его мощность, что дает возможность электронике «выдрать» цифру из совсем уж безобразных шумов. Кроме того, вследствие большого входного сопротивления польский усилитель – идеальное УСС для любых антенн: что ни цепляй ко входу, на выходе – точно 75 Ом без отраженки и ползучки.

Однако при очень плохом сигнале, вне зоны уверенного приема, польский усилитель уже не тянет. Питание на него подается по кабелю, и развязка по питанию отнимает 2-3 дБ отношения сигнал/шум, которых может как раз и не хватить, чтобы цифра пошла в самой глубинке. Тут нужен хороший усилитель ТВ сигнала с раздельным питанием. Располагаться он будет, скорее всего, возле тюнера, а УСС для антенны, если оно требуется, придется делать отдельно.

Схема такого усилителя, показавшая почти 100% повторяемость даже при выполнении начинающими радиолюбителями, приведена на рис. Регулировка усиления – потенциометром Р1. Дроссели развязки L3 и L4 – стандартные покупные. Катушки L1 и L2 выполняются по размерам на монтажной схеме справа. Они входят в состав полосовых фильтров сигнала, поэтому небольшие отклонения их индуктивности не критичны.

Однако топологию (конфигурацию) монтажа нужно соблюдать точно! И точно также обязателен металлический экран (metal shield), отделяющий выходные цепи от прочей схемы.

С чего начать?

Мы надеемся, что и опытные мастера найдут в этой статье некоторое количество полезных им сведений. А новичкам, еще не чувствующим эфир, начинать лучше всего с пивной антенны. Автор статьи, отнюдь и отнюдь не дилетант в данной области, в свое время был немало удивлен: простейшая «пивнушка» с ферритовым согласованием, как оказалось, и МВ берет не хуже испытанной «рогатки». А что стоит сделать ту и другую – см. текст.

(2 оценок, среднее: 4,00 из 5)

Сказал(а):

А на крыше был приём удовлетворительный на Полячку. До телецентра у меня километров 70 – 80. Вот такие у меня проблемы. С балкона удаётся поймать с 30 каналов штук 3 – 4 и то с “кубиками”. Я иной раз смотрю телеканалы с интернета на компьютере в своей комнате, а жена в своей на телевизор не может нормально смотреть свои любимые каналы. Соседи советуют провести кабельное, но за него надо платить каждый месяц, а я уже и так плачу за интернет, а пенсия не резиновая. Всё её тянем, тянем и на всё не хватает.

Пётр Копитоненко сказал(а):

Поставить антенну на крыше дома не получается, соседи ругаются, что я хожу и ломаю рубероидное покрытие крыши и у них потом протекает потолок. Вообще то я очень “благодарен” тому экономисту, который получил себе премию за экономию.Придумал убрать с домов дорогостоящую двускатную крышу и заменить её плоской крышей прикрытой плохим рубероидом. Экономист получил денежки за экономию, а люди на последних этажах теперь всю жизнь мучаются. Вода течёт им на головы и на кровати. Они каждый год меняют рубероид, а он за сезон приходит в негодность. В морозную погоду он даёт трещины и дождевая вода и снеговая течёт в квартиру, даже если по крыше никто и не ходит!!!

Сергей сказал(а):

Приветствую!
Спасибо за статью, а автор-то кто (подписи не вижу)?
ЛПА по приведённой выше методике работает отлично, ДМВ 30 и 58 каналы. Проверено в городе (отражённый сигнал) и за городом, расстояния до передатчика (1 кВт) соответственно: 2 и 12 км примерно. Практика показала, что в диполе “В1” острой необходимости нет, а вот ещё один диполь перед самым коротким сказывается существенно, судя по интенсивности сигнала в %. Особенно в условиях города, где надо ловить (в моём случае) отражённый сигнал. только я сделал антенну с “КЗ”, так получилось, просто не оказалось подходящего изолятора.
В общем, рекомендую.

Василий сказал(а):

ИМХО: народ ищущий антенну для приема ЭЦТВ, забудьте про ЛПА. Эти широкодиапазонные антенны были созданы во второй половине 50-х годов (!!) прошлого века для того, чтобы находясь на берегах советской Прибалтики ловить забугорные телецентры. В журналах того времени это стыдливо называли «сверхдальним приемом». Ну очень любили на Рижском взморье ночью смотреть шведское порно…

В плане назначения тоже самое могу сказать про «двойные, тройные и т.д. квадраты», а также любые «зигзаги».

По сравнению с аналогичным по диапазону и усилению «волновым каналом» ЛПА более громоздки и материалоемки. Расчет ЛПА сложен, замысловат и похож скорее на гадание и подгонку результатов.

Если в вашем регионе ведется вещание ЭЦТВ на соседних ДМВ каналах (у меня 37-38) то лучшее решение разыскать в сети книгу: Капчинский Л.М. Телевизионные антенны (2-е издание, 1979) и изготовить «волновой канал» для группы каналов ДМВ (если у Вас вещание выше 21-41 каналов, то придется пересчитывать) описанный на стр 67 и далее (рис. 39, табл 11).
Если до передатчика 15 – 30км антенну можно упростить, сделав ее четырех – пять элементной, просто не устанавливая директоры Д, Е и Ж.

Для совсем близких передатчиков рекомендую комнатные антенны, кстати в той же книге на стр. 106 – 109 приведены чертежи широкодиапазонных комнатных «волнового канала» и ЛПА. «Волновой канал» визуально меньше, проще и изящней при большем усилении!

