Антенна харченко на 145 мгц своими руками

Обозрим истоки: биквадрат считают подвидом рамочных антенн, которые первым делом относятся к роду зигзагообразных. Первым антенну Харченко предложил Харченко К.П. В 1961 году для ловли телепередач. Доподлинно известно: на частоте 14 МГц, поставив биквадрат лугом, ярый энтузиаст сумел достать Америку. Неплохой результат. Полагаем, дело затрагивает рефракцию, плюс дифракция обыгрывает Землю. КВ диапазон, и ниже, используются благодаря способности волн преломляться, огибать препятствия, удается наладить общение на большом расстоянии. Давайте по порядку. Подробно посмотрим, как сделана антенна Харченко своими руками.

Антенна Харченко, «восьмерка», на которую сегодня ловят WiFi, сотовый 3G. При наружном монтаже защищайте изделие пластиковым корпусом.

Связь и антенны Харченко

Позже станет очевидным: устройство оригинальной антенны Харченко, мягко говоря, отличается от обозреваемого сегодня в сети. Не то чтобы любили, как говаривал Маяковский, копаться в доисторическом г…., но основы теории необходимо изучить, дабы избежать ошибок, знать особенности работы конструкции. Собираемся рассказать, как самостоятельно сделать антенну Харченко. Автор монографии избегает дачи указаний по выбору толщины проводов, говорит: снижение диаметра негативно влияет на диапазон. Самодельная антенна Харченко способна покрыть цифровое телевидение спектра 470 – 900 МГц. Характеристики устройства восхитительные, согласование не отличается великой сложностью. Расскажем, как сделать антенну Харченко, избегая углубляться в теорию. Рудокопам рекомендуем поштудировать оригинальное тематическое издание автора.

Длина провода биквадрата частоты 14 МГц составляет примерно 21 метр. Столько кабеля-полевки понадобится, чтобы сделать нехитрое приспособление. Запитывается устройство телевизионным коаксиальным проводом (волновым сопротивлением 75 Ом). Очевидцы уверены: настройка антенне Харченко не требуется. Последнее склонны авторы считать небольшим (гигантского размера) преувеличением. Вдумайтесь! Можете бороздить природный ландшафт, устлав спину двумя мотками провода:

• моток полевки;
• моток коаксиального телевизионного кабеля.

Потом разверните антенну, дальность действия которой просто восхитительна. Поляризация зависит от того, каким боком повернуть восьмерку. Расположим нехотя, как пишется значок циферки в учебниках арифметики – станем принимать телевидение, завалим набок, образуя бесконечность – ловиться начнет радиовещание. Поскольку полевка хорошо гнется, разгибается обратно: не нравится один канал, можем быстро сориентировать антенну на другой. Проблема опостылевшая: лишний провод, который излишен полезным нуждам, придется либо обрезать, либо смотать бухтой, разместить так, чтобы не создавалось помех приему. А сие не такая тривиальная задача, как кажется первому встречному:

• положишь горизонтально – станет ловить телевидение;
• протянешь до земли – станет принимать вертикальную поляризацию промежуточный провод;
• повесишь на сук – ловиться будет вертикальная поляризация.

Каким боком ни поверни лишний кабель, как ни уложи, гарантирована помеха. Проверьте азимуты, постарайтесь найти, угол прихода вещания. Если направление единственное, обматываем проводом длинную палку, размещаем перпендикулярно линии взгляда на станцию, минимизируя до нуля паразитный эффект.

