Антенны спиральные для цифрового тв своими руками

Как сделать антенну для телевизора для приема в диапазоне дециметровых волн своими руками? Этот вопрос задают себе те, кто любит мастерить все своими руками. И дома, и на даче антенна позволит смотреть тв цифрового формата, не прибегая к покупке антенны заводского изготовления.

Цифровое эфирное телевидение – это передача телевизионного сигнала при помощи цифрового кодирования, которое обеспечивает его доставку в приемное устройство с самыми минимальными потерями. Соответственно телевизор должен поддерживать технологию, которая называется DVB-T2. Для уверенного приема нужна специальная антенна, которую можно купить, а можно сделать самому.

Способов изготовления своими руками антенн в настоящее время существует большое количество. Рассмотрим наиболее простые и распространенные.

Из пивных банок

Может быть изготовлена простая дециметровая комнатная тв антенна из пивных банок.

Для изготовления всеволновой самодельной антенны такой конструкции понадобятся следующие материалы, комплектующие и инструмент:

• 2 жестяные банки объемом 750 или 1000 мл;
• кабель коаксиальный телевизионный (РК75);
• штекер антенный;
• изолента или скотч;
• саморезы по металлу;
• труба полипропиленовая или деревянная палка для крепления к ней банок;
• отвертка;
• кусачки;
• нож;
• надфиль;
• линейка.

Как сделать антенну из пивных банок? Алгоритм изготовления следующий:

• с помощью отвертки проделать по 1 отверстию в горловине каждой банки, следя за тем, чтобы она не деформировалась;
• вкрутить в эти отверстия саморезы с помощью отвертки;
• зачистить с помощью ножа концы кабеля, не забыв очистить медный провод от лака надфилем;
• прикрутить к саморезам скрученный в кольцо провод и оплетку кабеля (надежнее будет, если его приварить или припаять, но это при наличии соответствующего инструмента);
• к   трубе или палке надежно закрепить банки, применив для этих целей изоленту или скотч, выдержав расстояние между банками (оно опытном путем уже давно установлено, и этот размер равняется 7,5 см);
• на второй конец кабеля надеть штекер, которой подсоединит кабель к приемному устройству.
• поместить антенну в необходимом месте, т.е. в том, где прием сигнала будет идеальным.

Самой кропотливой работой является подготовка кабеля РК75. Один конец надо на расстоянии 10-12 см очистить от верхней оболочки с помощью ножа, не повредив медную оплетку. Далее необходимо скрутить в косичку эту оплетку и удалить алюминиевый экран. После этого срезать см на 6-7 полиэтиленовую оболочку и оголить центральную жилу. Полученную медную скрутку и оголенную жилу затем присоединяют к банкам.

Второй конец кабеля тоже необходимо зачистить и подсоединить к нему штекер, состоящий из 2 половинок. Центральная жила кабеля проходит через отверстие одной половинки штекера, а оплетка соединяется с корпусом штекера. Обе половинки накручиваются одна на одну, и получается надежное устройство для подсоединения к антенному гнезду телевизора.

Эта самая простая широкополосная антенна, изготавливаемая из подручных материалов без применения специальных инструментов, делается она быстро. Ее можно изготовить своими руками и установить за 20-30 минут. Можно убедиться, что самодельная антенна принимает большинство каналов спутникового телевидения, в том числе ТVВ-T2. Как минимум она принимает до 15 каналов.

В виде восьмерки

Домашняя спутниковая антенна может быть в виде восьмерки. Можно использовать ее и для наружной установки. Работает без усилителя.

Для изготовления антенны в виде восьмерки понадобятся:

• медная или алюминиевая проволока Ø 3-5 мм;
• кабель коаксиальный телевизионный РК75 (можно заменить кабелем с густой оплеткой с сопротивлением 50 Ом);
• антенный F-штекер;
• отвертка;
• нож или скальпель;
• пистолет клеевой;
• паяльник;
• припой;
• флюс-паста;
• линейка;
• кусачки;
• плоскогубцы;
• надфиль;
• прочное основание (подойдет пластмассовая крышка).

Порядок изготовления следующий:

• отрезать 2 куска проволоки по 56 см каждый;
• на каждом конце после оголения центральной жилы сделать по петле (приблизительно по 1 см с каждой стороны уйдет на ее изготовление);
• согнуть проволоку в виде квадрата с помощью плоскогубцев, соединив петли;
• на одну сторону коаксиального кабеля надеть антенный штекер, перед этим аккуратно скрутив оплетку и оголив центральную жилу;
• вторую сторону кабеля припаять к 2 квадратам следующим образом: центральную жилу к одному квадрату, а оплетку – к другому на расстоянии 2 см;
• поместить все в крышку и залить клеем.

На рисунке видно, как правильно это сделать.

Из картонной коробки

Простая спутниковая антенна для ТVВ-T2 изготавливается с применением картонной коробки. Для ее изготовления понадобятся:

• коробка картонная (можно из-под обуви);
• фольга;
• кабель коаксиальный телевизионный РК75;
• антенный F-штекер;
• отвертка;
• нож или скальпель;
• клей;
• линейка или рулетка;
• кусачки;
• надфиль.

Такая простая самодельная комнатная антенна обеспечит качественный прием ТVВ-T2.

Бабочка

Всеволновая телевизионная антенна своими руками может быть как бабочка. Такая антенна ничем не отличается от обычной дециметровой. Проще переделать простую антенну типа решетка, которую можно купить по низкой цене в торговой сети, под цифровую, которая будет принимать спутниковые (Т2) каналы. Для ее изготовления своими руками понадобятся следующие материалы, комплектующие и инструменты:

• дощечка или фанера размером 550х70х5 мм;
• провод медный с центральной жилой Ø 4 мм;
• саморезы по металлу;
• кабель коаксиальный телевизионный РК75;
• антенный F-штекер;
• отвертка;
• нож или скальпель;
• паяльник;
• припой;
• флюс-паста;
• линейка или рулетка;
• кусачки;
• карандаш.

Этапы изготовления:

• разметить дощечку, как показано на рисунке:

Чтобы перевести размеры, указанные в дюймах, в см, необходимо помнить, что 1 дюйм равняется 2,5 см.

• нарезать 8 проводов длиной по 37,5 см;
• середину каждого провода зачистить на 2 см;
• согнуть каждый провод буквой V, чтобы расстояние между проводками равнялось 7,5 см;
• отрезать 2 провода длиной 22 см;
• зачистить эти 2 провода в местах крепления к дощечке или фанере;
• собрать все проволочки с помощью саморезов, как показано на рисунке;

• соединить с помощью специального штекера антенну с кабелем.

Из коаксиального кабеля

Существует дмв антенна своими руками, изготовленная из коаксиального кабеля. Для изготовления такой простой антенны понадобятся:

• коаксиальный кабель РК75;
• плексиглас или фанера;
• согласующее устройство;
• антенный штекер;
• плоскогубцы;
• нож;
• кусачки;
• скотч;
• линейка;
• карандаш.

Этапы изготовления:

• отрезать кусок кабеля длиной 530 мм;
• зачистить куски кабеля с двух сторон, оголив центральную жилу и соединив оплетку в косичку;
• скрутить в кольцо (можно в виде ромба) и закрепить на куске плексигласа или фанеры с помощью скотча, оставив расстояние между концами кабеля примерно в 2 см;
• из куска коаксиального кабеля длиной в 175 см изготовить подковообразное согласующее устройство. Для этого необходимо зачистить концы кабеля так же, как при изготовлении кольца;
• подготовить антенный кабель. С одной стороны надеть штекер, а вторую сторону зачистить до оголения центральной жилы и оплетки;
• совместить концы провода кольца с согласующим устройством и кабелем, идущим к антенне, который потом с помощью штекера будет подсоединен к телевизионному приемнику.

Самодельная антенна. Видео

Наглядное пособие, как сделать самодельную антенну для цифрового ТВ, представлено в этом видео.

Антенны своими руками для приема цифрового сигнала сделать просто. По качеству приема они ничуть не хуже заводских антенн с усилителем, а стоимость их намного ниже. Они могут применяться в квартирах, частных домах и на дачах. Сделать их из подручных материалов может каждый, стоит только вникнуть в технологию изготовления.

Самодельная спиральная антенна для эфирного цифрового телевидения

  Этот тип антенн
хорошо подходит для дальнего приёма эфирного  телевизионного цифрового сигнала. Подкупает
простота изделия, всего две основные детали: отражатель из снегоуборочной
лопаты и спираль из мотка силового провода.

Ни одного паяного соединения, всё
на винтах и скрутке.  Нет сложных
согласующих элементов. Тем не менее, коэффициент усиления конструкции достигает
более 10 дБ, что позволяет использовать её в некоторых случаях без усилителя.

Именно на эту  антенну без усилителя я
принял за городом цифровой телевизионный сигнал.

Фото 1. Конструкция спиральной антенны.

 Хочу напомнить, что
любая дециметровая антенна годится для цифрового канала вещания, разница будет
только в дальности приёма.  Но не всякая
антенна обеспечит максимальный коэффициент усиления и согласования именно на нужной
частоте. Какая бы сложная антенна не была, она имеет провалы и пики усиления во
всём своём диапазоне принимаемых частот.

