Инструкция по изготовлению телевизионной антенны для дачи своими руками

Для принятия бесплатного эфирного цифрового телевещания подойдет любой приемник дециметровых волн, на вещательное качество сигнала можно повлиять тщательным выбором антенны. Если принцип работы телевизионной антенны понятен, и вы любите экспериментировать, а также экономить, то лучше сделать её своими руками. В большинстве случаев для самостоятельной разработки выбирают пассивный тип антенн, так как эти устройства не включают в себя сложных технических устройств. Но отсутствие микросхем и другой электроники не относится к активным видам улавливателей телесигнала. Независимо от того какую по технологии приемную антенну вы решили изготовить из подручных материалов, сначала необходимо самому выяснить как она работает.

Краткая история электромагнетизма

Более 2600 лет назад (и, вероятно, еще раньше) древние греки обнаружили, что кусок янтаря, натёртый об мех, притягивает легкие предметы, например, перья. Примерно в то же время древние люди обнаружили магнитную руду, которая представляет собой куски намагниченной горной породы.

Потребовалось несколько сотен лет, чтобы определить, что существует два различных вида притяжения и отталкивания (магнитное и электрическое): одинаковые отталкиваются, а противоположные притягиваются. Затем прошло еще 2000 лет перед тем, как ученые впервые обнаружили, что эти два совершенно разных явления природы были неразрывно связаны между собой.

В начале девятнадцатого века Ханс Кристиан Эрстед помести провод перпендикулярно стрелке компаса и ничего не увидел. Но когда он повернул провод параллельно стрелке компаса и пропустил через него ток, стрелка отклонилась в одном направлении. Когда он пропустил ток через провод в противоположном направлении, стрелка компаса также отклонилась в противоположном направлении.

Ток, протекающий через проводник, расположенный перпендикулярно стрелке компаса, не вызывает ее движения

Стрелка компаса, расположенная параллельно проводнику, через который проходит ток. При изменении направления протекания тока на противоположное направление отклонение стрелки также меняется на противоположное.

Этот провод был первой передающей антенной, а компас был первым приемником. Ученые в то время просто не знали об этом.

Пока не очень элегантно, этот эксперимент дал подсказку о том, как работает вселенная – что заряды, двигающиеся через провод, создают магнитное поле, которое перпендекулярно проводу. (Ученые вскоре узнали, что это поле, окружающее проводник, имеет круглую форму, а не форму прямой, перпендикулярной проводнику.)

С помощью этой информации ученые смогли описать способы, с которыми электрические и магнитные поля взаимодействуют с электрическими зарядами, и сформировать основы понимания электромагнетизма.

Видео выше показывает, как нить лампы накаливания, работающей от переменного тока, изгибается между точками крепления при воздействии сильного магнитного поля.

Вскоре Никола Тесла в своей лаборатории без проводов зажег лампы, продемонстрировал первую игрушечную лодку с дистанционным управлением и создал систему переменного тока, которую сегодня мы используем по всему миру для передачи электрической энергии.

Менее чем через столетие после эксперимента Эрстеда, Гульельмо Маркони изобрел способ передачи первых беспроводных телеграфных сигналов через Атлантику.

И вот теперь, через два столетия после первого эксперимента с компасом, мы можем делать фотографии далеких планет и отправлять их через необъятный космос на устройства, которые мы можем держать в руках – и всё благодаря антеннам.

Фотография Плутона

Направленный фокус

Направленные антенны фокусируют излучаемую мощность на узкие лучи, обеспечивая значительный выигрыш в этом процессе. Свойства ее также являются взаимными. Характеристики передающей антенны, такие как импеданс и усиление, также применимы к приемной антенне. Вот почему одна и та же антенна может использоваться как для отправки, так и для приема сигнала. Усиление сильно направленной параболической антенны служит для усиления слабого сигнала. Это одна из причин, почему они часто используется для связи на большие расстояния.

Обычно используемой направленной антенной является массив Яги-Уда, называемый Яги. Она была изобретена Шинтаро Уда и его коллегой Хидецугу Яги в 1926 году. Яги-антенна использует несколько элементов для формирования направленного массива. Один управляемый элемент, обычно диполь, распространяет радиочастотную энергию, элементы, расположенные непосредственно перед и за ведомым элементом, повторно излучают радиочастотную энергию по фазе и вне фазы, усиливая и замедляя сигнал соответственно.

Эти элементы называются паразитными элементами. Элемент за ведомым называется отражателем, а элементы перед ведомым устройством называются директорами. Антенны Yagi имеют ширину луча в диапазоне от 30 до 80 градусов и могут обеспечить более чем 10 дБи пассивного усиления.

Параболическая антенна является наиболее знакомым типом направленной антенны. Парабола — симметричная кривая, а параболический отражатель – это поверхность, которая описывает кривую при 360-градусном вращении — тарелке. Параболические антенны используются для междугородных линий связи между зданиями или большими географическими районами.

Составные блоки

В нашей Вселенной действуют определенные правила. Люди обнаружили это тысячи лет назад, когда стали различать силу тяжести и способность одних объектов притягивать или отталкивать другие объекты. Затем люди обнаружили еще один набор правил притяжения и отталкивания, которые были полностью отделены от первого.

Люди разделили объекты по категориям и с помощью экспериментов определили, что положительный и отрицательный являются противоположными проявлениями свойства под названием «заряд», как и северный и южный полюса являются противоположными проявлениями чего-то под названием магнетизм, как и левая и правая руки являются двумя типами рук.

Изображение, показывающее зеркальную симметрию между электрическими зарядами, магнитными полюсами и руками

Что-то происходило в проводе Эрстеда независимо от того, была ли под ним стрелка компаса или нет. Это приводит к идее о неосязаемых электромагнитных полях, которые пронизывают Вселенную – и самые плотные материи, и вакуум. Каждый из наших объектов, отнесенных к категориям (+/-/N/S), влияет на пространство вокруг него и подвергается влиянию, если изменяется окружающее его поле.

