Цифровая антенна дальнего приема своими руками

Цифровая антенна дальнего приема своими руками

В продолжении темы антенн для цифрового телевидения, сегодня мы с вами, уважаемый аноним, рассмотрим подробнее весьма популярную антенну Yagi-Uda (или «Ягу», или Волновой канал). Антенна довольно капризна в изготовлении, о чем мы уже говорили, но она настолько популярна у антенных DIY-шников, что мы просто не можем обойти эту тему стороной. С другой стороны, в отличии от СВЧ диапазона, в диапазоне ДМВ, где и вещает цифровое телевидение, DIY-шнику вполне под силу изготовить антенну с хорошим усилением без настройки по приборам. Под катом представлены две конструкции Yagi-Uda для DVB-T2 из доступных материалов.

Однако, прежде чем мы с вами рассмотрим практические конструкции, анониму далекому от теории антенн необходимо уяснить для себя несколько важных моментов:

• Прежде всего, Yagi-Uda — это не просто конструкция антенны, это — очень большой класс антенн, включающий в себя огромное число подклассов и несметное количество практических конструкций. Волновой канал может быть как узкополосный, так и широкополосный, иметь совершенно различное входное сопротивление и при этом содержать разное число элементов. Обычно, при прочих равных условиях, более длинная антенна, с бóльшим числом элементов имеет бóльшее усиление.
• Некоторые путают волновой канал и логопериодическую антенну. Ну а какая разница? И тут и там такой себе «ёршик на палке». На самом деле разница огромна. Логопериодическая антенна относится к совершенно другому классу сверхширокополосных антенн и ей у нас посвящена отдельная статья.
• Представленный на нашем сайте калькулятор Yagi-Uda конструкции DL6WU рассчитывает узкополосную антенну подкласса Long-Yagi с входным сопротивлением 200 Ом, которая была специально разработана для любительской УКВ радиосвязи. Очевидно, что такая антенна совершенно не пригодна для приема DVB-T2.
• Для приема цифрового телевидения нам потребуется широкополосная Yagi-Uda, перекрывающая по критерию КСВ < 2 по возможности большую часть ДМВ диапазона, с входным сопротивлением около 300 Ом, что позволит использовать ее с широко распространенными пластинчатыми усилителями или широкополосными балунами/симметризаторами 300:75 Ом, так же как и в антенне Харченко для DVB-T2.
• В старых книжках по телевизионным антеннам обычно перепечатываются размеры для канальных не широкополосных конструкций Yagi-Uda. Поскольку сейчас трудно найти регион, в котором работает лишь один мультиплекс, такие «дедовские, проверенные временем» конструкции уже малопригодны для приема DVB-T2. Тем более не пригодны такие конструкции как антенна Туркина и другие подобные.

Данным выше критериям отбора может отвечать огромное количество практических конструкций. Поэтому вопросы типа «А почему там-то и там-то размеры отличаются от ваших?» будут некорректны, друзья. По той же самой причине не бывает идеальной конструкции Yagi-Uda. У каждой конструкции есть свои плюсы и минусы по сравнению с другими подобными. Общие технические приемы для расширения полосы волнового канала — это применение сдвоенного или уголкового рефлектора вместо одиночного, сдвоенный первый (или несколько) директоров, более близкое расположение первого директора к вибратору, усложнение конструкции вибратора, отказ от линейных элементов и переход к более широкополосным «бабочкам». Подобрать оптимальные размеры с помощью компьютера довольно затруднительно, поскольку, чем больше элементов имеет антенна, чем сложнее они конструктивно, тем больше у нее степеней свободы. Тем не менее, предлагаемые ниже конструкции, авторства yurik82, оптимизированы с помощью скрипта Н.Младенова для 4NEC2 с последующей «доводкой» в программе HFSS (также как и антенна Харченко). Кроме того, в данном случае нужно понимать, что поскольку антенны рассчитаны почти на весь ДМВ диапазон, не нужен никакой «калькулятор» для расчета и тем более «формулы», достаточно изготовить антенну максимально близко к чертежу с точностью не хуже ±1 мм.

Пластинчатая Yagi-Uda для DVB-T2 из оцинковки на диэлектрической стреле.