   Именно
спиральные антенны следили за полётом первого космонавта Юрия Гагарина.  Когда первые советские луноходы, ориентируя
спирали, бороздили поверхность Луны, я мечтал сделать такую же космическую
антенну.

 Нет ничего хуже
незавершенных дел. За основу выбираю самую простую из всех типов спиральных
антенн. Это однозаходная, спиральная, цилиндрическая (бывает ещё коническая),
регулярная, то есть с постоянным шагом намотки или одинаковым расстоянием между
витками. Таким образом, уже название антенны говорит о её конструкции. Именно
такую конструкцию впервые предложил  Kraus J.D.

«Helical  beam  antenna». – «Electronics»,
1947 год. V20, N4. Р. 109.

 Рекомендую для
радиолюбителей лучшую настольную книгу «Антенны»,
издание 11, том 2. Автор Карл Ротхаммель. В книге собрано много
практического материала почти всем видам антенн. Характеристики, параметры,
практические расчёты, рекомендации.

                
 Из этого издания я привожу характеристики
спиральной антенны.

 Необходимо узнать на
какой частоте в вашем регионе идёт цифровое вещание и значение этой частоты
перевести в метры. Длина волны в метрах = 300 / F (частота в МГц).

 Для московских частот
вещания двух цифровых пакетов, я выбрал среднюю частоту 522 МГц, что
соответствует длине волны  лямбда 57 см.
В этом случае диаметр витка равен D = 17,7 см, расстояние между витками
13,7 см, расстояние от экрана до витка 7,4 см, а ширина экрана должна уложиться
в 35 см.

   В
качестве экрана (отражателя) мне потребовалась неправильная снегоуборочная
лопата из красивой блестящей нержавейки, постоянно гнущейся под тяжестью снега.
Практика показывает, что отражатель не обязательно должен быть круглым, а
делать  сторону квадрата более двух
диаметров витка спирали нет смысла.

  Спираль
я сделал из сетевого силового провода диаметром около 2 мм, используя одну
из  его жил, не снимая с неё изоляцию,
так как она прозрачна для радиоволн, а медная проволока не окисляется в ней под
воздействием внешней среды. На практике толщина провода оказалась почти в 5 раз
меньше теоретической, вот почему диапазон антенны получился узким.

Не рекомендую сильно увлекаться длиной кабеля, особенно если антенна
без усилителя, так как в его каждом метре теряется от 0,5 до 1 дБ усиления и
длинному кабелю потребуется согласующее устройство. В своей конструкции я
использовал 3-и метра кабеля.

   Всего-то дел, намотать спираль, подсоединить к
проводнику спирали кабель и прикрепить всё это к полотну лопаты.

Но
диэлектрического цилиндра нужного диаметра для фиксации провода спирали у меня
не оказалось, и поэтому в качестве каркаса я использовал рейки и лист сухой
фанеры, перенеся на неё размеры антенны с эскиза.

Было бы круче, если бы
использовались черенки от лопат  вместо
реек и фанеры, но я собирал только макет, и мне было удобно сделать всё на
фанере. Когда обечайка стала обволакиваться проводом, самоделка была похожа на
корпус летательного аппарата.

Со стороны это выглядело менее безобидно, если бы
я стал гнуть витки из медной трубки, как хотел раньше. Как я уже говорил, такую
антенну удобно спрятать под конёк дома с крышей из мягкой кровли, андулина или
шифера, прозрачной для радиоволн.

Фото 3. Испытание макета антенны.

  Для проверки антенны я использовал комнату
мансарды, где с помощью лестницы приподнял самоделку поближе к потолку. В этом
месте раньше работала фазированная рамка с усилителем 35 дБ и с трудом покупная комнатная антенна с усилителем 30 дБ. Место испытание тоже. Владимирская
область, 90 км на восток от Останкино. Теперь здесь работает спиральная антенна
без усилителя. Она «видит» телецентр через: вагонку, пергамин, 10 см
базальтовой ваты, доску обрешётки, фанеру OSB, подстилочный ковёр, чешую мягкой кровли и сгусток гвоздей
разной длины.  Остаётся закрепить её ещё
выше, под конёк дома или разобрать, ведь это всего только макет.

Фото 4. Фанеру закрепил
пластмассовым уголком.

Фото 5. Размер и шаг предыдущих
конструкций антенн почти совпадают.

Фото 6. Регулировка согласующего устройства. 

Для улучшения
параметров антенны не помешает применить согласующее устройство –
трансформатор, обеспечивающий переход с сопротивления  антенны равного 180 Ом на коаксиальный кабель
с сопротивлением 75 Ом . Это пластинка из тонкой меди в виде треугольника,
расширяющегося к экрану.

Место крепления пластинки и её размеры я подобрал
экспериментальным путём, применив две пластмассовые прищепки. В домашних
условиях это легко сделать с помощью телевизора, спустив антенну на более
низкий уровень, при котором изображение будет «заснеженным».

Необходимо двигать,
поворачивая пластинку, и на слух, по уменьшению уровня шума в аудио канале при
приёме аналогового сигнала, близкого по частоте к цифровому пакету, определить
её местоположение. После чего запаять.

  Несмотря на нелепость
формы у этой антенны есть преимущество. Она без усилителя, который после
разрядов молний часто вылетает. На практике два раза усилители выходили из
строя во время грозы у наружных антенн, расположенных в 30-и метрах от столба
воздушной электропроводки, в который попадали молнии. У антенны расположенной
под крышей дома, в шести метрах от столба-разрядника, случаи выхода усилителя
из строя не зарегистрированы.

 Ещё одно преимущество
в том, что дальность этой антенны с усилителем будет больше, на сколько, проверьте
сами.

                                     Дополнение. Изменение конструкции антенны.

 В этом году (2015) я
решил доработать самодельную конструкцию спиральной антенны, используя вместо
провода металлопластиковую трубку (металлопласт) диаметром 16 мм.

Ранее
собранные антенны уже прошли аналогичную операцию и заметно оживились.

Претерпела оздоровление и спиральная антенна, но не обольщайтесь, прирост
уровня сигнала составил  только 10
процентов, а качество сигнала осталось на том же стопроцентном уровне.

Фото 8. Изменение конструкции.

 Давно хотел сделать
антенну, используя в качестве материала трубку. Останавливала схожесть с
самогонным аппаратом и высокая себестоимость. Но вот материал найден и уже
испытан на простых антеннах.  Это легко
гнущаяся трубка из высококачественного алюминия, обтянутого со всех сторон
пластиком, продаётся на всех строительных рынках  для прокладки водопровода.

Фото 10. Новая конструкция.

                                                 Экономический

 расчёт       антенны.

 Этот  сложный расчёт мне пришлось проделать, зайдя
в магазин «Всё для дома», на самой окраине Подмосковья и увидев металлопласт по
цене 45 руб.  Длина волны, частоты вещания,
длина круга, число витков, усиление антенны….

— 4 метра выпалил я на кассе, подведя итог экономической
части проекта. Себестоимость антенны не должна превысить минимальную акцизную
стоимость бутылки водки.

                                                              Расчёт антенны.

  Чисто по
экономическим соображениям получилось 6,5 витков, на полвитка меньше предыдущей
проволочной самоделки. Так же между витками я взял расстояние равное четвёртой
части длины волны.

Аналогичным образом подсчитал длину одного витка, но по
практическим соображениям, уже имея опыт по изготовлению простых  петлевых антенн, скорректировал  зависимость металлопласта от частоты, сократил
длину витка на 1,5 см.

                                                                          
Регулировка.

Фото 11. Самодельный КСВ-метр
 с генератором.

 Она заключалась в
измерении КСВ (коэффициента стоячей волны) самодельным КСВ-метром. Первоначально
я измерил старую самоделку. Странно, но прибор заявлял об отличном согласовании
с 50 Ом нагрузкой (КСВ = 1,5). С доработанной антенной тоже всё совпало,
правда, при запитке с края полотна. Но конструктивно, уже впоследствии, я
задействовал кабель по центру и КСВ упал до 2. Очень полезным оказался
простенький самодельный КСВ-метр, совмещённый с самодельным генератором,
настроенным на цифровые частоты вещания. С его помощью я смог не только
определить КСВ антенны, но и проверить её работоспособность, когда каждый виток
реагировал на подносимую крышку от кастрюльки качанием стрелки микроамперметра.

                                                                             
 Итоги.

 Изменение конструкции
добавило прирост усиления на 10 процентов, и это при том, что в антенне на
пол витка меньше. В целом она принимает программы в дециметровом диапазоне,
работая в аналоговом режиме, не хуже антенны типа «волновой канал» (Уда – Яги),
включающей  в себя 12 директоров и
усилитель с заявленным усилением не менее 26 дБ.

 Обе антенны расположены в одинаковых условиях
на одном уровне от земли. Разница лишь в том, что работа покупной антенны, при
приёме эфирного цифрового сигнала, зависит от погоды и времени дня, симулируя
ухудшение прохождения радиоволн характерным крякающим звуком и зависанием
телевизионных картинок, а то и полным отсутствием изображения.

