Антенна харченко своими руками для цифрового ТВ

В 1961 году в третьем выпуске журнала «Радио» была опубликована статья инженера К. Харченко «Зигзагообразная антенна», которая помогла улучшить качество картинки людям, проживающим за зоной уверенного приема. В сфере радиолюбителей она получила названия «ромбовидная», «восьмерка», «биквадрат» или просто «антенна Харченко».

У биквадратной конструкции есть ряд особенностей, которые позволяют ей оставаться популярной на протяжении более полувека:

• обеспечивает высокий коэффициент усиления ;
• подходит для приема телевидения и мобильного интернета — нужно только правильно подобрать размеры сторон;
• широкополосная — способна улавливать одновременно цифровые и аналоговые каналы;
• простая и недорогая в исполнении — позволяет любому собрать и использовать ее для приема слабого сигнала.

Самая МОЩНАЯ Т2 антенна для телевизора своими руками! Антенна Харченко из подручных средств!!!

Делаем биквадратную антенну в домашних условиях

Самодельная антенна собирается за 30-40 минут. К тому же элементы конструкции изготавливаются из самых обычных материалов, которые с большой долей вероятности уже есть у вас дома или в гараже.

Необходимые материалы и инструменты

• медный провод сечением 1,5–5 миллиметров, длиной около метра;
• обычный антенный провод (коаксиальный), 3–5 метров;
• паяльник, соответственно, припой и канифоль;
• штекер для телевизора;
• напильник или наждачная бумага для зачистки провода;
• рулетка или линейка;
• маркер либо фломастер.

Дополнительные материалы, которые могут понадобиться:

• основа для антенны (например, деревянная рейка);
• клей;
• изоляционная лента.

Ручной расчет

Размеры антенны Харченко напрямую зависят от диапазона принимаемых частот.

Расчет под эфирное телевидение заключается в определении длины волны и переносе значений на собираемое устройство. Цифровые телеканалы транслируются в стандарте DVB-T2 на радиочастотах, которые варьируются от 400 до 800 МГц и отличаются в зависимости от региона.

Точный диапазон для вещающих мультиплексов вы узнаете из инструкции по определению частот цифрового ТВ.

В Москве вещание 1 мультиплекса идет частоте 546 МГц (ТВК 30), 2-ого — на 498 МГц (ТВК 24 ). Я хочу принимать оба пакета, поэтому беру среднее значение:

(546 + 498)/2 = 522 МГц .

1. Вычисляем длину волны по формуле: λ = с/F , где: λ — длина волны; с — скорость света (3×10 8 м/с); F — частота.
2. Подставляем значения: λ = 300/522 ≈ 0,5747 м = 57,47 см.

Можно использовать полученную величину, но для практического применения она может оказаться слишком большой. Мы имеем право взять ровно половину или четверть длины волны:

λ/2 = 0,5747/2 ≈ 0,287 м = 28,7 см.

λ/4 = 0,4918/4 ≈ 0,143 м = 14,3 см.

Зная длину волны, производится расчет размеров рамки. На примере значения 575 мм получаем следующее:

• длина внешней стороны ромба: 575/4 = 143,75 мм;
• общая длина проволоки – 1150 мм.

Калькулятор антенны Харченко

Можно поступить проще: рассчитать все параметры с помощью онлайн-калькулятора. Алгоритм его работы аналогичен представленному выше, действие всех формул автоматизировано. На выходе получится готовый чертеж с размерами.

Сборка

1. Возьмите проволоку. Для антенны подойдет только медь (алюминий или другой металл надежно спаять не получится, а от качества соединения контактов будет зависеть чистота принимаемого сигнала).
2. С помощью линейки и маркера отметьте 8 одинаковых отрезков, длину которых (L1) вы рассчитали на калькуляторе.
3. На чистом листе бумаги нарисуйте шаблон будущей рамки телеантенны, соблюдая вычисленные размеры.
4. Согните проволоку по отметкам, ориентируясь на шаблон. Должна получится ровная восьмерка с углами 90°.
5. Используя напильник или наждачную бумагу, зачистите края проволоки и место сгиба граней, а затем зафиксируйте свободные концы тонкой медной проволокой.
6. Спаяйте концы между собой.
7. Возьмите антенный провод, оголите его примерно на 2 см для и припаяйте к рамке антенны: центральная жила на один сгиб, экран — на второй. На другой конец кабеля установите RF-штекер.