Нажимая кнопку «Добавить комментарий», я соглашаюсь с сайта.

Итак, представьте себе такую ситуацию: вечером Вы решили просмотреть свою любимую ТВ-программу, и вдруг телевизор перестал показывать. Либо другой случай: Вы приехали на дачу, уже приготовились к отдыху и опять та же ситуация – ни один канал не работает. Как поступить в таком случае? Ответ простой – нужно сделать антенну для телевизора своими руками, ведь вероятнее всего причина поломки именно в данном устройстве. Далее мы рассмотрим наиболее простые варианты создания, для которых потребуется минимум подручных средств и времени.

Идея №1 – Пивные банки в ход!

Такой вариант самодельной телевизионной антенны является наиболее простым и быстрым в изготовлении. Максимальное количество каналов, которое будет предоставлено в Ваше распоряжение — 7, но эта цифра может немного варьироваться в зависимости от региона.

Чтобы сделать антенну для телевизора из пивных банок, Вам понадобятся следующие материалы:

2 маленьких самореза, именуемых также «клопами»;
2 подготовленных пивных банки (пустые, вымытые и высушенные);
от 3 до 5 метров телевизионного кабеля (можно взять от вышедшего из строя устройства);
паяльник и олово (для лучшей фиксации контактов), наличие не является обязательным;
шуруповерт;
деревянный тремпель;
изолента либо скотч.

Все материалы найти в доме не будет проблемой, поэтому подготовив их сразу же переходим к делу.

Для того чтобы сделать самодельную антенну из банок, нужно выполнить следующие этапы:

Подготавливаем кабель. Сначала на расстоянии 10 см от края нужно сделать надрез и снять часть верхнего слоя изоляции. Открыв доступ к экрану, сворачиваем его в один виток. После этого срезаем средний изоляционный слой, оголяя тонкую медную жилу кабеля. Что касается второго конца проводника, там должен быть обычный штекер.
Подготавливаем банки. С емкостями, которые выступят в качестве приемника сигнала, сложностей также не возникнет. Сначала нужно подобрать оптимальные габариты пивных банок. Лучше использовать литровые, но если такие отсутствуют, неплохо справятся с задачей емкости объемом 0,5 и 0,75 литров.
Подводим контакты. На данном этапе скрученный экран кабеля закрепляется к одной банке, а сама медная жила к другой. Фиксация осуществляется клопами с помощью шурповерта. Для того чтобы сделать качество картинки на экране телевизора более высоким (качество передачи сигнала), рекомендуется зафиксировать провод не только клопами, но и с помощью паяльника (немного прихватить). Результат должен выглядеть так:
Собираем самодельную антенну для телевизора. Приемник сигнала готов, теперь делаем несущую конструкцию, которой у нас выступает тремпель. С помощью изоленты фиксируем емкости к тремпелю (как показано на фото). Обращаем Ваше внимание на то, что банки должны находиться строго на одной прямой, иначе самоделка не будет работать так, как хотелось бы.
Настраиваем антенну для телевизора. Теперь нужно поэкспериментировать с оптимальным расстоянием между банками, а также местом подвешивания устройства, чтобы самоделка ловила много каналов. Включаем ТВ и определяем, как именно должны располагаться приемники и где наиболее подходящее место для работы. На этом технология создания и завершается.

Как Вы видите, весь процесс довольно простой и не представляет ничего сложного. Оптимальное расстояние составляет 75 мм между торцами банок, а лучшее место установки – возле окна. В индивидуальных случаях расстояние между банками можно сделать больше или меньше.

Идея №2 – Используем проволоку

Еще один не менее хороший вариант, который целесообразно использовать в деревне – самодельная антенна из медной проволоки с усилителем.

Все что Вам нужно для изготовления, это:

усилитель (подойдет из старого устройства);
два куска проволоки по 180 см;
кусок металлической (либо деревянной) пластины 15*15 см;
электрическая дрель с набором сверл (либо сварочный аппарат);
маленькие болтики;
молоток;
железная труба;
телевизионный кабель подходящей длины.

Итак, чтобы самому сделать антенну для телевизора из медной проволоки, нужно выполнить следующие этапы:

Обратите внимание — на фото примерах и усилитель, и отражатель, и проволока покрыты краской. Окрашивание защищает конструкцию от коррозии и других неблагоприятных факторов, заметно продлевая срок службы самодельной антенны для телевизора.

Идея №3 – Домашнее HDTV устройство

Если первые 2 варианта работали на частоту не более 270 МГц, то следующий способ изготовления позволит Вам наслаждаться более качественной картинкой, т.к. диапазон сигнала может достигать до 490 МГц. Единственная деталь, которая вряд ли найдется среди домашних мелочей, это согласующий трансформатор с 300 на 75 Ом. Его нужно будет купить заранее, если Вы решите самостоятельно сделать антенну для телевизора в качестве эксперимента и усовершенствования своих навыков. Хотя существует инструкция по изготовлению самодельного трансформатора, можете найти и воспользоваться ею.

Из материалов Вам понадобятся:

Скотч
Картон
Канцелярский нож
Фольга
Степлер
Ножницы
Маркер
Рулетка

Подготовив весь этот школьный набор, переходим к делу!

