Антенна дмв диапазона для цифрового телевидения

Несмотря на бурное развитие спутникового и кабельного телевидения, прием эфирного телевещания все еще остается актуальным, например, для мест сезонного проживания. Совсем не обязательно для этой цели покупать готовое изделие, домашняя дециметровая (ДМВ) антенна может быть собрана своими руками. Прежде чем переходить к рассмотрению конструкций, кратко расскажем, почему выбран именно этот диапазон телевизионного сигнала.

Почему именно ДМВ?

Есть две весомые причины, чтобы остановить свой выбор на конструкциях этого типа:

  1. Все дело в том, что большинство каналов транслируется в этом диапазоне, поскольку упрощается конструкция ретрансляторов, а это дает возможность установить большее число необслуживаемых маломощных передатчиков и тем самым расширить зону покрытия.
  2. Для трансляции «цифры» выбран этот диапазон.

Комнатная антенна для ТВ «Ромб»

Эта простая, но, в то же время, надежная конструкция, была одной из самых распространенных в эпоху расцвета эфирного телевещания.

Рис. 1. Простейшая самодельная Z-антенна, известная под названиями: «Ромб», «Квадрат» и «Народный зигзаг»

Как видно из эскиза (B рис. 1), устройство представляет собой упрощенный вариант классического зигзага (Z-конструкции). Для увеличения чувствительности, ее рекомендуется оборудовать емкостными вставками («1» и «2»), а также рефлектором («А» на рис.1). Если уровень сигнала вполне приемлем, делать это не обязательно.

В качестве материала можно использовать алюминиевые, медные, а также латунные трубки или полосы шириной 10-15 мм. Если планируется устанавливать конструкцию на улице, то лучше отказаться от алюминия, поскольку он подвержен коррозии. Емкостные вставки изготавливаются из фольги, жести или металлической сетки. После установки, они пропаиваются по контуру.

Кабель укладывается так, как продемонстрировано на рисунке, а именно: не имел резких изгибов и не покидал пределов боковой вставки.

Дециметровая антенна с усилителем

В местах, где в относительной близости не расположена мощная ретрансляционная башня, можно поднять уровень сигнала до приемлемого значения при помощи усилителя. Ниже представлена принципиальная схема устройства, которое может использоваться практически с любой антенной.

Рис. 2. Схема антенного усилителя для ДМВ диапазона

Перечень элементов:

  • Резисторы: R1 – 150 кОм; R2 – 1 кОм; R3 – 680 Ом; R4 – 75 кОм.
  • Конденсаторы: С1 – 3,3 пФ; С2 – 15 пФ; С3 – 6800 пФ; С4, С5, С6 – 100 пФ.
  • Транзисторы: VT1, VT2 – ГТ311Д (можно заменить на: KT3101, KT3115 и KT3132).

Индуктивность: L1 – представляет собой бескаркасную катушку диаметром 4 мм, намотанную медным проводом Ø 0,8 мм (необходимо сделать 2,5 витка); L2 и L3 – высокочастотные дроссели 25 мкГн и 100 мкГн, соответственно.

Если схема собрана правильно, мы получим усилитель со следующими характеристиками:

  • полоса пропускания от 470 до 790 МГц;
  • коэффициенты усиления и шума – 30 и 3 дБ, соответственно;
  • величина выходного и входного сопротивления устройства соответствует кабелю RG6 – 75 Ом;
  • устройство потребляет порядка 12-14 мА.

Обратим внимание на способ подачи питания, оно осуществляется непосредственно по кабелю.

Данный усилитель может работать с самыми простыми конструкциями, сделанными из подручных средств.

Комнатная антенна из пивных банок

Несмотря на необычность конструкции, она вполне работоспособна, поскольку представляет собой классический диполь, тем более, что размеры стандартной банки отлично подходят для плеч вибратора дециметрового диапазона. Если устройство установлено в комнате, то в этом случае даже не обязательно согласование с кабелем, при условии, что он не будет длиннее двух метров.

Устройство комнатной антенны на базе пивных банок

Обозначения:

  • А – две банки объемом 500 мг (если взять жестяные, а не алюминиевые, то можно припаять кабель, а не использовать саморезы).
  • B – места крепления экранирующей оплетки кабеля.
  • С – центральная жила.
  • D – место крепления центральной жилы
  • E – кабель, идущий от телевизора.