Заизолируйте все места пайки. Можно использовать силиконовый герметик или простую изоленту.

Настройка

После сборки включите телевизор и выполните поиск цифровых каналов. Если у вас приставка — запустите автопоиск на ней. Дальше анализируйте:

• Прием сигнала хорошего качества. Можно закрепить полученную рамку на любую поверхность при помощи клея или жидких гвоздей. Кабель тоже нужно зафиксировать, чтобы не нарушать слабое место пайки.
• Качество принимаемого сигнала недостаточно хорошее. Попробуйте переместить антенну: меняйте вертикальные и горизонтальные углы наклона. Если это не помогает, то нужно усилить принимаемый сигнал, используя рефлектор.

Тестирование антенны

Устройство создано, самое время проверить эффективность проделанной работы. Чтобы протестировать качество приема волнового канала, необходимо подключить антенну к ресиверу. Включите телевизор и приемник.

Откройте главное меню приставки, выберите автоматический поиск каналов. В среднем этот процесс займет всего лишь несколько минут. Найти каналы можно и вручную, но для этого придется вводить их частоту. Чтобы протестировать конструкцию Харченко для телевизора, достаточно просто оценить качество трансляции. Если каналы показывают хорошо, значит, работа выполнена правильно.

Как быть, если видны помехи? Поворачивайте телеантенну и следите за тем, улучшается ли качество картинки. Когда оптимальное расположение будет определено, просто зафиксируйте устройство. Естественно, что оно должно быть направлено в сторону ТВ вышки.

Изготовление рефлектора

Рефлектор представляет собой экран, расположенный за основной рамкой антенны. Для изготовления подойдет металлическая пластина или стеклотекстолит, используемый для печатных плат. Можно взять решетку, состоящую из металлических прутьев. Или можно сделать экран самостоятельно из плотной фольги, наклеенной на твердую основу нужного размера.

В данном примере экран сделан из стенки корпуса домашнего ПК.

К расположению рефлектора предъявляются следующие требования:

• расстояние между ним и приемником — ровно 1/7 часть длины принимаемой волны (на калькуляторе это значение D). Изготовьте диэлектрические проставки, с помощью которых соберите единую конструкцию;
• площадь активной (токопроводящей) поверхности рефлектора на 20 % больше площади телеантенны;
• приемник должен «лежать» внутри плоскости рефлектора.

В этом примере проставки сделаны из старых маркеров, которые стягиваются пластиковыми жгутами.

Рекомендуем полную пошаговую видеоинструкцию по изготовлению биквадрата с экраном:

Для модемов 3G и 4G

Использование биквадратной антенны не ограничивается только приемом цифрового телевидения. Когда скорость работы мобильного интернета неудовлетворительна, антенна Харченко тоже может помочь.

Сначала, как и в случае с цифровым телевидением, необходимо выяснить частоту передачи 3G- или 4G-сигнала (LTE). У каждого оператора сотовой связи она своя, но находится в диапазоне 1.9–2.1 ГГц. Расчетное значение длины волны составляет от 14 до 16 сантиметров.

Исходя из этого получаем следующие размеры антенны:

• для 1,9 Gz = 3,5 сантиметра;
• для 2,1 Gz = 4 сантиметра.

Собирается конструкция так же, как и для цифрового ТВ.

Не помешает для данной антенны и рефлектор. Расстояние между ним и приемником следует обеспечить равным 2,3 сантиметра. К готовой антенне припаивается кабель сопротивлением 50–65 Ом, а на другой конец — штекер Jack 3,5 мм, который вставляется в антенный вход модема.

Существует один обязательный элемент для приема цифрового ТВ

. Это — антенна [*]. Очень хорошие результаты у давно известной
зигзагообразной антенны
[**]. Её усиление доходит до 6-7 дБ. Эта антенна достаточно широкополосна. И если рассчитать антенну на среднюю частоту лежащую между двумя мультиплексами [***], то усиление хотя и снизится на каждом мультиплексе, но будет всё равно неплохим даже без применения усилителя.

