Чтобы принимать сигнал цифрового ТВ нужна качественная антенна. Распространенным вариантом считается логопериодическая ТВ антенна. В рамках статьи рассмотрено, что она представляет из себя.
Что за антенна и как работает
Антенны разрабатывались еще до нашего рождения. За это время накопилось множество конструкций, которые отлично заточены на конкретные действия, но:
- Не могут принимать сильный сигнал со всех сторон;
- Не получается принимать качественный сигнал на всех частотных диапазонах;
- Появляются проблемы при изменении длины улавливаемой волны, так как у узкополосных падает коэффициент усиления антенны, а широкополосные меняют его монотонно.
При проектировании антенн достичь всецелого охвата сигналов позволяет правильная диаграмма направленности. Чтобы ее достичь, нужно проектировать антенну в виде круга или длинного лепестка, который вытянут в сторону передатчика. Практика показывает, что достичь такого идеала сложно.
Но сложно, не значит «невозможно». Есть метод, позволяющий побороть неравномерную диаграмму и падение коэффициента усиления. Он называется логопериодическая антенна.
Дециметровая антенна МИР 12
Принцип работы антенны во многом обусловлен своей продуманной конструкцией. Из-за этого она обладает широким диапазоном приема сигнала при равномерном коэффициенте усиления. Согласование с кабелем передачи сигнала на ресивер (часто называют фидер) не вызывает никаких проблем.
Имя такое устройство получило из-за свойств, которыми наделено:
- Логарифмическая зависимость длинны разносторонних и отделенных друг от друга вибраторов.
- Периодическое расположение вибраторов – разница в расстоянии, на котором они находятся на основных стержнях, определена диапазоном работы антенны. При этом разница в размерах и удаленности вибраторов от «навершия треугольника» подчиняется геометрической прогрессии.
Из чего состоит
Логопериодическая антенна для цифрового ТВ в своем строении имеет:
- Стержни в количестве 2 штук, на которые прикрепляются вибраторы. Их делают пустотелыми для того, чтобы внутрь пустить кабель. Заводится через нижний стержень, петлей идет сверху и завершается короткозамкнутой перемычкой. Это необходимо делать для согласования и симметрирования, так как дополнительный контур в антенне применять не нужно.
- Вибраторы – это прикрепленные перпендикулярно стержням проводники различной длинны, подсоединенные с помощью переполюсовки точек питания.
По сути, МВ-диапазон антенна тоже может ловить. Для этого только понадобятся более длинная антенна с вибраторами подлиннее. Конструкцию с выставленными на несколько метров стержнями сделать сложно, так как оконечные вибраторы окажутся слишком длинными, и конструкция станет неустойчивой.
Конструкция антенны цифрового телевидения состоит из 2-х стержней, направленных на источник передаваемых сигналов и размещенных перпендикулярно вибраторов отличающейся друг от друга длинны.
Важными свойствами антенны являются:
- Знаменатель геометрической прогрессии, указывающий на быстроту убывания длинных вибраторов от основания стержня к его концу. Чем меньше показатель, тем эффективнее можно считать антенну. К сожалению, для увеличения этого показателя увеличивается размер и масса устройства.
- Угол в основании треугольника, который образуют собранные вибраторы. Чем меньше он получается, тем лучше работает антенна. Но опять же, это увеличивает длину антенны, повышая риски неустойчивости и деформации.
Отдельно нужно упомянуть поляризацию. Поляризация волн напрямую зависит от типа антенны и ее расположения. Например:
- вертикально размещенный несимметричный вибратор – это вертикальная поляризация;
- горизонтально размещенный вибратор – горизонтальная поляризация.
Все формы антенны и какую лучше выбрать
Классикой принято считать треугольник, образованный двумя линиями вибраторов, уменьшаемых у основания. Замыкает треугольник два нижних вибратора. Но, это не единственная конструкция, которая есть на рынке:
- Дельта – изогнутый из стальной проволоки вибратор, выполненный в треугольной форме. Схема антенны дециметрового диапазона в единую цепь включает все проводники-вибраторы. Поэтому, данная конструкция может считаться улучшенной (в некоторых смыслах) версией классики.
- Волновой канал или пластина сложной формы – устройство для принятия сигнала от вышек, что расположены на достаточном удалении. Имеет встроенный усилитель. Из-за разного расстояния между вибраторами может подстроится под любую длину волны. Рекомендуется использовать для дальнего приема сигнала в активном режиме.
- Линейная решетка с симметричными вибраторами и изменяющейся монотонно длинной – считается наиболее эффективной и наиболее сложной в строении.
