Если сравнивать принимающие качества самодельных антенн, то лучшим решением в соотношении «простота изготовления/уровень приема» является антенна Харченко. Конструкция в кругу радиотехников также называется: биквадрат, двойной квадрат, восьмерка, зигзаг, зигзагообразная антенна, двойной зигзаг, ромбовидная, двойной ромб.
Недостатком конструкции является необходимость в проведении расчета. Иначе антенна не будет ловить цифровой сигнал. Но расчет довольно простой, к тому же есть онлайн-калькулятор в статье ниже. Это позволит получить нужные значения в один клик.
Свойства антенны
Предназначена антенна Харченко для цифрового ТВ, но может ловить и аналоговый сигнал. Следовательно, получится настроить телевизор на прием не только цифрового вещания, но и найти аналоговые каналы.
Получила антенна подобное название из-за конструктивного исполнения. Внешне напоминает два соединенных квадрата или ромба.
Большим достоинством является универсальность. Кроме приема эфирного телевизионного сигнала, может использоваться для работы с мобильной связью, Wi-Fi. Изготовление в этом случае ничем не отличается. Нужно только делать по другим размерам.
Антенна Харченко (Биквадрат) DVB-T2
Биквадрат принимает сигнал от более отдаленных ретрансляторов, чем антенна из пивных банок или кабеля (петлевая). А делается по сложности практически так же. Стоимость создания антенны мала, а в части случаев вообще изготавливается бесплатно. Нужен только медный проводник, который и будет выступать принимающим сигнал элементом.
Теоретическая часть
действительно, если слегка погрешить против истины и использовать то, что антенна в пределах одного диапазона и правда очень широкополосна, то она вполне приемлимо работает с кабелем 50 или 75 ом без специальных мер согласования и настройки. Но, если рассмотреть всё детально, то выясниться, что сопротивление антенны очень сильно зависит от формы рамок и, конечно, от их размера.
Например на графике справа кривые импеданса биквадрата в зависимости от физического размера рамок. А мы уже знаем, что антенна очень широкополосная и успешно может работать не только на резонансной частоте но и вблизи неё. Поэтому иногда биквадраты называют не резонансной антенной, а диапазонной. Угол “a” – физический угол между вертикалью и элементами рамок.
Будет интересно➡ Как сделать мигающий светодиод?
В этом конкретном случае угол 45 грудусов, тоесть по форме рамки представляют собой идеальные квадраты. На графиках можно увидеть, что при точном соответствии периметра рамок длинне волны (сторона квадрата равна 0,25 периметра) их импеданс лежит в пределах 50-60 ом. Если же сторону квадрата увеличить до 0,33, то сопротивление вырастает до 120 ом.
При этом просчитанно, что максимальный коэффициент усиления биквадрата и наилучшие направленные свойства будут при длинне стороны квадрата равной 0,375. Конечно, сопротивление при этом возрастает многократно – до 600-700 ом, что конечно же много даже для нашей идеи. На втором графике, слева, зависимоcти сопротивления от угла “а”. Если рассмотреть график сопротивления при длине стороны квадрата равной 0,25 периметра – пряморезонансной, но при угле стороны к вертикали равном 60 градусов, то мы обнаружим, что сопротивление биквадрата, или антенны Харченко, составит не 50 ом, а 100!
Антенна Харченко большого размера.
Таким образом мы получаем антенну круговой диаграммы направленности с минимальными сложностями в изготовении и настройке. Если одну антенну повернуть на 90 градусов не только в горизонтальной, но и в вертикальной плоскости, то получаем антенну круговой поляризации и круговой диаграммы направленности. Простейший расчёт покажет вам, что для образования угла в 60 градусов между вертикалью и полотнами сторон ромба (при периметре равном длине волны, в нашем случае 2000 мм) высота биквадрата должна быть 1000 мм, а расстояние между крайними точками 866 мм.