Узнать ДМВ каналы на которых вещают мультиплексы в вашей местности можно на сайте rtrs.ru. Достаточно кликнуть на карте по вашему населенному пункту.

Выберите в калькуляторе два «ваших» канала и произведите расчет цифровой антенны

Ваш браузер не поддерживает плавающие фреймы!

Несколько слов о телевизионном кабеле

Желательно использовать качественый кабель. Обычно его цена не менее 20 руб. за 1 метр. Старый советский черный кабель, как показала практика, плохо работает на более высокочастотных каналах. Поэтому лучше сразу использовать новый. Не забудьте купить кабель на 1 метр больше расчетной длины.

Ибо при настройке как раз не хватает этих 1-2 метров.

Источник: xn—-9sbaf2a7aearjl2a.xn--p1ai

Изготавливаем антенну Харченко для цифрового ТВ своими руками

В цикле статей «Ликбез по антеннам» планируется рассмотрение различного типа антенн, которые широко используются в беспроводной передачи данных. При описании антенн планируется разработка их электродинамической модели в распространенных программных пакетах, а также анализ их достоинств, недостатков и перспектив использования на беспроводных сетях будущего. В процессе прочтения данных статей читатели могут высказывать свои пожелания по дальнейшему рассмотрению тех или иных типов антенн. Все теоретические сведения будут приведены максимально наглядно без излишнего математического описания (насколько это возможно для теории антенн).

В цикле статей будет описан принцип работы, применение, реализация, а также составлены модели следующих типов антенн:

1. Вибраторные антенны;
2. Полосковые (patch) антенны;
3. Антенные решетки;
4. Антенны с бегущей волной (end-fire);
5. Рупорные антенны;
6. Зеркальные параболические антенны;
7. Линзовые антенны;
8. Вопросы согласования антенн с линиями питания.

Формулы расчетов для диполя и штыря

Полуволновая антенна в свободном пространстве 15006/F	(см)
Реальная полуволновая антенна (до 30 МГц) 14274/F	(см)
Полуволновая антенна (от 50 до 144 МГц) 14030/F	(см)
Полуволновая антенна (свыше 144 МГц) 14233/F	(см)
Четверть волновая антенна 7137/F	(см)
Длина полноволновой антенны 30653/F	(см)
Введите частоту : (МГц)

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.

Телевизионная антенна своими руками.

Расчет диполя для КВ частот от 1 до 50МГц

общая длина полотна cм.
50-80ом	длина плеча cм.
Рекомендуемая высота мачты не ниже и не выше метров от земли (крыши). При высоте ниже рекомендуемой, антенна излучает только в зенит, когда высота выше рекомендуемой, излучение дробится на узкие лепестки.

Введите частоту в кГц (например 1900, 3650 и тд): ___________________________________________

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.

Антенна своими руками.

Расчет антенны двойной квадрат

Антенна с настроечным шлейфом (вариант А)
Длина стороны каждой рамки = 7564/F(МГц)	(см)
Расстояния между рамками A= 3599/F(МГц)	(см)
Антенна с рефлектором в виде замкнутой петли (вариант Б)
Длина стороны вибратора = 7625/F(МГц)	(см)
Длина стороны рефлектора = 7869/F(МГц)	(см)
Расстояния между рамками A= 3599/F(МГц)	(см)
Введите частоту : (МГц)

Антенна Харченко для цифрового ТВ

Для работы цифрового телевидения используется диапазон дециметровых волн. Поэтому перед конструированием следует выполнить антенны Харченко для DVB t2, чтобы максимально усилить прием сигнала.

Сама конструкция выглядит достаточно компактно, изготавливается в классическом варианте из двух ромбов, в итоге получается антенна зигзагообразная без рефлектора. В качестве основы может использоваться любой токопроводящий материал, например, медный или алюминиевый проводник, диаметром 1-5 мм. Также подойдут трубки, полоски, уголки, профили и т.д.

Лучше всего для этих целей подходит медная проволока толщиной 3 мм. Она очень легко гнется, выравнивается и паяется. Далее антенна для цифрового ТВ должна изготавливаться в определенной последовательности. Сопротивление телевизионного кабеля должно быть примерно 50-75 Ом.