Проектирование антенны Харченко

Привыкли небось видеть на рисунках одно и то же. Вот как предлагается проектировать антенну Харченко (портал ВашТехник идет в ногу):

1. Необходимо выяснить частоту волны, поляризацию. Антенна Харченко дружна линейной.
2. Медная антенна образована двумя квадратами. Оба стоят на углах, одним соприкасаются. Для горизонтальной поляризации восьмерка стоит стоймя; вертикальной – ложится набок.
3. Сторона квадрата находится формулой: длина волны, деленная на четыре.
4. Можно представить конструкцию, если вообразить овал, стянутый по центру поперек большей стороны. Бока не соприкасаются, хотя находятся близко друг от друга.
5. Кабель питания подводится к точкам сближения сторон. Нужно одно направление диаграммы блокировать – ставится плоский медный экран на удалении 0,175 длины рабочей волны, сажается на оплетку кабеля питания. Рефлектор изготавливают из металлической пластины. В былые времена использовали текстолитовые платы, покрытые медью.

Законченная краткая конструкция антенны Харченко. Детали обрастают проблемами: задачка укрепить излучатель. Для диапазона связи – растяжки проволочные; телевидения – часто используется древесный каркас, унизанный поперечинами (напоминающими крест), в диапазоне СВЧ владельцы модемов подпирают излучатель парой пластиковых стоек, пронизывающих экран. Что думает касательно концепций конструирования Харченко. Покорные рабы портала ВашТехник потрудились достать книжку авторства инженера, текст обрисовывает изобретение, гора интересного написана:

1. Во-первых, при стороне квадрата четверть длины волны видим нижнюю частоту диапазона. Автор не осмыслил верхнюю, однако можем вычислить косвенно, пользуясь умело соображениями (ниже по тексту рисунок, описывающий конструкцию). Показано: рама состоит из трех проводников (больше одного). Индивидуальных размеров отрезы, высота среднего квадрата равняется 0,28 длины волны нижней частоты. Ничего сложного не видим умножить справочное значение на cos 45, узнать: размер стороны составляет 0,198 длины волны. По словам Харченко, на озвученной частоте сторона рамки составляет четверть длины волны. Делаем вывод: речь затрагивает больший квадрат, сторона меньшего ориентировочно – 0,14 длины волны. Продолжая аналогию, делим великое на малое, получаем: коэффициент диапазона равен 1,8. Харченко К.П. вскользь упоминает: диаграмма направленности сохраняется при отношении максимальной и минимальной частоты 2 – 2,5. Книга приводит рисунок антенны ловли вещания двух диапазонов 50 – 100 и 174 – 230 МГц. Можно, идя проторенной дорожкой, представить возможности, даваемые изделием с точки зрения перекрытия каналов. Вот почему при изготовлении антенны Харченко для WiFi по схеме, указанной выше, браться за основу должна именно самая нижняя используемая частота. Иначе часть сигнала выйдет за рабочий предел антенны. Факт прямо замалчивается, вывод следует из авторского изложения материала Харченко. Хотя тут же инженер говорит, что геометрические погрешности не важны, диапазон рабочий антенны весьма широкий.
2. Упомянули ране: рамок три, расстояние между крайними (по перпендикулярному сечению проводов) составляет 0,033 от максимальной длины волны (минимальная частота). Полагаем, читатели сами посчитают размеры (и, быть может, найдут, что ошиблись чуть выше), но не в этом дело. Эти три рамки собираются на мачте, имеют диаграмму направленности, обладающую также вертикальной составляющей. Увеличением частоты снижает паразитный эффект. Рекомендовали почитать оригинал: выходит, при изготовлении антенны Харченко на фиксированную частоту, волна должна находиться именно в верхней части диапазона. Факт нигде толком не описано, автор утверждает, что по всему спектру уровень паразитной вертикальной составляющей ниже полезной на 26 дБ. 
3. Добавим к этому, в верхней части диапазона образуется распределение токов, при котором антенна Харченко избежит согласования, тогда как на прочем отрезке потребуется трансформатор. Устройство можно сделать из отрезка 100-омного коаксиального кабеля длиною… и здесь автора понесло. В тексте указана цифра 0,052 максимальной длины волны, на рисунке – 0,139 той длины. Попробуйте так и сяк… Известно, что если для питания используется РК 1, трансформатор делают из РК 3. И наоборот, при питании РК 3 трансформатор делают из РК 1. На наш взгляд материал изложен неконструктивно… В первом случае изымаем изоляцию и оплетку РК 1 на отрезке длины трансформатора, заменяем озвученное хозяйство РК 3, из которого вытащена центральная жила. Во втором случае, наоборот – извлекаем жилу питающего кабеля РК 3 на длину трансформатора, заменяем жилой РК 1.