Сопротивление одной такой “биквадратины” составит 100 ом. Для получения круговой диаграммы направленности два биквадрата размещаются под углом 90 градусов между собой и соединяются между собой с помощью четвертьволнового трансфоматора-фазовращателя из кабеля сопротивлением 50 Ом. С учётом коэффициента укорочения (для RG-58) это отрезок 34,2 см. Вы, наверное, уже успели заметить мою любовь к медному проводу и канализационным трубам? Так вот и правда, я не знаю материала лучше для моделирования и практического изготовления антенн УКВ диапазона.
Хотя конечно всё описанное ниже можно заменить на вашу собственную конструкцию из дерева, например или другого имеющегося в наличии изоляционного материала, а провода на трубы или полоски жести или оцинковки. не забудьте, что есть простой способ оценить качество материала для диэлектрика антенны .
Если бы я не был в юности радиотехником, я бы просто повторил почти повсеместно повторяемую фразу, что усиление антенны Харченко составляет 6-8 дБ. Но посколько я в вопросе разбирался, то могу заявить, что усиление одной антенны Харченко (когда она 50-ти омная) не будет более 4 дБ. В нашем случае, когда сопротивление одной антенны выше и КНД лучше, может чуточку больше. Выигрыша в усилении от двух антенн формирующих круговую диаграмму направленности не будет, но можно смело заявить что в этой антенне, назовём её условно “два бриллианта” (по внешнему виду) усиление будет не менее 4 дБ во всех направлениях.
Итак, переходим к конструкции. В связи с тем, что пластиковые трубки-палочки от воздушных шариков из “Макдоналдс”а уже не годятся, в голову пришла мысль использовать пластиковые палки от детских лыж из которых старший внук уже вырос, а младшая уже не захочет красного цвета. Длина и диаметр подходят, только цвет подкачал…
Источник: svet202.ru
Антенна цифрового телевидения DVB-T2
Телевидение сегодня есть в каждом доме. С развитием технологий меняются качество телевизионных сигналов и способы их передачи. И если еще вчера использовалось допотопное аналоговое вещание, сегодня настойчиво обсуждается исключительно цифровое.
На территории России телерадиовещанием занимается государственная компания РТРС. С 2012 года правительственным распоряжением был признан единым стандартом цифрового эфирного телевидения DVB-T2, мультиплексный стандарт цифрового вещания. Компания РТРС, как единственный эфирный оператор, предлагает сразу два мультиплексных пакета (РТРС-1 и РТРС-2) к бесплатному просмотру. Все что нужно — это современный приемник-антенна, один из вариантов которой мы сегодня предлагаем сделать своими руками.
За основу данной самоделки взята разработка инженера Харченко К.П., который предложил подобные антенны для дециметрового диапазона (ДЦВ), популярного в 90-х годах прошлого века. Это подобие апертурных антенн, в основе которых облучатель в виде зигзагообразной формы. Аккумулирует сигнал плоский рефлектор, который по размерам превосходит вибратор минимум на 20 %.
Телевизионный сигнал передается волнами с горизонтальной поляризацией. В упрощенном виде такая антенна представляет собой два горизонтальных петлевых вибратора, соединенных между собой параллельно, но разъединенных в точке подключения фидера (кабеля). Габаритные размеры даны на основе статьи Харченко «Антенна диапазона ДЦВ», и рассчитываются согласно предложенных формул. Согласно этой технологии, такие антенны можно рассчитать даже для слабого сигнала около 500 МГц.
Что потребуется для сборки антенны
- Решетка для барбекю;
- Аэрозольная краска для автомобилей;
- Растворитель или ацетон;
- Набор сверл для обычной дрели;
- Коаксиальный телевизионный кабель – не более 10 м;
- Полметра ПВХ трубы ХВ, диаметр – 20 мм;
- Дюбеля металлические для гипсокартона;
- Медный провод для вибратора антенны, диаметр жилы – 2-3,5 мм;
- Две тонкие металлические пластины.