 Радиоприём с самодельной антенной всегда
постоянен.

  Но в целом я остался
недоволен данной конструкцией, поскольку ожидал от неё нечто большего, исключительно
исходя из её габаритов и затраченных средств.

Фото 12. Антенна из дух колец.

Фото 13. Антенна из двух колец

 Два фазированных  кольца и шесть закрученных в спираль, дают усиление
в теории 6 дБ и 10 дБ.

Два кольца на открытом воздухе и 6,5 колец под крышей,
на одинаковом уровне от земли и при практическом одинаковом  уровне усиления в процентах. Может крыша и
съела разницу в 4 дБ, а может реально трудно заметить эту разницу? В тоже время
не выставлять же этот змеевик на улицу, открывая этим тему для лишних
разговоров.

 Упал ли я духом?
Нет!  Радиолюбительство —  источник удовольствия. Займитесь
радиолюбительством, ведь это интересно. Возможно, результат у вас будет лучшим.

 Скорее всего, я ещё
вернусь к этой спиральной  антенне, ведь
не заснула же она, кода антенна «волновой канал» перестала принимать эфир.

Фото 14. Все испытания антенн проводились под этой прозрачной для радиоволн крышей.

Источник: http://dedclub.blogspot.com/2014/07/blog-post.html

Изготовление спиральной антенны для беспроводных сетей диапазона 2.4 ГГц

Спиральную антенну, изобретенную в конце сороковых Джоном Краусом (John Kraus, W8JK), можно назвать самой простой реализацией антенны, которую можно представить, в особенности для частот в диапазоне 2-5 ГГц. Эта конструкция является очень простой, практичной и при этом надежной.

Эта статья описывает, как самостоятельно сделать спиральную антенну для частот в районе 2.4 ГГц которая может быть использована, например, для высокоскоростных радиочастотных (S5-PSK, 1.288 Мбит/сек), 2.4 ГГц беспроводных сетей и любительских спутниковых (AO40).

Развитие оборудования безпроводных сетей позволяет легко получить высокоскоростной радиодоступ с использованием стандарта IEEE 802.11b (также известного как Wi-Fi).

Краткий обзор теории

Спиральная антенна может быть описана как пружина с количеством витков N с отражателем. Окружность (C) витка составляет приблизительно длину волны (l), а дистанция (d) между витками составляет приблизительно 0.25C. Размер отражателя (R) составляет C или l и может иметь форму круга или квадрата.

Конструкция излучающего элемента вызывает круговую поляризацию (КП), которая может быть как право-, так и левосторонней (П и Л соответственно), в зависимости от того, как намотана спираль.

Для того, чтобы передать максимум энергии, обе стороны соединения должны иметь одинаковую направленность поляризации, кроме случаев, когда используется пассивный отражатель радиоволн на пути передачи сигнала.

Усиление (G) антенны относительно изотропии (dBi) может быть расчитана по следующей формуле:

G = 11.8 + 10 * log {(C/l)^2 * N * d} dBi               (1)

В соответствии с выводами Др. Даррела Эмерсона (Dr. Darrel Emerson, AA7FV) из Национальной Радиоастрономической Обсерватории, результат вычисления по формуле [1], также известной как формула Крауса (Kraus formula), 4-5 dB слишком оптимистичен. Др. Рей Кросс (Dr. Ray Cross, WK0O) проанализировал результаты исследования Эмерсона в программе анализа антенн ASAP.

Характеристика полного сопротивления (импенданса) (Z) полученной передающей линии эмпирически должна описываться формулой

Z = 140 * (C/l) Ohm                                    (2)

Реализация для частоты 2.43 ГГц (aka S-band, ISM band, 13 cm amateur band)

l = (0.3/2.43) = 0.1234567 m  (12.34 cm)            (3)

Диаметр витка (D) = (l/pi) = 39.3 mm         (4)

Стандартная канализационная пластиковая труба с внешним диаметром 40 мм является для нас превосходным решением и легкодоступна в магазинах «Сделай сам» или у любого сантехника ? Спираль может быть намотана из стандартного медного провода, который применяется в домашнем хозяйстве для цепей 220 В переменного тока. Этот провод имеет цветную поливинилхлоридную изоляцию и медный сердечник диаметром 1.5 мм. Обмотка проводом трубы даст результирующий диаметр D = 42 мм благодаря толщине изоляции.

D = 42 mm, C = 42*pi = 132 mm (which is 1.07 l)    (5)

d = 0.25C = 0.25*132 = 33 mm                       (6)

Для дистанций от 100 м до 2.5 км в пределах прямой видимости, 12 витков (N = 12) достаточно. Следовательно, длина трубы будет около 40 см (3.24 l). Обмотайте провод вокруг трубы и приклейте его поливинилхлоридным или любым другим, содержащим тетрагидрофуран (THF), клеем. Это даст очень прочную намотку вокруг трубы, как показано на рисунке 1 ниже.

Рисунок 1. Использованные материалы с размерами.

Сопротивление антенны:

Z = 140 * (C/l) = 140*{(42*pi)/123.4} = 150 Ом      (7)

требует соответствия сети для использования стандартного 50 Ом UHF/SHF коаксиала и коннекторов.

Обычно используется заглушка в 1/4 волны с сопротивлением (Zs)

Zs = sqrt(Z1*Z2) = sqrt(50*150) = 87 Ом               (8)

Первой мыслью было эмпирически увеличить d для первого и второго витка и добиться нужного значения методом проб и ошибок, измеряя результат при помощи направленного блока сопряжения и генератора сигнала.

После недолгих поисков в интернете были надены спирали, которые согласовывались таким способом, но неожиданно был найдена страница Джейсона Хеккера (Jason Hecker). Он действительно использовал элегантное решение согласования, используя медную лопатку в соответствии с ARRL Handbook.

Так что вся хвала — ARRL и Джейсону, для антенны были использованы его размеры. Честно говоря, эта страница практически копирует его страницу, за исключением того, что спираль намотана в противоположном направлении :)).

Рисунки 2a и 2b. Идея, размеры и монтаж согласователя. Гипотенуза треугольника должна быть продолжением провода.

Теперь необходимо припаять согласователь к спирали, приклеить их и приготовиться к соединению с колпачком, как показано на Рис. 3.

Рисунок 3. Почти законченная спиральная антенна.

Готово! (Рис. 4)

Рисунок 4. Законченная 12тивитковая 2.4 ГГц спиральная антенна, G = 17.5 dBi или 13.4 dBi (соответственно по Краусу или Эмерсону).

Характеристики антенны были измерены. Результаты — на Рис. 5a и 5b:

Рисунок 5a. Потери на отражении (dB) от 2300 до 2500 МГц

Рисунок 5b. Диаграмма Смита 2300-2500 МГц

Рисунок 6a Установка для измерения

Рисунок 6b «Спиральная антенна за час» и анализатор Rohde & Schwarz

И наконец, спиральная антенна в действии…

Рисунок 7a Излучает на мой LAP (Local Access Point ?

Рисунок 7b Вид снизу

Источник: http://www.wifiantenna.org.ua/antennas/helix/

Антенны для маломощных беспроводных систем

Журнал РАДИОЛОЦМАН, июль 2011

Telecontrolli, Италия

Небольшой обзор основных типов антенн, используемых в радиосистемах диапазона 433-866 МГц малого радиуса действия подготовили инженеры фирмы Telecontrolli. Поэтому в тексте и в иллюстрациях вы встретите ссылки на изделия, производимые этой фирмой.

Введение

Антенна – важнейший элемент маломощных беспроводных систем, в первую очередь определяющий их радиус действия. Передать информацию на значительное расстояние без антенны невозможно. В то же время, из всех элементов беспроводных систем, антенна труднее всего поддается расчету и оптимизации.

Кроме того, характеристики антенн сильно зависят от множества факторов, таких как диэлектрическая проницаемость материалов, близость и характер расположения других элементов. Наконец, измерение характеристик антенн требует наличия сложного и дорогостоящего оборудования, доступного далеко не всем.

Штыревая антенна

Простейший тип антенны – штыревая антенна. Эти антенны применяют, как правило, там, где радиус действия радиосистемы имеет первостепенное значение.

Штыревая антенна представляет собой четвертьволновый отрезок прямого провода или стержня (Рис. 1), подключаемого непосредственно к выводу RX/TX. Резонансная длина четвертьволновой штыревой антенны может быть вычислена по формуле:

L (см) = 7500 / частота (МГц)

Длина четвертьволнового отрезка для частоты 433.92 МГц равна 17 см.

Эта формула может служить лишь отправной точкой расчетов, так как антенна может быть короче, если стержень слишком толст или имеет какое-либо покрытие. Если же область «земли» на печатной плате слишком мала, антенну, возможно, придется делать длиннее.

Такие антенны очень просты в настройке – достаточно лишь слегка изменить длину провода.

Если антенна устанавливается на удалении от приемного/передающего модуля, для подключения можно использовать кабель с волновым сопротивлением 50 Ом (Рис. 2).

Экранирующая оплетка кабеля должна быть припаяна к «земле» возле антенного вывода модуля.

