Еще одна самоделка, для скучающих дома
Понадобилась пара антенн для цифры, в местах «не самого лучшего приема»… пошел по магазинам (это было еще до самоизоляции 
— если относительно бюджетно, то полное Г. Более дорогое внешне прилично, но как работает под вопросом.
Решил замутить самоделку. Как-то стремно было «крутить» антенну из отрезка кабеля, (хотя по слухам работает) -хотелось чего-то простого, но более приличного и продвинутого
На самом деле, изготовленная мною не кардинально сложнее, но как-то «солиднее» что ли. Да и результаты ее проверки весьма воодушевили, поэтому решил набросать небольшое описание что и как, вдруг еще кому покажется полезным 
… если даже мои уличные котики имеют «нормальную» антенну на своем домике, как же самому быть без антенны?!
Проволока еще не вся закончилась, сейчас что-нибудь соберем!
В описываемых местах, ранее у меня использовались самодельные широкополосные логопериодические антенны, еще со времен «начала перестройки» наверное Они неплохо работали в аналоге и не только на ДМВ, но «цифра им, почему-то, оказалась не по зубам». Не особо вникал в суть причин, снял их и стал размышлять, чем заменить. Вот одна из них, ждет места на «мусорке»
Немного истории
В начале 60-х годов прошлого века, нашим соотечественником, Харченко К. П. была разработана простая плоская зигзагообразная антенна с хорошими характеристиками.
Авторское свидетельство № 138277 на изобретение под названием «Диапазонная направленная антенна» Константину Павловичу Харченко было выдано в 1961 г. (по его заявлению от 16 июня 1960 г.). В том же году были опубликованы материалы в журнале «Радио» для повторения радиолюбителями.
Антенна не критична к материалам и размерам при изготовлении, имеет простое хорошее согласование с кабелем снижения, в ней удачно сочетаются кратные элементы синфазной антенной решётки с одной точкой питания.
Варианты установки АПРА
Установка АПРА должна осуществляться с соблюдением следующих требований:
- обеспечение надежного закрепления радиоприемного устройства на автомобиле, не допускающего смещения при воздействии различных механических нагрузок (ветровой, изгибной и т.п.);
- обеспечение плотного контакта с кузовом, выполняющим роль массы, что существенно уменьшает уровень помех и улучшает качество сигнала.
Все варианты установки приемной радиоантенны сводятся к трем основным методикам фиксации АПРА на автомобиле:
- врезному креплению с использованием сквозного отверстия, просверленного в крыше или другой части кузова;
- магнитному креплению, использующему магнитную подошву антенны;
- штыревому креплению, представляющему собой механическую фиксацию прута антенны для автомагнитолы на специальном кронштейне типа струбцины.
Врезное крепление АПРА
В сквозное отверстие вставляется крепежная шпилька основания радиоантенны, на нее изнутри салона накручивается гайка. К достоинствам методики «врезного крепления» отосят:
- прочность закрепления прибора, снижающую вероятность его похищения;
- стабильность рабочих параметров антенно-фидерной системы после монтажа.
Из недостатков отмечают следующее обстоятельство: края просверленного отверстия являются очагами коррозии металлического кузова, поэтому рекомендуется использовать штатные технологические отверстия.
Важно! В зоне крепления необходимо зачистить металл от краски, чтобы обеспечить надежный токопроводящий контакт гайки, как элемента антенны, с металлом кузова автомобиля. На рис
ниже показаны основание антенны со шпилькой и отверстие в крыше автомобиля, подготовленное для установки АПРА
На рис. ниже показаны основание антенны со шпилькой и отверстие в крыше автомобиля, подготовленное для установки АПРА.
Основание антенны для врезного крепления
Магнитное крепление АПРА
Магнитное крепление антенны обеспечивается магнитами, расположенными в ее основании – подошве. Магниты можно приобретать отдельно от антенного устройства. Наиболее востребованы магниты диаметрами от 90 до 170 мм. Устойчивость АПРА напрямую зависит от диаметра магнита.
Крепление антенны к магниту осуществляется через два вида разъемов:
- DV-разъем адаптирован под большинство антенных систем и допускает регулировку угла установки;
- PL-разъем более надежный в части соблюдения строгой вертикальности установки.
На рис. ниже показаны магнитные крепления антенн с DV и PL-основаниями.
