Антенна харченко своими руками для телевизора: калькулятор для расчета и сборка своими руками – 403 — Доступ запрещён

принцип работы, характеристики, пошаговая инструкция сборки

Антенна Харченко, или же антенна «двойной квадрат», спроектированная инженером Константином Харченко еще в 60-е гг. XX в., до сих пор ценится радиолюбителями благодаря простоте конструкции, высокому коэффициенту усиления и надежности.

Предназначение и устройство антенны Харченко

Она используется умельцами в основном как телевизионная для приема эфирного вещания в дециметровом диапазоне волн (ДМВ). Но также конструируют различные виды, способные улучшить качество сигнала и увеличить скорость соединения и передачи данных модема или сотовой связи при большой удаленности от вышки. Поскольку телевидение перешло на цифровое вещание, обозначаемое стандартом DVB-T2, эту антенну стали модифицировать таким образом, чтобы можно было принимать цифровые пакеты каналов в дециметровом диапазоне.

Активные вибраторы состоят из 8 замкнутых одинаковых проводников, которые образуют два квадрата или 2 ромбовидные ячейки. Они выполнены симметрично и сделаны из толстого провода, изготовленного из токопроводящего материала, например меди или алюминия. Периметр каждого ромба равен длине волны, на которую настраивается прием, они соединяются за счет незамкнутых углов между собой. В этом месте подсоединяется телевизионный кабель с сопротивлением 50 или 75 Ом.

Для усиления сигнала сзади может быть смонтирован рефлектор в виде сплошного экрана или решетки из материала, проводящего ток. Когда принимающая антенна находится на большом расстоянии от источника трансляции, мощность излучения ослабевает. В таком случае в конструкцию антенны добавляется усилитель.

Принцип работы

Электромагнитная волна синусоидальной формы распространяется в пространстве в двух плоскостях: горизонтальной и вертикальной. Их называют сигналами с горизонтальной и вертикальной поляризацией. Приемную антенну необходимо ориентировать в зависимости от типа поляризации. Для поляризации горизонтального типа биквадраты должны быть расположены в виде восьмерки, для вертикальной — образовывать собой знак бесконечности.

Правильная ориентация в пространстве позволяет добиться оптимального качества приема. Электромагнитные сигналы направляются от излучателей передатчика к антенне телевизора с высокой частотой. Когда электромагнитная волна проходит через поверхность вибраторов, в ней появляется напряжение, которое приложено к точкам питания. Под его воздействием на металлических элементах антенны возникают токи, которые формируют электромагнитное поле. Оно усиливается и направляется в телевизор, где преобразовывается в изображение и звук.

Расчет характеристик

Рассчитать длину вибраторов можно онлайн: в интернете можно найти не один специализированный калькулятор, способный вычислить конечные величины с большой точностью. Однако посчитать необходимые характеристики можно и по формулам, которые приведены ниже.

Размер элементов рассчитывается исходя из частотного диапазона, в котором она будет работать. Для начала потребуется выяснить частоту электромагнитного излучения, на которой ведется трансляция интересующего канала по цифровому эфирному телевидению (ЦЭТВ). Ее можно узнать в интернете. Там же указан и вид поляризации волны. Эта информация нужна для того, чтобы знать, в какой плоскости расположить собранную конструкцию.

Главный параметр, который влияет на качество сигнала, принимаемого антенной, — длина электромагнитного излучения. Она обозначается как лямбда (λ) и рассчитывается с помощью частоты вещания (F) по формуле: λ=300/F. Размер каждого проводника ромбовидной ячейки равняется четверти длины волны — λ/4.

Если антенна Харченко выполняется с рефлектором, то расстояние между ними составляет величину, равную λ/7. Также площадь металлической пластины, выбранной в качестве экрана, должна быть больше примерно на 20%, чем площадь биквадратов. Рассчитать площадь отражателя можно по формуле: (2×a²)×1,2, где а — длина стороны каждого проводника.

Расчет параметров для модема и телефона аналогичен тому, что приведен для цифрового телевидения.