Штыревую антенну можно, также, изготовить в виде дорожки печатной платы (Рис. 3).

Длина дорожки должна быть на 10-20% меньше, чем дают расчеты. Насколько меньше – зависит от типа диэлектрика и толщины печатной платы. Если устройство портативное, антенну надо делать чуть короче, чтобы компенсировать влияние рук.

Дорожку антенны проводите на плате на расстоянии не менее 5 мм от остальных цепей.

Спиральная антенна

Спиральная антенна изготавливается, как правило, намоткой отрезка стального, медного или латунного провода (Рис. 4).

Из-за высокой добротности спиральных антенн их полоса пропускания очень мала, и межвитковое расстояние оказывает на характеристики антенн значительное влияние.

Число витков зависит от диаметра провода, диаметра намотки и межвиткового расстояния. Проще всего необходимое количество витков определять экспериментально, первоначально сделав антенну заведомо большей длины и укорачивая ее до обнаружения резонанса на требуемой частоте. Точная настройка антенны выполняется сжатием или растягиванием спирали.

Для изготовления антенны на частоту 433.92 МГц необходимо намотать 17 витков эмаль-провода диаметром 1 мм на оправке диаметром 5 мм и растянуть катушку так, чтобы ее длина равнялась 30 мм.

Рамочная антенна

Рамочные антенны находят применение, в основном, в передатчиках, в особенности, когда критичны размеры и вес конструкции. Рамочные антенны изготавливаются как часть печатной платы. Один конец антенны заземляется, а другой подключается к выводу TX/RX через конденсатор (Рис. 5). Конденсатор используется для согласования и настройки антенны.

Существенным преимуществом рамочных антенн является их слабая чувствительность к влиянию рук и независимость от топологии «земли». По этой причине рамочные антенны широко используются в передатчиках дистанционного открывания ворот, автосигнализациях и т.п.

Конструируя рамочную антенну, старайтесь сделать ее как можно больше, так как маленькая антенна имеет плохое усиление и очень узкую полосу пропускания. Крайне важна правильная настройка антенны. Для настройки часто используются подстроечные или постоянные конденсаторы.

Сравнение антенн различных типов

Подводя итог, можно сказать, что штыревая антенна имеет наибольшие физические размеры и должна использоваться там, где радиус действия имеет первостепенное значение.

Рамочные антенны из всех рассмотренных имеют самый маленький радиус действия.

Источник: https://www.rlocman.ru/review/article.html?di=111359

Спиральная WiFi антенна Helix

Спиральная антенна (Helix antenna) была изобретена еще в 1947 году основателем теории спиральных антенн Джоном Краусом. Конструкция такой wifi антенны имеет ряд преимуществ перед панельными антеннами, такие как маленькая парусность, легкость изготовления в сочетании с доступностью материалов и широкополосность.

WiFi антенна Helix имеет круговую поляризацию и в зависимости от направления намотки может быть право и левосторонней, поэтому важно помнить, что если мы делаем две wifi антенны для линка точка-точка, то намотку необходимо делать у обоих антенн в одинаковом направлении.

Такую антенну не рекомендуется ставить совместно с панельными, которые имеют горизонтальную и вертикальную поляризацию, что приведет к потере сигнала в 3db.

В сети попадались несколько озадаченных людей, которые применяли helix в качестве облучателя тарелок и не учли тот факт, что при отражении поляризация меняет направление, поэтому будьте внимательны.

Очень хочется собрать такую wifi антенну, тем более, что информации в сети достаточно, и в этой статье я постараюсь собрать из множества источников разные методы изготовления такой антенны своими руками. Самая распространенная конструкция хеликса на 2,4Ггц собирается на обычной ПВХ трубе диаметром 40мм, которую можно приобрести в любом магазине сантехники. Вот список необходимых деталей:

  — односторонний текстолит или любая металлическая пластина 13х13см
  — пластиковая труба диаметром 40мм
  — медный провод сечением 2мм в диаметре
  — клей, изолента
Для начала давайте определимся с исходными данными нашей будущей wifi антенны. Делать мы будем 24-х витковый хеликс, а центральную частоту для расчета возьмем равной 2437Мгц (шестой канал wifi диапазона).

Исходя из этого с помощью калькулятора (в разделе скачать) рассчитаем необходимые параметры и получаем, что длина конструкции составит 74см, расстояние между витками 3,2см, усиление 19,9db.
Отпиливаем трубу нужной длины и проставляем на ней отметки через каждые 32мм. Можно поступить другим способом, распечатать заранее нарисованный шаблон, обклеить им трубу и использовать как разметку.

Берем провод, желательно без изоляции и мотаем на трубу по разметке, причем последний виток должен заканчиваться точно, как бы являясь продолжением первого. Хотя эта wifi антенна и прощает “кривые руки”, я настоятельно рекомендую делать все аккуратно и по возможности точно. После того как намотали провод, фиксируем концы изолентой и приклеиваем каждый виток к трубе. Теперь нужно вырезать рефлектор, который может быть как квадратной, так и круглой формы размером 13х13см (диаметр 13см). Рассчитываем место установки разъема, просверливаем, прикручиваем. Можно обойтись и без разъема, просто высверлив дырку под кабель. Как прикрепить рефлектор к трубе каждый решает сам, я дам лишь общее направление, фото ниже.

Входное сопротивление антенны Helix составляет 120-170 Ом и чтобы согласовать с нашим 50Ом кабелем нам необходимо добавить линию согласования, которая представляет собой прямоугольный треугольник со сторонами 17 и 71мм. Вырезаем треугольник, укладываем на трубу так, что гипотенуза это продолжение витка и припаиваем зауженной стороной к спирали а широкой к разъему.

Все, антенна готова, теперь можно заняться эстетикой, обмотав изолентой или обтянуть термоусадкой. Такая антенна без труда покроет видимое расстояние в 2-5 километров.

Напоследок хочется обратить внимание на то, как все же правильно делать такую антенну.
Я советую отказаться от пластиковой трубы, которая вносит свой коэффициент укорочения и потери на ВЧ, но антенна в силу своей широкополосности прощает нам и это. Для примера на фото более “правильные” антенны.

Обращаю ваше внимание, что антенна получилась не короткозамкнутая, поэтому стоит уделить внимание защите от статики.
Как говорилось ранее, антенна обладает высоким входным сопротивлением, почему мы и применяли линию согласования на последнем витке. Существует несколько способов согласования, некоторые из них, я думаю будут интересны моим читателям. Все подробности на фото ниже.

Источник: http://WiFicenter.ru/spiralnaya-wifi-antenna-helix/

Изготовление спиральной антенны для Wi-Fi из подручных средств — asp24.ru

Так сложилось, что на работе мы остались без Интернета, это и послужило стимулом для изготовления антенны. Основным критерием было достигнуть результата при минимальных затратах. Таким образом, в ход пошло всё то, что было под рукой.

А под рукой было: два Wi-Fi модема TP-Link, не кривые руки, желание и цель. Расстояние между потенциальными точками доступа составило около 700 метров в пределах прямой видимости. Стандартный Wi-Fi модем способен преодолеть только до ста метров.

Для увеличения коэффициента усиления, необходимо сфокусировать узконаправленный сигнал. Для этих целей идеально подходит спиральная антенна Джона Крауса (John Kraus) для частот в диапазоне от 2 до 5 ГГц. В беспроводных сетях, с использованием стандарта IEEE 802.

11b, также известного как Wi-Fi, используется частота 2.43 ГГц.

Конструкция излучающего элемента вызывает круговую поляризацию (КП), которая может быть как право-, так и левосторонней (П и Л соответственно), в зависимости от того, как намотана спираль.

Для того, чтобы передать максимум энергии, обе антенны должны иметь одинаковую направленность поляризации, то есть намотаны в одну сторону.

Реализация для частоты 2.43 ГГц

 Для этих целей идеально подходит обычная сантехническая пластиковая труба с внешним диаметром 40 мм с учетом намотанного медного провода с изоляцией в 1 мм – это 42 мм (диаметр витка). Но мы собирали антенну из того, что под рукой, а под рукой имелись винипластовые стержни с наружным диаметром 35 мм. При этом диаметр витка выходит 37 мм, что так же не плохо.

Расчеты

Для пластиковой трубы с диаметром 40 мм

Окружность витка: 

• Для 2.5 км 12 витков достаточно (N=12).
• Длина трубы будет около 40 см (3.24 l).
• Размер отражателя (R) 42 не менее C или l – 14 см.

Для винипластового круглого стержня с диаметром 35 мм

Окружность витка:

• Длина трубы будет около 40 см (3.24 l).
• Размер отражателя (R) не менее C или l – 14 см.

Необходимые материалы:

• для отражателя использовался фольгированный гетинакс, но так же можно использовать любую медную или алюминиевую пластину любой толщины. Но не очень тонкую, т.к. отражатель является основной несущей базой антенны;
• медный одножильный провод не тоньше 1 мм в диаметре (нами использовался провод сечением в 1.5 квадрата) в ПХВ изоляции длинной около 1.5 м;
• круглый сердечник из винипласта диаметром 35 мм и длиной 40 см;
• полоска медной фольги для изготовления волнового генератора в виде треугольника. Размер малого катета 17 мм, длина гипотенузы 71 мм. Толщина не фиксированная, главное условие, что бы ее можно было обогнуть вокруг сердечника;
• для подключения коаксиального кабеля я использовал коннектор от старой сетевой 10 Мбит/с карты;
• крепления произвольные.