Магнитные крепления антенн с DV и PL-основаниями
К достоинствам магнитного способа крепления относят следующие моменты:
- легкость выполнения установки либо демонтажа;
- обеспечивается сравнительно высокая устойчивость АПРА при соблюдении оптимального размера магнитного основания;
- емкостная связь магнитного основания с металлом кузова создает своеобразную имитацию «массы», необходимую для работы приемной антенны;
- возможность перемещений при настройке аппаратуры.
Из недостатков отмечают:
- низкую прочность фиксации на кузове;
- легкость похищения;
- возможность сдвига, что приводит к необходимости проведения дополнительных подстроек.
Штыревое крепление АПРА
Для технической реализации штыревого крепления на выступающей части автомобильного кузова (крыло, багажник и т.п.) устанавливается кронштейн-струбцина, зажимные болты которого своими заостренными концами создают массовый контакт, необходимый для качественного радиоприема.
На рис. ниже показано штыревое крепление на кронштейне.
Штыревое крепление
Из преимуществ этого метода отмечают возможность фиксации антенных устройств на автотехнике с неоднородными и выступающими металлическими поверхностями (автокраны, открытые автомобили, спецтехника).
К недостаткам относят:
- низкую механическую прочность;
- затрудненную настройку и согласование АПРА.
Теория и расчеты
Описываемая антенна, в теории, имеет диаграмму направленности «восьмерку» по горизонтали и относительно высокий коэффициент усиления, который дополнительно можно увеличить, при использовании отражателя/рефлектора.
Для получения максимального усиления на всех каналах, необходимо изготавливать антенну примерно на середину диапазона между используемыми мультиплексами.
Найти (для расчетов) частоты мультиплексов, используемых в Вашем регионе, несложно,
например запросом вида «dvb-t2 частоты каналов»+ «Краснодар»
у меня нашлось подобное:
Середина, между двумя «моими» мультиплексами, это 700МГц — на эту частоту и будем рассчитывать антенну.
За основу расчета размеров антенны, возьмем рисунок ее автора
Высчитываем длину волны:λ = 300 / f [m]
300/700 = 0.428м, примерно 43см длина каждой стороны ромба
λ/4
=43/4= 10.75
Суммарная длина необходимого нам материала (11см*8=88см)- менее метра. Расстояние между контактами снижения, куда будем припаивать кабель, 10-12мм (стандартное значение у этой антенны для частот ниже 900МГц).
Я буду изготавливать простую антенну, без рефлектора, однако, для дополнительного увеличения усиления этой антенны, его вполне возможно установить сзади нее
например из металлической сетки/решетки для гриля, фольгированного материала или просто металлической пластины. Его размеры должны быть примерно процентов на 20 больше размеров антенны и расположен он должен быть на расстоянии ƛmax/7. Для моего случая: длина волны (39канал) 300/618, получается….49/7= то есть порядка 7см
Для тех, кому лень самому заниматься расчетами
— можете использовать онлайн-калькулятор, результаты лишь слегка будут отличаться от мною полученных. Вот, например такой -здесь сразу вводятся частоты двух мультиплексов и получаем размеры антенны (без рефлектора) Или другой вариант, с рефлектором -хочу правда заметить, что во втором варианте используется несколько иной вариант расчета, отличающийся от авторского. Подразумевается антенна с углами отличными от 90° и удаление рефлектора рассчитывается как λ/8
Для изготовления полотна антенны рекомендуется использовать алюминий или медь (медь хорошо паяется) диаметром от 3мм и выше — чем больше диаметр, тем более широкополосной получается антенна. Можно использовать трубки, толщина стенок непринципиальна, так как используется только поверхность материала (по-сути можно фольгой обмотать любой диэлектрик для получения необходимого материала). Однако, на мой взгляд, проще всего купить метр медной проволоки большого сечения в магазине электротоваров.
Виды
Переход к цифровой трансляции в России находится в апогее, но темпы его несколько преувеличены. Очень многие семьи до сих пор смотрят, или вынуждены смотреть, программы в привычном аналоговом качестве. В тех местах, где есть телевизионные вышки или ретрансляторы, комнатные телеантенны не новость. Но подойдёт ли ваша старая комнатная антенна для цифрового сигнала? Чтобы получать цифровое вещание, не устанавливая наружный приёмник сигналов, нужно чтобы ваше комнатное приёмное устройство ловило дециметровые волны или было широкополосным.
Всеволновая комнатная антенна МВ-ДМВ
Бытует мнение, что всеволновые широкополосные улавливатели для «цифры» бесполезны. На деле же устройства этого типа часто демонстрируют обратное, ведь проблема заключается не в самой их конструкции (главный лепесток их диаграммы направленности почти круглый), а гораздо чаще в усилителях, которыми их комплектуют – без экранирования, с высоким уровнем шума.