Материалы и элементы для сборки

Чтобы собрать антенну Харченко с рефлектором понадобятся:

• моток проволоки из токопроводящего материала, диаметр проволоки около 2,5-3 мм;
• отрезок коаксиального кабеля с волновым сопротивлением на 50 или 75 Ом;
• штекер для подключения антенны;
• металлическая пластина;
• CD или DVD-диск;
• пластины или кронштейны для крепления;
• крышка от пластиковой бутылки;
• изоляционная лента;
• клей;
• пассатижи;
• паяльник.

Пошаговая инструкция по сборке антенны своими руками

Для изготовления предпочтительней использовать провод или проволоку, выполненные из меди, поскольку этот материал прочнее алюминия, лучше подходит для пайки и хорошо гнется. Для удобства можно набросать на бумаге схематический чертеж, соответствующий по размеру готовой антенне, чтобы в процессе сгибания проволоки сверять длину сторон для соблюдения симметрии. В качестве отражающего экрана применяется CD или DVD-диск, поскольку величина готовых вибраторов будет достаточно маленькой для того, чтобы не выходить за края диска.

Для модема

Алгоритм сборки:

1. С помощью пассатижей из проволоки выгибается зигзагообразная фигура в виде 2 ромбов. Величина внутренних углов может быть 90° или 120°. Длина каждой из сторон рассчитывается по формуле, приведенной выше. В месте, где один квадрат переходит в другой, нужно оставить небольшое расстояние между вершинами прилежащих друг к другу углов.
2. Пайкой замыкаются свободные концы проволоки и биквадраты соединяются в монолитную конструкцию. Перед этим необходимо убедиться, что заготовка имеет ровную, выполненную без искривлений плоскость.
3. Внешняя изоляция отрезка коаксиального кабеля зачищается, достаются центральная жила, защищенная диэлектриком, и экран в виде оплетки, которую для удобства пайки скручивают. Жилу и оплетку нужно облудить и припаять к углам ромбовидных ячеек, между которыми оставили небольшой зазор. К одному из углов припаивается центральная жила, ко второму — оплетка.
4. Чтобы согласовать волновое сопротивление, коаксиальный кабель укладывается на одну или две стороны квадрата и фиксируется на ней изолентой.
5. В крышке от бутылки проделывается отверстие, через которое протягивается кабель. Для надежной фиксации собранный контур можно закрепить с помощью клея.
6. Через отверстие в диске проводится коаксиальный кабель, для надежной фиксации клеем крышка крепится к поверхности диска. В этом варианте конструкции между рефлектором и вибраторами нет электрического контакта.

Для цифрового ТВ

Способом, описанным ниже, можно собрать антенну, работающую на один мультиплекс. Он представляет собой объединение в единый цифровой пакет нескольких телевизионных каналов.

Порядок действий:

1. Сборка биквадратов для приема сигнала цифрового ТВ осуществляется по той же схеме, что и для модема, повторяя первые 4 шага инструкции.
2. В качестве рефлектора в данной конфигурации используется металлическая пластина, в центре нее делается отверстие, через которое будет заходить коаксиальный кабель.
3. Для соединения собранного контура с экраном их располагают на рассчитанном заранее расстоянии друг от друга так, чтобы вибраторы помещались внутри плоскости рефлектора. С помощью кронштейнов или пластин биквадраты крепятся с 2 сторон к металлической пластине. Если крепежные элементы выполнены из металла, то в таком случае между составными частями антенны будет возникать электрический контакт.
4. Второй конец коаксиального кабеля зачищается, оплетка экрана скручивается и обрезается так, чтобы она была короче границы изоляции центральной жилы во избежание замыкания между ними. К этому отрезку кабеля припаивается штекер для подключения следующим образом: центральный контакт штекера припоем соединяют с луженой центральной жилой, оплетка скручивается, лудится и припаивается к контакту заземления штекера.