Качество цифрового сигнала не зависит от расстояния, как это происходит в аналоговом телевидении. В данном случае, когда антенна для ТВ нормально работает сигнал нормально поступает в телеприемник, если же имеют место сбои, то никакого сигнала вообще не будет. Соответственно не будет и изображения. Если сигнал есть и он нормально принимается, то изображение будет одинакового качества на всех каналах. Этот фактор нужно обязательно учитывать, когда выполняется расчет антенны для цифрового ТВ, хотя индивидуальные настройки могут быть разными для того или иного региона.

Непосредственно телевизионная антенна Харченко изготавливается в определенной последовательности:

• Вначале нужно отмерить кусок проволоки общей длиной 112 см и согнуть его, соблюдая размеры участков попеременно 13 и 14 см.
• После всех изгибов образуется два конца, которые необходимо зачистить на расстояние 1,5-2 см. На концах делаются петли и фиксируются между собой. Место стыков полностью запаивается. Затем, к одному из стыков припаивается центральная жила, а к другому – оплетка. В результате, получается готовая антенна или двойной квадрат.
• Биквадратная антенна для телевизора требует телевизионного кабеля примерно 3 метра. Со стороны антенны он зачищается на 2 см, а со стороны штекера – на 1 см. Штекер можно выбирать на свое усмотрение. Его так же как и проволоку нужно зачистить с помощью надфиля или какого-то острого предмета. Таким образом, зигзагообразная антенна Харченко для цифрового ТВ почти готова к использованию.
• По окончании пайки все стыки следует залить горячим клеем из пистолета. Пока клей не остыл, его излишки нужно собрать. Получается одновременно надежное и эластичное соединение. На самой антенне места пайки тоже заливаются клеем.

Формулы для антенны YAGI

2-х элементная YAGI (вариант А)
Длина излучателя = 14518/F(МГц)	(см)
Длина директора = 13725/F(МГц)	(см)
Расстояние между элементами A = 3660/F(МГц)	(см)
3-х элементная YAGI (вариант Б)
Длина излучателя = 14426.5/F(МГц)	(см)
Длина рефлектора = 15280.5/F(МГц)	(см)
Длина директора = 13572.5/F(МГц)	(см)
Расстояние между элементами A = 7137/F(МГц)	(см)
Введите частоту : (МГц)

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.

Антенна для Wi-Fi.

Расчет антенны Inverted V для КВ (1-50МГц)

Введите частоту в кГц (например 1900, 3650 и тд): ___________________________________________

Написать эту статью нас побудили некоторые комментарии на сайте, а особенно комментарии к нашим Android приложениям. Многие анонимы считают, что им достаточно ввести любые исходные данные в калькулятор и они получат готовую антенну на выходе. А когда они на выходе получают например диаметр провода в 60 мм, то возмущению нет предела. Дело в том, что калькуляторы — это не универсальные инструменты, они имеют определенные ограничения в применении. Чтобы понять как правильно ими пользоваться нужно прежде всего понять как вообще рассчитываются антенны…

Прежде всего необходимо отметить, что традиционные методы расчета электрических цепей с простыми формулами, типа закона Ома, для расчета антенн не годятся. Поэтому гуглить по запросу «формула расчета антенны Харченко» бессмысленно. Такой формулы просто нет.

При расчете необходимо учитывать, что размеры антенны соизмеримы с длиной волны, а также интенсивный процесс излучения электромагнитной энергии в пространство. Эти два обстоятельства значительно усложняют теорию и методы расчета, т.к. для того чтобы определить конфигурацию поля излучения необходимо знать характер распределения токов в антенне, на который, в свою очередь влияет само поле излучения. Вот такой заколдованный круг ребята! В результате мы имеем дело с суровым матаном:

И это довольно простой пример из теории, реальность намного суровее. Дело в том, что сама теория и методы расчета постоянно усложнялись по мере развития радиотехники.