В отдельных случаях широкий радиус захвата радиоволн комнатным широкополосным приёмником может сказаться негативно: принятые им нежелательные сигналы «забьют» сигнал DVB-T2.
Всеволновая (МВ-ДМВ) комнатная антенна viva
Качественный всеволновой приёмник имеет шанс показать себя в зоне плотной городской застройки. Внутри микрорайонов часто случаются отражённые телесигналы, и правильная ориентация направленной модели бывает затруднена.
Всеволновая комнатная телевизионная антенна предназначена для приёма всех программ эфирного телевидения, как для аналогового вещания, так и цифрового.
Дециметровая комнатная антенна ДМВ
Трансляция «цифры» ведётся с длиной радиоволн от 10 см до 100 см. Гарантированно принять цифровые каналы сможет устройство, в инструкции которого указано, что оно предназначено для ДМВ-диапазона.
Дециметровая (ДМВ) антенна
Наружные устройства этого типа имеют вытянутую конструкцию с большим количеством поперечин (директоров), благодаря чему сигнал, достигающий вибратора, заметно усиливается. Диаграмма направленности этого приёмного устройства имеет узкий и вытянутый главный лепесток.
Вас может заинтересовать: Современное цифровое телевидение
Комнатная ДМВ антенна, будучи устройством компактным, тем не менее, имеет идентичное строение, но с меньшим количеством поперечин, которые могут быть скрыты под пластиковой оболочкой с целью придать конструкции оригинальный вид.
Сборка антенны
Очистим от изоляции кусок провода длиной метр.
мне «попался» провод диаметром 4.5мм
Из инструмента понадобятся тиски и молоток. Отмеряем примерно по 11см и изгибаем под углом 90°
В конечном результате нужно получить такую «геометрическую» фигуру
Лишнее обрезаем и спаиваем концы. Должно получиться что-то похожее…
Припаиваем кабель, как показано на фото.
Кабель прокладываем по одной из сторон квадрата и закрепляем хомутами. Такое расположение кабеля необходимо для его согласования (есть разные мнения, не все соглашаются с данным утверждением).
При использовании рефлектора, полотно антенны в крайних точках квадратов можно крепить и с помощью металлических стоек, например припаять на остатки такой же медной проволоки — там точки с нулевым потенциалом (выделено зеленым цветом). В остальных местах крепление допускается только через диэлектрик.
Из алюминиевых банок
Данная конструкция немного сложнее описанной выше петлевой антенны, зато она куда более эффективна в работе. Для сборки понадобятся:
- пара пустых банок из-под любых напитков (0,33, 0,5 л);
- старая вешалка для одежды;
- скотч, паяльник, нож, линейка;
- ТВ-кабель, штекер для подключения к приемному устройству.
Инструкция по изготовлению:
- Снимите изоляцию с кабеля с одного конца (длина 5 см), разведите центральную жилу и оплетку (последнюю скрутите жгутом).
- Оторвите от банок язычки и к местам их крепления припаяйте зачищенные провода — центральный к одной банке, экран к другой (проводники можно просто прикрутить к отверстиям, где крепились язычки, без пайки).
- Закрепите банки с помощью скотча на прямой планке вешалки на расстоянии друг от друга равном 7,5 см.
- Примотайте кабель скотчем к вешалке (там где крючок).
- Подключите телевизионный штекер.
Плюсы и минусы
простота изготовления — при возникновении сложностей с пайкой, допустимо (хотя нежелательно) соединение «скруткой»;
используемые детали и материалы не дефицитные и не дорогие;
возможность установки на улице;
достаточно высокая эффективность — антенна ловит сигнал на расстоянии от передающего центра до 10 км в зависимости от наличия/отсутствия преград, погоды и прочих условий.
необходимо точное соблюдение расстояния между активными элементами — даже совсем небольшое отклонение грозит существенной потерей качества приема;
парусность и невысокая жесткость конструкции — на улице такая антенна может отклоняться, разворачиваться в результате воздействия ветра (при необходимости устройство можно доработать).
Подключение антенного усилителя в несколько раз повышает дальнобойность самодельного девайса, но требует организации цепей питания (блок на 9 – 12 вольт) и защиты от внешних воздействий (дождя, солнца), если антенна будет смонтирована на улице.