- Паяльник мощный на 100 Вт;
- Шуруповерт с насадками;
- Термоклеевой пистолет;
- Плоскогубцы, молоток, кусачки;
- Малярный нож, рулетка, карандаш.
Приступаем к изготовлению антенны
Делаем рамку-вибратор
Отмеряем необходимую длину медного провода с запасом около 1 см. Также можно использовать медную или алюминиевую трубку, диаметром до 12 мм.
Очищаем медную жилу от изоляции, и выравниваем ее молотком на твердой поверхности. Отмечаем середину и делаем изгиб на 90о. Аккуратнее всего это получится сделать в тисках, слегка поджав медную жилу и выравнивая ее молотком.
По нашим расчетам стороны квадратов будут составлять 125 мм. Размечаем их рулеткой, и производим загибы.
С одного конца бокорезами откусываем небольшой фрагмент, сделав наконечник заостренным под 45о. После изгиба второго квадрата, проводим ту же процедуру, откусывая завершающий конец жилы. Квадраты для этого можно слегка разогнуть.
На серединных изгибах квадратов добиваемся расстояния 10-12 мм. На концах делаем неглубокие пропилы надфилем. Это поможет нам стянуть вместе оба свободных конца, и зафиксировать их тонкой медной проволокой.
С помощью жидкой канифоли или флюса залуживаем паяльником серединные изгибы. Это необходимо проделать со всех сторон медной жилы вибратора.
Зачищаем коаксиальный кабель на 4-5 см. Оплетку или внешний проводник скручиваем в единый провод, обматываем его вокруг одного из изгибов. Припаиваем его к медной жиле паяльником.
Зачищаем изоляцию внутреннего проводника, и также обматываем его вокруг следующего изгиба рамки. Пропаивать его нужно аккуратно придерживая изоляцию плоскогубцами, поскольку от температуры она может попросту сместиться от центра. Нагреваем сначала рамку в зоне пайки, а лишь затем сам проводник.
Фиксируем подводку коаксиального кабеля нейлоновой стяжкой, обезжириваем растворителем и изолируем места пайки горячим клеем при помощи пистолета. Подправить дефекты получившейся литой формы клея можно феном.
Готовим рефлектор
В качестве рефлектора или отражающего экрана используем недорогую сетку для барбекю. Это неплохой материал, поскольку даже стальные образцы такой продукции покрывают коррозионностойким анодированным покрытием, не говоря уже о нержавейке. Подойдет также и теплообменник от современного холодильника или решетка-сушилка для посуды. Главное, чтобы этот элемент по возможности не ржавел на воздухе.
Решетка рефлектора должна превосходить по размерам рамку вибратора, но не обязательно быть симметричной. Отрезаем от решетки ручки, они будут лишними в нашей конструкции.
Располагаем рамку антенны посередине рефлектора, и отмечаем места ее крепежа. Для закрепления можно использовать две пластины из любого металла. Сгибаем их по решетке, и сверлим отверстия диаметром 5 мм.
Собираем антенну
Отрезаем два куска ПВХ трубы длиной 75 мм, и вкручиваем в конец каждой по саморезу, обрезая выступающие части. У гипсокартонных дюбелей обламываем заостренные кончики, и вкручиваем их в противоположный конец трубок.
Прикручиваем саморезами обе ПВХ стойки к планкам на рефлекторе. Залуживаем рамку по концам, подходящим к стойкам, для лучшей теплопередачи.
На стойках отмечаем высоту 68 мм, и ставим риску. Концы рамки прогреваем паяльником, и впаиваем в стойки до нужных отметок.
Горячим клеем наполняем торцы стоек, надежно фиксируя рамку вибратора в их основании. Определяем положение кабеля относительно установки антенны, и фиксируем его на рамке нейлоновыми стяжками.
Так как окисление ухудшает качество принимаемого сигнала, рамку рефлектора необходимо защитить. С помощью аэрозольной краски это сделать совсем не сложно.