1. На первом этапе после изобретения радио использовались сверхдлинные и длинные волны с длиной волны, измеряемой километрами. При этом размеры антенн были намного меньше длины волны и для их расчета вполне себе годилась теория электрических цепей. Добавились только несколько новых понятий, таких как сопротивление излучения, кпд антенны. Такие антенны условно можно назвать “точечными”. Их с неплохой точностью можно рассчитывать просто как набор из сосредоточенных элементов — индуктивностей, емкостей, сопротивлений.
2. В середине 20-х годов прошлого века началось активное освоение средних и коротких волн. Началось применение антенн, состоящих из вибраторов, длины которых сравнимы с длиной волны. Такие антенны условно можно назвать “линейными”. Для этого класса антенн потребовалось развитие теории, основанной на теории длинных линий и теории излучения комбинации линейных токов.
3. Во второй половине XX века начал активно осваиваться СВЧ диапазон с применением антенн, у которых все три пространственных измерения сравнимы с длиной волны. Такие антенны условно назовем “объемными”. При этом теория перешла к еще более суровому матану. Расчет сводится к решению векторных волновых уравнений электромагнитного поля в комплексной форме при сложных начальных и граничных условиях. Причем решение таких уравнений аналитическим путем чаще всего невозможно. Необходимо применять численные математические методы с итерацией. К счастью подоспевшая цифровая революция значительно облегчила эту задачу. Появились программы, позволяющие автоматизировать эти рутинные сложные вычисления.

Среди радиолюбителей наиболее популярны бесплатные программы, основанные на ядре NEC — MMANA-GAL и 4NEC2. Эти программы работают с антеннами, представленными как набор линейных проводов. Причем проводов бесконечно тонких. Провода программно разбиваются на сегменты, в пределах которых плотность тока считается постоянной. Реальная толщина провода учитывается отдельным алгоритмом, однако такое упрощение приводит к некоторым ограничениям в расчетах, о которых многие забывают:

• Диаметр провода не должен превышать 0.02λ;
• Длина сегмента должна быть меньше 0.1λ;
• Длина сегмента должна быть меньше расстояния между ближайшими проводами;
• Длина сегмента должна быть больше диаметра провода;

Это неполный список, но из него понятно, что на ДМВ и тем более на СВЧ выполнить все эти требования не всегда удается. Другими словами программы на ядре NEC хорошо работают с “линейными” антеннами и разработчик должен понимать что он делает и внимательно следить за правильностью модели.

Еще одну важную особенность проектирования антенн разберем на примере той же антенны Харченко. В принципе, рамки у этой антенны можно изогнуть совершенно любым способом, Как квадраты или ромбы с равными сторонами или как четырехугольники с неравными сторонами.

Другими словами существует бесконечное число вариантов формы антенны, причем любой из них можно согласовать с фидером на рабочей частоте. Если считать, что рамки должны быть симметричны и одинаковы, то число степеней свободы по которым можно изогнуть рамку можно сократить до трех. А вот у Yagi-Uda таких степеней свободы на два порядка больше.

Какой же вариант выбрать для заданных характеристик антенны? Какой самый оптимальный? Это очень трудные вопросы и раньше, в до-цифровую эпоху, они решались путем кропотливых, длительных экспериментов со сложными дорогостоящими измерениями в специальной без эховой камере как на рисунке.

Причем нахождение такого оптимального варианта конструкции не всегда было успешным и считалось большой удачей. Такой антенне обычно присваивали имя автора этого варианта, также как кометам присваивают имя их первооткрывателя. Сейчас перебор вариантов и выбор оптимального можно поручить компьютеру. Пример — . На поиск оптимального варианта формы антенны с помощью такого скрипта уходят сотни часов машинного времени, ребята. А вы при этом ищете какую-то «формулу для расчета».

В профессиональной среде разработчиков СВЧ антенн в настоящее время стандартом считается использование программных пакетов CST STUDIO или ANSYS HFSS. Они уже лишены недостатков присущих ядру NEC, поскольку, говоря просто, вместо “линии” работают с “плоскостью” и модели в них более реалистичны. Кроме того, они учитывают влияние диэлектриков и других материалов, что на СВЧ уже критически важно. Они более требовательны к ресурсам компьютера, но и в них тоже нельзя работать по принципу “ нажал кнопочку — получил ответ”. Разработчик должен иметь солидную теоретическую подготовку чтобы достичь желаемого результата.

Как видим все профессиональные программы требуют, чтобы пользователь был “на ты” с электродинамикой и теорией антенн. Зная теорию, он должен сам создать реалистичную модель антенны, проверить ее на отсутствие косяков и ляпов. Программа только поможет рассчитать и оптимизировать характеристики антенны. Где уж там “нажал кнопочку — получил ответ”!