Для телефона

Первые 3 этапа сборки антенны для телефона повторяют последовательность действий при изготовлении таковой для модема. Но поскольку конструкция получается миниатюрной, в этом варианте исполнения не будет монтироваться рефлектор.

Установка и подключение

Схемы подключения готовой антенны отличаются и зависят от того, к какому устройству она присоединяется.

Подключить готовую конструкцию к модему можно 2 способами в зависимости от того, есть ли у него разъем под внешнюю антенну. Задача упрощается, если таковой имеется. В этом случае необходимо подобрать штекер, подходящий под тип разъема у модема, и припаять его к свободному концу коаксиального кабеля способом, который описан в 4 пункте инструкции по сборке антенны для цифрового ТВ. После этого остается только подключить штекер к встроенному в модем разъему.

Задача усложняется, но ненамного, если у модема нет разъема. Для начала прибор нужно разобрать, чтобы добраться до печатной платы. На ней будет контакт или дорожка, выполняющие функцию антенны, к которой нужно припаять центральную жилу кабеля. Оплетка припаивается к корпусу модема или к его заземлению. Для максимально возможного увеличения скорости соединения конструкция должна быть повернута так, чтобы она смотрела на вышку. Остается только подключить модем к ноутбуку и проверить уровень приема сигнала.

Установка и подключение к цифровому ТВ реализуется с учетом поляризации волны телевизионного вещания. Если принимаемый сигнал горизонтально поляризован, конструкцию следует развернуть так, чтобы вибраторы были расположены вертикально, т. е. один над другим. Если же поляризация вертикальная, биквадраты размещают горизонтально в виде знака бесконечности. Конструкцию направляют в сторону телевизионной вышки. Антенну посредством штекера подключают к ресиверу (приемнику).

Чтобы подключить «двойной квадрат» к сотовому телефону, нужно снять крышку у аппарата и найти гнездо-разъем для внешней антенны. Соединение лучше осуществлять через адаптер или антенный переходник, на одной стороне которого разъем для подключения к гнезду телефона, а на другой — стандартный высокочастотный разъем. К нему подключается штекер собранной антенны.

Настройка антенны

«Двойной квадрат» прост в эксплуатации и не требует специальной настройки. В случае с модемом и сотовым телефоном конструкцию нужно направить в сторону вышки и покрутить, чтобы поймать устойчивый сигнал.

Чтобы настроить антенну для телевизора, нужно включить его вместе с ресивером. В меню приставки выбирается автоматические поиск и настройка каналов. Через несколько минут можно оценить качество телевещания. Если изображение и звук транслируются с помехами, стоит покрутить конструкцию в разные стороны, найти оптимальное расположение, и зафиксировать ее. При большой отдаленности приемника от источника трансляции увеличить мощность принимаемой электромагнитной волны можно антенным усилителем.

Достоинства антенны

Преимуществом антенны Харченко является то, что для сборки не требуется специфических материалов и инструментов, все необходимое можно найти у себя дома. Конструкция относительно компактна и проста в изготовлении. К тому же антенна обладает хорошими показателями широкополосности и усиления, а замкнутые петли-вибраторы обеспечивают помехоустойчивость в черте города.

Отличия антенны Харченко от Туркина

Н. Туркиным была предложена конструкция, которая работает по принципу волнового канала. Внешне она представляет собой 6 колец разного диаметра: от меньшего к большему, закрепленные на горизонтальной рейке, которая выполнена из диэлектрического материала. Этот вариант исполнения обладает большим, чем у антенны Харченко, коэффициентом усиления и способен работать на большом удалении от источника сигнала.

Такой многоэлементный механизм требует точного расчета диаметра колец и расстояния между ними, тщательного соблюдения этих размеров при сборке, что является непростой задачей. Также обязательным условием является точное направление конструкции на передающую вышку. Небольшие неточности при расчете и сборке конструкции, предложенной Харченко, незначительно влияют на параметры готовой антенны.