Испытания
Ну и наконец проверка работоспособности и примерная
оценка качества полученной антенны.
С проверкой собственно говоря все просто — включили, работает! А что бы оценить, а «стоила ли овчинка выделки», сравним параметры принимаемого сигнала от изготовленной антенны, с уже используемой мною на даче, с заявленным коэффициентом усиления 11dBi
Антенна установлена на мансарде дачного домика, на расстоянии примерно 16км от вышки теле class=»aligncenter» width=»800″ height=»1067″[/img] Самоделку повесил примерно на такой же высоте, внутри помещения.
Уровень сигнала: слева заводская стационарная антенна/справа самоделка
На первый взгляд разница всего в 1% (95 против 94) — но это не совсем правильное сравнение, так как внешняя антенна у меня подключена через сплиттер, который дополнительно ослабляет сигнал.
Техника безопасности при монтаже
Для уверенной работы подобных антенн требуется размещение их над землей на уровне 7−10 метров. Поэтому при монтаже необходимо строго соблюдать правила техники безопасности:
- Нельзя монтировать конструкцию при проливном дожде или сильном тумане.
- Нежелательно подниматься наверх одному, особенно в гололед, холод, снег.
- Если необходимо подняться на шаткую конструкцию или высотные работы проводятся в опасных местах, то обязательно требуется закрепленный монтажный пояс.
После правильной установки самодельные антенны работают не хуже заводских при существенной экономии бюджета.
Оценка качества работы антенны
Попробуем сделать более корректное сравнение, подключаясь через вход сплиттера. Ну и кроме того, для наглядности, добавим количество участников
Список антенн, принимающих участие в сравнении:
1. Внешняя антенна Funke BM 4551 наружная дальнего действия,
заявленный коэффициент усиления, из некоторых источников (покупал в Юлмарте), до 16dB
2. Имеется старенькая рамочная ДМВ антенна, от ТВ Электроника 313д, надо сказать при всей простоте, очень неплохая антенна, поэтому и сохранилась
3. Сгонял в магазин- купил для сравнения в обзоре одну из самых дешевых, типа симметричного вибратора (100% самая покупаемая пенсионерами, из-за низкой цены).
Все «замеры» буду проводить в одной точке, максимально близко расположенной ко внешней антенне — ее местоположение опытным путем подбиралось по максимуму сигнала, поэтому можно утверждать что условия приблизительно одинаковые
Итак, уровень сигнала с внешней антенны мы уже видели 95% (на момент текущих измерений показывало 94%), ее берем за эталон. Все сравнения делаем подключая антенны ко входу на сплиттере, к которому обычно подключена внешняя антенна.
Рамочная антенна, от Электроники 82% на 39 мультиплексе и 66% на 60
Бюджетная с «рогами» — 62%/38% (на грани пропадания трансляции)
Двойной квадрат — 92% на обоих мультиплексах, примерно на пару процентов меньше от внешней
Ради любопытства, решил проверить работу рефлектора, который несложно изготовить из любой металлической сетки, пластины или даже фольги… РЕАЛЬНО заметно работает! Уровень поднялся до 96%!, что даже выше от стационарной, с заявленным коэффициентом усиления от 11dB.
Самое любопытное- предмет, который я использовал в качестве рефлектора!
Фольги в доме не нашлось, из совсем доступного с металлической поверхностью необходимых размеров, была… крышка ноутбука (он у меня имеет металлический корпус). Но главное результат! Понятное дело, ноут я «привязывать» к антенне не собираюсь, да и хватит мне ее усиления и без рефлектора
Активная или пассивная
Все волновые приёмники можно разделить на несколько групп: по типу конструкции, способа и места монтажа, других параметров. Комнатная антенна для цифрового телевидения – это всегда дилемма выбора: должна ли она быть активной или пассивной? Пассивная комнатная антенна – это та, у которой нет встроенного усилителя сигнала. По мнению большинства, именно такое приспособление нужно выбирать в дом. Такой подход базируется на суждении, что протяжённость кабеля до телевизора невелика, всего несколько метров, поэтому устройство не нуждается в усилителе, т.к. сигнал на этом участке не искажён. Активная комнатная антенна, то есть со встроенным усилителем, выручает, когда она сама заведомо маломощная, а её монтаж предполагается на значительном расстоянии до цифрового декодера. Кабель неизбежно будет подвержен потерям сигнала.