Я уже уверен, что вашей голове, уважаемый аноним, созрел вопрос: “Ну если уж все так сложно, как же работают ваши калькуляторы на сайте и в андроид-приложениях, не фейковые ли они?” А специалисты вообще однозначно и не глядя скажут, что любые “калькуляторы” — это фейк. Но это не так.

Большинство наших калькуляторов базируются на уже рассчитанных компьютерных моделях и основаны на принципе масштабирования размеров относительно частоты. Большинство “линейных” проволочных антенн допускают такое действие в широком диапазоне частот. При этом меняются все пространственные размеры, включая диаметр провода.

В программах MMANA и 4NEC2 есть даже соответствующие опции в меню. Ограничения наступают когда вы получаете “неудобные” размеры, типа упомянутого диаметра провода 60 мм. В этом случае очевидно нужна уже другая модель, с другими размерами и просто калькулятор не годится.

Конечно же пересчитывать новые модели в симуляторах под все ваши хотелки мы не в состоянии, поэтому вопросы: «А что если я возьму другой диаметр (или форму) провода?», мы оставляем без ответа. Обращаем только внимание, что замена провода, либо листового металла на фольгированный стеклотекстолит без перерасчета в симуляторе совершенно не допустима. Некоторые антенны, например Wi-Fi “пушка” имеют в своем составе немасштабируемые элементы и допускают небольшое масштабирование, не более ±30% от частоты на которой была рассчитана модель (в данном случае 2400МГц). Пересчет дальше по частоте не гарантирует успех. Отдельные калькуляторы, например калькулятор антенны Yagi-Uda DL6WU используют проверенные методы, разработанные еще в доцифровую эпоху, но также основаны на принципе масштабирования.

В любом случае вы должны понимать, что вы делаете. Принцип “нажал кнопочку — получил лайк в карму” — это не наш принцип. Пересчитывая СВЧ антенну на КВ вы действительно получите фейк. Один из анонимов под ником “Мастер-Тюмень”, подбирая “научным тыком” размеры, упорно пытался рассчитать петлевой вибратор на 50 Ом для частоты 27 МГц.

Получив на выходе ахинею, долго возмущался в комментах. А — это, как никак, основы теории антенн. Мы не можем поставить защиту на наши калькуляторы от таких “мастеров”. Поэтому вникайте в матчасть, ребята. Кто не хочет, мы не виноваты…

• .
• Отказ от ответственности.

• VK ()
• Facebook ()
• Comments (0)

Источник: crosna-electra.ru

Расчет и изготовление зигзагообразной антенны Харченко своими руками для приема сигнала DVB T2 цифрового ТВ

Цифровое телевидение набирает популярность в России и постепенно вытесняет аналоговое вещание. Большую распространенность имеет цифровое эфирное телевидение (ЦЭТВ), т.к. для него нужно минимум вложений. В больших городах с организацией нет проблем. В отдаленной местности возникают проблемы из-за удаленности от ретранслятора, а установка спутникового телевидения не всегда доступна из-за высокой стоимости. Выручить может покупка усилителя для антенны, но он стоит хороших денег и при сильной удаленности от вышки прием хорошего сигнала невозможен при пасмурной погоде.

Выгодной альтернативой служит антенна Харченко, которая используется в качестве приемника с усилителем одновременно. Она является универсальной и одинаково подходит для цифрового телевидения или интернета. В статье будет рассмотрено, как сделать антенну Харченко своими руками и настроить.

Особенности и устройство антенны Харченко

Идея самостоятельного изготовления прибора основана на разработке инженера Харченко. Антенна действовала в дециметровом диапазоне (ДЦВ), популярном в конце прошлого века. Это аналог апертурной антенны, основанной на зигзагообразном облучателе. Аккумуляция сигнала происходит с помощью плоского рефлектора (сплошного или решётчатого экрана – рамки из токопроводящего материала), превосходящего по размеру вибратор не менее чем на 20%.

Для самостоятельного изготовления потребуется учёт геометрических характеристик и подбор конкретного материала.

Телесигнал передаётся при помощи волн с горизонтальной поляризацией. Упрощённый вариант антенны представлен в виде двух горизонтальных петлевых вибраторов с параллельным соединением их между собой, но разъединённых в месте, где подключается фидер (кабель). Габариты были указаны в статье Харченко «Антенна диапазона ДЦВ», а расчёт производится по предложенным автором формулам.