Расчет антенны Харченко для цифрового ТВ в домашних условиях

Использование антенны стало набирать популярность после появления радиосвязи. Инженер Харченко в 1961 года разработал конструкцию в виде двух ромбов, с помощью которой стало возможно ловить передачи. Такой прибор используется и сегодня, однако уже для цифровых сигналов.

Антенна Харченко – палочка выручалочка для тех, кто хочет сэкономить. Она пользуется высоким спросом на дачных участках и в сельской местности.

В данной статье описан монтаж данной конструкции, а также доступные расчеты антенны Харченко для цифрового ТВ.

Антенна Харченко для цифрового ТВ

В 60-х годах прошлого столетия, Харченко сконструировал антенну, составляющую двойной квадрат из проволоки. Незамкнутыми углами квадраты соединяются между собой. В этом же месте подключаются к телевизионному кабелю. В свою очередь, на задней части конструкции устанавливается решетка из такого материала, который может провести ток.

В простонародьи, данная конструкция имеет и другие названия. Часто ее называют:

• Зигзагообразная антенна Харченко;
• Восьмерка;
• Бабочка;
• Биквадратная антенна телевизора.

В настоящее время, успешно используется антенна Харченко не только для аналогового телевидения, но и для цифрового. Это связано с активным переходом телевидения на новый формат – цифровой. Он ведется на частотах дмв расчета на каналах 21-69 способом мультиплекса. А поэтому и конструкция должна быть подходящей.

Поскольку не все телевизоры оснащены встроенной антенной, то сообразительные хозяева изготавливают самодельные антенны Харченко для цифрового ТВ, их еще называют – домашние самоделки. Такие приборы работают не хуже купленных на рынке.

В данном видео вы подробнее узнаете о данном антенне:

Действительно, такое устройство обладает преимуществами, которые сложно опровергнуть:

• сборка такой конструкции требует минимум деталей и навыков;
• можно собрать даже школьнику средних классов;
• монтаж занимает около получаса;
• бюджетность;
• бессбойное функционирование устройства.

Далее, будет подробно рассказано о монтаже в домашних условиях.

Важно! Если вы до сих пор не знаете, как выглядит этот прибор, рекомендуется просмотреть чертеж ТВ-антенны Харченко заранее в интернете, просто открыв картинки.

Монтаж любого прибора можно разделить на этапы. Они являются основными составляющими в работе – так можно точно понимать, какая часть плана уже выполнена.

Поэтому, сборку антенны этого вида делят на такие стадии:

• подготовительная работа;
• сборка;
• испытание.

Так и в нашем случае, советуется рассматривать все поэтапно.

Подготовительная стадия

Начинать любую работу нужно с узнавания, какие материалы и инструменты потребуются для монтажа.

Для того чтобы собрать Z-антенну для цифрового ТВ своими руками в домашних условиях, понадобятся следующие элементы:

1. Проволоки. Желательно использовать проволоку из меди или алюминия, диаметр которой составляет в среднем 3 мм. Если под рукой нет проволоки, а имеется трубка или полоса, которая проводит ток, из аналогичного материала, то можно выгнуть и эти элементы.
2. Кабель коаксиальный.
3. Штекер.
4. Крепление для конструкции. Оно зависит от месторасположения будущего прибора. К примеру, на последних этажах высотного дома, такую установку можно повесить на окно или на шторы. Если же приспособление будет использоваться в частном секторе, то прикрепить ее лучше к шесту на крыше.

Помимо вышеперечисленных материалов, необходимо иметь инструменты:

• паяльник;
• напильник;
• надфиль.

Такие материалы и инструменты, в 90% случаев оказываются дома, пылившись на полках. После того, как они найдены и собраны в одном месте, можно приступать к началу конструирования.

Сперва, нужно просчитать необходимую длину проволоки, отмерить необходимый кусок и согнуть его, строго соблюдая размеры.

Рекомендуется брать проволоку длиною в 1 метр 12 сантиметров, которая потом разрезается на нужную длину и сгибается.

После чего должны образоваться два конца. Их лучше зачистить на расстоянии 1-2 сантиметра. На концах проделываются петли, которые фиксируются между собой.