Процесс сборки

Для начала возьмем винипластовый сердечник. Нанесем на него разметку. Расстояние между метками, согласно нашим расчетам, должно быть 29 мм. Это расстояние между витками. Для выравнивания провода, я обычно использую один не хитрый способ. Зажав один конец провода в тиски, с силой натягиваем в струну за другой конец. Для того чтобы ровно уложить провод, я просверлил отверстие на крайней метке.

Диаметр отверстия равен диаметру провода с изоляцией, что позволит зафиксировать конец провода, вставив его в отверстие. После чего плотно наматываем провод на сердечник. Плавно растягиваем спираль и фиксируем с помощью клея витки на метках. В итоге должно получиться 12 витков с расстоянием в 29 мм. При использовании трубы в качестве сердечника, появляется проблема с креплением отражателя.

Возникает необходимость использовать дополнительные детали. В нашем случае сердечник из винипласта. Он легко крепится к отражателю с помощью обычного шурупа — самореза, длина которого около 50 мм. Я использовал шуруп со шляпкой под ключ, чтобы облегчить закручивание.

Для крепления отражателя делаем разметку под отверстие по центру пластины. Центр находим за счет пересечения диагоналей. Диаметр отверстия зависит от диаметра крепежного шурупа. Также отмеряем от центра расстояние равное радиусу сердечника. Здесь сверлим отверстие под коннектор.

При отсутствии коннектора, коаксиальный кабель можно припаять напрямую. Экранирующий контакт припаиваем к пластине отражателя, а центральную жилу к волновому генератору. Роль волнового генератора будет у нас выполнять треугольная пластинка из медной фольги.

К тонкому углу генератора припаиваем кончик нашей спирали. Гипотенуза треугольника из медной фольги должна быть продолжением спирали.

Так как антенна будет установлена на открытом воздухе, рекомендуется залить места паек силиконом, а на сердечник надеть термоусадку с диаметром 50 мм.

Монтаж и настройка

В качестве точек доступа использовались Wi-Fi модемы TP-LINK. На обоих ТД установлен MOD Point to Point с указанием MAC-адреса другого модема.

Эта настройка установлена из соображений безопасности, дабы отсечь не санкционированные подключения к нашей сети (халявщиков с ноутбуками и смартфонами).

Если не боитесь мародеров, то рекомендую ставить Wi-Fi модем возле антенны. Можно закрепить его на тыльной стороне отражателя. Естественно, поместив его в герметичную упаковку. Связь модема с компьютером осуществить по кабелю витой пары (Ethernet). Максимально укоротив коаксиальный кабель, Вы уменьшите затухание сигнала. 

© x-drivers

Источник: https://asp24.ru/sdelay-sam/izgotovlenie-spiralnoy-antenny-dlya-wi-fi-iz-podruchnyh-sredstv/

любительские антенны ew8au конструкции и описание радиолюбительских коротковолновых и ультрокоротковолновых антенн

Спиральные антенны

Спиральные антенны относятся к классу антенн бегущей
волны. Они представляют собой металлическую спираль, питаемую коаксиальной
линией. Спиральные антенны формируют диаграмму направленности, состоящую из
двух лепестков, расположенных вдоль оси спирали по разные стороны от нее.

На
практике обычно требуется одностороннее излучение, которое получают, помещая
спираль перед экраном или в отражающей полости. Существуют цилиндрические,
конические и плоские спиральные антенны. Вид спиральной антенны может быть
выбран по заданному диапазону волн.

Если ширина диапазона не превышает 50%, то
берется цилиндрическая спираль, коническая спираль обеспечивает диапазон в два
раза шире, чем цилиндрическая. Плоские спиральные антенны обладают двадцатикратным
перекрытием по рабочему диапазону.

При переотражении сигнала на длинных трассах, мы не знаем с
какой поляризацией (или с каким наклоном) приходит сигнал в точку приема, для
антенны с круговой поляризацией это не будет иметь никакого значения. Вообще
можно отметить, что изготовление в домашних условиях антенн с большим
коэффициентом усиления, типа ”волновой
канал”, сопряжено с рядом трудностей.

Даже имея хороший парк приборов, трудно
добиться расчетных значений. Необходимо строго выдерживать линейные размеры. При
настройке обычно корректируют не более двух – трех элементов, расположенных
рядом с активным вибратором. Расчет и настройка антенн типа “волновой канал” прост только для малого количества
элементов.

Параметры антенны могут значительно изменяться при небольшом
изменении размеров элементов и их взаимного расположения. С ростом числа
элементов, количество операций при настройке растет в геометрической
прогрессии. Большое количество элементов сужает полосу пропускания антенны,
уменьшает входное сопротивление.

Поэтому сужение диаграммы направленности директорной
антенны с увеличением ее длины происходит значительно медленнее, чем у антенны
бегущей волны, элементы которой возбуждаются с одинаковой интенсивностью. По
сравнению с директорными антеннами у спиральных антенн размеры являются менее
критичными. Не критичность спиральных антенн к точности изготовления – большое
их преимущество. При одном и том же усилении, спиральная антенна имеет меньшие
размеры, чем антенна волновой канал. Так как полоса пропускания спиральной
антенны, намного больше, чем любой любительский диапазон, нет необходимости
даже измерять резонансную частоту антенны, достаточно измерить только входное
сопротивление и рассчитать под него согласующее устройство, для оптимального
согласования антенны с фидером питания.

D  — диаметр спирали, S – шаг спирали
Рис. 1. Цилиндрическая
спиральная антенна.

Следует иметь в виду, что спиральные антенны имеют
излучение с вращающейся поляризацией. При работе на передачу спиральная антенна
излучает поле с вращающейся поляризацией, право или лево поляризованное, в
зависимости от направления намотки спирали.

При работе на прием она принимает
либо поле вращающейся поляризации с направлением вращения, как и при передаче,
либо поле любой линейной поляризации. При расчете К.Н.Д. антенны следует делать
поправку на круговую поляризацию и от результата отнимать 3 dВ.

Для приема излучения с линейной поляризацией, чтобы
не терять 3 dВ, можно применять антенну состоящую из двух близко расположенных
параллельных спиралей, намотанных в противоположные стороны.

Если антенна
предназначена для работы только на одном радиолюбительском диапазоне, например
430 / 435 МГц, желательно заузить полосу пропускания антенны при помощи
четвертьволнового короткозамкнутого шлейфа, выполненного из медного провода
диаметром 2-3 мм или медной шинки, соединяющей разъем и экран (Рис. 2).

Если спирали расположить в
горизонтальной плоскости, то возможен прием волн с горизонтальной поляризацией,
а при вертикальном расположении – с вертикальной поляризацией.

Антенна из двух
параллельно расположенных спиралей дает возможность при соединении спиралей
параллельно получать входное сопротивление Rвх = (65-80) Ом, что удобно
при питании ее обычным коаксиальным кабелем без согласующих устройств.

То есть делается
двухзаходная спираль на одном каркасе с противоположным направлением намотки
витков.

Спирали с противоположным направлением намотки
развязаны относительно друг друга на 40 dВ, меняя сдвиг по фазе между токами в
обеих обмотках можно управлять направлением поляризации.

В диапазонах 1200 мГц и выше антенну следует
помещать не над экраном, а в коническом рупоре, что увеличивает в четыре раза
коэффициент направленного действия такой антенны по сравнению с обычной
спиралью такой же длины, а уровень боковых лепестков становится на 15 – 20 dВ
ниже. Рис.

4

Цилиндрическая спиральная
антенна состоит из следующих основных частей: проволочной спирали,
сплошного или сетчатого экрана, согласующего устройства. В конструкцию антенны
могут входить так же диэлектрический каркас, на который наматывается спираль и
диэлектрические растяжки, придающие антенне жесткость.

Если спираль крепится на
сплошном каркасе из диэлектрика, то ее расчетные размеры должны быть уменьшены
в 1/v? раз. Спираль наматывается из
проволоки, трубки либо плоской ленты. Как витки, так и экран необязательно
делать круглыми, их можно делать квадратными или многоугольными.

Длина витка
спирали принимается равной средней длине волны заданного диапазона L=?cp.

   Рис.3 Двухзаходная спиральная антенна      Рис.4 Конический
рупор
  с противоположным направлением                       со спиральным
возбудителем
                         намотки витков

Шаг спирали находится из
условия S=0,22 ?cp, если необходимо получить круговую поляризацию поля, или из условия

если необходимо получить от антенны максимальный К.Н.Д. L – длина витка, S – шаг спирали, ?’- длина антенны. Входное сопротивление почти чисто активное.

Расстояние начала спирали от экрана выбирают равным 0,13 ?. Диаметр диска
экрана принимается равным (0.9 ? 1,1); диаметр провода спирали берется
порядка                    
(0,03 ? 0,05) ?cp.