Принцип работы антенны для цифрового телевидения

После того, как появилась радиосвязь, актуальность применения антенного устройства увеличилась. С 60-х годов ХХ столетия на то время узнаваемый инженер Харченко выставил напоказ конструкцию из 2 ромбов. Такое устройство позволяло ему ловить эфиры США.

Это двойной квадрат из толстой медной проволоки. Квадраты соединяются за счет незамкнутых углов между собой, в этом месте подсоединяется кабель от ТВ. Для повышения направленности сзади монтируется решетка из материала, способного проводить ток.

Периметр квадратов равен длине волны, на которую настраивается прием. Около 12 мм должен составлять диаметр проволоки для трансляции от 1 до 5 телеканалов. Конструкция получается далеко не компактная, в случае сборки для радиосвязи и ТВ метрового диапазона до 12 каналов.

Чтобы облегчить устройство, задействовалась прокладка 3 проводами меньшего сечения. Несмотря на это размер и масса оставались внушительными.

Второе дыхание рассматриваемая антенна получила, когда появилось эфирное вещание в ДМВ диапазоне. Большинству известны ромбы, треугольники и прочие самодельные фигуры в виде антенных устройств для получения сигнала дециметровых волн. Такого плана антенны весели на балконах, окнах как частных домов, так и многоэтажных сооружений.

В начале нулевых американский профессор Тревор Маршалл выступил с предложением использовать данную конструкцию в сетях Bluetooth и Wi-Fi.

Биквадратная антенна – это также антенное устройство советского инженера. Данный вариант создается по тем же принципам, что и обычный биквадрат. Отличительной чертой является то, что в вершинах квадратов вместо углов находятся дополнительные квадраты.

Что касается размеров данных квадратов, они идентичны обычным. Это позволяет избежать дополнительных вычислений. Достаточно задействовать расчет стандартного биквадрата.

Напомним, что провода в том месте, где они пересекаются, требуют изоляции друг от друга.

Материалы и инструменты

• решётка для гриля;
• аэрозольная автомобильная краска;
• растворитель или ацетон;
• сверла для дрели;
• коаксиальный телевизионный кабель (не больше 10 метров);
• ПВХ труба ХВ 50 см с диаметром 20 мм;
• дюбеля из металла под гипсокартон;
• медный провод для вибратора с диаметром от 2 до 3,5 мм;
• 2 тонкие пластинки из металла.

Инструменты для работы:

• паяльник на 100 Вт;
• шуруповёрт и насадки;
• термоклеевой пистолет;
• кусачки, плоскогубцы, молоток;
• карандаш, рулетка, молярный нож.

Вибратор можно изготовить из цветных металлов (меди, алюминия) и сплавов (как правило, из латуни). Материал может быть в виде проволоки, полосок, уголков, трубок.

Улучшение приёма 4g

Мобильный интернет стандарта 4g использует частоту 2600 мГц с длиной волны 115 мм. Следовательно, размеры будут такими:

• L1 (внешняя сторона квадрата) – 28.9 мм;
• L2 (внутренняя сторона квадрата) – 27.6 мм;
• L3 (длина рамки) – 81 мм;
• L4 (ширина рамки) – 40.5 мм;
• L5 (зазор для подключения) – 1.7 мм;
• D (высота стоек) – 13.2 мм;
• B (ширина экрана) – 115 мм;
• H (длина экрана) – 115 мм;
• диаметр проволоки – 2 мм;
• количество проволоки – 237.9 мм.

Расчёты

Для изготовления антенны Харченко необходимо проведение точного расчёта. Используя подобную технологию, можно рассчитать установку антенны даже при слабом сигнале – около 500 МГц.

Вначале необходимо узнать частоту двух пакетов телевещания DVB-T2 в своей местности. Это можно выяснить на сайте интерактивной карты ЦЭТВ. Там нужно найти ближайшую телевышку, а также доступное вещание (один или два пакета каналов) и какие частоты используются для этого.

После выяснения значений частот пакетов рассчитывается длина сторон квадрата конструируемой антенны-приёмника.