Для начала необходимо зарисовать (либо распечатать на компьютере) данную схему:

Теперь, согласно схеме вырезаем все запчасти, в том числе и необходимые куски фольги:

После этого нужно сделать рефлектор размерами 35*32,5 см (высота и ширина). Одну из сторон заклеиваем фольгой.

Посередине вырезаем два одинаковых прямоугольника, которые необходимы для того, чтобы полностью собрать уловитель сигнала самодельной антенны для телевизора. Прямоугольник должен быть длиной 3,5 см, его назначение – выдержать расстояние между рефлектором и вспомогательными деталями.

Приклеиваем запчасти на прямоугольник, и когда картонная самоделка застынет, сверлим отверстия под телевизионный кабель.

Подключаем трансформатор и вставляем кабель в штекер. Более мощная антенна для телевизора готова к использованию! Тут же следует отметить, что данный вариант самоделки подойдет только для комнатного использования, т.к. бумага быстро испортиться на улице.

Еще один вариант мощного устройства, сделанного в домашних условиях:

Идея №4 – Квартирный вариант

Существует еще один способ сделать мощную антенну для телевизора из подручных средств, которая подойдет как для уличного, так и квартирного пользования.

Для изготовления устройства Вам понадобятся следующие материалы и инструменты:

4-х метровый провод из меди, сечением 4 мм.кв;
доска произвольной толщины, длиной 55 см и шириной 7 см;
саморезы по дереву;
линейка либо рулетка;
простой карандаш;
шуруповерт;
паяльник;
штекер.

Итак, сначала согласно чертежу высверливаем отверстия в доске:

Потом переносим данные чертежа на доску и засверливаем в соответствующих местах крепления.

Далее провод из меди необходимо разрезать на 8 кусков по 37,5 см.

Посередине каждого из 37,5-сантиметровых отрезков необходимо снять изоляцию (как показано на картинке).

Отрезаем еще 2 медных отрезка провода длиной по 22 см и условно делим их на 3 равных части, при этом в точках перегиба, опять-таки, снимаем изоляцию.

Гнем подготовленную проволоку в оголенных местах. Обращаем Ваше внимание на то, что у тех отрезков, которые сгибаются напополам, расстояние между концами нужно сделать 7,5 см (оптимальное значение для приема сигнала самодельной телевизионной антенны).

Далее крепим к готовой самоделке штекер, а к нему уже подсоединяем телевизионный кабель.

На этом процесс изготовления заканчивается. Выбираем подходящее место и устанавливаем устройство.

Вот мы и предоставили наиболее простые инструкции. Надеемся, что теперь Вы знаете, как сделать домашнюю ТВ антенну своими руками! Обращаем Ваше внимание на то, что сегодня в интернете можно найти множество других вариантов, в которых изобретатели обходятся без банок и проволоки. Из остальных подручных средств часто используются медные трубки, алюминиевые диски и электроды. Преимущество перечисленных нами вариантов — такие антенны для телевизора Вы можете быстро сделать своими руками, не потратив на это весь вечер.

Похожие материалы:

Наглядная видео инструкция по созданию простой антенны из банок

Сборка цифровой антенны из ТВ кабеля и картонной коробки

HDTV антенна из подручных средств

Нравится(0 ) Не нравится(0 )

В настоящее время почти всё телевизионное вещание перешло на трансляцию в дециметровом диапазоне. Это обусловлено тем, что волны этого диапазона малочувствительны к влиянию внешних помех и оборудование, применяемое для обеспечения трансляции в этом диапазоне, обладает невысокой стоимостью . В качестве диапазона для использования цифрового телевидения Т2 был выбран именно он.

Дециметровые волны (ДМВ) располагаются в диапазоне радиоволн, имеющих длину волны от одного метра до 10 см, и лежат в частотах от 300 МГц до 3 ГГц. Для приёма ДМВ применяются широкополосные антенны направленного действия они могут осуществлять приём телетрансляций на удалении 60-70 км от телецентра.

Особенности приёма ДМВ

Необходимо понимать, что чёткого различия между профессиональными и домашними антеннами не существует. Профессиональные антенны для телевизионного режима имеют узкую диаграмму направленности, а значит и больший коэффициент усиления. Благодаря этому они имеют более усложнённую , с множеством элементов конструкцию, чем домашние.

Перечислим основные части, из которых состоит антенна:

фидер;
рефлектор;
вибратор;
директор.

В первую очередь на качество приёма оказывает влияние рельеф местности . Различные барьеры, возникающие на пути прохождения сигнала, ослабляют его уровень или не дают его распространению. В зоне отсутствия прямой видимости антенны нередко настраивают на отражённый сигнал и из-за этого приходится применять различного вида активные усилители и согласователи.

В близости от передатчика антенна может ставиться внутри помещения или снаружи. В отдалении, конечно, нужно ставить снаружи: на стену, балкон, крышу, мачту. Обычно в удалении от ретранслятора антенна размещается на высоте 8-15 м на мачте.

Симметрирование антенн

Симметрирующие устройства устраняют попадание токов радиочастоты на внешнюю площадь наружного проводника (оплётки) коаксиального провода. Подключать без такого устройства нельзя, так как это приводит к искривлению диаграммы направленности антенны и уменьшению помехоустойчивости приёма. Когда входное сопротивление антенны отличается от волнового сопротивления провода, то такое устройство применяется и как согласующее.

