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.

Телеантенна из жестяных банок

Чтобы собрать простую антенну своими руками для цифрового ТВ , используйте коаксиальный провод, несколько алюминиевых или жестяных банок. Желательно также подготовить небольшую трубу из пластика. Выбор материала для основания очевиден – планка из древесины.

Обеспечить приём сигнала смогут исключительно жестяные или алюминиевые банки. Стекло или пластик для этого подходит.

К материалу выдвигается только одно требование – внутренняя поверхность должна быть ровной, а не ребристой. Каждый желающий способен сконструировать телеантенну, придерживаясь простой пошаговой инструкции:

Сначала тщательно вымойте банки, а потом подождите, пока они высохнут.
Обработайте конец антенного провода.
Снимите изоляцию центральной жилы, а потом скрутите оплётку.
У вас есть два проводника, которые необходимо прикрепить к банкам.
Проводники при желании можно припаять, если под рукой есть необходимый инструмент. Альтернативный вариант – закрепить проводники саморезами.
Скрутите петли на концах проводников. В них нужно продеть саморезы, а уже потом закрепить их на банках.
Используйте мелкозернистую наждачную бумагу, чтобы тщательно отчистить металлическую поверхность банок, следует снять краску.
Закрепите банки на основании, которым может быть планка из древесины или пластиковая труба.
Универсальных замеров не существует. Всё необходимо просчитывать в индивидуальном порядке.
Вставьте антенный кабель в телевизор или ресивер и попытайтесь настроить цифровые каналы.

Из пивных банок

Жестяные и алюминиевые пивные банки использовать можно, но предварительно снимите краску мелкозернистой наждачной бумагой. Не стоит питать иллюзий, рассмотренный вариант – аварийное решение. Поэтому при оптимальном стечении обстоятельств в хорошем качестве и без помех будет транслироваться всего лишь несколько телеканалов.

Вне всяких сомнений, конечный результат определяется в связи с тем, как далеко расположен ретранслятор сигнала. Причиной появления дополнительных помех может стать ландшафт, деревья, высокие здания. Конечно, качество изготовления телеантенны тоже играет свою роль.

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.

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

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);

График АЧХ

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.

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.

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.

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.

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.

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

Антенна двойной или тройной квадрат для Цифрового ТВ своими руками

Многие дачники не желают покупать хорошие антенны для своих домиков, так как постоянно в них не проживают. Для того чтобы во время отдыха от садовых работ смотреть телепрограммы они часто задействуют устройства с волновым сопротивлением 75 ОМ. Выбор в пользу самодельных антенн двойной квадрат обусловлен низкой стоимостью расходных материалов, а также скоростью прочеса изготовления.

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! ☕

Схемы усиления сигнала

Усилитель сигнала можно приобрести готовый фабричного производства (например, ВВК или Terra) или изготовить самостоятельно. Существуют различные виды исполнения усилителей — от простейших плат, надевающихся на усы антенны, до габаритных приставок с питанием от электрической сети. Кроме того, имеются модели для усиления эфирного и спутникового сигнала. Антенна с установленным усилителем называется активной.

Схемы усиления сигнала.

Для изготовления усилителя потребуются три конденсатора с емкостью 1 нФ и сопротивление с номиналом 1 кОм. Для питания такого устройства применяется постоянное напряжение от 3 до 5 В. Прибор не требует настройки, но степень усиления регулируется при помощи установки сопротивления другого номинала (для понижения степени усиления необходимо повышать сопротивление). Такой усилитель не является широкополосным и применим только для коротковолнового диапазона.

Для широкополосного усиления при приеме сигнала на дальних расстояниях используются транзисторные приборы, принципиальные схемы которых приведены ниже. В процессе самостоятельной сборки подобных устройств необходимо изготавливать печатные платы с дорожками. При использовании проводов для соединения элементов возрастает количество помех, которые снизят коэффициент усиления прибора.

Для усилителя на базе КТ368 понадобятся сопротивления и конденсаторы со следующими параметрами:

100 Ом (R1 и R4);
470 Ом (R2);
51 кОм (R3);
1000 пФ (С1);
33 пФ (С2);
15 пФ (С4 и С3).

Собранный усилитель устанавливается как можно ближе к приемнику и может применяться для антенны любого типа. Он не нуждается в настройке и работает от источника постоянного тока с напряжением 9 В. Для расширения частотного диапазона применяются усилители, построенные на общей транзисторной базе. Эти приборы также не нуждаются в дополнительной подстройке параметров работы.

Схемы усиления сигнала телевидения.

В процессе сборки потребуются компоненты:

51 Ом (R1);
10 кОм (R2);
15 кОм (R3);
1 кОм (R4);
конденсаторы имеют такой же номинал, как и в схеме с общим эмиттером. В схеме усилителя применяется дроссельная катушка, которая наматывается из 300 витков провода 0,1 мм (типа ПЭВ) на ферритовом кольце. В случае совсем слабого сигнала возможно применение многокаскадных схем, работающих от постоянного тока с напряжением 12 В и построенных на двух транзисторах типа ГТ311Д. В схеме усилителя для антенн дальнего радиуса действия используются:

680 Ом (R1);
75 кОм (R2);
1 кОм (R3);
150 кОм (R4);
100 пФ (С1, С2, С4);
6800 пФ (С3);
15 пФ (С5);
3,3 пФ (С6);
100 мкГн (L1);
25 мкГн (L2);
самодельный дроссель из 25 витков провода ПЭВ2 диаметром 0,8 мм (L3).

Материал по теме: Как сделать антенну Харченко своими руками.

Основные требования

Приемные устройства, работающие в диапазоне дециметровых волн, имеют единый принцип. Картинка обязательно будет четкой, если телевизионный сигнал имеет достаточную силу. Чтобы в этом убедиться, можно спросить у знакомых или соседей по даче, использующих цифровую антенну, показывает ли у них телевизор.

Для снижения уровня помех позади антенны можно самому установить отражатель. Он используется для устройств, улавливающих аналоговый сигнал, и может повлиять на качество приема «цифры» антенн квадратного типа. Отражатель устанавливается за центральным квадратом устройства.

Сложных расчетов не требуется. Можно для полной уверенности вычислить требуемый размер квадрата. Для этого необходимо узнать длину волны и разделить ее на 4. Полученное число будет означать нужную сторону внешнего квадрата. Стороны центральных квадратов должны на 2 см превышать стороны боковых.

Материалы для изготовления антенн подбираются с учетом токопроводимости и способности к изменению форм. Хорошо проводят ток, гнутся и подходят для дальнего приема медная или алюминиевая трубка и проволока. Могут применяться элементы из стекла, обернутые фольгой.

Приемное устройство должно иметь несколько полос и направляться в сторону ретранслятора, не встречая на пути препятствий в виде деревьев и домов.

Антенна своими руками. Вычислить место расположения вышки просто — путем поворачивания антенны из стороны в сторону до тех пор, пока на экране телевизора не появится картинка или сообщение о достаточной силе сигнала.