Размеры ТВ антенны тройной квадрат

Содержание

Конструкция антенны представлена на рисунке, размеры — в таблице. За основу взята трехрамочная антенна, описанная в книге Никитина В.А «Как добиться хорошей работы телевизора».

Для изготовления антенны берется любой провод из меди, латуни, стали, алюминия и др. диаметром 3. 8 мм и выгибается по рисунку. В местах соединений провода спаиваются. Антенный кабель припаивается к точкам А и В. В точке С оплетка кабеля соединяется с материалом антенны.

Одной из популярных дециметровых антенн является «тройной квадрат». В народе часто называется в честь популяризатора «антенной Сотникова». Представляет собой простое, но эффективное приёмное устройство, которое легко сделать самостоятельно. Однако для того, чтобы оно работало, необходимы не только прямые руки и терпение, но и правильный расчёт.

Тройной квадрат, тройное кольцо. Как сделать простую антенну для ТВ, цифрового ТВ и WiFi

Почему это одна из лучших антенн

Схема впервые была опубликована в 1959 году в журнале «Радио», где энтузиаст С. К. Сотников предложил способ сверхдальнего приёма телевидения в МВ- и ДМВ-диапазонах.

Автор утверждал, что с помощью трёхрамочной конструкции есть возможность добиться коэффициента усиления вплоть до значений в 17 дБ. И хотя проведённые позднее расчёты показали, что реальный коэффициент намного ниже, антенна остаётся относительно простой в изготовлении и удобной в использовании конструкцией, не уступающей по характеристикам волновому каналу, но при этом куда более технологичной в изготовлении.

Представляет собой конструкцию, состоящую из трёх квадратов (директора, вибратора и рефлектора), закреплённых на общих направляющих. Металлические рамки (из проволоки или тонких трубок) постепенно увеличивающихся линейных размеров размещаются на одной или двух общих направляющих.

Возможно также изготовление антенны Сотникова в варианте, где каждый из элементов крепится отдельно на общую основу.

С переходом на цифровое ТВ стала одой из самых востребованных дальнобойных конструкций, которую можно изготовить за короткий срок в домашних условиях. Пригодна для использования как в комнатном, так и в уличном варианте.

Высокий коэффициент усиления для самоделки — около 9 дБ.
Проста в изготовлении. Рассчитать и собрать её легче, чем классическую логопериодическую антенну для ДМВ-диапазона.

Крайне чувствительна к изменению линейных размеров. Перед изготовлением придётся узнать частоту вещания своего ретранслятора, провести тщательный расчет антенны, а при монтаже выдерживать размеры с точностью до миллиметра.
Узкодиапазонная. Эффективно ловить издали на неё можно только 1–2 мультиплекса цифрового ТВ. Этого достаточно для большей части территории России, но в Москве или в Крыму, где работает третий мультиплекс, уже потребуется другая антенна либо придётся смириться с падением дальнобойности.
Трудно усиливать. Прекрасно работает на расстояниях до 50 км от телевышки. Но если дальше, то но при использовании неправильно рассчитанного антенного усилителя есть риск того, что тот войдёт в самовозбуждение. Тогда ни о каком качестве приёма речи идти не будет.

Что нужно для изготовления

Сделать телеантенну можно из различных материалов – от медной проволоки до алюминиевых трубок. Однако проще всего собрать её, используя следующие инструменты и материалы:

стальную или медную проволоку длиной не менее 2 м (если используется сталь, то лучше брать оцинкованную – она меньше ржавеет на улице, что не ухудшает характеристики антенны);
коаксиальный кабель для передачи сигнала к приставке или телевизору;
RF-штекер ;
паяльник для соединения проволочных элементов и припаивания кабеля к антенне (крепление на зажимах, как для биквадрата, тут не годится);
каркас для крепления (можно изготовить из чего угодно, главное, чтобы материал был либо диэлектриком, либо крепился на изолирующих прокладках).

Еще по теме: Перезагрузка на бридж ТВ это

Калькулятор

Поскольку «тройной квадрат» является узкодиапазонной антенной, изготавливать его следует, используя чертеж и подробно рассчитанные линейные размеры всех элементов.