Полунаправленные секционные излучатели

Патч-антенна представляет собой полунаправленный излучатель с использованием плоской металлической полосы, установленной над землей. Излучение от задней части антенны эффективно обрезается наземной плоскостью, повышая направленность вперед. Этот тип антенны также известен как микрополосковая антенна. Он обычно прямоугольный и заключен в пластиковый корпус. Этот тип антенны может быть изготовлен стандартными методами печатной платы.

Патч-антенна может иметь ширину луча от 30 до 180 градусов и типичный коэффициент усиления 9 ДБ. Секционные антенны — это другой тип полунаправленной антенны. Секторные антенны обеспечивают диаграмму направленности сектора излучения и обычно устанавливаются в массиве. Ширина луча для секторной антенны может составлять от 60 до 180 градусов, причем типичным является 120 градусов. В секционированном массиве антенны монтируются вплотную друг к другу, обеспечивая полный охват на 360 градусов.

Наложение волн (принцип суперпозиции)

Волны переносят энергию из одного места в другое.

Оставаясь нетронутым в течение длительного периода времени, поверхность воды в бассейне будет казаться плоской и неподвижной. Если побеспокоить воду в одном месте, молекулы воды побеспокоят соседние молекулы воды, которые побеспокоят соседние молекулы воды и так далее, пока волнение не дойдет до края бассейна.

Молекулы, которые начали цепь событий, остаются на месте, близкому их начальному расположению, но волнение достигнет края бассейна за секунды. Волны передают энергию без переноса вещества.

Одиночная волна в бассейне

Волны, как мы их описываем, это движение возмущения через среду. Одиночное начальное возмущение или миллион таких возмущений, к распространению возмущения приводит цепная реакция столкновений молекул в бассейне.

График распространения двух волн в бассейне

Когда две волны возмущают одну и ту же область пространства, их амплитуды будут складываться или вычитаться, создавая либо конструктивную, либо разрушающую интерференцию. Эта практика временного сложения или вычитания называется принципом суперпозиции.

График конструктивной интерференции волн

После того, как волны интерферируют в определенном месте, они продолжают движение в том же направлении и с той же скоростью, с какими они начали движение, так долго, пока они остаются в той же среде. Скорость и направление могут измениться, когда волна войдет в новую среду. Звуковые волны проходят через воздух, водные волны проходят через жидкости – вещества, через которые проходят волны, называются «средой».

Электромагнитные волны могут проходить через такие среды, как воздух и вода, или через пустоту космоса – они не требуют среды для распространения энергии из одного места в другое.

Система координат измерения антенны

Рассматривая плоские модели, пользователь будет сталкиваться с показателями азимута плоскости и высоты плоскости паттерна. Термин азимут обычно встречается в отношении «горизонта» или «горизонтали», тогда как термин «высота» обычно относится к «вертикали». На рисунке плоскость xy является азимутальной плоскостью.

Диаграмма азимутальной плоскости измеряется, когда измерение выполняется, перемещая всю плоскость xy вокруг испытываемой приемопередающей антенны. Плоскость возвышения — это плоскость, ортогональная плоскости ху, например, плоскость yz. План плоскости возвышенности совершает обход всей плоскости yz вокруг испытываемой антенны.

Образцы (азимуты и диаграммы высоты) часто отображаются как графики в полярных координатах. Это дает пользователю возможность легко визуализировать, как антенна излучает во всех направлениях, как если бы она была уже «нацелена» или смонтирована. Иногда полезно нарисовать диаграммы направленности в декартовых координатах, особенно когда в шаблонах имеется несколько боковых лепестков и где важны уровни боковых лепестков.

Отражение волны

При переходе волн из одной среды в другую часть их энергии передается, часть энергии отражается, а часть энергии рассеивается в окружающую среду.

Свойства материалов этих двух сред определяют соотношения передачи к отражению и рассеиванию. А также свойства материалов определяют, будет ли волна инвертироваться при отражении.

Передача и отражение энергии одиночного волнового импульса

Непрерывная падающая волна (оранжевый) попадает на границу сред, где часть энергии отражается (светло-оранжевый), а часть энергии передается (темно-оранжевый)

Четвертьволновая передающая антенная мачта.

Также по теме:

ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ

Основная зона охвата широковещательной станции «обслуживается» поверхностной (земной) волной. Для того чтобы волна распространялась вблизи земной поверхности, она должна иметь вертикальную поляризацию, т.е. вектор электрического поля излучения должен быть вертикальным, и, следовательно, необходима вертикальная антенна. В действительности достаточно иметь антенну лишь половинной высоты; причиной тому является ее зеркальный заряд.

Когда электромагнитное поле встречает на своем пути проводящую плоскость, оно зеркально отражается от нее. Поэтому электромагнитное поле, создаваемое над проводящей плоскостью некоторой системой токов и зарядов, оказывается идентичным полю, которое существовало бы, если бы вместо проводящей плоскости имелась зеркально отраженная система токов и зарядов, т.е. просто зеркальное отображение реальной системы в данной плоскости. Таким образом, поле над плоскостью – это поле вертикального полуволнового симметричного вибратора (рис. 1). Такой вибратор наиболее интенсивно излучает в плоскости, перпендикулярной его оси; в рассматриваемом случае это означает, что излучение направлено вдоль поверхности земли. Такая антенна на практике представляет собой стальную мачту высотой около четверти длины волны, установленную на опорных изоляторах (рис. 2). Землю делают хорошим проводником, закапывая в нее систему проводов, расходящихся в радиальных направлениях от основания антенны. Если антенную мачту для устойчивости снабжают проволочными оттяжками, то их надо разделить изоляторами на секции, достаточно короткие, чтобы влияние оттяжек на локальное поле антенны было незначительным.

