Простая, но довольно эффективная антенна для DVB-T2 (цифрового ТВ)

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.

Разновидности

«Пивная»

Для изготовления изделия потребуется четное количество банок из-под пива. Самые распространенные варианты выполнены из двух штук. Процесс монтажа достаточно простой и требует минимума инструмента и расходных материалов.

Инструкция:

Антенна с минимальными затратами

Следует помнить, что телевидение распространяется в пространстве в виде волн, которые хорошо воспринимаются металлическими объектами. Для просмотра нескольких телеканалов можно использовать кусок проволоки, один конец которой крепится к системе отопления, а другой в телевизор к центральному контакту.

Принцип работы такой антенны основан на площади системы, а она опутывает почти весь дом на разных высотах. Качество приема у конструкции не самое высокое. Более интересный вариант требует наличия балкона с металлическими струнами для белья.

Технология сборки полностью аналогична системе с батареей. Существуют места с уверенным приемом сигнала, там можно использовать вязальную спицу, которая даст возможность просмотра основных каналов.

Обычная антенна

Самостоятельно собрать антенну достаточно просто, для этого потребуется трубка из алюминия или латуни. Последний вариант более удобен, так как этот материал практически не окисляется.

Инструкция:

Отводящий кабель присоединяется уже к петле.

Мощная антенна

Разобравшись с классическими вариантами, следует рассмотреть антенны, рассчитанные на прием самого слабого сигнала. Для создания такой потребуется минимум материалов, а именно, латунная трубка, пластина из того же материала, желание и руки.

Инструкция:

ДМВ антенна

Цифровое телевидение покрывает все новые территории, но для его уверенного приема необходим специальный модуль. Часто, устройство приобретается отдельно, но имеются телевизоры, имеющие встроенный модуль.

Но одного приемника мало, необходима антенна, приминающая ДМВ волны. Самый простой вариант изготавливается на листе фанеры.

Инструкция:

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.

Петлевая из трубы

Эта антенна для дачи своими руками чуть сложнее в изготовлении: нужен трубогиб, но радиус приема больше — до 40 км. Исходные материалы практически те же: трубка из металла, кабель и штанга.

Радиус сгиба трубы неважен. Необходимо чтобы труба имела требуемую длину, а расстояние между концами составляло 65-70 мм. Оба «крыла» должны быть одинаковой длинны, и концы должны быть симметричны относительно центра.

Самодельная антенна для телевизора: из куска трубы и кабеля сделан приемник телесигнала с радиусом приема до 40 км (чтобы увеличить размеры картинки, щелкните по ней левой клавишей мышки)

Длина трубы и кабеля указана в таблице. Узнаете, на какой частоте вещает ближайший к вам ретранслятор, выбираете соответствующую строку. Отпиливаете трубу требуемого размера (диаметр желательно 12-18 мм, под них даны параметры согласующей петли).

Сборка

Трубку требуемой длины изгибают, сделав ее абсолютно симметричной относительно центра. Один край ее расплющивают и заваривают/запаивают. Заполняют песков, и заделывают вторую сторону. Если сварки нет, можно концы заглушить, только посадить заглушки на хороший клей или силикон.

Полученный вибратор закрепляют на мачте (штанге). К концам трубы прикручивают, а потом пропаивают центральные проводники петли согласования и кабеля, который идет к телевизору. Следующий шаг — соединить куском медного провода без изоляции оплетку кабелей. Сборка закончена — можно приступать к «настройке».

Если делать самому расхотелось, читайте как выбрать антенну для дачи тут.

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.

Логопериодическая схема

Подготовленная к использованию логопериодическая антенна конструктивно устроена гораздо сложнее оборудования, продаваемого в магазинах:

1. Стержень оси раздельно подает питание на усики. Это позволяет синхронно принимать сигнал.
2. Проводником сигнала к ТВ служит коаксиальный провод, подсоединяемый к началу стержня.
3. Усики от верха до основания на каждом шаге должны быть синхронно удалены друг от друга.

Основание можете сделать собственноручно либо приобрести в магазине. Во 2-м случае стоит использовать оборудование типа «дельта» в виде «елочки», заменяющей плоскость решетки рефлектора. Для сборки основания своими руками можно использовать паяльник. Соедините стержни, после чего срежьте их по нужной длине.

Также усики можно соединить проволокой из меди. Чтобы они прочно прикрепились к стержню, нужно прикрепить всю конструкцию к доске. Антенна будет выглядеть менее эстетично, зато получит хорошую защиту от осадков.

Далее вы можете ознакомиться с характеристиками логопериодического устройства мощностью 10 дБ:

• размер стержней – 1.6 м;
• число усиков – 9;
• индекс уменьшения размера следующей пары усиков от основы – 160 мм;
• разность входного и выходного сопротивления – 20 Ом.

В результате у вас получится приемник, работающий в частотном диапазоне 460-790 МГц. Соедините стержни между собой, после чего заземлите конструкцию. Для этого можно использовать кабель из меди.

После изготовления логопериодического устройства настройте его. Возьмите 2 несущих элемента, двигайте их, не отдаляя друг от друга. Усики должны располагаться параллельно. Выполняйте настройку, пока на телевизоре не появится изображение.

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.

Итог: на каком варианте остановиться?

Как ни странно, но самый простой вариант наиболее действенный, поэтому «петля» лучше всего подходит для приема «цифры» (рис. 4). Но, если требуется принимать и другие каналы в дециметровом диапазоне, то лучше остановиться на «Зигзаге» (рис. 6).

Рекомендации.

Антенна для телевизора должна быть направлена в сторону ближайшего активного ретранслятора, чтобы выбрать нужное положение, следует вращать конструкцию, пока мощность сигнала не станет удовлетворительной.