Важно! Все углы должны приблизительно составлять 90 градусов по Цельсию.

Место стыков нужно запаять. После этого, к одному стыку припаивается центральная жила, а к оставшемуся – оплетка.

Конечным результатом данной стадии должен быть готовый квадрат.

Этап сборки

После того, как конструкция готова, необходимо прикрепить к ней телевизионный кабель.

Антенне Харченко для цифрового ТВ потребуется приблизительно три метра. Причем, со стороны антенны его нужно зачистить на два сантиметра, а вот со стороны штекера – на один. Если получилась лишняя длина, в ходе работы ненужный материал можно будет срезать.

Штекер можно выбирать любой понравившейся. Главное, чтобы он подошел к телевизору.

Штекер также нужно зачистить. Однако, перед этим, места, где проводится пайка нужно протереть спиртом и зачистить надфилем.

На кабель надеть часть штекера и припаять.

После того, как все стыки зачищены, они заливаются горячим клеем.

После засыхания клея, кабель соединяется с рамкой. Таким образом, подтверждая отсутствие привязанности к конкретному каналу, припаять кабель нужно к средней точке.

Вот и все – конструкция готова к использованию. Теперь можно все проверить и использовать.

Проверка

Для того чтобы проверить функциональность антенны Харченко для телевизора, ее необходимо сразу включить.

Если прием нормальный, сборка заканчивается, а вот если плохой, то лучше сразу подыскать место, где сигнал будет лучше. При чем, если улучшения не происходит, можно просто заменить кабель на другой.

Рекомендации к использованию

Антенна Харченко активно используется в домашнем хозяйстве уже не один год, поэтому для продолжительность ее функционирования, рекомендуется за ней периодически присматривать и ухаживать.

Вот несколько простых советов, для длительной эксплуатации прибора:

• Место соединение кабеля и антенной рамки можно защитить от внешних воздействий, перемотав обычной изолентой. Однако, этот способ не вечный. Лучше будет залить все клеем.
• В качестве корпуса, некоторые люди используют обычные крышки на бутылки или баночные пластиковые крышки. В нужных местах делаются углубления для нормального вывода кабеля. После чего, все заливается специальным герметизирующим составом.
• При использовании усилителя для антенны Харченко под цифровое ТВ, второй квадрат не обязателен.
• Также, для дополнительного усиления сооружается двойной биквадрат. Монтируется все аналогично обычной версии, просто вместо углов располагаются дополнительные квадраты. Как правило, их четное количество. Их расчет необязателен, потому что по размеру они должен быть аналогичного основному биквадрату.

Все, телевизионная антенна Харченко своими руками готова для использования цифрового ТВ.

Калькулятор

Многих желающих создать такую «чудо» -установку интересует, каким образом правильно просчитать необходимые характеристики для будущего устройства.

Исходя из многолетней практики, для того чтобы принимать цифровой сигнал, высчитывать точную длину волны необязательно. Однако, антенну лучше смонтировать широкополосную. Это обеспечит прием многих сигналов.

При сильном желании можно самостоятельно рассчитать антенну Харченко для цифрового ТВ.

На данный момент используется два вида подсчетов:

• ручной;
• калькулятор антенны Харченко для цифрового тв.

В случае самостоятельного подсчета, следует узнать на какой волне транслируется сигнал в заданной местности. Такие данные возможно узнать в интернете, просмотрев какая вышка находится ближе всего к месту установки. Далее, следует разделить эту информацию на 4. Таким образом, получается нужная сторона квадрата.

Для получения необходимого расстояние между частями конструкции, наружные стороны должны быть длиннее внутренних.

Обратите внимание, что за счет такой разницы и образуется расстояние между двумя квадратами.

Два крайних участка лучше всего сделать на один сантиметр длиннее, чтобы можно было создать петлю, к которой припаивается кабель.

Конечно, возможно рассчитать габариты для антенны Харченко под цифровое ТВ вручную, используя специальные формулы, а можно воспользоваться онлайн калькулятором.