Первая конструкция — наиболее дешевый «гаражный» вариант. Она изготовлена из полосок оцинковки шириной 15 мм и толщиной от 0,5 до 1 мм. Полоски размещены на диэлектрической стреле, например деревянной, из соснового бруса, обработанного антисептиком и лаком. Конструкция состоит из петлевого вибратора, сдвоенного рефлектора и десяти директоров. Антенна не способна перекрыть весь ДМВ диапазон по критерию КСВ < 2, поэтому предлагаются два варианта размеров. Первый рассчитан на полосу 470-690Мгц (21-48 частотные каналы), второй — 500-800МГц (25-61 частотные каналы). Вам необходимо выбрать один из вариантов в зависимости от того, на каких частотах работают мультиплексы в вашем регионе. Ниже представлен чертеж антенны, размеры сведены в таблицу.

Входное сопротивление антенны 300 Ом. Усиление — от 8,5 dBi на нижнем участке рабочего диапазона до 14,5 dBi на верхнем. Подавление заднего лепестка диаграммы направленности не хуже 17 dB. КСВ в пределах рабочего диапазона не превышает двух. При таком КСВ антенна способна устойчиво работать совместно с современным малошумящим антенным усилителем. Более подробно, с графиками, характеристики антенны можно посмотреть по первой ссылке в конце статьи, а по четвертой ссылке представлена семиэлементная конструкция с полосой пропускания 470..690 МГц и усилением 8..12 dBi.

Yagi-Uda для DVB-T2 из трубок на металлической стреле.

Вторая конструкция с уголковым рефлектором похожа на ту, что изображена в начале статьи, только с 12-ю директорами. Она несколько сложнее в изготовлении и под силу более продвинутым DIY-шникам. Входное сопротивление антенны также 300 Ом и она тоже устойчиво работает совместно с антенным усилителем.

Директоры и элементы рефлектора антенны сделаны из дюралюминиевых трубок диаметром 6 мм, для изготовления вибратора используется трубка диаметров 8 мм. Бум и уголковый рефлектор изготовлены из дюралевого профиля 15х15 мм. Элементы антенны не изолированы от бума, при этом бум монтируется на металлическую заземленную мачту, что позволяет защититься от атмосферной статики. В этом преимущество данной конструкции перед предыдущей. Вибратор крепится на нижнюю грань стрелы, директоры и элементы рефлектора запрессовываются внутри бума. Оси директоров смещены вверх относительно оси стрелы на 3,5 мм (или 4мм от верхней грани бума до оси директора), в результате чего они фактически находятся внутри бума непосредственно по его верхней гранью. Это если антенна расположена так как на фото и чертеже, конечно же ее можно и развернуть на 180° относительно оси стрелы. Конструктивные размеры антенны можно видеть на следующем изображении:

Рабочий диапазон антенны по критерию КСВ < 1,7 от 470 МГц до 710 МГц (21-50 частотные каналы). Усиление антенны от 9,5 dBi на нижнем участке рабочего диапазона до 14,5 dBi на верхнем. Подавление заднего лепестка диаграммы направленности не хуже 14 dB. Подавление частот метрового диапазона не хуже 19 dB, подавление FM диапазона не хуже 38 dB в сравнении с изотропным излучателем. Подробнее, с графиками, характеристики антенны смотрите по второй ссылке в конце статьи.

Для тех, кому проще крепить полосы, чем запрессовывать трубки, разработана модель этой антенны на квадратном металлическом буме 15х15 мм с элементами в виде полос 15х2 мм: https://ypylypenko.livejournal.com/91602.html Размеры W1..W12 — длины директоров, X1..X12 — расстояние от центра вибратора до центра соответствующего директора. Конструктивные размеры рефлектора и вибратора приведены на отдельных изображениях. Расстояние между концами вибратора 24 мм можно смело менять в пределах 16..24 мм, в зависимости от имеющегося симметризатора или усилителя SWA/PAE/ALN. Необходимо только сохранить форму заострения концов вибратора. Это принципиально важно для согласования антенны.