Согласующее устройство для антенны своими руками выполнить несложно. Обычно применяют четвертьволновой мостик или волновое U-колено. Мостик представляет собой двухпроводную короткозамкнутую линию с величиной длины Lcp/4, подключённую к зажимам вибратора. Мостик состоит из двух трубок, изолятора и короткозамкнутого шунта. Через одну из трубок (например, левую) пропускается кабель. Внешний проводник (оплётка) подключается к левой трубке вибратора и левой трубке мостика, центральный контакт - к правой трубке вибратора .

Волновое колено выполняется из кабеля и состоит из двух отрезков с волновым сопротивлением 75 Ом, соответственно длиной Lc/4 и Lc/3, где Lc средняя длина волны в кабеле. Выдерживать определённое расстояние между кабелями не нужно. Рабочая полоса частот составляет 12- 15 процентов.

И также может использоваться проволочный трансформатор . Он трансформирует входной импеданс антенны в импеданс равный 73 Ом. Две пары катушек трансформатора намотаны поочерёдно на двух каркасах диаметром 5- 7 мм. Намотка непрерывная, в два провода. Промежуток между каркасами 15-20 мм. Монтаж выполняется на металлической плате, к концам которой припаиваются оплётка фидера и концы обмоток.

Проволочная антенна

Самую простую конструкцию можно выполнить из куска медной проволоки . Такая антенна представляет собой петлевую рамку, которая состоит из двух разделённых зазором проводников. В случае использования мачты, крепление осуществляется с помощью изоляционной пластины, например, гетинакс, покрытый лаком или текстолит. Место подключения кабеля при использовании на улице следует закрыть от прямого попадания атмосферных осадков.

Основная операция будет заключаться в расчёте длины петли. Для этого необходимо знать частоту передачи эфирного сигнала. Длина волны, соответствующая несущей частоте изображения f, вычисляется по формуле L = 300/f. Например, для частоты 600 МГц это значение будет L = 300/600= 0,5 м. То есть длина петли составит 50 см.

Алюминиевый диск

Для изготовления нам понадобится:

алюминиевый диск толщиной 1 мм;
печатная плата из стеклотекстолита толщиной 1 мм;
согласующий трансформатор;
кабель с волновым сопротивлением 75 Ом.

В алюминиевом диске диаметром 356 мм, с отверстием посередине с диаметром 170 мм, делается пропил 10 мм. Вместо выпиленного куска устанавливается печатная плата, к которой припаивается согласующий трансформатор. Вместо него можно установить усилительное устройство, взятое из комплекта, идущего с польской антенной.

Волновой канал

Несложная по конструкции высокоэффективная антенна направленного действия, которая может быть использована практически во всём диапазоне телевизионного вещания. Антенна представляет собой активный полуволновой вибратор (обычно петлевой), рефлектор из нескольких директоров, укреплённых на основании стрелы, зафиксированные скобами или сваркой. Вибратор со стрелой закрепляется на мачте. Соединение кабеля и симметрирующе-согласующего U образного колена к активному вибратору производится с помощью специальной коробки.

Полуволновое колено выполняется из отрезков коаксиального кабеля длиной равной средней длины волны поделённой на два. U-колено является сразу как симметрирующим устройством, так и трансформатором сопротивлений: оно изменяет входное сопротивление петлевого вибратора 292 Ом до 73 Ом, что даёт возможность обеспечить согласование вибратора с фидером. Оплётки кабеля колена нужно спаять между собой, а также с оплёткой фидера. Длина отрезка используемого провода примерно будет около 185 мм.

Расчёт

ДМВ антенны вибраторы изготавливаются из трубок диаметром от 14 до 25 мм, несущую стрелу 18-35 мм. Мачта может быть изготовлена из трубок диаметром 40-50 мм, со стенкой 3-4 мм или деревянного бруса 60×60 мм.

Расстояние между элементами устройства можно рассчитать в специально созданных для этого программах: Antwu 15, 4K6D и т. п. Эти утилиты русифицированные , разобраться будет нетрудно.

Зигзагообразное устройство

Несложная в изготовлении антенна широкого диапазона. Работает в двукратной полосе частот. Конструкция представляет собой две вертикальные рейки, закреплённые на диэлектрической стойке. На верхнем и нижнем конце стойки крепят стальные планки. Планки такого же вида, но через изоляционные шайбы, закрепляют на концах реек. На стойке между рейками располагают непроводящую пластину, на которой установлены две пластины из проводника .

Кабель диаметром 3-4 мм соединяют со стальными планками. Его также подпаивают к нижней планке. Провод прокладывают параллельно стороне внутреннего кабеля нижней рамки и припаивают к планкам (оплётку - слева, центральный проводник справа).

Для упрощения конструкции можно использовать только один ромб, зигзаг. Размер такого ромба составит 340×340 мм. Расстояние между двумя металлическими планками в центре ромба берут около 10 мм. В качестве материала применяют алюминиевые, медные или латунные трубки, или полоски шириной 6-10 мм.

Усилитель

Для улучшения приёма телевизионного эфира часто применяют антенну с активным усилителем сигнала. Обычно такой усилитель не нуждается в настройке и выполняется на малошумящих транзисторах с усилением около 20 дБ.

Для того чтоб изготовить усилитель ТВ сигнала своими руками, понадобится печатная плата и следующий перечень радиоэлементов:

Резисторы: R1, R5-220 Ом; R2, R6-8,2 кОм; R3-3,3 кОм; R4, R8-22 Ом; R7- 1,5 кОм.
Конденсаторы: C1-0,01 мкФ; C2, C4, C6-220 пФ; C3, C5-100 нФ.
Транзисторы: VT1, VT2 S790T.