Отражение и инверсия

Когда волны распространяются из одной среды в другую, часть падающей энергии отражается. В зависимости от свойств материалов сред волны могут инвертироваться при отражении.

Представьте себе длинную пружину, привязанную к столбу. Если вы слегка ударите пружину слева, возмущение распространится по всей длине пружины, пока оно не ударит столб; и в этот момент оно изменит направление и начнет распространяться назад к вам с другой стороны, справа. Это и есть инверсия.

Инверсия волны при отражении

Возьмите ту же самую пружину и привяжите ее к веревке, одетой петлей на столб. Если вы слегка ударите пружину слева, возмущение распространится по всей длине пружины, пока оно не ударит веревку; в этот момент оно изменит направление и начнет распространяться назад к вам с той же стороны, слева.

Отсутствие инверсии при отражении

Понимание отражения колебаний пружины поможет нам понять, что происходит внутри антенны.

Вот четыре ситуации, которые помогут проиллюстрировать понятия отражения и инверсии.

Инвертируется или нет волна при отражении, это определяется свойствами сред по обе стороны границы раздела.

Если волна инвертируется при отражении, и мы хотим получить конструктивную интерференцию в веревке, у нас должна быть веревка длиной, равной половине длины волны, полной длине волны или полутора длин волны и так далее:\(L = n {\lambda \over 2}\), где n – целое положительное число.

Антенный резонанс основан на тех же принципах отражения и интерференции: выбирайте длину провода так, чтобы отраженная энергия могла интерферировать конструктивно, создавая больший сигнал, а, не уменьшая его.

Ширина луча 3 ДБ

Такая ширина луча (или ширина луча половинной мощности) антенны обычно определяется для каждой из главных плоскостей. Ширина луча 3 ДБ в каждой плоскости определяется как угол между точками основного лепестка, которые уменьшены от максимального усиления на 3 ДБ. Ширина луча 3 ДБ — угол между двумя синими линиями на полярном участке. В этом примере ширина луча 3 ДБ в этой плоскости составляет около 37 градусов. Антенны с широкой шириной луча обычно имеют низкий коэффициент усиления, а антенны с узкой шириной луча имеют более высокий коэффициент усиления.

Таким образом, антенна, которая направляет большую часть своей энергии в узкий луч, по крайней мере, в одной плоскости, будут иметь более высокий коэффициент усиления. Отношение «вперед-назад» (F/B) используется как показатель достоинства, который пытается описать уровень излучения со спины направленной антенны. В принципе, отношение «вперед-назад» — это отношение пикового усиления в прямом направлении к коэффициенту усиления на 180 градусов позади пика. Разумеется, в масштабе ДБ соотношение «вперед-назад» — это просто разница между пиковым усилением в прямом направлении и коэффициентом усиления на 180 градусов позади пика.

Стоячие волны

Когда две волны одинаковой длины распространяются в одной среде, но в противоположных направлениях (изображены синим и оранжевым цветами в примерах ниже), они могут взаимодействовать и образовывать стоячую волну (изображена зеленым цветом в примерах ниже). Стоячие волны называются так потому, что в то время, как синие волны движутся влево, а оранжевые волны движутся вправо, зеленые стоячие волны не обладают никаким видимым движением в какую-либо сторону.

Падающая волна (оранжевая) и отраженная волна (синяя) объединяются, формируя стоячую волну (зеленая)

Стоячая волна возникает только при определенных условиях в среде, которые определяются режимом отражения и длиной падающей волны.

Антенна из пивных банок

Несмотря на то, что выглядит она несерьезно, изображение становится намного лучше. Проверено неоднократно. Попробуйте!

Наружная антенна из пивных банок

Нужны:

• две жестяные банки емкостью 0,5 литра,
• кусок деревяшки или пластика около 0,5 метра длиной,
• кусок телевизионного провода RG-58,
• паяльник,
• флюс по алюминию (если банки алюминиевые),
• припой.

  
  Как сделать антенну из банок

Собираем так:

1. В дне банки строго по центру сверлим отверстие (5-6 мм диаметром).
2. Через это отверстие протягиваем кабель, выводим его через отверстие в крышке.
3. Эту банку закрепляем слева на держателе так, чтобы кабель был направлен в середину.
4. Вытаскиваем из банки кабель примерно на 5-6 см, снимаем изоляцию примерно на 3 см, разбираем оплетку.
5. Оплетку подрезаем, ее длина должна быть около 1,5 см.
6. Ее распределяем по поверхности банки и припаиваем.
7. Торчащий на 3 см центральный проводник нужно припаять к донышку второй банки.
8. Расстояние между двумя банками нужно сделать как можно меньше, и зафиксировать каким-либо образом. Один из вариантов — липкая лента или изолента.
9. Все, самодельная антенна ДМВ готова.

Второй конец кабеля оконечиваете подходящим штекером, включаете в нужно гнездо телевизора. Эту конструкцию, кстати, можно использовать для приема цифрового телевидения. Ели у вас телевизор поддерживает этот формат сигнала (DVB T2) или есть специальная приставка к старому телевизору, то можете поймать сигнал от ближайшего ретранслятора. Нужно только узнать где он находится и туда направить вашу телевизионную антенну, сделанную своими руками из жестяных банок.

Простые самодельные антенны можно сделать из жестяных банок (из-под пива или напитков). Несмотря на несерьезность «компонентов» работает она очень хорошо, а изготавливается очень просто

Ту же конструкцию можно приспособить для приема каналов метрового диапазона. Вместо 0,5 литровых банок поставьте на 1 литр. Будет принимать МВ диапазон.