Используя последний вариант, необходимо просто ввести запрос в одну из поисковых систем «онлайн расчет параметров антенны Харченко» и сразу получить нужную информацию на сайте. Калькулятор предоставит схему антенны Харченко для ТВ. Также, он точно и быстро просчитает длину и другие размеры антенны Харченко для ТВ.

Заключение

Подключив такую доступную установку к своему телевизору, можно наслаждаться просмотром любимых программ.

Как можно увидеть, такая конструкция несложна в сборке и собрать ее в домашних условиях можно потратив минимум времени. Более того, затрат на нее практически не требуется, а сборка доступна каждому.

Для улучшения сигнала телевидения можно воспользоваться усилителями, которые будут ловить сигнал в диапазоне до пяти километров.

Трио Антенна Харченко | Сделай Сам www.sdelay.tv

Трио Антенна Харченко для цифрового телевидения при наличии приставки DVB-T2. Автор идеи мой брат близнец Сигачев Валерий (автор песен).

В г. Щекино очень плохой прием цифрового телевидения и комнатные антенны очень плохо работают. То что предлагают из комнатных антенн в местных магазинах люди чаще всего возвращают обратно и приходится приобретать уличные. Ближайшие вышки вещания п. Крапивна и г. Тула, но сигнал приходит ослаблен и стены не пробивает. Новой вышки в городе Щекино не будет. Пробовал ставить разные усилители по таблице, но нужного результата так мной и не достигнут.

Прочитал много литературы об антеннах для цифрового вещания и многие антенны перепробовал, но лучше всего подошла  Антенна Харченко. Вешайте на окно или за окно, как можно выше, и у вас поймается цифровое телевидение при наличии приставки DVB-T2 20 каналов.

Вот так выглядит Антенна Харченко:

моя готовая Антенна Харченко

Изготовление Антенны Харченко:

Возьмите 110 см толстой медной проволоки и согните под 90 градусов (верхние и нижние по 14 см, а внутренние стороны по 13 см.) Место соединения кабеля должно = 2см. Вешайте антенну на ручку оконной рамы или на присосках в середине рамы или к стеклу. Замеры взял на сайте:

http://elektroznatok.ru/info/raznoe/samodelnye-antenny

Минусы:  Погодные метеоусловия влияют на качество изображения.  Сигнал в моём случае скакал от 20 до 60%, а вечерами при опущенных жалюзи пропадал вообще сигнал 2-го мультиплекса (11 — 20 каналы).

Теперь подробнее о антенне Трио-антенна Харченко

Сделать три одинаковых антенны Харченко (медный провод должен быть покрыт лаком или изолировать места соприкосновения трех антенн).

Зачистить сердцевины антенн и залудить паяльником (потом эти сердцевины будут соединены между собой)

Затем положить все три антенны друг на друга вместе и совместить вниз на одинаковое расстояние ~ 1см.-1,5см.

Берем обычные пластмассовые хомутики (стяжки) и скрепляем все три антенны между собой. Всего 18 шт. = слева 9 шт. и справа 9 шт.

Соединяем все сердцевины слева центральным проводом кабеля и укладывам его под углом 90 градусов (буква Г). Также соединяем все сердцевины справа и припаиваем к экрану кабеля.

Хомутами (стяжками) крепим кабель в 2-х местах для надежности к антенне внизу.

Остается найти для монтажа коробочку, которая скроет следы пайки сердцевин. Полученная антенна с коробочкой аккуратней смотрится.

Разметил места среза под каждый проводок полученной антенны и срезал ножом. Затем вмонтировал трио-антенну Харченко в коробочку, залив внутри клеем герметиком и закрыл на клей крышку.

Полученную трио-антенну Харченко достаточно привесить на присосках к стеклу оконной рамы и наслаждаться цифровым телевидением DVB-T2.