Схема антенного усилителя для телевизора своими руками будет выглядеть так:

https://masterkit.ru/images/magazines/3_SH3 04 .gif

Усилитель выполнен на транзисторах S790T по схеме с общим эмиттером и имеет две корректирующие цепочки R1, C3 и R5, C5. Устройство собирается на двух усилительных каскадах. Центральная жила входного кабеля подпаивается на вход конденсатора C2, а оплётка экрана на общую землю. Усиленный сигнал снимается с выхода конденсатора C6.

Усилитель для антенны распаивают на отдельной независимой плате, радиоэлементы на ней устанавливаются навесным способом. Крепят плату посередине антенны, такое расположение позволяет эффективно принимать сигнал.

Рамочная антенна

Самодельное устройство будет состоять из следующих элементов:

алюминиевые полосы размером 320 мм;
мачта;
рефлектор;
усилительное устройство;
кабель.

Вначале собирается рамка из четырёх полос. Крепление между собой осуществляется с помощью винтов. В середину рамки устанавливается крестовина. От центра каждая часть крестовины укорачивается на 5 мм. Ближайшие друг к другу части обрезанных пластин соединяются проводником, образовывая два внутренних, разделённых квадрата. К этим пластинам припаивается кабель, к одной центральная жила, к другой оплётка. Далее антенна устанавливается на мачте, и крепится усилитель.

Логопериодическая

Такая антенна выделяется хорошим согласованием с коаксиальным кабелем и узкой диаграммой направленности, что позволяет принимать телевизионный сигнал на значительном удалении.

Антенна состоит из двухпроводной симметрично распределённой линии, образованной из одинаковых трубок, лежащих параллельно друг другу. На эти трубки устанавливаются полувибраторы в количестве семи штук, при этом направление их чередуется на противоположное относительно предыдущего.

Кабель с волновым сопротивлением 75 Ом прокладывается в одну из линий, концы труб в месте входа фидера соединяются пластинкой из проводника. Экран кабеля распаивается при его выходе из линии, а центральная жила припаивается к лепестку, установленном на заглушке другой трубы. Расстояние между вибраторами выбирают от начала 80, 94,77, 63, 52, 43, 35 мм, а их размер соответственно 160, 131, 107, 88, 72, 60, 49 мм.

Польская

Если выполнить самостоятельно усилитель нет возможности или желания, можно приобрести готовый. Особой популярностью пользуются те, что стоят в так называемых польских антеннах, например, фирмы Sowar. Польская антенна работает в широкополосном диапазоне, т. е. может принимать дециметровый и метровый сигнал. Однако, в том виде в котором она есть, она не очень приспособлена для приёма цифрового телевидения DVB-T, поэтому для её использования рекомендуется выполнить доработки.

Всё дело в том, что входное сопротивление усилителя выше сопротивления антенны. Для начала убираем длинные метровые активные вибраторы или укорачиваем их до размеров дециметровых, затем удаляем полотно рефлектора от активных вибраторов. Таким образом, изменяется сопротивление антенны. Из усилителя желательно выпаять и узел согласования, кольцо из феррита. Это поможет расширить диапазон, увеличит сопротивление, изменит частотную характеристику.

Баночная

Эта оригинальная антенна, которую просто сделать самостоятельно, не уступит по параметрам логопериодической антенне. Собирается из двух консервных банок. Банки берутся размерами 75×95 мм. С помощью двух полосок стеклотекстолита банки соединяются путём пайки. Одна полоска сплошная, а на второй делается разрыв в который подпаивается кабель. Принцип работы её основан на свойстве симметричного широкополосного вибратора, за счёт чего она обладает большим коэффициентом усиления.

Рассмотренные виды антенн без проблем можно подключать к всевозможным приставкам для приёма цифрового телевидения и даже фм диапазона.

Отличительная особенность ЛПА это очень широкий рабочий диапазон частот: отношение максимальной длины волны принимаемого сигнала к минимальной выходит более десяти. Во всем интервале обеспечивается отличное согласование ЛПА с фидером, а коэффициент усиления при этом практически не изменяется.

Внешний вид антенны показан на рисунке выше. Полотно логопериодической антенны образовано собирательной линией в виде двух металлических труб, расположенных одна над другой, к которым крепятся плечи вибраторов так, что левое плечо первого вибратора соединено с верхней трубой собирательной линии, а правое плечо того же вибратора закреплено к нижней трубке. У второго вибратора, все наоборот, левое плечо соединяется с нижней трубой, а правое - с верхней. Схематически эта конструкция показана на рисунке ниже, где сплошными линиями показаны плечи вибраторов, соединенные с верхней трубой, а штриховой линией - с нижней.