Еще один вариант: если паяльника нет, или паять вы не умеете, можно сделать проще. Две банки привязываете на расстоянии в несколько сантиметров к держателю. Конец кабеля зачищаете на 4-5 сантиметра (аккуратно снимаете изоляцию). Оплетку отделяете, свиваете в жгут, из нее делаете колечко, в которое просовываете саморез. Из центрального проводника делаете второе колечко и через него продеваете второй саморез. Теперь на дне одной банок зачищаете (шкуркой) пятнышко, к которому прикручиваете саморезы.

Вообще-то для лучшего контакта нужна пайка: колечко оплетки лучше залудить и запаять, как и место контакта с металлом банки. Но и на саморезах получается неплохо, правда, периодически окисляется контакт и его нужно чистить. Как «заснежит» будете знать — почему…

Возможно, вам интересно, как сделать мангал из баллона или бочки, прочесть об этом можно тут.

Коэффициент стоячей волны (КСВ, SWR)

Стоячие волны максимальной амплитуды возникают при очень точной комбинации частоты (или длины волны) и длины антенны.

К сожалению, нецелесообразно и фактически невозможно иметь антенны, которые обладают точной длиной, необходимой для формирования идеальной стоячей волны в требуемом диапазоне частот. К счастью, в этом нет необходимости. Антенна с одной фиксированной длиной может работать в небольшом диапазоне частот с небольшим, приемлемым уровнем расстройки.

Стоячие волны и напряжения в линии, показанные в течение периода колебаний

Длина антенны должна быть настроена для получения стоячей волны как можно более близкой к идеальной в центре рабочего диапазона частот.

Измерители КСВ (коэффициента стоячей волны) измеряют отношение передаваемой энергии к отраженной, и это отношение должно быть как можно ближе к 1:1.

Небольшие подстройки могут быть выполнены путем добавления в схему пассивных компонентов между оконечным каскадом усиления и антенной. Небольшие недостатки в настройке антенны могут вызвать появление разности потенциалов на конечном каскаде усиления, нагревание конечного участка передающей линии. Большой дисбаланс может вызвать подачу большой разности потенциалов обратно на схему передатчика, вызывая пробой диэлектрика, искрение и выход из строя оконечного усилителя.

Изготовление логопериодической телеантенны

Логопериодиечская телеантенна

Антенна «логопедка» являет собой принимающую линию (пару металлических трубок) с перпендикулярно подключёнными к ней половинками линейных диполей – кусков проводника диаметром в четверть волны рабочего сигнала. Длина и расстояние между последними изменяется в геометрической прогрессии.

Для изготовления логопериодической антенны необходимо выполнить ряд вычислений:

1. Начало расчёта длины диполей выполняется со второго по длине.
2. Взяв обратную величину показателя прогрессии, рассчитывается длина самого длинного диполя.
3. Далее остаётся рассчитать самый короткий – первый – диполь, а после, опираясь на выбранный диапазон частот, принимается длина «нулевого» диполя.

Параметры ЛП-антенны

Для достижения максимальной мощности приёма между диполями должно быть расстояние в 0,03-0,05 длины волны, но не меньше двойного диаметра любого из них.

Длина готовой ЛП-антенны составляет около 400 мм. Диаметр основы ЛП-антенны должен составлять 8-15 мм, а промежуток между их осями принимающей линии берётся не более 3-4 диаметров диполя.

Самодельная ЛП-антенна

Для нормальной работы ЛП-антенны нужно подобрать качественный и достаточно толстый (около 6-8 мм по оболочке) коаксиальный кабель. В противном случае вам не удастся компенсировать затухание дециметровых волн, вследствие чего телевизионный тюнер будет неспособен почувствовать сигнал.

Кабель к принимающей линии нельзя закреплять снаружи, так как от этого резко падает качество приёма сигнала.

При монтаже такой антенны нужно обеспечить её ветроустойчивость, а если в качестве мачты вы используете металлическую трубу, между ней и принимающей линией требуется установить диэлектрическую вставку – деревянный брусок – длиной не менее 1,5 см.

Усовершенствовать конструкцию ЛП-антенны можно, установив на неё линейные или веерные плечики метрового поля. Такая система получила название «дельта».

Схема антенны «Дельта»

Передача информации

Вероятно, наиболее известны два способа передачи информации: частотная модуляция (ЧМ, FM) и амплитудная модуляция (АМ, AM).

Частотная модуляция

При частотной модуляции информация передаются с помощью изменения частоты несущего колебания.

Частотная модуляция

Амплитудная модуляция

При амплитудной модуляции частота несущего колебания остается постоянной. Информация передается с помощью изменения амплитуды несущей.

Амплитудная модуляция

Выбор антенны ля телевизора

Источник nastroyvse.ru

Думаю, что вы превосходно разобрались, в чем заключаются отличия активных и пассивных приемных устройств, хотя я не вдавался в детали их конфигурации, но это уже другая тема. При выборе вы можете ориентироваться на следующие параметры:

1. Расстояние до ретранслятора. Если вам неизвестно, где находится телевышка, воспользуйтесь картой ЦЭТВ, которую легко найти через Google или Яндекс поисковик. В том случае, когда телевышка находится ближе 15 км до вашего дома, в усилителе попросту нет смысла.
2. Где установлена антенна. Мощность сигнала падает, если вы живете в сухой низине или в невысоком доме среди многоэтажных построек и нет возможности направить антенну на ретранслятор по открытому пространству. Здесь, конечно, больше подходит активный вариант.
3. Уровень мощности. В пословице говорится о том, что все хорошо в меру, так и здесь. Когда сигнал слишком мощный — тюнер его не сможет прочесть. Здесь понадобится инжекторный блок.
4. Если это здание, где много телевизоров, например, больница, то пассивного устройства будет недостаточно даже при хорошем сигнале – придется монтировать несколько антенн. В таких случаях проще использовать блок усиления.