Плечи этого экзотического диполя необходимо закрепить на держателе, сделанного из любого изоляционного материала. В качестве такового можно использовать подручные вещи, например, пластиковую вешалку для одежды, перекладину швабры или кусок деревянного бруса соответствующих размеров. Расстояние между плечами от 1 до 8 см (подбирается эмпирическим путем).

Основные преимущества конструкции – быстрое изготовление (10 – 20 минут) и вполне приемлемое качество «картинки», при условии достаточной мощности сигнала.

Делаем антенну из медной проволоки

Существует конструкция, значительно проще предыдущего варианта, для которой потребуется только кусок медной проволоки. Речь идет о рамочной петлевой антенне узкого диапазона. Такое решение имеет несомненные преимущества, поскольку помимо своего основного назначения, устройство играет роль селективного фильтра, снижающего помехи, что позволяет уверенно принимать сигнал.

Рис.4. Простая рамочная ДМВ антенна петлевого типа для приема цифрового ТВ

Для данной конструкции необходимо рассчитать длину петли, чтобы сделать это, нужно узнать частоту «цифры» для вашего региона. Например, в Санкт-Петербурге она транслируется на 586 и 666 МГц. Формула расчета будет следующей: LR = 300/f, где LR – это длина петли (результат представлен в метрах), а f – усредненный частотный диапазон, для Питера это значение будет равно 626 (сумма 586 и 666, деленная на 2). Теперь рассчитываем LR, 300/626 = 0,48, значит, длина петли должна быть 48 сантиметров.

Если взять толстый RG-6 кабель, где имеется фольга в оплетке, то его можно использовать вместо медной проволоки для изготовления петли.

Теперь расскажем, как собирается конструкция:

  • Отмеряется и отрезается кусок медной проволоки (или RG6 кабеля) длиной, равной LR.
  • Сворачивается петля подходящего диаметра, после чего к ее концам припаивается кабель, идущий к ресиверу. Если вместо медной проволоки используется RG6, то предварительно снимается изоляция с его концов, примерно на 1-1,5 см (центральную жилу очищать не надо, она в процессе не участвует).
  • Петля устанавливается на подставку.
  • На кабель к ресиверу накручивается F разъем (штекер).

Заметим, несмотря на простоту конструкции, она наиболее эффективна для приема «цифры», при условии, что правильно проведены расчеты.

Комнатная антенна МВ и ДМВ своими руками

Если помимо ДМВ есть желание принимать и МВ, можно собрать простую мультиволновку, ее чертеж с размерами представлен ниже.

Комнатная мультиволновая (МВ и ДМВ) антенна

Для усиления сигнала в данной конструкции используется готовый блок SWA 9, если возникли проблемы с его приобретением, можно использовать самодельное устройство, схема которого была приведена выше (см. рис. 2).

Важно соблюдать угол между лепестками, выход за пределы указанного диапазона существенно отражается на качестве «картинки».

Несмотря на то, что такое устройство значительно проще логопериодической конструкции с волновым каналом, тем не менее, оно показывает неплохие результаты, если сигнал достаточной мощности.

Читайте также:  Фрезерный станок по дереву из ручного фрезера

Антенна восьмерка для цифрового ТВ своими руками

Рассмотрим еще один распространенный вариант конструкции для приема «цифры». В основу положена классическая схема для ДМВ диапазона, из-за своей формы получившей название «Восьмерка» или «Зигзаг».

Рис. 6. Эскиз и реализация цифровой восьмерки

Размеры конструкции:

  • внешние стороны ромба (А) – 140 мм;
  • внутренние стороны (В) – 130 мм;
  • расстояние до рефлектора (С) – от 110 до 130 мм;
  • ширина (D) – 300 мм;
  • шаг между прутьями (Е) – от 8 до 25 мм.

Место подключения кабеля в точках 1 и 2.Требования к материалу такие же, как у конструкции «Ромб», о которой рассказывалось в начале статьи.

Самодельная антенна для DBT T2

Собственно, все перечисленные выше примеры способны принимать DBT T2, но для разнообразия приведем эскиз еще одной конструкции, называемой в народе «Бабочка».