Плюсы:  небольшой размер и не требуется к антенне дополнительные усилитель и отражатель. Сигнал стабилен 100% и при при опущении жалюзи сигнал остается 100% (показывают оба мультиплекса (1 — 20 каналы)) , а отсюда следует, что трио-антенне Харченко не требуется отражатель сигнала сзади антенны.

Как сделать антенну цифрового телевидения своими руками для дачи и дома

Наступила эра цифровых сигналов. Все трансляционные телекомпании стали работать в новом формате. Аналоговые телевизоры доживают свой век. Они еще находятся в рабочем состоянии и имеются практически в каждой семье.

Чтобы старые модели успешно доработали свой ресурс, а люди могли их использовать при просмотре цифрового вещания, достаточно подключить приставку DVB-T к телеприемнику и улавливать сигналы ТВ волны специальной антенной.

Любой домашний мастер способен не покупать антенну в магазине, а сделать её своими руками из подручных средств для просмотра телепрограмм цифрового ТВ дома или на даче. Две наиболее доступные конструкции описаны в этой статье.

Содержание статьи

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.

Как узнать исходные данные для расчета антенны

Основным параметром, влияющим на качество принимаемого цифрового сигнала, как видно из поясняющего первого рисунка, является длина электромагнитной волны излучения. Под нее создаются симметричные плечи вибраторов различной формы, определяются общие габариты антенны.

Длину волны λ в сантиметрах можно легко вычислить по формуле упрощенного вида: λ=300/F. Достаточно только найти частоту принимаемого сигнала F в мегагерцах.

Воспользуемся для этого поиском ГУГЛ и запросим у него перечень районных пунктов ТВ связи для нашей местности.

В качестве примера показан фрагмент таблицы данных по Витебской области с выделением красным прямоугольником передающего центра в Ушачи.

Частота его волны 626 мегагерц, а вид поляризации — горизонтальная. Этих данных вполне достаточно.

Выполняем расчет: 300/626=0,48 м. Это длина электромагнитной волны для создаваемой антенны.

Делим ее пополам и получаем 24 см — искомую длину полуволны.

Максимальное значение напряженность достигает на середине этого участка — 12 см. Его еще называют амплитудой. Под этот размер и делается штыревая антенна. Ее обычно выражают формулой λ/4, где λ — длина электромагнитной волны.

Самая простая ТВ антенна для цифрового телевидения

Для нее потребуется отрезок коаксиального кабеля с волновым сопротивлением на 75 Ом и штекер для подключения антенны. Мне удалось найти в старом запасе готовый двухметровый кусок.

Со свободного конца обычным ножом срезаю внешнюю оболочку. Длину беру с маленьким запасом: при наладке всегда проще откусить небольшой отрезок.

Затем снимаю экранирующий слой с этого участка кабеля.

Далее оголяю внутреннюю жилу, снимаю с нее изоляцию.

Работа закончена. Осталось вставить гнездо штекера в разъем на приставке ТВ сигнала и направить оголенную проволоку внутренней жилы поперек приходящей электромагнитной волны с учетом горизонтальной поляризации.

Антенну следует расположить прямо на подоконнике или закрепить на стекле, например, кусочком скотча либо подвязать к креплению жалюзи. Отраженные сигналы и помехи можно экранировать полоской фольги, расположенной на небольшом удалении от центральной жилы.

Подобная конструкция делается буквально за десяток минут и не требует особых материальных затрат. Стоит ее испытать. Но, работать она способна в зоне уверенного приема сигнала. У меня здание экранирует гора и многоэтажный дом. Передающая телебашня расположена на удалении 25 км. В этих условиях цифровая электромагнитная волна отражается многократно, принимается плохо. Пришлось искать другое техническое решение.

А для вас по теме этой конструкции предлагаю посмотреть видеоролик владельца Едокоff «Как сделать антенну для цифрового ТВ»

Антенна Харченко на 626 МГц

Для приема сигналов аналогового телевещания различного диапазона частот волны у меня раньше хорошо работала конструкция зигзагообразной широкополосной антенны, которая не требуют сложного изготовления.