Дипольная антенна

Простая антенна, которая использует два одинаковых элемента, называется диполем. Самые короткие дипольные антенны работают с колебаниями, для которых длина антенны равна половине длины волны, и которые создают стоячие волны по всей длине антенны.

Стоячие волны в дипольной антенне

Изменяющиеся электрические поля вдоль длины антенны создают радиоволны, которые распространяются в направлениях от антенны.

Антенная, излучающая энергию

Антенны позволяют передавать и получать информацию, воздействуя и подвергаясь воздействию электромагнитных полей, пронизывающих вселенную. В следующей статье мы рассмотрим различные типы антенн, и как они работают.

Оригинал статьи:

• Mark Hughes. An Introduction to Antenna Basics

Как сделать мощную антенну своими руками

Из любого металла проводящего электричество делаем 2 ромба и соединяем их углами, а за ними крепится отражатель, для того чтобы избавиться от помех.

Лучший метал для антенны Харченко своими руками — это проволока из меди или алюминия размерами 3 — 6 мм в диаметре.

Для присоединения цифровой антенны и получения сигнала на цифровом телевизоре необходим коаксиальный кабель нужных размеров.

Антенна Харченко своими руками

Немного теории

Принцип действия антенны для цифрового пакетного телевидения

Любой телевизионный сигнал распространяется в пространстве от излучателей передающей телебашни к антенне телевизора электромагнитной волной синусоидальной формы с высокой частотой, измеряемой в мегагерцах.

При прохождении электромагнитной волны через поверхность принимающих лучей антенны в ней наводится напряжение V. Каждая полуволна синусоиды формирует разность потенциалов со своим знаком.

Под действием наведенного напряжения, приложенного к замкнутому приемному контуру входного сигнала с сопротивлением R в последнем протекает электрический ток. Он усиливается и обрабатывается схемой цифрового телевизора, выдается на экран и динамики в качестве изображения и звука.

Для аналоговых моделей ТВ приемников между антенной и телевизором работает промежуточное звено — приставка DVB-T, осуществляющая декодирование цифровой информации электромагнитной волны в обычный вид.

Вертикальная и горизонтальная поляризация цифрового ТВ сигнала

В телевизионном вещании государственными стандартами принято электромагнитные волны излучать всего в двух плоскостях:

1. вертикали;
2. горизонтали.

Таким способом передатчики направляют излучающие сигналы.

А пользователям необходимо просто поворачивать приемную антенну в нужной плоскости для максимального снятия потенциала мощности.

Требования к антенне цифрового пакетного телевидения

ТВ передатчики распространяют свои сигналы-волны на небольшие расстояния, ограниченные зоной прямой видимости с верхней точки излучателя телебашни. Их дальность редко превышает 60 км.

Для таких дистанций достаточно обеспечивать мощность излучаемого ТВ сигнала небольшой величины. Но, напряженность электромагнитной волны в конце зоны покрытия должна формировать нормальный уровень напряжения на приемном конце.

На антенне наводится разность потенциалов небольшой величины, измеряемая в долях вольта. Она создает токи с маленькими амплитудами. Это накладывает высокие технические требования к монтажу и качеству изготовления всех деталей устройств цифрового приема.

Конструкция антенны должна быть:

• изготовлена аккуратно, с хорошей степенью точности, исключающей потери электрической мощности сигнала;
• направлена строго по оси электромагнитной волны, идущей от передающего центра;
• сориентирована по виду поляризации;
• защищена от посторонних сигналов-помех этой же частоты, идущих от любых источников: генераторов, радиопередатчиков, электродвигателей и других подобные устройств.

В помещении [ править ]

Очень распространенная комнатная антенна «кроличьи уши». Эта модель также имеет рамочную антенну для приема в диапазоне УВЧ.

Комнатные антенны могут быть установлены на самом телевизоре или стоять на столе рядом с ним, подключенные к телевизору с помощью короткого фидера . Из-за нехватки места внутренние антенны не могут быть такими большими и сложными, как наружные антенны, и они не устанавливаются на такой высоте; по этим причинам комнатные антенны обычно не дают такого хорошего приема, как наружные антенны. Они часто вполне достаточно в городских и пригородных районах , которые, как правило , в пределах сильного излучения «след» местных телевизионных станций, а в сельской местности прием бахромытолько наружная антенна может обеспечить адекватный прием. Ниже описаны некоторые из простейших комнатных антенн, но существует большое разнообразие конструкций и типов. У многих есть шкала на антенне с рядом различных настроек для изменения диаграммы приема антенны. Его следует вращать с включенным устройством, глядя на экран, пока не будет получено наилучшее изображение.

Уши кролика [ править ]

Самая старая и наиболее широко используемая комнатная антенна — это кроличьи уши

или
кроличьи уши
, которые часто поставляются с новыми телевизорами. Это простая полуволновая дипольная антенна, используемая для приема телевизионных диапазонов ОВЧ, состоящих в США от 54 до 88 МГц ( диапазон I ) и от 174 до 216 МГц ( диапазон III ), с длинами волн от 5,5 до 1,4 м. Он состоит из двух телескопических стержней, прикрепленных к основанию, длина которых составляет около 1 метра (примерно четверть длины волны на частоте 54 МГц), и они могут складываться, когда они не используются. Для лучшего приема стержни должны быть настроены на чуть меньше 1/4 длины волны.на частоте принимаемого телеканала. Однако диполь имеет широкую полосу пропускания , поэтому часто адекватный прием достигается без регулировки длины. Полуволновой диполь имеет низкий коэффициент усиления около 2,14 дБи; это означает, что она не такая направленная и чувствительная к удаленным станциям, как большая антенна на крыше, но ее широкоугольная диаграмма приема может позволить ей принимать несколько станций, расположенных в разных направлениях, без необходимости перенастройки при смене канала. Дипольные антенны двунаправленные, то есть имеют два основных лепестка.в противоположных направлениях, на 180 ° друг от друга. Вместо того, чтобы фиксироваться в таком положении, как другие антенны, элементы устанавливаются на шарнирных соединениях и могут регулироваться под разными углами в форме буквы «V», что позволяет перемещать их в людных помещениях. Другой причиной V-образной формы является то, что при приемных каналах в верхней части диапазона с полностью вытянутыми стержнями антенные элементы обычно резонируют на своей 3-й гармонике . В этом режиме направление максимального усиления ( главный лепесток ) больше не перпендикулярно стержням, но диаграмма направленности будет иметь лепестки под углом к ​​стержням, что дает возможность регулировать их под разными углами.