Дециметровая антенна «Бабочка»

В качестве материала можно использовать пластины из меди, латуни, алюминия или дюрали. Если конструкцию планируется устанавливать на улице, то последние два варианта не подходят.

Итог: на каком варианте остановиться?

Как ни странно, но самый простой вариант наиболее действенный, поэтому «петля» лучше всего подходит для приема «цифры» (рис. 4). Но, если требуется принимать и другие каналы в дециметровом диапазоне, то лучше остановиться на «Зигзаге» (рис. 6).

Рекомендации.

Антенна для телевизора должна быть направлена в сторону ближайшего активного ретранслятора, чтобы выбрать нужное положение, следует вращать конструкцию, пока мощность сигнала не станет удовлетворительной.

Если, не смотря на наличие усилителя и рефлектора, качество «картинки» оставляет желать лучшего, можно попробовать установить конструкцию на мачту.

Дециметровая антенна своими руками, установленная на мачту

В этом случае необходимо обязательно установить молниезащиту, но это уже тема другой статьи.

Как выбрать антенну для цифрового телевидения

Комнатная или наружная

Комнатные антенны устанавливаются внутри помещения. Прием на них возможен только там, где уровень сигнала достаточно высокий. Например, если пользователь живет рядом с телебашней – такие места называются зоной уверенного приема.

Наружные антенны имеют лучшие параметры и могут применяться в большинстве мест, включая загородные дома и дачи. Установка наружной антенны требует существенных усилий и некоторого опыта, но может обеспечить лучшее качество приема.

Сигнал

Характеристики

Установка

Не забывайте о том, что после покупки антенну нужно собрать и настроить. Но перед этим еще в магазине обязательно ознакомьтесь с инструкцией к устройству. Если в ней плохой машинный перевод, ошибки и неточности, лучше отказаться от приобретения антенны.

Сама же установка антенны сводится к правильной ориентации ее на телецентр. Для этого медленно поворачивайте антенну в горизонтальной плоскости и наблюдайте за качеством изображения.

Читайте также:  Редуктор для шуруповерта макита 6281d

Пассивная или активная

Пассивные антенны принимают и усиливают сигнал за счет особенностей своей конструкции (геометрии). Они не подключаются к электрической сети и не имеют активных элементов усиления. Таким образом, пассивная антенна не вносит собственных помех и шумов в принимаемый сигнал. В то же время, в некоторых ситуациях ее возможностей не хватает для качественного приема.

Активные антенны улавливают принимаемый сигнал еще и за счет усилителя. Здесь следует учесть, что усилитель является источником собственных шумов. Поэтому в ряде случаев в принимаемом телесигнале могут возникать помехи и искажения.

В советские времена приобрести готовую и качественно сделанную телевизионную антенну было совсем непросто, так что многие народные умельцы пытались изготавливать их самостоятельно. У них получались вполне приличные образцы антенных изделий, сравнительно хорошо принимающие эфирный сигнал дециметровой длины (смотрите рисунок ниже).

В настоящее время всё кардинально изменилось, а цифровое телевидение постепенно начало вытеснять аналоговое. Однако качественная дмв антенна, нормально работающая в удалённых регионах страны, по-прежнему остаётся востребованной у любителей и профессионалов.

Современное цифровое телевещание

Преимущества диапазона ДМВ

В последние годы в секторе эфирного телевещания наблюдаются заметные перемены, оказывающие определённое влияние на то, какая антенна дециметрового диапазона оптимально подходит для отдалённых районов. Особо важно, что сегодня практически всё телевещание ориентировано на цифровой ДМВ диапазон, для перекрытия которого потребуются те же дециметровые антенны.

Одна из причин, по которым этим частотам отдаётся предпочтение, – хорошо известный всем экономический фактор. Дело в том, что современное оборудование передающих станций, а также волновые каналы (фидеры) и антенны сильно подешевели. Добавим к этому снижение расходов на обслуживание передающих систем и других станционных устройств.

