Простые антенны для цифрового эфирного телевидения DVB-T2,
а также GSM, 3G, 4G и Wi-Fi – антенны своими руками
Какой же русский не любит халявы? Заслышав это слово, мы сразу активируем чакры Муладхара и радостно наполняемся сакральной энергией
Вселенского Космоса.
А на кой хрен нам этот бесплатный каталог в красивом мешочке от производителя женского белья? А шестисотый мерин в обмен на
"заполните анкету участника конкурса и укажите свой номер (чтобы мы позвонили Вам и обрадовали победой!)"?
Эти бесхитростные мысли, рано или поздно сработают в голове, но не сразу и не у каждого... Да и речь сегодня пойдёт совсем о другом.
С наступлением эпохи DVB-T2 пришёл в мир посланник Божий и сказал всем ищущим: "Бросайте братья прочь тарелки свои спутниковые поганые,
да берите в руки паяльники лудильные. То, что мы с вами пытались когда-то сделать с чайником, теперь можно попробовать замутить с любым другим
продуктом!"
А замутим мы на этой странице маленькую комнатную антеннку для приёма пока ещё халявного цифрового телевидения DVB-T2 (от английского
Digital Video Broadcasting – Second Generation Terrestrial). Да такую, чтоб под стать некрупному «волновому каналу», широко известному
в узких кругах как антенна Яги-Уда.
Начну с хорошего. Антенну Харченко (она же двойной квадрат, она же BiQuad) мы делать не будем!
И не то, чтобы она плохая – вполне достойная антенна, но только излишне габаритная для комнатной, к тому же пережёванная вдоль и поперёк
могучими челюстями рукодельного народа.
А для разминки начнём с простейшей, но весьма эффективной ДМВ антенны из коаксиального кабеля, которую несложно
сделать своими руками, буквально за пять минут.
Рис.1
|
Антеннка эта фигурирует в нескольких заслуживающих доверия источниках. Была она замечена и в книге Григорова "Антенны для радиолюбителей",
и в книге "Антенны КВ и УКВ" от Гончаренко, и, наверняка, где-то ещё – тоже должна была
засветиться.
Вот что пишется про неё в первом источнике:
«Магнитные антенны часто используют для приёма радиовещательных станций, но их можно использовать и при приёме телевидения.
Магнитную антенну можно выполнить из коаксиального кабеля любой марки.
Такая антенна проигрывает по усилению традиционным телевизионным антеннам, но
|
за счёт того, что она реагирует только на магнитную
составляющую, обеспечивает гораздо лучшее качество приёма в городских условиях при работе в широком диапазоне частот.
Длина кабеля от антенны к телевизору некритична.»
Здесь надо ненадолго притормозить и обратить внимание на распространённую ошибку, допускаемую желающими поучаствовать в мероприятии
по воплощению данной конструкции.
Рис.2
Конструкция обсуждаемой антенны является продуктом преобразования классической рамочной антенны (Рис.2 а)) с разрезом
в середине оплётки кабеля в модифицированную – без разреза (Рис.2 b)). Причём, если первая из них требует наличия
симметрирующего трансформатора для согласования с несимметричным коаксиальным кабелем, то во второй - подобное согласование
не требуется, оно уже заложено в самом конструктиве антенны.
К чему это я клоню?
А к тому, что это две разные антенны, и попытки совместить в их в одно изделие (полотно антенны с разрезом в кабеле + согласование
путём замыкания центральной жилы на оплётку), приведёт на выходе к суррогатному продукту с соответствующими характеристиками.
Для интересующего нас ДМВ диапазона данная рамочная конструкция является полноразмерным петлевым диполем, поэтому она способна работать
не только на приём, но и на передачу, а при пересчёте её размеров на соответствующий диапазон, прекрасно справится и с функцией
3G, 4G или Wi-Fi – антенны.
Простенький калькулятор для расчёта размеров петли из коаксиального кабеля, думаю, ещё никому не помешал.
Следующий пункт остановки – симметричный полуволновой диполь, описанный в журнале Радио №10, 1981 г. (статья "Антенна и конвертер ДМВ",
автор В. Манушин).
Антенна обеспечивает практически идентичные приёмные характеристики по сравнению с предыдущей рамочной конструкцией.
Вот что пишет автор статьи:
«Антенна выполнена в виде широкополосного линейного разрезного вибратора, подключаемого к телевизору кабелем с волновым сопротивлением
75 Ом. С антенной кабель соединен через симметрирующую четвертьволновую петлю.
Размеры вибратора в зависимости от интервала принимаемых каналов приведены в таблице.
Коэффициент стоячей волны антенны не хуже 1,7. При этом потери мощности на отражение не превышают 5%. Если считать допустимыми
10 %-ные потери (при КСВ, равном 2,5), то можно сделать антенну для приема на все каналах диапазона ДМВ, отведенного для телевизионного
вещания (470-960 МГц). Размеры такой антенны указаны в таблице последними.
Вибратор вырезается из листа одностороннего фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5...2 мм. Если стеклотекстолит двусторонний,
то можно снять фольгу со второй стороны листа, либо вырезать на ней точно такой же вибратор. Причём соединять стороны перемычками не
обязательно.
Рис.3
Кабель к антенне припаивается стандартно, к одной половине вибратора оплетка, к другой центральная жили коаксиального кабеля.
При подключении к антенне кабеля на расстоянии "b" от его конца снимается кольцо наружной оболочки шириной около 5 мм. К открытой
металлической оплетке припаивается монтажный провод диаметром 0,67 мм. Другой конец провода соединяется с центральным проводником
кабеля.