Чертёж и схема антенны составляются на основе частоты передачи сигнала. Для её измерения используют Герцы (Гц) и обозначают буквой F.

Как пример можно использовать частоту телевещания первого и второго пакетов в городе Москва – 546 и 498 мегагерц (МГц). Поэтому следует использовать двухдиапазонную антенну. Расчёт выполняется по формуле: скорость света/частота, то есть: С/F = 300/546 = 0,55 м = 550 мм. Аналогичным образом и для второго мультиплекса: 300/498 = 0,6 = 600 мм.

Размеры длины волн – соответственно 5, 5 и 6 дм. Для их приёма необходима антенна диапазона ДМВ, называемая дециметровой. После этого очень несложно высчитывается ширина волны в поперечнике, проецируемая на приёмник. Она составляет 1/2 длины, соответственно 275 и 300 мм на первый и второй пакеты.

Чтобы осуществлялся качественный приём цифрового сигнала, каждое ребро биквадрата должно быть размером в половину ширины волны в поперечнике. Для изготовления лучше использовать алюминиевую жилу или медную трубку. В идеале лучше использовать медную проволоку (3-5 мм) – она имеет устойчивую геометрию и отлично гнётся.

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.

Не забываем подготовить ряд устройств
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.

Сборка

Изготовление антенны Харченко для цифрового телевещания предполагает следующие поэтапные действия:

1. Определяется поляризация и частота волны. Конструкция должна быть линейной.
2. Для изготовления биквадратной антенны-приёмника в качестве материала используется медь. Все элементы располагаются на углах, одним из них они должны соприкасаться. Для горизонтальной поляризации конструкция должна быть расположена вертикально. При вертикальной поляризации устройство укладывается на бок.
3. Медный провод отмеряется необходимой длины (+1 см). Подойдёт медная или алюминиевая трубка (диаметр 12 мм). Очищается изоляция с медной жилы. Выравнивается молотком на твёрдой поверхности. Отмеряется середина и загибается на 90 градусов. Если есть тиски, то проволока зажимается и выравнивается в них. Изгибы делаются по рассчитанным размерам.
4. На одном конце отрезается маленький фрагмент под углом 45 градусов для образования заострённого наконечника. Загибается второй конец, такая же процедура проделывается на нём. Оба квадрата можно при этом немного отогнуть. На центральных внутренних изгибах при помощи надфиля протачиваются маленькие пропилы. Тогда можно будет стянуть эти два свободных конца и закрепить их тонкой проволокой из меди.
5. Потребуется паяльник, а также жидкая канифоль или флюс для залуживания серединных изгибов. Это проделывается с каждой стороны медного провода.
6. Выполняется зачистка коаксиального кабеля на 4-5 см. Оплётку или внешний проводник скручивают в один провод и обматывают вокруг одного из изгибов. Припаивают его к медному проводу. Зачищается изоляция внутреннего проводника и аналогично обматывается вокруг следующего изгиба. Припайка должна выполняться осторожно, поддерживая изоляцию плоскогубцами, потому что от нагрева она может съехать в сторону. Вначале нагревается рамка в месте запайки, а потом только проводник.
7. Проводка кабеля фиксируется при помощи нейлоновой стяжки, обезжиривается растворителем. Участки запайки изолируются горячим клеем с помощью пистолета. Для исправления дефектов клеевого образования можно использовать фен.

Визуально внутренние центральные углы конструкции, напоминающей восьмёрку, должны находиться поблизости друг от друга (10-12 мм), но не соприкасаться. При ошибке во время выгибания контура даже на 1 мм может произойти искажение картинки.

Приёмник должен находиться от рефлектора на расстоянии, рассчитанном по формуле: длина волны/7. Антенна размещается в направлении ретранслятора.

Как произвести правильные расчеты и изготовить антенну Харченко, показано в этом видео:

zen.yandex.ru

В одной из предыдущих статей я как-то упоминал свою рамочную антенну (ссылку приведу ниже), сравнивая с ней один из магазинных экземпляров. К сожалению, спустя несколько месяцев, она стала плохо принимать сигнал, с чем это связано сказать не могу – не знаю. Но решил “скрутить” другой вид – зигзагообразную, или антенну Харченко.

Товары для изобретателей

Источник: hockey-samara.ru