Для изготовления надо точно знать следующее:

размеры стороны квадратов (на схеме – R, V и D);
расстояние между квадратами;
длину согласующего полуволнового шлейфа (на схеме – H);
толщину шлейфа (на схеме – W).

Чтобы рассчитать линейные размеры, не зарываясь в учебники физики и радиотехники, можно использовать этот онлайн-калькулятор.

По умолчанию все вычисления производятся для коаксиального кабеля волновым сопротивлением 75 Ом (стандартный телевизионный). Можно использовать и кабель 50 Ом, но это отразится на размерах согласовательного шлейфа — можете поэксперементировать и увидите разницу.

Инструкция по изготовлению

Делается антенна следующим образом:

По вычисленным размерам сгибаются три квадрата из проволоки. При этом средний сразу же делается с ответвлением-шлейфом: без него не будет согласования.
У двух квадратов (директор и рефлектор) концы проволоки спаиваются между собой. У вибратора зазор остаётся: сюда будет впаиваться кабель.
С противоположной от точки подключения антенны стороны припаивается перемычка из проволоки. Её задача – тщательно сохранить расстояние между элементами конструкции. При этом нужно следить за тем, чтобы центральные точки всех трёх квадратов находились на одной прямой: именно она и будет направлением приёма для антенны.
В зазор шлейфа впаивается фидер. При этом центральная жила должна быть припаяна к одному концу проволоки, а экран – к другому.
Кабель крепится вдоль шлейфа. Это поможет избежать расхождения при согласовании. Шлейф можно оставить вертикальным или изогнуть его перпендикулярно плоскости вибратора.
Проволока красится или покрывается лаком для защиты от возможной коррозии.

Антенна готова. Её можно крепить (обычно на штангу из не проводящего ток материала) и настраивать приём каналов, ориентируя по компасу в сторону ближайшего ретранслятора (направление вы узнали перед расчетом из карты ЦЭТВ).

Вот подробная видеоинструкция по изготовлению без пайки:

Есть также второй способ изготовления. Возможно, он покажется кому-то проще. Для этого проволока не режется на куски, а изгибается так, чтобы образовать единую конструкцию антенны.

Паять и в этом случае придётся места, где стыкуются элементы, но таких узлов станет меньше, а сама конструкция – крепче.

Усовершенствованная схема ее сборки представлена в этом видеоролике:

Есть несколько хитростей, которые нужно иметь в виду при изготовлении «тройного квадрата»:

Если используется оцинкованная проволока, то места пайки предварительно зачищаются до голого металла.
Поскольку токи высокой частоты (а наводиться от ДМВ, в котором вещает цифровое телевидение, будут именно они) распространяются в первую очередь во внешнем слое проводника, проволока должна быть чистой. Любые следы коррозии следует удалить с помощью мелкой наждачной шкурки или напильника.
Материал, из которого собрана антенна, важен, но не принципиален. Если вместо стальной проволоки использовать толстую медную или алюминиевую, особой разницы по качеству приёма не будет. Проблемы могут начаться лишь при изготовлении «тройного квадрата» из алюминиевых, медных или стальных трубок: тогда потребуется пересчитывать конструкцию.

Еще по теме: Как установить Яндекс плюс на Смарт ТВ

Вот такие конструкции собирают радиолюбители:

.
Выбор « замкнутой» антенны продиктован следующими соображениями:

.Максимальное ослабление влияния окружающих антенну «проводящих» конструкций, в первую очередь крыши здания и различных электрических линий.
Широкий угол раскрыва основного лепестка диаграммы направленности в вертикальной плоскости, что позволяет проводить уверенные спутниковые связи в широком диапазоне элевации космического ретранслятора.
Конструктивная прочность и ветроустойчивость антенной системы.
Возможность получения 50 – ти Омного входного сопротивления без применения дополнительных согласующих устройств.
Относительная компактность конструкции, что позволяет её использование в «балконном» или выездном варианте.
Широкополосность, позволяющая охватить весь выделенный диапазон.