Помимо этого, антенны дмв диапазона в комплекте с соответствующей цифровой аппаратурой обеспечивают следующие преимущества:

  • Если применять дмв антенну в личных целях, то удаётся принимать сигнал даже в удалённых от городской черты местах, считающихся ранее недоступными;
  • В отдалённых районах перекрытие диапазона обеспечивается за счет мощности передатчиков без необходимости применения ретрансляционных вышек;
  • Ещё одно достоинство приёмников этого класса – низкая чувствительность цифрового ДМВ сигнала к помехам.

Обратите внимание! У цифрового сигнала имеются определённые недостатки, чаще всего проявляющиеся при наличии в передающем тракте каких-либо рассогласований.

Следствием этого является появление характерных разрывов в изображении при его достаточно высоком качестве. Причиной таких нарушений могут стать заметные искажения по фазе, вызванные отклонениями характеристик тракта от нормы.

Особенности ДМВ антенн

Современная дмв антенна отличается от своих предшественниц тем, что на первое место начинают выходить её индивидуальные качества (прежде всего, усиливающий эффект). Поэтому она может применяться практически на любом (в пределах прямой видимости) удалении от передающей станции. При использовании такой антенны за счёт обработки сравнительно слабых сигналов в усилительной приставке удаётся добиться высокого качества изображения. Основные параметры приёмно-усилительного тракта задаются следующими техническими требованиями:

  • Его амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) должна быть по возможности равномерной во всей полосе принимаемых частот (смотрите график на рисунке ниже);

  • Наличие на ней небольших провалов и пиков не должно приводить к появлению фазовых искажений и разрывов в изображении;
  • Электронную часть приёмного тракта необходимо согласовывать с фидером во всём диапазоне принимаемых частот.

При соблюдении этих условий антенна для цифрового тв не нуждается в дополнительных устройствах, обеспечивающих её адаптацию к местным условиям приёма.

Самодельные антенны

Непосредственно перед тем, как сделать дециметровую антенну своими руками, следует разобраться с существующими её видами, доступными для самостоятельного изготовления.

Согласно накопленному радиолюбителями опыту, под указанную категорию подходят следующие типы приёмных устройств:

  • Так называемая всеволновая антенна, характеристики которой практически не зависят от частоты принимаемого сигнала;
  • Специальное изделие с логопериодическим диапазоном, обладающее нелинейными параметрами;
  • Антенна Z-типа (фото ниже).

Первое из этих изделий отличается особой простой изготовления; она может применяться для приёма сигнала в загородных условиях (при отсутствии сильных помех). Всеволновая комнатная антенна также прекрасно справляется с обработкой аналогового сигнала, но только, если станция не слишком удалена от приёмника.

Дополнительная информация. В отличие от устройств рассматриваемого нами типа, антенна мв, например, из-за большой длины волны принимаемого сигнала в домашних условиях изготавливается с большим трудом.

Изделия с логопериодической частотной характеристикой также можно отнести к несложным в изготовлении вариантам. Они прекрасно согласуются фидерной линией в охватываемом ими диапазоне и одновременно не пропускают (фильтруют) все сторонние сигналы. Обладая характеристиками среднего уровня, такие приёмные конструкции также неплохо зарекомендовали себя в городских условиях.

Зигзагообразные, или Z-антенны, в дециметровом исполнении выглядят более миниатюрными, чем в метровом. Они намного эффективнее всех рассмотренных образцов и могут применяться даже при сравнительно плохом качестве сигнала.

Важно! Получить идеальное согласование с фидером (обеспечить требуемую симметрию) удаётся за счёт использования особой конструкции антенн, при которой определённые точки диполей располагаются в волновых узлах с нулевым потенциалом.

Более подробно ознакомиться с конструкцией такой антенны можно по адресу https://remstroysam.ru/.

Параметры самодельной антенны

Любая дециметровая антенна, своими руками изготавливаемая в домашних условиях, должна предварительно просчитываться по её допустимым параметрам и характеристикам. Точное их описание потребует от исполнителя знания основ электродинамики и высшей математики, что совсем необязательно для наглядного представления.

Для этого достаточно приблизительных, но понятных по смыслу определений (смотрите рисунок ниже).

Из рисунка видно, что эффективная зона чувствительности ДМВ антенн представляется в виде разнонаправленных лепестков, а их характеристики выражаются через размеры основного, бокового и тыльного лепесткового образования.