Антенна устанавливается на подставке, передвигаемой при настройке, или прикрепляется к стене в месте, соответствующем максимальному
уровню сигнала. Подстроить антенну, можно незначительно изменяя длину монтажного провода. Других настроек не требуется.
Далее мы плавно переходим к приёмной ДМВ антенне посложнее. При этом по дальности приёма она вполне может составить конкуренцию активным
комнатным антеннам именитого голландского производителя Funke, который заслуженно считается эталоном в антенностроительной отрасли.
В основе конструкции лежит двойная треугольная антенна, описанная в книге Борийчука Г. И. и Булыча В. И. "Радиолюбителю о
телевизионных антеннах", а затем и в журнале Радио №6, 1998 г.(статья "Антенна – за час работы", под авторством В. Михайлова,
с подробным описанием этой конструкции для приёма ДМВ каналов).
Рис.4
Эта антенна хороша тем, что при значительно меньших габаритах она обеспечивает практически такое же усиления, как и антенна Харченко -
около 5 дБ без рефлектора.
Давайте обратимся к выдержкам из статьи В. Михайлова.
«Антенна позволяет принимать телевизионные программы в ДМВ диапазоне с весьма неплохим качеством, даже вне прямой видимости передающей
антенны.
Предлагаемую двойную треугольную конструкцию антенны можно изготовить довольно быстро. Основными материалами служат листы гофрированного
картона от упаковочных коробок, бытовая алюминиевая фольга подходящих размеров, а также коаксиальный кабель с полиэтиленовой изоляцией
(только не фторопластовой) и волновым сопротивлением 75 Ом.
Изготовление антенны начинают с нанесения контуров ее полотна на листы фольги и картона по Рис.3. Острые углы по краям допустимо
немного обрезать. Затем, аккуратно вырезав полотно антенны из листа фольги, наносят клей на водной основе (например, "Бустилат", "ПВА"
и др.) на полотно и картон. Совместив с нанесенным контуром, приклеивают их друг к другу.
Очищают полотно от попавшего на него клея, особенно в местах прокладки кабеля и электрических соединений.
Пока клей сохнет, формуют кабель в соответствии со схемой прокладки, показанной на Рис.3. Далее оголяют оплетку и центральный
проводник кабеля в местах
электрических соединений с полотном антенны и, следя за тем, чтобы клей не попал на них, приклеивают кабель к полотну антенны
(а если это необходимо – то и к картону) клеем "88", "Момент", "Контактол".
После того как кабель приклеился, предварительно обернув его оплетку и центральный проводник полосками фольги для надежного
контактирования, соединяют их с полотном антенны пришиванием (по три стежка на каждое соединение). При этом, чтобы нитка не
перерезала картон, с обратной стороны приклеивают прокладки из дерева или пластмассы. Концы ниток также фиксируют клеем.
Подставку под антенну можно склеить из картона.
Антенна имеет коэффициент перекрытия указанного интервала около 1,45 при КБВ>0,48 и коэффициенте усиления около 5 дБ. При
дальнейшем повышении частоты принимаемого сигнала эффективность антенны падает.
Экран-рефлектор – эффективное средство от сильных отраженных сигналов (правда, в рассматриваемых условиях приема особой необходимости
в нем все же нет). Изготовляют экран из сплошного листа фольги, который приклеивают к куску картона размерами 0,5λ(ширина)х0,44λ (высота)
и крепят параллельно на расстоянии 0,175λ от полотна антенны, используя П-образно согнутые полоски картона. Для удобства последующей
сборки размеры листа картона с антенной рекомендуется сделать такими же, как и у листа с экраном.
Размеры двойной треугольной антенны рассчитывают по формулам, опубликованным в книге Г. И. Борийчука и В. И. Булыча
"Радиолюбителю о телевизионных антеннах" (М.: ДОСААФ, 1977).»
Размеры эти указаны в приведённой статье в весьма скромном ассортименте:
L8=0,27 х λmax (без экрана);
L8=0,25 х λmax (с экраном);
L6=0,09 х L8;
L7=0,72 х L8;
L5=10мм,
где λmax - максимальная длина принимаемой несущей волны.
Так, что хочешь – не хочешь, а придётся погрузиться в умную книжку, а результат погружения отразить в калькуляторе.
Расчёт двойной треугольной антенны для ДМВ DVB-T2 каналов
Как водится, для улучшения направленных свойств двойной треугольной антенны и некоторого увеличения усиления, её возможно
снабдить экраном, выполненным их металлических трубок, прутков, либо проводников, натянутых на раму.
Вот как видят конструкцию данной антенны с рефлектором авторы вышеупомянутой книги.
Хороша получилась хреновина – трудолюбива, скромна, нарядна... Но, а для того, чтобы подняться на новый уровень развития и
поупираться в сложных условиях слабого сигнала цифрового ТВ, не хватает самого малого – усилителя.
Малошумящий УКВ усилитель можно расположить внутри полотна антенны (красный прямоугольник на Рис.3).
Если входное сопротивление применяемого усилителя составляет 50-75 Ом (как в случае с подробно описанным нами
"Простым антенным усилителем на микросхеме SPF504"),
кабель следует загнуть вверх и подвести к нижней части усилителя через согласующую петлю вдоль рамки антенны, как это показано на Рис.3.
Если величина входного сопротивления усилителя 200...300 Ом, то петлю делать не следует, а опустить коаксиал без всяких изгибов
к верхней части усилителя.
Таблицу соответствия частот и длин волн номерам ДМВ каналов можно найти на странице
ссылка на страницу
|