У телевизионных антенн с усилителем есть свои сторонники, но стоит признать: сигнал принимает сам улавливатель, а не его усилитель. То, как он справляется с этой задачей, во многом зависит от его конструкции, иначе производители не бились бы над лучшими моделями пассивного типа, а просто оснащали бы их усилителями, возложив на них всю работу, связанную с приёмом.
Усилители комнатных телевизионных антенн компенсируют потери, возникающие на пути к телеприёмнику – ресиверу или телевизору. Каждый коаксиальный кабель имеет, так называемый, коэффициент затухания, т. е. с увеличением длины кабеля уровень принятого сигнала падает. Если эта дистанция составляет всего несколько метров, а сигнал заведомо силён, то пассивные комнатные антенны вполне подойдут для просмотра цифрового телевидения.
Ситуация противоположная: имеется большой дом в населённом пункте с неплохим цифровым сигналом, один комнатный приёмник радиоволн, разветвители кабеля на несколько помещений, розетки и длина проводов, превышающая, например, 40 метров. Каждый элемент – разветвитель, розетка, а тем более длинный кабель вызывают снижение сигнала. Вот здесь разумно применить активный улавливатель телесигнала.
Выбирая между активными и пассивными конструкциями, руководствуйтесь здравым смыслом: не покупайте дорогой приёмник сигнала с мощным усилителем, если вы живете в пяти километрах от телевышки. Уровень сигнала активного устройства может оказаться столь сильным, что «перегрузит» тюнер либо он выдаст сильные шумы и помехи. Что касается усилителя – это устройство, которое потребляет электричество. Его расход небольшой, но он есть. Активная модель работает только при подключённом в сеть усилителе. Принимающее волны устройство с выключенным усилителем не становится пассивным, оно вообще не может ловить сигнал.
Вывод:
Могу смело рекомендовать к повторению! Просто, «дешево и вкусно»…
Одно из самых простых, комнатных креплений антенны… обычными присосками — если повезет с направлением на телецентр
Следующая антенна, «рекомендуемая для повторения»… логопериодическая
С Вами были «очумелые ручки» Всем удачи и хорошего настроения! ☕
«Восьмерка», она же ромб, она же «Z» образная
Пожалуй, самая популярная конструкция для самодельщиков. Эта достаточно мощная антенна Харченко уверенно принимает метровые и дециметровые частоты в аналоговом и цифровом формате. Когда возникает вопрос: «Как сделать антенну своими руками?», в первую очередь предполагается именно этот вариант.
В чем ее преимущество? При компактных размерах в большинстве случаев не требуется усилитель. Разве что вы хотите принимать сигнал на 1–3 этаже в густо застроенном микрорайоне, где между вами и телецентром расположены десятки многоэтажек.
Как сделать самодельную антенну без проведения сложных расчетов? Для типовой сетки вещания существует базовый размер плеча ромба: это 140 мм. Расстояние между точками подключения провода: 10–15 мм.
Антенна Харченко с такими размерами попадает как раз в середину типового диапазона вещания. Если необходимо захватить другие каналы (в некоторых регионах сетка может работать на нестандартных частотах), можно изготовить проволочную конструкции, в несколько рядов. На иллюстрации изображен чертеж из журнала «Радио» 50-летней давности.
Тогда принимался метровый диапазон, и антенны имели соответствующие гигантские размеры. Из проволоки они делались для уменьшения парусности. Такая технология изготовления требует терпения и большого количества материала. Современные «самоделкины» предпочитают медную трубку либо алюминиевую пластину.
Чтобы сделать комнатную антенну по этой технологии, достаточно куска проволоки. Прибор вешается в оконный проем (в направлении телецентра) и не нужно беспокоиться о том, что его погнет ветром. Можно изготовить несколько ромбов, при этом диапазон приема будет существенно расширен. Идеальный вариант для цифрового телевидения, который можно сделать своими руками на даче или в частном доме.
Усиливаем сигнал без усилителя
Эффективность приема (в первую очередь это касается рассматриваемого варианта) можно повысить без дополнительной электроники. Достаточно установить рефлектор, или экран-отражатель. Он будет возвращать телевизионные волны обратно на антенное поле, повышая уровень практически вдвое. Полотно располагается на расстоянии 100 мм в противоположной стороне от телевышки. Обязательное условие — никакого электрического контакта. Причем рефлектор не обязательно должен быть сплошным. Достаточно ряда металлических трубок или ажурной сетки.
Можно усилить эффект, применив конструкцию «двойной биквадрат». Применяются те же размеры, при этом диапазон остается прежним. Дополнительная длина просто увеличивает мощность сигнала.