При данном подходе вводятся следующие рабочие показатели:

  • Коэффициент усиления – отношение пиковой величины сигнала, наводимого в антенне по направлению основного лепестка к эталонному значению для кругового полуволнового диполя (КУ);
  • Коэффициент действия в определённом направлении – отношение угла приёма сигнала по всей сфере действия антенны (360 градусов) к тому же показателю для основного лепестка (КНД);
  • Коэффициент защиты – отношение энергии, попадающей на антенну с основного направления к тому же параметру для бокового или тыльного лепестка (КЗ).

Обратите внимание! Существуют типы антенн, у которых КУ и КНД никак не связаны между собой (например, специальные разведывательные устройства с высокой степенью направленности, но малым усилением).

Но встречаются и такие модели (Z-антенны, в частности), у которых невысокий КНД сочетается с большим усилением.

Особенности самостоятельного изготовления

Прежде чем собрать антенну дмв своими руками, во всех элементах которой циркулируют высокочастотные токи полезного сигнала, следует ознакомиться с нюансами их сборки. Особенности этих процедур выражаются в следующих требованиях.

Во-первых, все соединения металлических составляющих самодельных изделий должны осуществляться только методом пайки или на сварку.

Полезное пояснение. Необходимость в качественном сочленении направляющих и диполей объясняется тем, что на открытом воздухе плохие контакты быстро разрушаются и влекут за собой резкое ослабление принимаемого сигнала.

Читайте также:  Правильная схема подключения магнитолы

Особое внимание надёжности контакта должно уделяться при формировании узлов с нулевым потенциалом поля. Согласно теоретическим выкладкам, в них наблюдаются пиковые значения токов, в конечном счёте, определяющие качество работы приёмного устройства. Вот почему эти места конструкции выполняются в виде изгиба, сделанного из цельной заготовки металлической трубки.

Во-вторых, перед тем, как сделать антенну, важно обратить внимание на качество соединения её конструкции с подводящим кабелем. Дело в том, что как оплетка, так и центральная жила современных коаксиальных кабелей обычно изготавливается не из меди, а из недорогих сплавов, устойчивых к коррозийному разрушению. При этом они паяются с большим трудом, а если их перегреть, могут разрушиться. Именно поэтому для работы с ними должен применяться паяльник мощностью до 40 Ватт и легкоплавкий припой в сочетании с пастообразным флюсом.

Обратите внимание! В процессе пайки особо экономить на пасте не следует, так как под её воздействием припой начнёт моментально растекаться по жилам оплетки (под слоем разогретого до кипящего состояния флюса).

Третьим условием получения качественной антенны является необходимость внимательно следить за размерами монтируемых диполей и порядком их следования в линейке лучевых направляющих. Далее будет рассмотрен порядок изготовления антенн каждого из перечисленных ранее классов.

Особенности изготовления

Всеволновая антенна

Вариантов изготовления такого изделия существует очень много. Для сборки простейшего из них потребуются следующие вполне доступные детали:

  • Две металлические пластинчатые заготовки треугольной формы;
  • Пара выбранных по размеру конструкции деревянных реек;
  • Набор медных проволочек, покрытых слоем защитной эмали (общий вид изделия и его схема на рисунке ниже).

Для нормальной работы такой антенны диаметр проволок большого значения не имеет; при этом расстояние между их крайними точками выбирается равным примерно 20-30 мм. Зазор между двумя металлическими пластинами с припаянными к ним ответными концами медных проволок в изоляции – 10 мм.

Дополнительная информация. Металлические пластины могут быть изготовлены в виде квадрата, сделанного из стеклотекстолита со слоем медной фольги с одной из сторон (иногда по слою меди вырезаются правильные треугольники).

Ширина полученной таким образом антенны будет равна ее высоте, а полный угол раскрытия полотен составит 90 градусов. Порядок прокладки подводящего провода изображён на том же рисунке, а желтым цветом на нем помечена точка так называемого «нулевого» потенциала.

Припаивать медную оплетку из коаксиального кабеля к рабочему полотну (пластинке) совсем не обязательно – её достаточно туго подвязать к ней, а появившаяся при этом ёмкость может использоваться в качестве согласующей.