Рабочая полоса частот логопериодической антенны со стороны максимальных длин волн зависит от размеров самого длинного вибратора, а со стороны минимальных длин волн - от размеров самого короткого. При этом, вибраторы вписаны в равнобедренный треугольник с углом при вершине (альфа) и основанием, равным самому длинному вибратору. ЛПА ориентируется в пространстве так, чтобы вершина равнобедренного треугольника была направлена в сторону передатчика. Для логарифмической структуры полотна ЛПА должно строго соблюдаться равное соотношение между длинами соседних вибраторов и расстояниями от них до вершины. Это соотношение называется периодом структуры t:

В2/В1=ВЗ/В2=...=А2/А1=АЗ/А2=...=t

Т.е, размеры вибраторов и их расстояния от вершины равнобедренного треугольника снижается в соответствии с законом убывающей геометрической прогрессии со знаменателем, равным t. Характеристики антенны задаются периодом структуры и углом при вершине треугольника. Чем более маленький угол (и чем больше структурный период t (который всегда будет ниже единицы), тем выше коэффициент усиления антенны и ниже уровень боковых и задних лепестков диаграммы направленности. Но при этом существенно возрастает количество вибраторов структуры и длина ЛПА, и следовательно масса и габариты. Поэтому при выборе угла и периода требуется выбирать компромиссный вариант. В основном угол альфа выбирается в интервале от 30 до 60°, а период структуры от 0,7 до 0,9.

Подключение фидера к антенне осуществляется без специального согласующего устройства. 75 Омный Кабель помещается внутрь нижней трубы со стороны заднего конца А и выходит уже с конца Б.Оплетка фидера припаивается к нижней трубке, а центральная жила - к концу верхней. В зависимости от длины волны сигнала в структуре ЛПА возбуждается, как минимум, несколько вибраторов, размеры которых ближе всего к половине длины волны сигнала. Поэтому конструкция по принципу действия напоминает несколько соединенных антенн типа "Волновой канал", каждая из которых имеет вибратор, директор и рефлектор. На каждой длине волны принимаемого сигнала возбуждается только одна тройка вибраторов, а остальные настолько расстроены, что не оказывают существенного воздействия на работу ЛПА. Из-за этого, коэффициент усиления ЛПА оказывается ниже, коэффициент усиления конструкции типа "Волновой канал" с тем же самым количеством компонентов, но зато полоса пропускания будет намного шире.

Как видим для достижения широкодиапазонности применяется принцип взаимной расстройки компонентов ЛПА - аналогично тому как в широкополосных ВЧ усилителях расширение полосы пропускания осуществляется взаимной расстройкой колебательного контура. Для данной конструкции ЛПА является постоянным произведение коэффициента усиления на полосу пропускания. Чем больше полоса пропускания, тем ниже коэффициент усиления при данных габаритах конструкции.

Рассмотрим конструкцию самодельной ЛПА, имеющей 10 вибраторов и рассчитанной на работу в диапазоне метровых каналов аналогового телевидения, размеры конструкции сведены в таблицу:

В советские времена приобрести готовую и качественно сделанную телевизионную антенну было совсем непросто, так что многие народные умельцы пытались изготавливать их самостоятельно. У них получались вполне приличные образцы антенных изделий, сравнительно хорошо принимающие эфирный сигнал дециметровой длины (смотрите рисунок ниже).

В настоящее время всё кардинально изменилось, а цифровое телевидение постепенно начало вытеснять аналоговое. Однако качественная дмв антенна, нормально работающая в удалённых регионах страны, по-прежнему остаётся востребованной у любителей и профессионалов.

Современное цифровое телевещание

Преимущества диапазона ДМВ

В последние годы в секторе эфирного телевещания наблюдаются заметные перемены, оказывающие определённое влияние на то, какая антенна дециметрового диапазона оптимально подходит для отдалённых районов. Особо важно, что сегодня практически всё телевещание ориентировано на цифровой ДМВ диапазон, для перекрытия которого потребуются те же дециметровые антенны.

Одна из причин, по которым этим частотам отдаётся предпочтение, – хорошо известный всем экономический фактор. Дело в том, что современное оборудование передающих станций, а также волновые каналы (фидеры) и антенны сильно подешевели. Добавим к этому снижение расходов на обслуживание передающих систем и других станционных устройств.

Помимо этого, антенны дмв диапазона в комплекте с соответствующей цифровой аппаратурой обеспечивают следующие преимущества:

Если применять дмв антенну в личных целях, то удаётся принимать сигнал даже в удалённых от городской черты местах, считающихся ранее недоступными;
В отдалённых районах перекрытие диапазона обеспечивается за счет мощности передатчиков без необходимости применения ретрансляционных вышек;
Ещё одно достоинство приёмников этого класса – низкая чувствительность цифрового ДМВ сигнала к помехам.

Обратите внимание! У цифрового сигнала имеются определённые недостатки, чаще всего проявляющиеся при наличии в передающем тракте каких-либо рассогласований.

Следствием этого является появление характерных разрывов в изображении при его достаточно высоком качестве. Причиной таких нарушений могут стать заметные искажения по фазе, вызванные отклонениями характеристик тракта от нормы.

Особенности ДМВ антенн

Современная дмв антенна отличается от своих предшественниц тем, что на первое место начинают выходить её индивидуальные качества (прежде всего, усиливающий эффект). Поэтому она может применяться практически на любом (в пределах прямой видимости) удалении от передающей станции. При использовании такой антенны за счёт обработки сравнительно слабых сигналов в усилительной приставке удаётся добиться высокого качества изображения. Основные параметры приёмно-усилительного тракта задаются следующими техническими требованиями:

Его амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) должна быть по возможности равномерной во всей полосе принимаемых частот (смотрите график на рисунке ниже);

Наличие на ней небольших провалов и пиков не должно приводить к появлению фазовых искажений и разрывов в изображении;
Электронную часть приёмного тракта необходимо согласовывать с фидером во всём диапазоне принимаемых частот.

При соблюдении этих условий антенна для цифрового тв не нуждается в дополнительных устройствах, обеспечивающих её адаптацию к местным условиям приёма.