Если, не смотря на наличие усилителя и рефлектора, качество «картинки» оставляет желать лучшего, можно попробовать установить конструкцию на мачту.

Дециметровая антенна своими руками, установленная на мачту

В этом случае необходимо обязательно установить молниезащиту, но это уже тема другой статьи.

Поделиться в социальных сетях

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

Двойной-тройной квадрат

Двойной квадрат – это пара рамок, соединенных 2 стрелами. Небольшая рамка называется вибратором, а та, что покрупнее – рефлектором. 3-й квадрат называется директором. Алгоритм изготовления подобного устройства следующий:

1. Расположенная сверху металлическая стрела должна объединять центры всех рамок.
2. Расположенная внизу стрела делается из материалов, которые не проводят ток (древесина, текстолит).
3. Разместите все квадраты так, чтобы их середины располагались на одной линии.
4. Линия должна быть направлена на наземную станцию.
5. Контур вибратора должен быть разомкнут. Его края фиксируются на текстолитовой пластинке.
6. Мачта изготавливается из древесины.

Принимая во внимание тот факт, что рамка симметрична и подключается к асимметричному антенному проводу, необходимо применять согласующее устройство. Лучший вариант – короткозамкнутый шлейф. Делается он из частей коаксиального провода. Расположенный слева отрезок – фидер, справа – шлейф. В месте соединения фидера и шлейфа закрепляется провод, который потом подсоединяется к телевизору.

Шлейф разделывается с одной стороны путем удаления экрана из алюминия. Оплетку необходимо скрутить в жгут. Основной проводник срежьте до изоляционного слоя. Фидер также необходимо разделать. Вытащите алюминиевый экран, скрутите оплетку. Основной проводник трогать не нужно.

После этого следуйте такому алгоритму:

1. Спаяйте расположенный слева край вибратора с оплеткой шлейфа и фидерным проводником.
2. Спаяйте расположенный справа край вибратора с фидерной оплеткой.
3. Выполните соединение шлейфной оплетки с расположенным внизу фидерным концом посредством металлической перемычки. Также можно использовать проволоку из металла.
4. Части провода должны размещаться параллельным образом. Дистанция между ними – 5 см. Применяются особые фиксаторы, сделанные из материалов, не проводящих ток. Кроме того, можно прикрепить согласующее устройство к пластинке из текстолита.
5. Провод, который устанавливается в телевизорный разъем, нужно спаять с низом фидера. Оплетки объединяются друг с другом, как и основные проводники.

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! ☕

Изготовления каркаса

Если антенна будет устанавливаться вне здания (на улице), тогда нужно соорудить каркас. Он будет держать форму петли даже при воздействии на антенну сильного ветра.

Сделать каркас можно, вырезав кольцо аналогичной антенне форме из фанеры или любого другого материала. Затем кабель крепится к кольцу изолентой, скотчем или хомутиками.

К каркасу также можно приделать мачту – длинную палку, чтобы ее закрепить на улице.

Итоги

Завершая тему, следует обратить внимание на то, что наибольшее качество приема можно добиться при использовании пайки (болты с гайками окисляются, значительно ухудшая сигнал). Важным аспектом является правильный выбор кабеля. Самый популярный вариант – это изделие имеющее сопротивление 75 Ом, выполненное из силикона.

Подобные изделия имеют длительный срок службы, плюс не подвержены влиянию климата. Способ соединения кабеля с телевизором имеет важное значение. Рекомендуется использовать специальные штекера, допускаются варианты без пайки.

Перед началом сборки изделия, необходимо определиться с типом изделия, для этого следует выяснить частоту, на которой транслируется сигнал, это зависит от конкретной местности.

Источник

Настройка

Установка изделий, сделанных своими руками, производится аналогично заводским аналогам. Большинство вариантов требуют наличия мачты, для поднятия их на максимальную высоту.

В большинстве случаев, достаточно высоты на 2-3 метра превышающей высоту крыши строения. Дополнительно, при установке следует выбрать место с наличием самого сильного сигнала, особенно это актуально для комнатных устройств.

Настройка осуществляется путем перестановки или поворота антенны в сторону вышки, иногда требуется установка дополнительного экрана с задней стороны.

Как сделать ресивер (приемник)

ТВ-тюнер, как утверждает автор простейшего изобретения, можно использовать любой, но при условии, что он построен на чипсете RTL2832U (по крайней мере, такую модель использовали в эксперименте). Ее плюсы: дешевая, можно найти в Интернете менее чем за 600 рублей, легко подключается к компьютеру через USB как флешка и главное – она работает.

Найти модель можно на любом Алиэкспрессе и eBay: как пример ссылки: ru.aliexpress.com

Тюнер по факту – это «SDR»-устройство – программно определяемая радиосистема, это означает, что он может получать FM-частоты и может управляться с помощью программного обеспечения компьютера, что нам и нужно.

После установки тюнера на Windows вы должны «взломать» его, заменив оригинальные драйверы на программное обеспечение Zadig. Запустите его и нажмите кнопку «Заменить драйверы».

В Linux процедура отличается и может быть найдена по этой ссылке

Усилитель своими руками

Нередки ситуации, когда правильно собранная и грамотно настроенная антенна, отказывается надежно принимать сигнал, тогда просто не обойтись без усилителя сигнала.
Большая часть подобных устройств имеет сложную конструкцию, собрать которую без определенных знаний тяжело. Более простой вариант можно изготовить своими руками за 10 минут.

Понадобится магнит, на который наматывается несколько витков телевизионного кабеля. Это устройство можно собрать как возле телевизора, так и на антенне. Последний вариант наиболее популярен в заводских усилителях.