Собранная таким образом всеволновая антенна может быть растянута в оконном проёме при его размере около 1,5 метра. Она способна принимать сигнал в полосе метровых и ДЦМ волн практически со всех направлений. Основным преимуществом этой конструкции является то, что вращать её с целью оптимальной настройки на передающую станцию совсем не требуется.

Её недостаток – малый (практически единичный) КУ и вовсе нулевой КЗД, что исключает возможность использования этой самоделки вне зон уверенного приема.

Логопериодическая антенна (ЛПА)

Этот вид антенных устройств выполняется в виде несущего основания (его называют собирающей линейкой), на котором поочерёдно размещаются половинки приёмных диполей. Последние представляют собой отрезки проволок с длиной, кратной одной четвертой рабочей волны, размеры и расстояние между которыми меняются по логопериодическому закону (как это указано на рисунке ниже).

Электрическая схема такой антенны достаточно проста, но обсчёт параметров её составляющих займёт слишком много времени и места. По этой причине всех желающих более подробно ознакомиться с порядком её конструирования, направляем по уже приведённому выше адресу.

Единственное, что следует отметить при проведении подготовительных работ, – это необходимость выбора одного из следующих вариантов:

  • Изделие с уже настроенной приёмной линейкой (с КЗ у самого дальнего от подводки кабеля конца);
  • ЛПА с ненастроенной (свободной) лучевой основой, которой отдаётся предпочтение при приёме цифрового сигнала.

Второй вариант хорош ещё тем, что в этом случае параметры согласования с кабелем (входное сопротивление тракта, в частности) не зависят от частоты.

Антенна Z-типа

Зигзагообразная конструкция, или проще «зигзаг» (её ещё называют антенной Харченко) относится к категории широкополосных приёмников сигнала. В ДМВ диапазоне её удаётся сделать небольшой по размерам и легко размещаемой внутри помещений.

Особо удобна эта конструкция в удалённых от города районах и населённых пунктах, где нередко возникает необходимость приёма с разных направлений. Коэффициент перекрытия принимаемых частот составляет у неё порядка 2,6-2,7. Антенна Харченко достаточно сложна для изготовления своими руками, поскольку также требует проведения большого объёма расчётов.

Желающим ознакомиться с её конструкцией более подробно советуем обратить внимание на источники, указанные в конце обзора.

Дополнительная информация. Одной из разновидностей зигзагообразной конструкции является ромб, основной контур которого делается из медных трубок или полос алюминия толщиной 6 мм. Внешний вид этой разновидности на рисунке ниже.

Наиболее часто этот вариант ДМВ антенны востребован при приёме цифрового сигнала.

Антенна типа «волновой канал»

Конструкция типа «ЯГИ» (в переводе с английского «антенна волновой канал») состоит из ряда пассивных и активных вибраторов, расположенных вдоль линии излучателя параллельно один другому. С её видом можно ознакомиться на следующем рисунке.

Подводящий телевизионный кабель подключается только к активным вибраторам, вследствие чего из-за рассогласования уменьшается волновое сопротивление приёмного тракта. Для поддержания коэффициента усиления на нужном уровне активные вибраторы выполняются в виде петли с сопротивлением порядка 300 Ом. Суммарное значение этого параметра для всего комплекта активных и пассивных элементов после ряда соответствующих действий становится равным 75 Ом, что удовлетворяет требованиям согласования.

Для изготовления ДМВ вибраторов волнового канала потребуется порядка 16-ти металлических трубок диаметром от 6 до 10-ти мм. Все эти элементы должны соединяться на сварку с основной стрелой излучателя в точках нулевого потенциала. При этом в качестве основания стреловидной направляющей может быть выбран любой материал, включая полипропиленовые трубки.

Важно! Для получения высокого усиления элементы конструкции такой антенны должны идеально согласовываться с параметрами подводящего кабеля.

В качестве естественного элемента согласования допускается брать петлю, вырезанную из куска коаксиального кабеля для телевизора. Её расчётный размер выбирается равным половине рабочей длины волны.

В заключительной части обзора отметим, что существуют и другие, отличные от рассмотренных, варианты антенн, чертежи и схемы которых вполне подходят для самостоятельной сборки. Но для каждого конкретного пользователя подойдут лишь те из них, что соответствуют его возможностям и уровню подготовки.

Видео