Геометрические размеры указали, перечислим вкупе:

• Высота квадрата, стоящего на угле, — 0,28 максимальной длины волны, по среднему контуру из трех.
• Расстояние между крайними рамками поперек направления проволоки – 0,033 максимальной длины волны.
• Длина согласующей линии с волновым сопротивлением 100 Ом – 0,052 или 0,139 максимальной длины волны.

Что еще хотелось бы заметить по оригинальной конструкции… Чтобы не нарушать поле антенны Харченко, питающий кабель приходит снизу, вьется вдоль одного бока рамки, заходит в центр. Не идет жила по мачте! Современные конструкции подразумевают наличие экрана. Поэтому провод приходит откуда-то сзади, пробивает медный экран, подсоединяется в нужном месте к восьмерке. Вовсе необязательно, кстати, чтобы антенна состояла из квадратов. Характеристики устройства не сильно зависят от угла при вершине. Высота восьмерки (стоящей стоймя) выдерживаться должна. Поэтому, если угол меняется с 90 на 120 градусов, удлиняются стороны. Пропорционально. Можно посчитать конкретные значения.

Теперь читатели знают, как изготовлена антенна Харченко своими руками. И вот еще что. Доводилось видеть, бороздя сеть, конструкции, где излучатель изгибался вокруг экрана. Таким образом якобы расширяется основной лепесток диаграммы направленности. На практике в таком случае проще использовать патч. Вот площадки как раз можно направить в разные стороны.

Сейчас происходит активная смена аналогового телевещания на цифровое. С 2012 года был принят единый стандарт цифрового телевещания DVB-T2 для бесплатного просмотра. Для получения такой возможности остаётся только обзавестись приёмником-антенной, которую можно изготовить собственноручно. Один из наиболее доступных вариантов для цифрового ТВ, который можно собрать своими руками – антенна Харченко.

Особенности и устройство антенны Харченко

Идея самостоятельного изготовления прибора основана на разработке инженера Харченко. Антенна действовала в дециметровом диапазоне (ДЦВ), популярном в конце прошлого века. Это аналог апертурной антенны, основанной на зигзагообразном облучателе. Аккумуляция сигнала происходит с помощью плоского рефлектора (сплошного или решётчатого экрана – рамки из токопроводящего материала), превосходящего по размеру вибратор не менее чем на 20%.

Для самостоятельного изготовления потребуется учёт геометрических характеристик и подбор конкретного материала.

Телесигнал передаётся при помощи волн с горизонтальной поляризацией. Упрощённый вариант антенны представлен в виде двух горизонтальных петлевых вибраторов с параллельным соединением их между собой, но разъединённых в месте, где подключается фидер (кабель). Габариты были указаны в статье Харченко “Антенна диапазона ДЦВ”, а расчёт антенны производится по предложенным автором формулам.

Материалы и инструменты для изготовления антенны Харченко

Необходимые материалы:

• решётка для гриля;
• аэрозольная автомобильная краска;
• растворитель или ацетон;
• сверла для дрели;
• коаксиальный телевизионный кабель (не больше 10 метров);
• ПВХ труба ХВ 50 см с диаметром 20 мм;
• дюбеля из металла под гипсокартон;
• медный провод для вибратора с диаметром от 2 до 3,5 мм;
• 2 тонкие пластинки из металла.

Инструменты для работы:

• паяльник на 100 Вт;
• шуруповёрт и насадки;
• термоклеевой пистолет;
• кусачки, плоскогубцы, молоток;
• карандаш, рулетка, молярный нож.