На первом этапе определения возможностей многоэлементных рамочных антенн были опробованы 4-х элементные квадраты на 144 МГц и 435 МГц в горизонтальных поляризациях для проведения радиосвязей в дальнем тропосферном прохождении, через радиолюбительские спутники АО-51, VO-52, FO-29, AO-7, а также с использованием отражений от метеорных следов. Результаты обнадёжили: в соревнованиях на кубок Ю. А. Гагарина в 2006 и 2007 годах UA3AGU был «крепким середняком», в декабре 2007 удалось провести несколько MS связей в «Геменидах» (QRB до 1800 км), в спутнике АО-7QSO’s с Японией. Во всех случаях использовался «голый» FT-736R.
Александр (RA3DJB), моделируя 4-х элементные антенны в программе MMANA, попробовал ввести пятый элемент в виде разрезного вибратора между рамками рефлектора и основного вибратора, питаемого отдельным кабелем для реализации вертикальной поляризации на диапазоне 2 метра. Программа показала только незначительное снижение коэффициента усиления, поэтому мною (UA3AGU) была проведена доработка изготовленной и настроенной антенны и практические испытания. На этом втором этапе выявились следующие особенности:

Вследствие близкого расположения кабеля, питающего рамку в нижнем плече к разрезному вибратору, потребовалось укорочение последнего примерно на 14-20 мм всей длины.
Кабель питания разрезного вибратора, проложенный по оси антенны, необходимо опускать за рефлектором на расстоянии хотя бы четверть длины волны, поэтому длина траверсы увеличивается.

При практическом испытании корреспонденты отмечали стабильную разницу силы сигнала от 2 до 4 баллов при смене поляризации. Мы с Александром ожидали, что смена поляризации потребуется не только для повседневных связей, но и для спутников, поэтому аналогичная работа была проведена и для 4-х элементов на диапазон 70 см., но двухлетняя практика показала, что в спутниковой связи этого не требуется. В подтверждение могу процитировать оценку работы квадратов Леонидом (UR5MQD), который изготовил их по нашим с Александром размерам без дополнительных диполей и сравнил с имевшимися у него спиральными антеннами. Он сообщил мне, что предпочтительно использовать квадраты.

В конструкции квадратов на 70 см. для вертикальной поляризации хорошо настроился петлевой вибратор, как менее восприимчивый к близко расположенным фидерам

Последний, третий этап наших работ, заключался в оптимизации количества элементов антенн для наилучшего соотношения усиления с входным сопротивлением и габаритными размерами. Моделирование в программе ММАНА показало существенный рост усиления при увеличении количества элементов до 5-ти для диапазона 2 метра и до 7-ми элементов для 70-ти сантиметров. Каждый последующий элемент даёт прибавку в усилении в пределах 0,5 – 0,3 Дб, но существенно меняет входное сопротивление от оптимальных 50 Ом и удлиняет траверсу. Так родилась антенна, представленная на фотографии.

Еще по теме: Как выкупить ТВ приставку из аренды ростелеком

Геометрические размеры представленной антенной системы следующие:

Тройной квадрат

Для связи в диапазоне 28- 29,7 Мгц на радиостанции UB5GFI используется антенна «тройной квадрат» с вертикальной поляризацией (см. рис. 1). Вертикальная поляризация применена для достижения уверенной связи прямым лучом, поскольку большинство любителей применяют в этом диапазоне штыревые антенны.

Антенна состоит из активного вибратора со стороной квадрата 259 см, рефлектора со стороной 269 см и директора со стороной 240 см. Рамки укреплены на концах деревянных реек сечением 20х20 мм. В качестве провода использован антенный канатик диаметром 2,5 мм.

Для увеличения жесткости конструкции квадраты скреплены между собой четырьмя продольными рейками сечением 10Х10 мм.

Активный вибратор питается в точке А коаксиальным кабелем с волновым сопротивлением 75 ом. Центральная жила подключена к нижнему, оплетка — к верхнему проводу рамки (установлено, что при таком подключении диаграмма антенны меньше «косит»). В пассивные элементы включены шлейфы из симметричной двухпроводной линии с расстоянием между проводами 10 и длиной 50 см. Шлейфы прикреплены к горизонтальным рейкам и расположены внутри квадратов.

На рис. 2 показана экспериментальная диаграмма направленности антенны (основной лепесток), снятая с помощью индикатора поля, отнесенного на расстояние 100 м (10 лямбда).

За время эксплуатации антенны установлено много ближних (до 200 км) и дальних связей. Большинство корреспондентов оценивали силу сигналов S9 при мощности передатчика всего 10 Вт.

Источник: www.rlocman.ru