Сразу вспомнилась одна из их эффективных разновидностей — антенна Харченко. Ее конструкцию решил применить для цифрового приема. Вибраторы изготовил из плоской медной шинки, но, вполне можно обойтись и круглой проволокой. Так будет проще изгибать и выравнивать концы.

Как определить размеры конкретной антенны

Онлайн калькулятор

Воспользуемся поиском всезнающего Google. Пишем в командной строке: «Расчет антенны Харченко» и жмем Enter.

Выбираем любой понравившийся сайт и выполняем онлайн расчет. Я зашел в первый открывшийся. Вот что он мне рассчитал.

Все его данные я представил картинкой с обозначением наименования размеров антенны Харченко.

Изготовление деталей конструкции антенны

Взял представленную информацию за основу, но не стал точно выдерживать все габариты. Знаю из предыдущей практики, что антенна хорошо работает в широкополосном диапазоне волны. Поэтому размеры деталей просто чуть завысил. Полуволна каждой гармоники синусоиды электромагнитного ТВ сигнала уложится в плечо каждого вибратора и будет им принята.

На основе выбранных данных сделал заготовки для антенны.

Особенности конструкции вибратора

Соединение концов шинки для «восьмерки» создано в центре на этапе изгибов. Спаял их паяльником.

Он у меня создан по принципу «Момент», сделан своими руками из старых трансформаторов, работает два десятка лет. Паял им даже медную проволоку 2,5 квадрата на тридцатиградусном морозе. Работает с транзисторами и микросхемами, не пережигая их.

Планирую в ближайшем времени описать его конструкцию отдельной статьей на сайте для тех, кто желает также изготовить своими руками. Следите за публикациями, подписывайтесь на уведомления.

Подключение кабеля антенны к вибратору

Медную жилу и оплетку просто припаял к металлу восьмерки с разных сторон по ее центру.

Кабель привязал к медной шинке, выгнув его петлей по форме полуквадрата вибратора. Этим способом выполняется согласование сопротивлений кабеля и антенны.

Конструкция экранирующей решетки

Вообще-то антенна Харченко часто нормально работает без экранирования сигналов, но, я решил показать его изготовление. Для основы взял деревянный брусок. Не стал красить и пропитывать лаком: конструкция будет эксплуатироваться в помещении.

В задней стороне бруска электрической дрелью просверлил отверстия для крепления проволок экрана и вставил, а затем заклинил их.

Получился экран для антенны Харченко. В принципе его можно сделать и другой конструкции: выпилить из куска лобовой брони танка или вырезать из пищевой фольги — работать будет примерно одинаково.

С обратной стороны планки закрепил конструкцию вибратора с кабелем.

Антенна готова. Осталось установить ее на окно для работы в вертикальной поляризации.

Заключительный совет по эксплуатации антенны

Когда телевизионный приемник находится на большом удалении от передающего генератора, то мощность его сигнала понемногу ослабевает. Ее можно увеличить специальными электронными устройствами — усилителями.

Только надо четко видеть разницу между принимаемыми антенной сигналами, которые могут быть:

1. просто ослабленными;
2. содержать высокочастотные помехи, искажающие форму цифровой синусоиды до фигуры какой-то «каряболы».

В обоих случаях усилитель выполнит свою роль и поднимет мощность. Причем ослабленный сигнал телевизор будет четко воспринимать и показывать, а с усиленной «каряболой» возникнут проблемы воспроизведения.

Устранять подобные помехи волны призваны:

• в/ч фильтры;
• экраны.

Их необходимо измерять осциллографом, а способы применения различных конструкций анализировать в каждом конкретном случае индивидуально. Антенна здесь не виновата.

В заключении статьи рекомендую для закрепления материала посмотреть видеоролик Евгения Баскаль «Наружная антенна усиления волны 3G сигнала».

Задавайте вопросы по прочитанным материалам об антенне любой конструкции. Сейчас у вас самое удобное время поделиться статьей с друзьями через кнопки соц сетей.