Конечно же это всего лишь два примера широкополосной Yagi-Uda для дециметрового диапазона. В зависимости от условий приема вам могут понадобится и короткий трехэлементный волновой канал и четырехэлементный и т.д. Разнообразие этого класса антенн бесконечно. Помочь подобрать оптимальный вариант вам помогут ссылки на подобные оптимизированные конструкции антенн Yagi-Uda для приема цифрового телевидения.

Антенна Харченко для дальнего приёма DVB-T2

Материалы:
1. Отрезок кабеля 4х16мм² — 1,5м.
2. Отрезок провода СИП – 1.5-2м.
3. Листовой алюминий толщиной 1-1.5мм. 60х200мм. (я вырезал из старой кастрюли)
4. Антенный усилитель от «сушилки».
5. Хомуты для крепления антенны к мачте.
6. Герметик силиконовый
7. Ну и конечно кабель и штекер.
8. Маленькая распаячная коробка.
9. Винты М5 (потайная головка) с гайками и шайбами- 2шт.

Инструменты:
1. Ножовка по металлу
2. Ножницы по металлу
3. Дрель (я пользовался ручной)
4. Свёрла 1.5 и 5мм.
5. Напильник личнёвый или плоский надфиль.

Первым делом рассчитываем нашу антенну. Особо не заморачиваясь я взял данные об интересующих меня частотах из Страница . В моём городе это 602 МГц (37 канал) первый пакет и 770 МГц (58 канал) обещанный второй. Меня же интересуют данные соседей -546 МГц (30 канал) первый и 498 МГц (24 канал) второй мультиплексы, вот на них и буду делать антенну. Полученные частоты, точнее среднюю частоту, подставил в онлайн калькулятор из Страница и получил требуемые размеры.

На следующем этапе готовим материал- раздеваем кабель

В полосах сверлим отверстия ø5мм для винтов крепления усилителя, грубо говоря по месту, используя сам усилитель как шаблон, выдерживая расстояние 10мм (или какое нужно по расчетам) между пластинами. Отверстия зенкуем до диаметра 7мм (диаметр потайной головки винта).

Следующий шаг я назвал бы издевательством над усилителем.

Усилитель в данной конструкции не роскошь, а средство протолкнуть слабый сигнал по кабелю, в котором он бы затух на первом метре, до ресивера.

Так как он по габаритам не влезал в распаячную коробку, а вставить его было надо, то края его и штатное крепление кабеля были просто варварским способом- ножницами по металлу – обрезаны до нужных размеров, а в центре платы просверлено отверстие под крепёжный саморез. Жизненно важные органы усилителя при этой экзекуции не пострадали.

Для того, чтобы выдержать шаг решетки и размер (чтобы стянуть бока рефлектора в «песочные часы») рекомендую изготовить шаблон из 10мм рейки, пропилив в ней вырезы для рамок по размерам. У меня каким-то чудом сохранился старый шаблон (два года служил подкладкой под ножку комода), по этому не показываю как его сделать, и так понятно.

В результате рефлектор имеет вот такой вид:

Напоминающий решетку холодильника.
Вообще конечно можно обойтись и без рефлектора, но в моём случае нужно было не столько увеличить сигнал дальней станции, сколько ослабить сигнал ближней, хотя лишнее усиление (на мой взгляд некорректное выражение для антенны, правильнее коэффициент направленного действия) не помешает.

Соединение антенны с рефлектором сделано на кронштейнах («металлических изоляторах») из алюминия.

Все неразъёмные соединения выполнены на заклёпках, сделанных из одиночной жилы СИПа.

Кабель снижения, при наличии отсутствия (всё лишнее уже отрезано и отпаяно) штатного крепления просто припаиваем к плате усилителя.

В результате имеем 30 каналов , 10 из которых повторяются.

Да, забыл указать расстояния до передатчиков. Если верить сведениям из интерактивной карты ЦЭТВ, то до дальнего по прямой 21 км., а до нашего всего 4км. Угол места между ними 74°.

Примечание: При изготовлении антенны ни один усилитель серьёзно не пострадал.

Антенна Харченко для дальнего приема ТВ

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.

Заехал на рынок, чтобы прикупить провод диаметром 4 мм, однако, в продаже встретил только на 2.5 мм (40 рублей за метр). Судя по форумам и сайтам, касающихся этой тематики, такой размер вполне приемлем, но на широкий диапазон можно не рассчитывать (эх.. буду собирать под один мультиплекс).