            Если
необходимо иметь согласование в широкой полосе частот, например, в
телевизионном диапазоне ДМВ, можно применить широкополосной экспоненциальный
трансформатор, в полосковом исполнении.

Экспоненциальным трансформатором
называется линия, по длине которой волновое сопротивление изменяется по
экспоненциальному закону. См.Рис. 5 а.

Это достигается изменением расстояния
между проводниками или их диаметра и соответственно изменением погонной
индуктивности и емкости трансформатора по всей его длине.

На практике, особенно в
диапазоне сверхвысоких частот, широко применяются отрезки линий, поперечные
размеры которых изменяются по линейному закону. Изготовление таких
трансформаторов проще, чем экспоненциальных и они близки по эффективности
согласования к экспоненциальным. См. Рис.5Б.

                                   Рис. 5а                                                                
Рис.5б

Рис.6

            На рис. 6  показан вариант выполнения широкополосного
трансформатора в полосковом исполнении для спиральной антенны. Трансформатор
представляет собой полосковую линию, переменной ширины, расположенную над
экраном (рефлектором) антенны.

Полосок вырезается из тонкой листовой меди или
латуни толщиной 0,3-0,6 мм. Чтобы выдержать точное расстояние над экраном и
хорошо закрепить полосок, на экран приклеить кольцо из пенопласта и на это
кольцо приклеить полосок.

При расчете волнового сопротивления учитывается диэлектрическая
проницаемость пенопласта  1,1.

Толщина пенопласта 7 мм. В нашем примере
трансформатор трансформирует     120 Ом в
75 Ом. Согласно графику можно изготовить трансформатор с другим коэффициентом
трансформации. Рис.8.

            На рис.9
антенна дециметрового диапазона, несущая траверса склеена из двух частей,
прямоугольная стеклопластиковая труба от хоккейной клюшки, вторая часть круглая
стеклопластиковая труба от лыжной палки. Каждый виток спирали опирается на
четыре стеклотекстолитовые распорки.

В качестве распорок использовалась крайняя
секция от пластиковой телескопической удочки (хлыстик), который всегда можно
приобрести в продаже отдельно (без удочки). По длине траверсы с постоянным
шагом сверлятся отверстия, в которые вклеиваются на эпоксидный клей распорки.

Спираль выполнена из медной шинки прямоугольного сечения. Несмотря на большую
длину антенны, имеет хорошую жесткость. Антенна расчалена тонким капроновым
шнуром, это придает антенне дополнительную жесткость, а так же защищает от
птиц.

Для уравновешивания конструкции с задней стороны экрана  крепится металлическая труба с грузом на
конце.

Рис.8

Рис. 9

Согласование в узкой полосе
частот можно осуществить с помощью четвертьволнового трансформатора,
сопротивление которого рассчитывается по известной формуле

            При
приеме слабого сигнала, желательно применить согласование в узкой полосе
частот. Автором была изготовлена и испытана антенна в диапазоне 70 см которая
позволяла принимать станции не только в любительском диапазоне, и в телевизионном
ДМВ диапазоне.

O спирали 167 мм, расстояние между витками спирали 154 мм.

В точке
подключения широкополосного трансформатора к разъему СР-75, дополнительно
подключался короткозамкнутый четвертьволновой шлейф, который позволял заузить
полосу пропускания антенны в нужном участке диапазона, при этом наблюдалось
улучшение качества изображения на принимаемом канале.

EW8AU

Владимир Приходько

НА ГЛАВНУЮ

Сайт создан при поддержке дизайн студии Ok Soft, г.Гомель, 8-375-296-430412

Источник: http://ew8au.narod.ru/a10.html

Спиральные антенны (стр. 1 из 11)

Введение

Современное состояние техники связи радиодиапазона нельзя представить без спиральных антенн. Этот тип антенных систем используется благодаря своим характерным качеством: широкополосность, эллиптическая поляризация поля при малых габаритах и простой конструкции .

Спиральные антенны используются как самостоятельно, так и в качестве элементов антенной решётки, облучателя, например, зеркальной антенны, что к преимуществам спиральных антенн прибавляет и направленность.

Благодаря свойству эллиптической поляризации спиральные антенны нашли применение в техники космической связи, поскольку, в ряде случаев поляризация принимаемого сигнала может быть случайной, например, от объектов, положение которых в пространстве изменяется или может быть произвольным (эти объекты могут быть: самолёты, ракеты, спутники и т.д.)

Поле с вращающейся поляризацией может применяться также при работе одной и той же антенны на передачу и приёма для увеличения развязки между каналами ( при этом излучаемые и принимаемые поля должны иметь противоположное направление вращение).

В настоящие время спиральные антенны широко применяются в качестве антенн устройств личной связи. Значительная доля сотовых телефонов, транковых аппаратов, и мобильных радиостанций содержат в своей конструкции спиральные антенны, работающие в режиме перпендикулярной оси излучения.

В настоящие время я собираюсь исследовать диаграммы направленности плоских спиральных и цилиндрических СА, проанализировать их зависимость от длинны, проследить изменение направленности при изменении параметров антенны. Так же сравнить характеристики СА между собой и с другими типами антенн.

В начале каждого раздела берется определенный тип СА. И дальше будут идти результаты компьютерного анализа для разных режимов и типов. Все расчеты и построения графиков будут проведены в программе МаthCAD 2001i.

Предполагается включение в приложения программ простейшего расчета характеристик спиральной антенны.

Особенностью теории СА является сложность расчета поля антенны.

Из различных конструкций диапазонных антенн эллиптической поляризации наибольшее применение получила спиральная антенна, предложенная Краусом в 1947 году, и ее различные модификации.

Чтобы иметь возможность производить расчет перечисленных характеристик и параметров СА в широком интервале частот, необходимо установить зависимость фазовых скоростей волн тока, распространяющихся вдоль провода в спирали от геометрии и частоты возбуждающего спираль напряжения.

Глава 1. Типы спиральных антенн

1.1 Типы спиральных антенн

Среди различных типов широкополосных антенн важное место занимают разнообразные спиральные антенны. Спиральные антенны являются слабо- и средненаправленными широкополосными антеннами эллиптической и управляемой поляризации. Они применяются в качестве самостоятельных антенн, возбудителей волноводно-рупорных антенн эллиптической и управляемой поляризации, элементов антенных решеток.

Спиральные антенны – это антенны поверхностных волн. По виду направителя (замедляющей системы) и способу обеспечения работы в широком диапазоне частот их можно разделить на:

· цилиндрические регулярные, у которых геометрические параметры (шаг, радиус, диаметр провода) постоянны по всей длине и широкополосность обусловлена наличием дисперсии фазовой скорости;

· эквиугольные или частотно-независимые (конические, плоские);

· нерегулярные, к которым можно отнести все другие типы спиральных антенн.

Рис.1.1.1. Цилиндрические регулярные спиральные антенны:

а – однозаходная с односторонней намоткой;

б – многозаходная (четырехзаходная) с односторонней намоткой;

в – многозаходная (четырехзаходная) с двусторонней (встречной) намоткой.

Рис.1.1.2 Эквиугольные спиральные антенны:

а – коническая ;

б – плоская .

Рис.1.1. 3 Нерегулярные спиральные антенны:

а – плоская с постоянным шагом намотки (архимедова);

б – коническая с постоянным шагом намотки;

в – на поверхности эллипсоида вращения с постоянным углом намотки.

Рис.1.1.4 Нерегулярная цилиндрическая спиральная антенна (с переменным шагом)

По числу заходов (ветвей) и способу их намотки спиральные антенны могут быть одно- и многозаходные с односторонней или двусторонней (встречной) намотки.

· из гладкого провода в однородном диэлектрике (воздухе),

· из провода, обладающего собственным замедлением (импедансные спиральные антенны),

· из провода с собственным замедлением и с диэлектриком (импедансные спирально-диэлектрические антенны).

Рис. 1.1.5 Спиральные антенны с дополнительным замедлением:

а – импедансная;

б,в – спирально-диэлектрическая;

г – импедансная спирально-диэлектрическая.

Одним из основных свойств спиральных антенн является их способность работать в широкой полосе частот с коэффициентом перекрытия от 1.5 до 10 и более. Все спиральные антенны – это антенны бегущей волны, но одно обстоятельство само по себе не обуславливает работы спиральных антенн в диапазоне частот с таким коэффициентом перекрытия.

Работа однозаходных регулярных цилиндрических спиральных антенн и их модификаций в диапазоне частот возможна благодаря их дисперсионным свойствам, вследствие которых в широком диапазоне частот фазовая скорость поля вдоль оси спирали близка к скорости света, отражение от свободного конца спирали мало, длина волны в проводе спирали примерно равна длине витка.

В многозаходных цилиндрических спиральных антеннах рабочий диапазон дополнительно расширяется вследствие подавления в них ближайших низших и высших типов волн, искажающих диаграмму направленности основного типа.

Рис.1.1.6. Эквиугольные спиральные антенны с двусторонней (встречной) намоткой: а – коническая четырехзаходная; б – плоская трехзаходная.