Самодельные антенны

Непосредственно перед тем, как сделать дециметровую антенну своими руками, следует разобраться с существующими её видами, доступными для самостоятельного изготовления.

Согласно накопленному радиолюбителями опыту, под указанную категорию подходят следующие типы приёмных устройств:

Так называемая всеволновая антенна, характеристики которой практически не зависят от частоты принимаемого сигнала;
Специальное изделие с логопериодическим диапазоном, обладающее нелинейными параметрами;
Антенна Z-типа (фото ниже).

Первое из этих изделий отличается особой простой изготовления; она может применяться для приёма сигнала в загородных условиях (при отсутствии сильных помех). Всеволновая комнатная антенна также прекрасно справляется с обработкой аналогового сигнала, но только, если станция не слишком удалена от приёмника.

Дополнительная информация. В отличие от устройств рассматриваемого нами типа, антенна мв, например, из-за большой длины волны принимаемого сигнала в домашних условиях изготавливается с большим трудом.

Изделия с логопериодической частотной характеристикой также можно отнести к несложным в изготовлении вариантам. Они прекрасно согласуются фидерной линией в охватываемом ими диапазоне и одновременно не пропускают (фильтруют) все сторонние сигналы. Обладая характеристиками среднего уровня, такие приёмные конструкции также неплохо зарекомендовали себя в городских условиях.

Зигзагообразные, или Z-антенны, в дециметровом исполнении выглядят более миниатюрными, чем в метровом. Они намного эффективнее всех рассмотренных образцов и могут применяться даже при сравнительно плохом качестве сигнала.

Важно! Получить идеальное согласование с фидером (обеспечить требуемую симметрию) удаётся за счёт использования особой конструкции антенн, при которой определённые точки диполей располагаются в волновых узлах с нулевым потенциалом.

Более подробно ознакомиться с конструкцией такой антенны можно по адресу https://remstroysam.ru/ .

Параметры самодельной антенны

Любая дециметровая антенна, своими руками изготавливаемая в домашних условиях, должна предварительно просчитываться по её допустимым параметрам и характеристикам. Точное их описание потребует от исполнителя знания основ электродинамики и высшей математики, что совсем необязательно для наглядного представления.

Для этого достаточно приблизительных, но понятных по смыслу определений (смотрите рисунок ниже).

Из рисунка видно, что эффективная зона чувствительности ДМВ антенн представляется в виде разнонаправленных лепестков, а их характеристики выражаются через размеры основного, бокового и тыльного лепесткового образования.

При данном подходе вводятся следующие рабочие показатели:

Коэффициент усиления – отношение пиковой величины сигнала, наводимого в антенне по направлению основного лепестка к эталонному значению для кругового полуволнового диполя (КУ);
Коэффициент действия в определённом направлении – отношение угла приёма сигнала по всей сфере действия антенны (360 градусов) к тому же показателю для основного лепестка (КНД);
Коэффициент защиты – отношение энергии, попадающей на антенну с основного направления к тому же параметру для бокового или тыльного лепестка (КЗ).

Обратите внимание! Существуют типы антенн, у которых КУ и КНД никак не связаны между собой (например, специальные разведывательные устройства с высокой степенью направленности, но малым усилением).

Но встречаются и такие модели (Z-антенны, в частности), у которых невысокий КНД сочетается с большим усилением.

Особенности самостоятельного изготовления

Прежде чем собрать антенну дмв своими руками, во всех элементах которой циркулируют высокочастотные токи полезного сигнала, следует ознакомиться с нюансами их сборки. Особенности этих процедур выражаются в следующих требованиях.

Во-первых, все соединения металлических составляющих самодельных изделий должны осуществляться только методом пайки или на сварку.

Полезное пояснение. Необходимость в качественном сочленении направляющих и диполей объясняется тем, что на открытом воздухе плохие контакты быстро разрушаются и влекут за собой резкое ослабление принимаемого сигнала.

Особое внимание надёжности контакта должно уделяться при формировании узлов с нулевым потенциалом поля. Согласно теоретическим выкладкам, в них наблюдаются пиковые значения токов, в конечном счёте, определяющие качество работы приёмного устройства. Вот почему эти места конструкции выполняются в виде изгиба, сделанного из цельной заготовки металлической трубки.

Во-вторых, перед тем, как сделать антенну, важно обратить внимание на качество соединения её конструкции с подводящим кабелем. Дело в том, что как оплетка, так и центральная жила современных коаксиальных кабелей обычно изготавливается не из меди, а из недорогих сплавов, устойчивых к коррозийному разрушению. При этом они паяются с большим трудом, а если их перегреть, могут разрушиться. Именно поэтому для работы с ними должен применяться паяльник мощностью до 40 Ватт и легкоплавкий припой в сочетании с пастообразным флюсом.

Обратите внимание! В процессе пайки особо экономить на пасте не следует, так как под её воздействием припой начнёт моментально растекаться по жилам оплетки (под слоем разогретого до кипящего состояния флюса).

Третьим условием получения качественной антенны является необходимость внимательно следить за размерами монтируемых диполей и порядком их следования в линейке лучевых направляющих. Далее будет рассмотрен порядок изготовления антенн каждого из перечисленных ранее классов.