120 рублей за 3 метра — решил брать с запасом. Правда, по ощущениям, длина кажется меньше — перемерять не стал

Расчет готового изделия я производил на нескольких сайтах для большей точности (их называть здесь не буду, так как через поисковики найти не проблема) — под 46 канал размер стороны вышел 11.1мм.

Расчет с одного из сайтов

Добравшись до дома, начал снимать изоляцию канцелярским ножом — дело оказалось не быстрое, из-за её толщины.

Толщина изоляции приличное

Осталось «скрутить» по форме, параллельно не забывая вдевать крепежи под антенный кабель, иначе придется вытягивать все обратно и делать заново 🙂

В качестве крепления контактов я выбрал дешевую колодку

В качестве них я использовал сетевую колодку — диаметр её не большой, а концы крепко сжимаются винтами.

Первая часть антенны

Соединять, же, с помощью пайки моими паяльниками (среди которых самый мощный = 60 Вт) дело «гиблое». Прекрасно помню обожженные пальцы, потраченные нервы и время, когда собирал двойной квадрат 🙂

Ровно миллиметр-в-миллиметр вымерить и потом загнуть углы не получилось, но +-3-4 мм погрешности я считаю нормальной. В итоге, вышло «что-то» в форме восьмерки.

Подключив к DVB-T2 приставке данную самоделку, я понял, что рамочный вариант работал лучше.

Аналоговый «5-ый канал» в районе 580 МГц

Более-менее хороший уровень сигнала находится в районе 580 МГц.

Первый мультиплекс показывает уровень от 30-50%, но постоянно скачет до нуля

В DVB-T2 тоже не все хорошо — каналы, расположенные на 548 МГц «фризят» и зависают из-за скачущего, до нуля, качества. А тот мультиплекс, под который делал расчет, не показывает вообще — уровень не поднимается выше 25-30%.

К сожалению, положение моей комнаты специфическое — это первый этаж, окна выходят в противоположную сторону от телецентра, а напротив находится двухэтажная школа и край высотки, которые плохо отражают сигнал.

Сравнение антенны Харченко и Туркина

Комнатная антенна для цифрового ТВ своими руками: 2 схемы

Эра аналогового телевидения помогла мне набраться опыта в изготовлении направленных и широкополосных антенн, работающих на разных удалениях от телебашни.

Поэтому мне было сразу понятно, как должна быть спроектирована и изготовлена комнатная антенна для цифрового ТВ своими руками. Сделал и испытал две конструкции для частоты 626МГц:

1. Широкополосную антенну Харченко для работы в зоне уверенного приема (на удалении от телепередатчика до 25 км);

2. Узконаправленную модифицированную антенну Туркина дальнего приема ТВ сигналов для дистанций до 50 км или чуть больше.

Антенна Харченко

За основу конструкции взят отрезок толстой проволоки, который изогнут формой сдвоенных квадратов.

· Найти через интернет частоту передачи сигала для моей местности;

· Рассчитать под ее величину размеры всех элементов;

· Собрать конструкцию и проверить в работе.

Все это читайте в статье на сайте здесь. Так она смотрится на окне комнаты для вертикальной поляризации.

Антенна Туркина

Эта конструкция является доработкой известного типа «волновой канал». Но вместо активных и пассивных вибраторов у ее работают проволочные кольца.

Размеры привязаны к длине волны, которую вычисляют через частоту и скорость распространения электромагнитных колебаний.

Технология изготовления тоже очень простая:

· в деревянной рейке насверлил отверстий;

· вставил в них кольца из проволоки;

Получилась простая конструкция.

Она подробно описана отдельной статьей. Читайте.

А вот ее первое испытание.

Какие внешние условия влияют на прием телевизионного сигнала

Не стоит надеяться, что при первом включении телевизор сразу заработает нормально. Антенну необходимо правильно сориентировать в пространстве, учесть ряд факторов. Все это я тоже расписал отдельной статьей.

Особенно сильно может сказаться внешнее влияние рельефа местности.