Штыревая антенна [ править ]

Некоторые портативные телевизоры используют штыревую антенну . Он состоит из единственной телескопической штанги длиной около метра, прикрепленной к телевизору, которую можно убрать, когда она не используется. Он работает как четвертьволновая монопольная антенна . Другая сторона фидерной линии подключена к заземляющей пластине монтажной платы телевизора, которая действует как заземление . Штыревая антенна обычно имеет всенаправленную диаграмму приема с максимальной чувствительностью в направлениях, перпендикулярных оси антенны, и усилением, аналогичным полуволновому диполю.

Рамочная антенна [ править ]

Каналы УВЧ часто принимаются однооборотной рамочной антенной . Поскольку антенна «кроличьи уши» охватывает только диапазоны УКВ, ее часто комбинируют с петлей УВЧ, установленной на том же основании, чтобы перекрыть все телеканалы.

Плоская антенна [ править ]

Вскоре после того, как телевизионное вещание перешло с аналогового на цифровое, маркетинг домашних антенн вышел за рамки традиционных «кроличьих ушей». Плоские антенны легкие, тонкие и, как правило, квадратной формы с целью обеспечения более всенаправленного приема. [ необходима цитата

] Они подключаются к телевизорам только с помощью коаксиального кабеля; они также могут продаваться с усилителем сигнала, требующим источника питания. Внутри тонкий плоский квадрат представляет собой рамочную антенну с круглой металлической проводкой, встроенной в проводящий пластик. [
необходима цитата
]

Инструкции по сборке лучших антенн

Своими руками можно собрать много интересных и действенных антенн. Рассмотрим подробные инструкции по изготовлению лучших и наиболее простых в изготовлении моделей.

Самоделка #1 — простая телевизионная антенна

Если ретранслятор расположен от дачи в пределах 30 км, то подойдет самая обычная конструкция, собранная из двух трубок и кабеля. Провод подключается к соответствующему гнезду-входу телевизора.

Схема и выбор материалов

Типовое устройство примитивной дачной антенны приведено на рисунке ниже. Видно, что две трубки одной длины стыкуются на пластине, которую в свою очередь фиксируют к мачте.

Трубный уловитель сигнала получится изготовить за пару часов. Работы не требуют какой-либо квалификации исполнителя и наличия дорогого инструмента

Первым делом необходимо узнать частоту вещания местной телевышки – от параметра зависит длина труб.

Диапазон полосы вещания – 50-230 МГц. Для каждого канала необходима своя длина антенных «усов».

В таблице отображены параметры конструкции уловителя сигнала исходя из частоты транслируемых эфиров. Полоса вещания поделена на 12 каналов

Для изготовления антенны подойдут трубы из дюралюминия, стали, латуни. Их диаметр может колебаться в пределах – 8-24 мм, чаще всего берут 16 мм. Основное условие – отрезки должны быть равнозначными, подготовленными из труб с одинаковыми свойствами.

Необходимые материалы:

• металлическая труба – отрез на 6 см короче длины, определенной по табличным значениям;
• провод сопротивлением 75 Ом, требуемая длина – расстояние от телевизора до антенны плюс 2 м на провисание и петлю согласования;
• толстый электроизоляционный гетинакс – толщина от 4 мм;
• металлические полосы, хомуты для фиксации труб на пластине;
• мачта для антенны – это может быть уголок, при незначительной высоте допустимо использование деревянного бруска.

Для работ желательно запастись паяльником, припоем, флюсом. Соединения центральных проводников рекомендовано пропаивать – это продлит срок службы устройства, повысит качество изображения.

Для защиты от окисления участки стыков надо залить силиконом, эпоксидной смолой. Доступный, но не надежный способ – обмотка изолентой.

Сборка и настройка изобретения

Сначала отрезают нужный размер трубы и распиливают ее на две равные части. Можно воспользоваться кусачками по металлу.

Следующий шаг – расплющивание трубок с одной стороны для удобного крепления к держателю. Отрезки прикладывают к гетинаксу, намечают точки фиксации

Расстояние между внутренними концами трубок – 6 см, между дальними – дистанция, указанная в таблице.

Последующий ход работ:

1. Закрепить антенные усы к держателю хомутами, а саму пластину гетинакса зафиксировать на мачте.
2. Соединить трубы через согласующее устройство – кабельная петля типа РК-1,3,4. Параметры элемента отображены в правой колонке таблицы, принцип изготовления – на схеме устройства антенны.
3. Центральные жилы припаять к концам трубок, оплетку соединить куском аналогичного проводника.
4. Состыковать центральные проводники концов согласующей петли с телевизионным кабелем. Оплетку соединить медным проводом.
5. На штанге зафиксировать петлю и идущий вниз провод.
6. Мачту поднять на крышу дачного домика, настроить антенну.

Для определения оптимального положения устройства нужны два человека. Первый проворачивает антенну на улице, а второй – следит за изменением изображения по телевизору.

Для быстрой настройки можно подсмотреть у соседей, с какой стороны дома расположен приемник и куда направлены вибраторы

Уловив хорошее качество сигнала, конструкцию закрепляют в выбранном положении.