Особенности изготовления

Вариантов изготовления такого изделия существует очень много. Для сборки простейшего из них потребуются следующие вполне доступные детали:

Две металлические пластинчатые заготовки треугольной формы;
Пара выбранных по размеру конструкции деревянных реек;
Набор медных проволочек, покрытых слоем защитной эмали (общий вид изделия и его схема на рисунке ниже).

Для нормальной работы такой антенны диаметр проволок большого значения не имеет; при этом расстояние между их крайними точками выбирается равным примерно 20-30 мм. Зазор между двумя металлическими пластинами с припаянными к ним ответными концами медных проволок в изоляции – 10 мм.

Дополнительная информация. Металлические пластины могут быть изготовлены в виде квадрата, сделанного из стеклотекстолита со слоем медной фольги с одной из сторон (иногда по слою меди вырезаются правильные треугольники).

Ширина полученной таким образом антенны будет равна ее высоте, а полный угол раскрытия полотен составит 90 градусов. Порядок прокладки подводящего провода изображён на том же рисунке, а желтым цветом на нем помечена точка так называемого «нулевого» потенциала.

Припаивать медную оплетку из коаксиального кабеля к рабочему полотну (пластинке) совсем не обязательно – её достаточно туго подвязать к ней, а появившаяся при этом ёмкость может использоваться в качестве согласующей.

Собранная таким образом всеволновая антенна может быть растянута в оконном проёме при его размере около 1,5 метра. Она способна принимать сигнал в полосе метровых и ДЦМ волн практически со всех направлений. Основным преимуществом этой конструкции является то, что вращать её с целью оптимальной настройки на передающую станцию совсем не требуется.

Её недостаток – малый (практически единичный) КУ и вовсе нулевой КЗД, что исключает возможность использования этой самоделки вне зон уверенного приема.

Логопериодическая антенна (ЛПА)

Этот вид антенных устройств выполняется в виде несущего основания (его называют собирающей линейкой), на котором поочерёдно размещаются половинки приёмных диполей. Последние представляют собой отрезки проволок с длиной, кратной одной четвертой рабочей волны, размеры и расстояние между которыми меняются по логопериодическому закону (как это указано на рисунке ниже).

Электрическая схема такой антенны достаточно проста, но обсчёт параметров её составляющих займёт слишком много времени и места. По этой причине всех желающих более подробно ознакомиться с порядком её конструирования, направляем по уже приведённому выше адресу.

Единственное, что следует отметить при проведении подготовительных работ, – это необходимость выбора одного из следующих вариантов:

Изделие с уже настроенной приёмной линейкой (с КЗ у самого дальнего от подводки кабеля конца);
ЛПА с ненастроенной (свободной) лучевой основой, которой отдаётся предпочтение при приёме цифрового сигнала.

Второй вариант хорош ещё тем, что в этом случае параметры согласования с кабелем (входное сопротивление тракта, в частности) не зависят от частоты.

Антенна Z-типа

Зигзагообразная конструкция, или проще «зигзаг» (её ещё называют антенной Харченко) относится к категории широкополосных приёмников сигнала. В ДМВ диапазоне её удаётся сделать небольшой по размерам и легко размещаемой внутри помещений.

Особо удобна эта конструкция в удалённых от города районах и населённых пунктах, где нередко возникает необходимость приёма с разных направлений. Коэффициент перекрытия принимаемых частот составляет у неё порядка 2,6-2,7. Антенна Харченко достаточно сложна для изготовления своими руками, поскольку также требует проведения большого объёма расчётов.

Желающим ознакомиться с её конструкцией более подробно советуем обратить внимание на источники, указанные в конце обзора.

Дополнительная информация. Одной из разновидностей зигзагообразной конструкции является ромб, основной контур которого делается из медных трубок или полос алюминия толщиной 6 мм. Внешний вид этой разновидности на рисунке ниже.

Наиболее часто этот вариант ДМВ антенны востребован при приёме цифрового сигнала.

Антенна типа «волновой канал»

Конструкция типа «ЯГИ» (в переводе с английского «антенна волновой канал») состоит из ряда пассивных и активных вибраторов, расположенных вдоль линии излучателя параллельно один другому. С её видом можно ознакомиться на следующем рисунке.

Подводящий телевизионный кабель подключается только к активным вибраторам, вследствие чего из-за рассогласования уменьшается волновое сопротивление приёмного тракта. Для поддержания коэффициента усиления на нужном уровне активные вибраторы выполняются в виде петли с сопротивлением порядка 300 Ом. Суммарное значение этого параметра для всего комплекта активных и пассивных элементов после ряда соответствующих действий становится равным 75 Ом, что удовлетворяет требованиям согласования.

Для изготовления ДМВ вибраторов волнового канала потребуется порядка 16-ти металлических трубок диаметром от 6 до 10-ти мм. Все эти элементы должны соединяться на сварку с основной стрелой излучателя в точках нулевого потенциала. При этом в качестве основания стреловидной направляющей может быть выбран любой материал, включая полипропиленовые трубки.

Важно! Для получения высокого усиления элементы конструкции такой антенны должны идеально согласовываться с параметрами подводящего кабеля.

В качестве естественного элемента согласования допускается брать петлю, вырезанную из куска коаксиального кабеля для телевизора. Её расчётный размер выбирается равным половине рабочей длины волны.

В заключительной части обзора отметим, что существуют и другие, отличные от рассмотренных, варианты антенн, чертежи и схемы которых вполне подходят для самостоятельной сборки. Но для каждого конкретного пользователя подойдут лишь те из них, что соответствуют его возможностям и уровню подготовки.