Вибратор можно изготовить из цветных металлов (меди, алюминия) и сплавов (как правило, из латуни). Материал может быть в виде проволоки, полосок, уголков, трубок.

Проводим расчёты

Для изготовления антенны Харченко необходимо проведение точного расчёта с применением калькулятора или формул. Используя подобную технологию, можно рассчитать установку антенны даже при слабом сигнале – около 500 МГц.

Вначале необходимо узнать частоту двух пакетов телевещания DVB-T2 в своей местности. Это можно выяснить на сайте интерактивной карты ЦЭТВ. Там нужно найти ближайшую телевышку, а также доступное вещание (один или два пакета каналов) и какие частоты используются для этого.

После выяснения значений частот пакетов рассчитывается длина сторон квадрата конструируемой антенны-приёмника.

Чертёж и схема антенны составляются на основе частоты передачи сигнала. Для её измерения используют Герцы (Гц) и обозначают буквой F.

Как пример можно использовать частоту телевещания первого и второго пакетов в городе Москва – 546 и 498 мегагерц (МГц). Поэтому следует использовать двухдиапазонную антенну.

Калькулятор

Расчёт выполняется по формуле: скорость света/частота, то есть: С/F = 300/546 = 0,55 м = 550 мм. Аналогичным образом и для второго мультиплекса: 300/498 = 0,6 = 600 мм.

Размеры длины волн – соответственно 5, 5 и 6 дм. Для их приёма необходима антенна диапазона ДМВ, называемая дециметровой. После этого очень несложно высчитывается ширина волны в поперечнике, проецируемая на приёмник. Она составляет 1/2 длины, соответственно 275 и 300 мм на первый и второй пакеты.

Чтобы осуществлялся качественный приём цифрового сигнала, каждое ребро биквадрата должно быть размером в половину ширины волны в поперечнике. Для изготовления лучше использовать алюминиевую жилу или медную трубку. В идеале лучше использовать медную проволоку (3-5 мм) – она имеет устойчивую геометрию и отлично гнётся.

Расчет антенны Харченко для цифрового ТВ: калькулятор и методы создания:

Сборка антенны

Изготовление антенны Харченко для цифрового телевещания предполагает следующие поэтапные действия:

1. Определяется поляризация и частота волны. Конструкция должна быть линейной.
2. Для изготовления биквадратной антенны-приёмника в качестве материала используется медь. Все элементы располагаются на углах, одним из них они должны соприкасаться. Для горизонтальной поляризации конструкция должна быть расположена вертикально. При вертикальной поляризации устройство укладывается на бок.
3. Медный провод измеряется и берется необходимой длины (+1 см). Подойдёт медная или алюминиевая трубка (диаметр 12 мм). Очищается изоляция с медной жилы. Выравнивается молотком на твёрдой поверхности. Отмеряется середина и загибается на 90 градусов. Если есть тиски, то проволока зажимается и выравнивается в них. Изгибы делаются по рассчитанным размерам.
4. На одном конце отрезается маленький фрагмент под углом 45 градусов для образования заострённого наконечника. Загибается второй конец, такая же процедура проделывается на нём. Оба квадрата можно при этом немного отогнуть. На центральных внутренних изгибах при помощи надфиля протачиваются маленькие пропилы. Тогда можно будет стянуть эти два свободных конца и закрепить их тонкой проволокой из меди.
5. Потребуется паяльник, а также жидкая канифоль или флюс для залуживания серединных изгибов. Это проделывается с каждой стороны медного провода.
6. Выполняется зачистка коаксиального кабеля на 4-5 см. Оплётку или внешний проводник скручивают в один провод и обматывают вокруг одного из изгибов. Припаивают его к медному проводу. Зачищается изоляция внутреннего проводника и аналогично обматывается вокруг следующего изгиба. Припайка должна выполняться осторожно, поддерживая изоляцию плоскогубцами, потому что от нагрева она может съехать в сторону. Вначале нагревается рамка в месте запайки, а потом только проводник.
7. Проводка кабеля фиксируется при помощи нейлоновой стяжки, обезжиривается растворителем. Участки запайки изолируются горячим клеем с помощью пистолета. Для исправления дефектов клеевого образования можно использовать фен.
   