Самоделка #2 — петлевая антенна из трубы

Модуль немного сложнее в создании, но расширяет радиус приема до 40 км. Основная сложность заключается в необходимости гибки трубы.

Радиус изгиба особой роли не имеет. Главные требования по устройству: расстояние между внутренними концами – 65-70 мм, ровность и симметричность расположения крыльев

Длину кабеля и трубы высчитывают исходя из частоты вещания телеканалов.

Под нужный параметр делают заготовки – отмеряют и отрезают вибратор, провод для согласующего устройства. Рекомендованный диаметр трубы – 12-18 мм.

Табличные значения соответствия частоты канала и параметров уловителя сигнала. Например, при показателе эфира в 93,25 МГц длина трубы должна составлять 151 см, а протяженность согласующего кабеля – 104 см

Сборку начинают с изгибания трубы. Край вибратора расплющивают и запаивают. Трубу наполняют песком, и заделывают второй торец по аналогии с первым. Края можно заглушить, посадив пробки на силикон.

Фигурную трубу крепят на мачту. К концам вибратора прикручивают и пропаивают петли согласования, фиксируют телевизионный кабель. Закрепляют медным проводом оплетку и приступают к настройке.

Самоделка #3 — улавливатель сигнала Харченко

Телеантенна «восьмерка» или «зигзагообразная» подходит для цифрового телевидения DVB-T2, трансляция эфира в диапазоне ДМВ. Модуль прост в изготовлении. Для реализации проекта понадобится токопроводящий металл.

Расчет и разработка чертежа

Устройство телеантенны весьма примитивно – два квадрата/ромба, скрепленных между собой. В оригинальном исполнении модуль Харченко предусматривает расположение за фигурными элементами отражателя.

Поле из металлических полос необходимо для аналоговых сигналов. Прием цифрового телевидения возможен и без отражателя. Поле можно обустроить потом, если прием будет слабым

Для изготовления зигзагообразной антенны высчитывать длину волны необязательно. Желательно соорудить конструкцию более широкополосной – это увеличит ее возможности.

При желании, можно рассчитать параметры устройства. Значение волны транслируемого сигнала поделить на 4 – полученная величина является стороной квадрата.

Между двумя частями телеантенны должно быть небольшое расстояние. Для соблюдения зазора достаточно сделать наружные стороны подлиннее, а внутренние – короче. Длина сторон (В1 и В2) — по своему усмотрению

На приведенном примере отображен чертеж антенны с параметрами сторон: В1 – 14 см, В2 – 13 см. Разница длин в один сантиметр дает необходимую дистанцию между квадратами.

Нижние участки удлиняют на 1 см. Этот зазор необходим под петлю для припаивания антенного кабеля.

Изготовление рамки и подготовка кабеля

Последующие расчеты будут приведены относительно данных чертежа, отображенного выше. Суммарный периметр квадратов составляет 112 см. Следует отрезать проволоку нужной длины и сформировать деталь по схеме.

Порядок работ:

1. Согнуть проволоку посередине под прямым углом.
2. Далее идут два участка по 14 см, а за ними стороны по 13 см. После каждого сгиба проверяем ровность углов, должно быть строго по 90 градусов.
3. Когда сформирован первый квадрат, приступают к созданию второй фигуры. Опять идут разносторонние элементы по 14 см, а за ними – две части по 13 см + 1 см.

Незначительные расхождения в длине сторон допустимы. Главное, соблюдать прямые углы.

Если формовка конструкции сделана правильно, то между двумя частями телеантенны должно получиться расстояние в 1,5-2 см

Следующий шаг – подготовка кабеля. Производят его зачистку с двух сторон. По окружности кабеля делают надрез, отступив от края 2-2,5 см.

Работу выполняют аккуратно, чтобы не повредить внутреннюю оплетку. По линии разреза кабель немного переламывают и удаляют изоляцию.

Оплетку и фольгу надо скрутить в жгут. Должно получиться два проводника: центральная моножила и скрутка. Оба элемента надо залудить. Провод должен торчать на 2 см, излишки срезать

Со второй стороны кабеля подпаять штекер. Провод надо очистить на 1 см, сформировать проводники и залудить.

На участках выполнения пайки штекер зачистить наждаком, протереть спиртом. К центральному выходу припаять моножилу, к боковому – скрутку. Захват вокруг изоляции обжать, накрутить пластиковый наконечник, альтернатива – залить токонепроводящим герметиком. До высыхания состава собрать штекер.

Порядок соединения элементов

Финишный этап сборки – стыковка рамы и кабеля. Если привязки к конкретному каналу нет, то спайку лучше делать в средней точке для расширения захвата сигнала.

Разделанный конец кабеля соединяют с двумя сторонами квадрата по центру. До окончательной фиксации можно проверить работоспособность антенны. Если все в норме, то выполняют герметизацию места пайки.

Самый надежный метод – залить силиконом или клеем. Для корпуса подойдет пластиковая крышка из-под пятилитровой баклажки

В мини-таре делают отверстия под элементы квадратов, укладывают рамку с проводом и заливают герметизирующим составом.

Самоделка #4 — антенна «двойной квадрат»

Узкополосная конструкция позволит решить проблему слабого сигнала или забивания трансляции более сильным эфиром. Антенна подойдет и для приема цифрового телевидения. Главное условие работы – четкая ориентация на распределитель сигнала.

Схема устройства и размеры

Конструктивно телеантенна представлена в виде двух рамок, соединенных вверху и внизу стрелами. Большой квадрат – рефлектор, меньший – вибратор.

Возможна вариация с тремя рамками, обеспечивающая высокий коэффициент усиления сигнала. Наименьший квадрат – директор

Верхнюю стрелу делают из металла, а нижнюю из гетинакса, текстолита или другого изоляционного материала.