Форма частотно-независимых (плоских и конических эквиугольных) спиральных антенн определяется только углами. Каждой длине волны в пределах рабочего диапазона соответствует излучающий участок неизменной формы и постоянных электрических размеров. Поэтому ширина диаграммы направленности и входного сопротивления приближенно остаются постоянными в весьма широких диапазонах частот (10:1 …20:1).

Для получения однонаправленного излучения с эллиптической поляризацией в меньших диапазонах частот (2:1 … 4:1) нет необходимости строго выдерживать форму антенны в соответствии с условием частотной независимости.

Если при переходе от одной длины волны к другой форма и электрические размеры излучающего элемента повторяются хотя бы приближенно, антенна работает в диапазоне частот с меньшим постоянством характеристик и параметров.

Следуя этому, можно построить очень широкое, не подчиняющееся точно принципу частотной независимости семейство антенн в виде одно- или многозаходных спиралей, навитых (по различным законам намотки) на различных поверхностях вращения. Иногда такие антенны называют квазичастотно-независимыми.

Квазичастотно-независимые спиральные антенны для получения управляемой и линейной поляризации также выполняются с двусторонней намоткой. Для получения управляемой, линейной и круговой поляризации могут также применяться различные (цилиндрические, эквиугольные и др.) двухзаходные спиральные антенны.

Рис.1.1.7. Квазичастотно-независимые спиральные антенны с двусторонней (встречной) намоткой и постоянным шагом: а – коническая четырехзаходная; б – полусферическая четырехзаходная; в – эллипсоидная четырехзаходная.

Источник: http://MirZnanii.com/a/121466/spiralnye-antenny

Этот тип антенн
хорошо подходит для дальнего приёма эфирного телевизионного цифрового сигнала. Подкупает
простота изделия, всего две основные детали: отражатель из снегоуборочной
лопаты и спираль из мотка силового провода. Ни одного паяного соединения, всё
на винтах и скрутке. Нет сложных
согласующих элементов. Тем не менее, коэффициент усиления конструкции достигает
более 10 дБ, что позволяет использовать её в некоторых случаях без усилителя.
Именно на эту антенну без усилителя я
принял за городом цифровой телевизионный сигнал.

Хочу напомнить, что
любая дециметровая антенна годится для цифрового канала вещания, разница будет
только в дальности приёма. Но не всякая
антенна обеспечит максимальный коэффициент усиления и согласования именно на нужной
частоте. Какая бы сложная антенна не была, она имеет провалы и пики усиления во
всём своём диапазоне принимаемых частот.

Именно
спиральные антенны следили за полётом первого космонавта Юрия Гагарина.Когда первые советские луноходы, ориентируя
спирали, бороздили поверхность Луны, я мечтал сделать такую же космическую
антенну.

Нет ничего хуже
незавершенных дел. За основу выбираю самую простую из всех типов спиральных
антенн. Это однозаходная, спиральная, цилиндрическая (бывает ещё коническая),
регулярная, то есть с постоянным шагом намотки или одинаковым расстоянием между
витками. Таким образом, уже название антенны говорит о её конструкции. Именно
такую конструкцию впервые предложилKraus
J
.D
.

«Helical
beam
antenna
». – «Electronics
»,
1947 год. V
20, N
4. Р. 109.

Рекомендую для
радиолюбителей лучшую настольную книгу «Антенны»,
издание 11, том 2. Автор Карл Ротхаммель.
В книге собрано много
практического материала почти всем видам антенн. Характеристики, параметры,
практические расчёты, рекомендации.

Из этого издания я привожу характеристики
спиральной антенны.

Необходимо узнать на
какой частоте в вашем регионе идёт цифровое вещание и значение этой частоты
перевести в метры. Длина волны в метрах = 300 / F
(частота в МГц).

Для московских частот
вещания двух цифровых пакетов, я выбрал среднюю частоту 522 МГц, что
соответствует длине волны лямбда 57 см.
В этом случае диаметр витка равен D
= 17,7 см, расстояние между витками
13,7 см, расстояние от экрана до витка 7,4 см, а ширина экрана должна уложиться
в 35 см.

В
качестве экрана (отражателя) мне потребовалась неправильная снегоуборочная
лопата из красивой блестящей нержавейки, постоянно гнущейся под тяжестью снега.
Практика показывает, что отражатель не обязательно должен быть круглым, а
делать сторону квадрата более двух
диаметров витка спирали нет смысла.Спираль
я сделал из сетевого силового провода диаметром около 2 мм, используя одну
изего жил, не снимая с неё изоляцию,
так как она прозрачна для радиоволн, а медная проволока не окисляется в ней под
воздействием внешней среды. На практике толщина провода оказалась почти в 5 раз
меньше теоретической, вот почему диапазон антенны получился узким. В дециметровом
диапазоне антенна примет хорошо только несколько телевизионных станций
аналогового вещания, тем не менее, два цифровых пакета, распложённых рядом по
частоте вполне уместятся в полосе её усиления. Ещё потребуется 75-Омный коаксиальный кабель с
разъёмом. Не рекомендую сильно увлекаться длиной кабеля, особенно если антенна
без усилителя, так как в его каждом метре теряется от 0,5 до 1 дБ усиления и
длинному кабелю потребуется согласующее устройство. В своей конструкции я
использовал 3-и метра кабеля.

Всего-то дел, намотать спираль, подсоединить к
проводнику спирали кабель и прикрепить всё это к полотну лопаты. Но
диэлектрического цилиндра нужного диаметра для фиксации провода спирали у меня
не оказалось, и поэтому в качестве каркаса я использовал рейки и лист сухой
фанеры, перенеся на неё размеры антенны с эскиза. Было бы круче, если бы
использовались черенки от лопат вместо
реек и фанеры, но я собирал только макет, и мне было удобно сделать всё на
фанере. Когда обечайка стала обволакиваться проводом, самоделка была похожа на
корпус летательного аппарата. Со стороны это выглядело менее безобидно, если бы
я стал гнуть витки из медной трубки, как хотел раньше. Как я уже говорил, такую
антенну удобно спрятать под конёк дома с крышей из мягкой кровли, андулина или
шифера, прозрачной для радиоволн.

Для проверки антенны я использовал комнату
мансарды, где с помощью лестницы приподнял самоделку поближе к потолку. В этом
месте раньше работала Место испытание тоже. Владимирская
область, 90 км на восток от Останкино. Теперь здесь работает спиральная антенна
без усилителя. Она «видит» телецентр через: вагонку, пергамин, 10 см
базальтовой ваты, доску обрешётки, фанеру OSB
, подстилочный ковёр, чешую мягкой кровли и сгусток гвоздей
разной длины.Остаётся закрепить её ещё
выше, под конёк дома или разобрать, ведь это всего только макет.

Для улучшения
параметров антенны не помешает применить согласующее устройство –
трансформатор, обеспечивающий переход с сопротивления антенны равного 180 Ом на коаксиальный кабель
с сопротивлением 75 Ом. Это пластинка из тонкой меди в виде треугольника,
расширяющегося к экрану. Место крепления пластинки и её размеры я подобрал
экспериментальным путём, применив две пластмассовые прищепки. В домашних
условиях это легко сделать с помощью телевизора, спустив антенну на более
низкий уровень, при котором изображение будет «заснеженным». Необходимо двигать,
поворачивая пластинку, и на слух, по уменьшению уровня шума в аудио канале при
приёме аналогового сигнала, близкого по частоте к цифровому пакету, определить
её местоположение. После чего запаять.

Несмотря на нелепость
формы у этой антенны есть преимущество. Она без усилителя, который после
разрядов молний часто вылетает. На практике два раза усилители выходили из
строя во время грозы у наружных антенн, расположенных в 30-и метрах от столба
воздушной электропроводки, в который попадали молнии. У антенны расположенной
под крышей дома, в шести метрах от столба-разрядника, случаи выхода усилителя
из строя не зарегистрированы.

Может выйти из строя
блок питания самого усилителя, так как он, как правило, всегда под напряжением и ресурс его ограничен.

Ещё одно преимущество
в том, что дальность этой антенны с усилителем будет больше, на сколько, проверьте
сами.

Дополнение. Изменение конструкции антенны.

В этом году (2015) я
решил доработать самодельную конструкцию спиральной антенны, используя вместо
провода металлопластиковую трубку (металлопласт) диаметром 16 мм. Ранее
собранные антенны уже прошли аналогичную операцию и заметно оживились.
Претерпела оздоровление и спиральная антенна, но не обольщайтесь, прирост
уровня сигнала составил только 10
процентов, а качество сигнала осталось на том же стопроцентном уровне.

Давно хотел сделать
антенну, используя в качестве материала трубку. Останавливала схожесть с
самогонным аппаратом и высокая себестоимость. Но вот материал найден и уже
испытан на простых антеннах. Это легко
гнущаяся трубка из высококачественного алюминия, обтянутого со всех сторон
пластиком, продаётся на всех строительных рынках для прокладки водопровода.

Экономический

расчёт антенны.

Этот сложный расчёт мне пришлось проделать, зайдя
в магазин «Всё для дома», на самой окраине Подмосковья и увидев металлопласт по
цене 45 руб. Длина волны, частоты вещания,
длина круга, число витков, усиление антенны….