Поскольку экран у нас решетчатый, готовую антенну очень легко закрепить на мачте или отрезке трубы при помощи хомутов. На противоположном конце ТВ кабеля монтируем стандартный ТВ разъем F. Закрываем его для изоляции термоусадочным кембриком, и прогреваем.
Закручиваем в разъем ТВ штекер. Подключаем кабель к ресиверу цифрового телевещания или напрямую к телевизору с цифровым тюнером, и наслаждаемся бесплатным просмотром ТВ каналов в цифровом качестве.
Такую антенну необходимо по возможности разместить по направлению к ретранслятору. Для усиления принятия сигнала рамку вибратора дополняют несколькими «квадратами», а решетку рефлектора усложняют загибами по горизонтали.
Смотрите видео по изготовлению телевизионной антенны DVB-T2
Источник: sdelaysam-svoimirukami.ru
Антенна Харченко своими руками
Эта конструкция получила свое название по фамилии инженера открывателя Харченко. Конструктивно антенна состоит из двух квадратов соединенных в одной из их вершин разъединенными сторонами. Питание осуществляется в точках соединения квадратов, при этом входное сопротивление антенны близко к 50 Ом.
Эта антенна обладает огромной широкополосностью, по сравнению с составляющими ее элементами — квадратами. На сегодняшний день имеется огромное колличество вариантов антенны Харченко, в которых вместо квадратов, для составления ее полотна, применяют окружности, треугольники и т.п. Раньше антенну Харченко применяли для работы в ТВ и в УКВ диапазонах, а сегодня ее в основном изготавливают для усиления сигналов WI-FI, 3G и 4G.
Самодельная антенна Харченко своими руками
Эта самодельная конструкция без проблем покроет весь диапазон частот современного цифрового телевидения в интервале от 470 и до 900 МГц. При этом параметры у нее просто потрясающие, а с согласованием справится даже начинающий радиолюбитель.
Самодельная конструкция состоит из двух квадратов. Оба стоят на углах и одним углом соединяются. В случае горизонтальной поляризации восьмерка стоит стоймя, а при вертикальной – лежит на боку.
Сторона квадрата определяется по формуле, как длина волны (λ ), деленная на четыре.
Кабель питания подводим к точкам сближения сторон квадратов.
Калькулятор для расчета антенны Харченко
Антенна Харченко для 3G, 4G модема
«Восьмерку» изготавливаем из медной монолитной проволоки сечением 4 мм2. С помощью плоскогубцев проволоку сгибаем как показано на рисунке ниже. Концы спаиваем вместе.
Затем нам потребуется алюминиевая пластина толщиной 2 мм и размерами 140 х 140 мм. Она будет работать в роли рефлектора. В центре пластины требуется просверлить отверстие под кабель. Далее необходимо закрепить антенну по центру рефлектора на расстоянии 3,6 сантиметра, при этом рефлектор с антенной не должны контачить.
Просверлив в алюминиевой пластине отверстия под хомуты, одеваю конструкцию на кронштейн от спутниковой тарелки. Затем припаиваю кабель, предварительно пропуская его через отверстие в рефлекторе.
Т.к волновое сопротивление антенны 50 Ом, поэтому был использован кабель под это значение. Кроме того проводник в таком кабеле оказался полностью из меди и его очень легко припаять к конструкции.
После того как антенна собрана, на другом конце кабеля, который будет подключен к модему, необходимо собрать устройство согласования для 4G модема. Для этого нам потребуется немного медной фольги из которая применяется при изготовлении печатных плат. Последовательность сборки смотри на фотографиях ниже:
Если имеется разъём для внешней антенны, то кабель можно подключить к нему, через переходник. Настройка 4G антенны осуществляется экспериментальным путем, ее можно поворачивать по оси кронштейна, пока не получим четкий сигнал. О качестве сигнала судим по количеству «палочек» в интерфейсе подключения программы.
Источник: www.texnic.ru