Желаю вам удачи в проектировании и изготовлении комнатной антенны для цифрового ТВ своими руками. Когда у вас возникнут вопросы, то всегда можете задать их на моем сайте домашнего мастера.

Если поделитесь этой статьей с друзьями в соц сетях, то поможете развитию моего канала и сайта. Я стараюсь хорошо писать для своих читателей.

Переделка антенна для цифрового ТВ Польской решетки в антенну Харченко

Эра аналогового телевидения в России закончится с началом 2019 года.
У многих жителей сельской местности прием осуществляется с помощью чуда телевизионной техники — «Польской антенны». Наверняка каждый их них не раз лазил на крышу, что бы поменять сгоревшую плату усилителя на новую, но мало кто знает, что антенну можно использовать вообще без усилителя, и она отлично может принимать сигнал цифрового тв!
Как это сделать? На самом деле очень просто и быстро.

Итак, приступим. Донором будет вот эта «старушка»:

Будем переделывать ее в так называемую антенну Харченко. Для этого нам понадобиться пару метров алюминиевой проволоки, лучше конечно использовать медную проволоку диаметром 2-4 мм, но ее сложнее найти.

Откручиваем все лишнее, оставляем только планку, верхнее и нижнее пластиковое крепление и коробку.

Берем конец проволоки, загибаем и сплющиваем молотком. Зачищаем надфилем и накладываем на один из двух контактных винтов.

Теперь нам нужно согнуть зигзагообразную антенну в виде двух квадратов, пропустив ее через пластиковые крепления, второй контактный винт и соединить два конца на первом винте. (Все это делается цельным куском проволоки!)

Расчет стороны квадрата, с учетом вещания в вашей местности можно произвести здесь.

И закрываем крышку.

Все, наша антенна готова к использованию! Никакого усилителя и блока питания теперь не нужно!

Вешаем ее на место, и производим настройку телеканалов. Что бы правильно направить антенну, нужно посмотреть, где находится ближайший к вам ретранслятор, для этого зайдите сюда.
Важно: При выборе вольтажа антенны, во время первого включения приемника, выбираем «Отключить»! Во время грозы, антенну целесообразнее отключать от приставки или телевизора. Спасибо за внимание!)

3 комментария

…1)где автор принимает тв сигнал с вертикальной поляризацией??…это не модем… 2)в антенне Харченко(переделка из польской ант) кабель должен проходить по стороне нижнего квадрата, а НЕ по диагонали-напрямую 3)точное расстояние от плоскости ант до плоскости рефлектора(решётки) можно определить перемещением антенны перед рефлектором по max сигнала и после этого крепить на стойках к рефлектору-это важно для слабого сигнала -на фото расстояние мало 4)такими публикациями школьники вводят друг друга в заблуждение

Спасибо за идею использования клеммных колодок для крепления кабеля, очень полезно в свете того, что большинство коаксиальных кабелей сегодня делают с оплёткой из алюминиевой плакированной медью проволоки. Но остальные соединения я бы пропаял, потому что окислившийся контакт в месте соединения может свести на нет все старания. Насчёт рефлектора — есть расчёт для расстояния от него до плоскости антенны.

Чтобы из ‘польской’ антенны делать ромбики Харченко — нужно быть…

Лучшая антенна для DVB-T/T2 своими руками

Как известно, цифровое телевидение DVB-T/T2 в России вещает на двух частотах — 586 МГц и 666 МГц (да-да, это заговор рептилоидов). Ну, точнее, это такие частоты в Питере и Ленобласти — но в большинстве регионов РФ они такие же или очень близкие.

На первой частоте вещает первый мультиплекс (первые 10 каналов ТВ), на второй — второй (еще 10 каналов ТВ и 3 канала радио). Поэтому антенну мы будем делать примерно на частоту 600 МГц — чтобы она хорошо брала оба мультиплекса.

Вы будете смеяться — но наша прекрасная самодельная антенна будет выглядеть вот так:

Несмотря на простенький вид, сигнал с нее лучше, чем с большинства навороченных комнатных антенн с усилителями. При этом она чудесно компактна, занимает мало места, да и вообще плоская. Эстеты могут засунуть ее в какую-нибудь картину — например, в портрет товарища Сталина. Не то чтобы это сильно улучшило прием сигналов Коминтерна — но выглядеть будет оригинально, главное не забывать, что плоскость антенны должна быть перпендикулярна направлению на телебашню.