Требования к устройству телеантенны:

• центры квадратов должны находиться на одной линии, эта прямая смотрит в сторону передатчика;
• меньшая рамка имеет разомкнутый контур, концы фиксируют к текстолитовой пластине;
• верхнюю часть мачты под антенны делают из дерева.

Параметры для изготовления двухэлементных рамочных телеантенн берут из таблицы. Размеры рабочих элементов зависят от типа волн: дециметровых или метровых.

Пояснения к таблице: В – длина стороны меньшего квадрата, Р – значение большей рамки, А – расстояние между двумя элементами, Ш – шлейф в короткозамкнутом мостике

В трехрамочной конструкции дистанцию между концами средней рамки увеличивают до 5 см.

Сборка и подключение

Для соединения рамки с антенным кабелем потребуется симметрирующий короткозамкнутый шлейф. Устройство сооружают из участков антенного провода.

Правый элемент – шлейф, укороченный левый – фидер. К месту их стыковки крепят телевизионный кабель. Протяженность отрезков определяют по таблице с учетом длины волн сигнала.

Перед компоновкой элементов производят их зачистку. У шлейфа снимают алюминиевый слой, скручивают в жгут оплетку. Центральный проводник срезают

С фидером выполняют те же действия, оставляя сердцевину кабеля.

Дальнейшая последовательность работ:

1. К левому концу вибратора припаять центральную жилу фидера, оплетку шлейфа.
2. К правому торцу активной рамки прикрепить скрутку фидера.
3. Низ шлейфа состыковать с оплеткой фидера металлической перемычкой. Жгуты спаять легкоплавким припоем.
4. Отрезы кабеля должны идти параллельно, дистанция – 5 см. Чтобы зафиксировать расстояние используют диэлектрический материал. Согласующее устройство монтируют на текстолитовую пластину.
5. Телевизионный кабель припаять к низу фидера, состыковав соответствующие элементы – оплетку с оплеткой, стержень со стержнем.

Использование согласующего устройства снижает вероятность помех, избавляет от эффекта двойного изображения. Без него не обойтись при значительном отдалении от передатчика.

Самоделка #5 — телеантенна из жестяных банок

Оригинальное исполнение антенны из подручных средств заметно улучшает качество сигнала. Такой вариант подойдет для дачи в пригороде, неподалеку от телевышки.

Для создания примитивного устройства потребуются: 2 пивные банки по 0,5 или 0,75 л, саморезы, телевизионный кабель 3-5 м, шуруповерт, паяльник, олово, деревянный штифт или плечики, изолента.

Последующие действия можно разбить на несколько этапов.

Подготовка кабеля и подвод контактов

При подготовке кабеля очистить изоляцию, отступив 10 см. Разделывают кабель на два проводника – центральную жилу и скрутку из оплетки. На втором конце кабеля надо установить обычный штекер.

Выполняя подвод контактов скрученный экран кабеля скрепляют с одной банкой, медную жилу – с другой. Для фиксации подойдут саморезы.

Для получения более качественного изображения лучше усилить крепления с помощью пайки. Стыковочные места необходимо загерметизировать

Сборка конструкции самоделки

При сборке предстоит под приемник сигнала изготовить несущую конструкцию. В самом простом исполнении можно использовать обычные плечики для одежды. Подойдет и деревянная палка.

Банки фиксируют к мачте скотчем или изолентой, поднимают конструкцию на крышу и приступают к настройке, подбирая оптимальное месторасположение импровизированной антенны.

В работе надо использовать тару с гладкой поверхностью, ребристые материалы не подойдут. Банки предварительно вымывают, высушивают

Нюансы изготовления улавливателей сигнала

Приступая к изготовлению самодельного устройства, необходимо иметь представление о возможных вариантах конструкций и правилах их сборки.

Все многообразие телевизионных антенн принято подразделять на несколько видов:

1. Всеволновые. Частотнонезависимая антенна самая дешевая, легкая в изготовлении. Основа – металлическая рама, а в качестве приемников – жестяные емкости или пивные банки. Конструкция не обладает высокими рабочими параметрами, но вполне подойдет для дачи, если вещательная вышка расположена неподалеку.
2. Логопериодические. Принцип работы сравним с рыболовецкой сетью, сортирующей добычу при отлове. Устройство несложно в изготовлении, а его параметры превышают характеристики всеволновых моделей. Антенны отличаются согласованностью с фидером по любым диапазонам.
3. Дециметровые. Конструкции, хорошо функционирующие вне зависимости от условий приема. Возможны различные формы исполнения: зигзаг, ромбы, круг и т.д.

Детали антенны, по которым курсируют токи полезного сигнала, стыкуют сваркой или пайкой. Однако при размещении устройства на крыше домика такие контакты со временем разъест коррозия.

Одно из условий достаточной чистоты и стойкости приема – минимальное количество стыков в конструкции уловителя сигнала

Помимо этой нормы, при собственноручном создании антенны для дачи желательно придерживаться следующих правил:

1. Центральную жилу, оплетку делают из недорогих сплавов, стойких к коррозийным процессам. Однако они плохо поддаются пайке – работы проводят с особой осторожностью, чтобы не пережечь провод.
2. Для соединения элементов надо применять паяльник на 40 Вт, флюс-пасту, легкоплавкий припой.
3. Задействовать алюминиевую проволоку для создания деталей конструкции нежелательно. Материал быстро окисляется, утрачивая способность проводить сигнал. Оптимальный вариант – медь, доступная альтернатива – латунь.

Приемная площадь уловителя должна быть большой. С целью ее увеличения к раме, отсеивающей эфирный шум, можно симметрично прикрепить металлические прутья.

Подключение к антенне самого простого усилителя сигнала значительно улучшит качество эфирной передачи. Заводские изделия уже оснащены этим элементом

Тандем самодельной антенны и усилителя обеспечит необходимую мощность приема. Достаточно вынести конструкцию на крышу и установить в направлении близстоящей телевизионной вышки.