- Всеволновая логопериодическая – антенна для приема сигналов в широкополосном диапазоне для работы с аналоговым сигналом и цифровым эфирным по стандарту DVB-T2. Отличия в конструкции есть. В окончании размещены кроме длинных вибраторов минимум два телескопических штыря для ловли аналогового сигнала в метровом диапазоне.
Инструкция по самостоятельному изготовлению
Без теории и производимых расчётов изготавливать вручную такое устройство не имеет смысла. Поэтому, для более глубокого изучения материала и расчета с применением интегральных формул рекомендуем проштудировать книгу «Логопериодические вибраторные антенны» 2005 года издания. Она находится в публичном доступе в интернете, или же всегда можно купить бумажный вариант.
- Как самостоятельно изготовить антенну для цифрового ТВ
- Как изготовить антенну для цифрового ТВ из обычного кабеля
- Какую антенну выбрать для цифрового телевидения
Шаг 1. Проводим расчеты
Если руки созданы чтобы творить, а желания нет самостоятельно использовать формулы из книги по радиоэлектронике, можно воспользоваться значениями, что были высчитаны уже давно.
Параметр | Значение |
Диапазон работы антенны | От 470 до 790 МГц |
Кол-во вибраторов | По 9 шт. на строну |
Коэффициент геометрической прогрессии | 0,895 |
Расстояние между вибраторами | 0,17 м |
Сопротивление (входное) | 75 Ом |
Волновое сопротивление линии антенного кабеля | 97,143 Ом |
Диаметр проводников фидерной линии | 8 мм |
Расстояние между несущими проводниками | 10,768 мм |
Расстояние между самым длинным вибратором до линии замыкания | 72, 556 мм |
Чтобы все работало правильно, рекомендуется брать проволоку толщиной 6 мм. При этом расстояние и длинна для каждого вибратора подобраны такие (сам. таблицу). Если намерены использовать конструкцию побольше, придется брать книжку с формулами и калькулятор в руки, и рассчитать все самостоятельно.
Вибратор | Расстояние, мм | Длинна, мм |
Первый | 0 | 145,1 |
Второй | 98,7 | 128,4 |
Третий | 186 | 113,6 |
Четвертый | 263,3 | 100,5 |
Пятый | 331,7 | 89 |
Шестой | 392,2 | 78,78 |
Седьмой | 445,8 | 69,7 |
Восьмой | 493,2 | 61,7 |
Девятый | 532,2 | 54,6 |
Шаг 2. Изготавливаем проводник
Для изготовления понадобится:
- Стержни. Рекомендуется подготовить две пустотелые трубки нужного диаметра и длинны.
- Нарезать по размерам из таблицы девять вибраторов. Толщина должна быть одинаковой.
- Подвести питание к будущей антенне, если используется усилитель.
- Внутрь одного из стержней подвести кабель-фидер.
- Провести спайку кабелей для последующего подключения к тюнеру или TV.
- Подключить вибраторы попеременно к стержням, как указано на чертеже.
В качестве примера можете ознакомится с видео инструкцией.
Шаг 3. Проводим настройку
Если сборка антенны завершена, осталось ее правильно выставить. При хенд-мейд сборке скорей всего будут недочеты, которые можно исправить так:
- Укоротить или нарастить вибратор. Если же нужная длинна по каким-то причинам не соблюдена, можно аккуратно отрезать перебор пилкой по металлу или нарастить нужную длину с помощью пайки / сварки.
- Поэкспериментировать со сменой рас стояния между вибраторами на всей длине стержней.
Шаг 4. Подключаем усилитель SWA
Можно использовать один из двух методов подключения ДМВ антенны:
- Используя питание по кабелю от антенны. Центральную жилу кабеля надо зажать болтом, экран обернуть и зачистить планкой. Экранировать нужно в том числе и для того, чтобы не допустить КЗ экрана на центральную жилу.
- Используя питание от внешнего адаптера-переходника, типа «краб». Распайка его производится по конструкции устройства. Если вы этого не делали раньше, лучше ознакомьтесь с парой-тройкой роликов, которые показывают практику с применяемой теорией.
Какова себестоимость логопериодической антенны
Себестоимость антенны довольно низкая, если сооружать ее из подручных материалов. Оценка всех приобретенных материалов для монтажа устройства находится «в диапазоне» 100 – 500 рублей. Все зависит от ваших потребностей и способностей.
Заключение
Можно сделать заключительный вывод, что сборка логопериодической антенны требует определенных умений и навыков не только в работе с металлом, но и в радиоэлектронике. Конструкция ее не так проста, как может показаться, но благодаря свойствам, обретенным из-за построения, она имеет широкий диапазоном приема сигнала при равномерном коэффициенте усиления.
Last Updated on 30.04.2020 by artikus256
Источник: cifrovoetv-rf.ru