А самое смешное — мы сделаем ее, вообще ничего не паяя и не используя никаких сложных инструментов, кроме ножа и линейки.

Для изготовления антенны возьмём толстый одножильный телевизионный кабель волновым сопротивление 75 ом — что-нибудь вроде RG-6U.

1. 5 сантиметров
2. 26 сантиметров
3. еще 26 сантиметров

Оголяем кабель с одной стороны на отмерянное нами расстояние 5 см. Снимаем верхнюю изоляцию, аккуратно разматываем оплетку, и затем снимаем изоляцию и с внутренней жилы. Соединяем-скручиваем экранированный слой с жилой. Должно получиться что-то вот такое:

Теперь смотрим на последнюю метку N3 (она будет на расстоянии примерно 52 см от зачищенного конца), и на ней аккуратно снимаем внешнюю изоляцию до экрана на ширину примерно 0,5 см. Делайте аккуратно, не повредите экран!

Замыкаем оголенный конец на этот разрез, закручивая наши приготовленные 5 сантиметров голого провода вокруг экрана. Получится такое кольцо из кабеля.

В середине этого кольца, напротив места скрутки — будет наша метка N2. На ней на ширину 1 сантиметр снимаем слой внешней изоляции кабеля и экран. Да-да — аккуратно отрезаем экран кабеля точно по краям сантиметрового разрыва, не повреждая внутреннюю изоляцию, закрывающую центральную жилу.

И всё — антенна готова. Теперь осталось накрутить на другой конец кабеля штекер — и можно подключать антенну к цифровой приставке или телевизору со входом DVB-T/T2.

Штекер лучше всего сделать современным способом — сначала накручиваем на конец кабеля F-втулку:

А потом наворачиваем F-втулку на вот такой штекер:

Видите — ничего не надо паять, всё делается ножом и ловкостью рук. Унифицированное соединение с F-втулками удобно тем, что с его помощью можно легко сращивать кабели при необходимости (для этого есть соединители М-М, называемые «бочонок»), при этом соединения можно в любом момент разобрать, не трогая стык кабеля с F-втулкой.

Получившуюся петлю антенны расположите вертикально, отходящим кабелем вниз. Ось петли направьте на телевизионную вышку. И радуйтесь отличному приёму. Если прием не отличный — значит, нашу антенну что-то затеняет, просто походите по квартире и поищите место, где принимать будет лучше всего.

PS. Для любопытствующих сообщаю, что пытливый ум китайцев умудрился усовершенствовать даже эту антенну, еще более повысив ее качество приема. Китайский вариант устроен вот так:

Он всем хорош, но требует использования симметрирующего трансформатора. Для которого нужен вч феррит, и вообще там паять надо, а мы же хотели как проще.

А та антенна, что я вам показал — имеет встроенный согласователь прямо в своей конструкции. Человек, который её придумал — был долбанный гений, мать его. Явно это разработали для шпионов, вынужденных городить антенну из подручных материалов.

Кстати, вы можете усовершенствовать нашу антенну, еще более увеличив ее КПД за счет введения рефлектора. Для этого вам понадобится найти картонную коробку толщиной примерно 13 сантиметров. На одну сторону коробки надо закрепить нашу антенну — прямо положив на коробку и примотав ее к картону кусочками верёвочки, приклеив скотчем или китайским термоклеем. А на другую сторону коробки следует наклеить подходящего размера лист алюминия (не обязательно круглый, но размером немного больше диаметра нашей антенны). Некоторые любят использовать алюминиевую крышку от старой кастрюли — но в принципе достаточно просто фольги от шоколадки.

Для еще более любопытных вот эмпирическая формула, по которой можно рассчитать размеры такой антенны под любую частоту:

Здесь F — частота в мегагерцах, L — характеристическая длина в сантиметрах (те самые 26 сантиметров, которые мы откладывали два раза на кабеле). Расстояние до рефлектора — половина L.

Понравилась статья? Подпишитесь на канал, чтобы быть в курсе самых интересных материалов