   Визуально внутренние центральные углы конструкции, напоминающей восьмёрку, должны находиться поблизости друг от друга (10-12 мм), но не соприкасаться. При ошибке во время выгибания контура даже на 1 мм может произойти искажение картинки.

8. Кабель подводят к точкам сближения с двух сторон. Одно направление диаграммы должно быть заблокировано, для этого устанавливается медный отражающий экран. Он насаживается на оплётку кабеля.
9. Для изготовления рефлектора раньше использовали текстолитовые платы, покрываемые медью. Сейчас для этого используют металлические пластины. Также рефлектор можно изготовить из решётки для гриля. Можно использовать теплообменник от холодильника или решётку-сушилку для посуды. Главное, чтобы конструкция не ржавела под открытым небом. Рефлектор должен быть больше габаритами, чем рамка вибратора.
10. Рамка располагается посередине рефлектора. Для её крепления можно воспользоваться двумя металлическими пластинами.
11. Сигнал на высокой частоте распространяется по поверхности проводника, поэтому антенну лучше покрыть краской. Места запайки заливаются с помощью термоклея или герметика.

Приёмник должен находиться от рефлектора на расстоянии, рассчитанном по формуле: длина волны/7. Антенна размещается в направлении ретранслятора.

Как произвести правильные расчеты и изготовить антенну Харченко, показано в этом видео:

Подключение

Один конец кабеля с сопротивлением 50-75 Ом припаивают к готовой антенне, другой – к штекеру. Кабель лучше подключать к верхней части основания, а нижнюю использовать как крепёж.

Качество изображения и звука при цифровом телевещании не будет зависеть от того, на каком расстоянии будет передача, в отличие от аналогового вещания. При правильном изготовлении антенны передача сигнала к приёмнику будет происходить в нормальном качестве и сложностей возникнуть не должно.

Однако, при возникновении сбоя произойдёт полное исчезновение сигнала (пропадёт звук и картинка). В отличие от аналогового телевидения, цифровое качество картинки по всем каналам одинаковое и различий быть не может.

Тестирование на практике

Собранную антенну необходимо проверить. Чтобы протестировать цифровое телевещание, на приставке в главном меню или телевизоре нужно запустить автонастройку каналов. Такая процедура займёт всего несколько минут.

Для поиска каналов в ручном режиме потребуется ввести их частоту. Чтобы не тратить время на осуществление полного поиска, а также при наличии уже настроенных каналов, можно облегчить этот процесс. Для этого выбираются два канала, на каждом из них устанавливается частота любого канала от разных пакетов (каждый из этих мультиплексов для вещания всех телеканалов использует один частотный диапазон).

Для тестирования изготовленного устройства достаточно убедиться в качестве телевизионной трансляции. Хорошее качество изображения будет свидетельствовать о правильности выполнения работ. В итоге будет или получена качественная картинка, или она будет полностью отсутствовать.

При появлении помех можно попробовать повернуть антенну, наблюдая за изменением качества изображения. При определении оптимального расположения телеантенны её необходимо прочно зафиксировать, но обязательно в направлении телевышки.

Антенна Харченко – универсальный и практичный прибор, обеспечивающий приём слабых сигналов. Устройство можно собрать собственноручно и использовать вместо заводской антенны с усилителем. Изготовление антенны под силу каждому человеку. Достаточно найти материал, выполнить правильные расчёты и в точности следовать полученным сведениям при изготовлении прибора.

Модератор: Geuge