4 метра выпалил я на кассе, подведя итог экономической
части проекта. Себестоимость антенны не должна превысить минимальную акцизную
стоимость бутылки водки.

Расчёт антенны.

Чисто по
экономическим соображениям получилось 6,5 витков, на полвитка меньше предыдущей
проволочной самоделки. Так же между витками я взял расстояние равное четвёртой
части длины волны. Аналогичным образом подсчитал длину одного витка, но по
практическим соображениям, уже имея опыт по изготовлению простых петлевых антенн, скорректировал зависимость металлопласта от частоты, сократил
длину витка на 1,5 см. Так же подсчитал диаметр оправки, поделив скорректированную длину витка на 3,14. С учётом толщины трубки
диаметр оправки взял на 8 мм меньше.

Регулировка.

Она заключалась в
измерении КСВ (коэффициента стоячей волны) . Первоначально
я измерил старую самоделку. Странно, но прибор заявлял об отличном согласовании
с 50 Ом нагрузкой (КСВ = 1,5). С доработанной антенной тоже всё совпало,
правда, при запитке с края полотна. Но конструктивно, уже впоследствии, я
задействовал кабель по центру и КСВ упал до 2. Очень полезным оказался
простенький самодельный КСВ-метр, совмещённый с самодельным генератором,
настроенным на цифровые частоты вещания. С его помощью я смог не только
определить КСВ антенны, но и проверить её работоспособность, когда каждый виток
реагировал на подносимую крышку от кастрюльки качанием стрелки микроамперметра.

Итоги.

Изменение конструкции
добавило прирост усиления на 10 процентов, и это при том, что в антенне на
пол витка меньше. В целом она принимает программы в дециметровом диапазоне,
работая в аналоговом режиме, не хуже антенны типа «волновой канал» (Уда – Яги),
включающей в себя 12 директоров и
усилитель с заявленным усилением не менее 26 дБ. Обе антенны расположены в одинаковых условиях
на одном уровне от земли. Разница лишь в том, что работа покупной антенны, при
приёме эфирного цифрового сигнала, зависит от погоды и времени дня, симулируя
ухудшение прохождения радиоволн характерным крякающим звуком и зависанием
телевизионных картинок, а то и полным отсутствием изображения. Радиоприём с самодельной антенной всегда
постоянен.

Но в целом я остался
недоволен данной конструкцией, поскольку ожидал от неё нечто большего, исключительно
исходя из её габаритов и затраченных средств. Сравнивая эту спиральную антенну
с предыдущей конструкцией ,
состоящую всего из двух
фазируемых колец идентичного диаметра, сделанную из того же материала, я не
нашёл существенного выигрыша, сравнивая их по уровням приёма.

Два фазированных кольца и шесть закрученных в спираль, дают усиление
в теории 6 дБ и 10 дБ. Два кольца на открытом воздухе и 6,5 колец под крышей,
на одинаковом уровне от земли и при практическом одинаковом уровне усиления в процентах. Может крыша и
съела разницу в 4 дБ, а может реально трудно заметить эту разницу? В тоже время
не выставлять же этот змеевик на улицу, открывая этим тему для лишних
разговоров.

Упал ли я духом?
Нет! Радиолюбительство — источник удовольствия. Займитесь
радиолюбительством, ведь это интересно. Возможно, результат у вас будет лучшим.

Скорее всего, я ещё
вернусь к этой спиральной антенне, ведь
не заснула же она, кода антенна «волновой канал» перестала принимать эфир.

Этот комментарий,
который я приведу ниже по тексту, решил выделить отдельной статьёй. У его
автора получилась спиральная антенна, которая в наихудших условиях приёма
обеспечила работу одновременно двум телевизорам, причём без усилителей и
разветвителей. Он назвал свою конструкцию БИСПИРАЛЬНОЙ, хотя такое название уже
сочетается с двойной спиральной и с двух спиральной антеннами, которые представлены
в разных вариантах и в разных функциональных назначениях. Однако из приведённого примера, вы поймете,
что это нечто другое, которому ещё необходимо придумать название.

БИСПИРАЛЬНАЯ
Продавец отговаривал от покупки
приёмника DVB –T2: «Принесёшь обратно – не ловится у нас!» Между источником и
моим городом 35 км. Расстояние не угрожающее, но поперёк устроены три линии
ЛЭП-500, ЛЭП-750 – источники помех. Кроме этого, прямой сигнал загорожен возвышенностью
с плотной застройкой 16-тиэтажками.
31-й (551 МГц) и 51-й (714
МГц) частотные каналы.

Первой была изготовлена и испытана двух кольцевая
антенна. Она помогла нащупать единственный вариант направления приёма, показала
«проблески» ТВ-сигнала, отражённого под острым углом от девятиэтажного дома,
стоящего в
полу километре
.

Изготовил 7-витковую спиральную антенну,
рассчитанную на 31-й канал. Основой каркаса служат 4 отрезка полипропиленовой
водопроводной трубы (малый тангенс!), для квадратной спирали – одиночный медный
многожильный провод сечением 4 кв. мм в виниловой изоляции, пятиметровый
кабель. Результат вполне устроил, уверенный приём обоих пакетов. Пробовал
сделать подобную антенну по размерам 51-го канала (714 МГц), результат – 31
канал она «не ловит». Отсюда сделал вывод: расчёт спиральной антенны следует
выполнять на низкочастотный канал. Вывод номер два: широкополосность спиральной
антенны обусловлена её конструкцией (так утверждает Карл Ротхаммель), а не
диаметром намотанного провода.
Всё было замечательно до той поры, когда
жена попросила устроить ей телевизор ещё и на кухне. Серьёзное расстояние (плюс
13 метров) передачи высокочастотного сигнала – это проблема. Использование
краба, а также включение приёмников «цугом» не привело к результату. Испытал
три модели усилителей SWA, с лучшим из них интенсивность сигнала подрастала с
70 до 90, но качества на дальнем не было совсем! По отдельности приёмники с
этой антенной обеспечивали уверенный приём обоих пакетов.

Строить вторую антенну – загромождать балкон….
Решение
пришло. Что если на этом же каркасе устроить вторую спираль, поместив витки
между витками первой? Сказано-сделано, доработка была выполнена в 1,5 часа.
Результат замечательный! Для второй спирали я использовал провод с посеребренной
экранной обмоткой. Интенсивность и качество сигналов на дальнем (!) приёмнике
подросли на 15 пунктов. Не замечено влияния приёмников друг на друга с такой
антенной.
Известно, что при сложении сигналов от двух спиралей интенсивность сигнала
удваивается. Соединять спирали я не пробовал, а было бы интересно. Любопытно
также попробовать четыре спирали на общем каркасе…
Надеюсь, что эта информация окажется
полезной пытливым и рукастым!

P.S.
если была бы кнопка «вставить изображение» — приложил бы фото.

Ну, а теперь – мой выход.

Трудно
не согласиться, что очень нужная информация. Остаётся только сожалеть, что ресурс этого блога не обеспечивает
сопровождение комментарий фотографиями. Да и сам этот комментарий не сразу проявился,
а нашёл я его случайно в кулуарах блога и втиснул в нужное место только
спустя две недели.

Сразу по ходу
комментария просто уточню, что при сложении двух спиралей, как и других антенн,
обладающих направленными свойствами, их общий коэффициент усиления
увеличивается только на 3 дБ, если отсчёт усиления этих антенн идёт от
полуволнового вибратора (по крайней мере
так утверждает автор двухтомника «Антенны» Карл Ротхаммель и «Справочник
радиолюбителя конструктора» под общей редакцией Р. М. Малинина).

Опыт автора
приложенного комментария практически доказывает, что чем хуже условия
распространения радиоволн, тем сильнее сказывается преимущество круговой
поляризации, которой обладают спиральные антенны, и даже с учётом потерь в 3 дБ
в случае приёма сигнала от телевизионного передатчика с горизонтальной
поляризацией.

Теперь же необходимо придумать название этой самодельной
антенны, которую испытал автор. Чтобы не запутаться в терминологии спиральных
антенн я решил поинтересоваться уже
известными названиями, и, таким образом, получилась

Отмечу также, что из всего многообразия антенн только
спиральные лидируют по количеству геометрических форм и соответствующих им названий,
а что касается двух и более спиралей, то варианты названий пропорционально
увеличиваются.

Спиральная антенна с горизонтальной
поляризацией.

Это две спирали, с
противоположным шагом намотки, расположенные параллельно друг другу в горизонтальной плоскости, с одним общим
отражателем, с рекомендованным
расстоянием между осями равным 1,5 величины длины волны. Если спирали
расположены в горизонтальной плоскости, то они обладают горизонтальной
поляризацией, если в одной плоскости друг над другом, то поляризация
вертикальная.
Две спирали по шесть
витков дают усиление 14 дБ, если сравнивать с полуволновым вибратором (напомню,
что 6 витков согласно таблице этого же издания
– это 11 дБ). Перед одиночной
спиралью с волновым сопротивлением 120 Ом сдвоенные спирали обладают
преимуществом, так как их общее сопротивление 60 Ом, и они проще согласуется с
коаксиальным кабелем 50 или 75 Ом. При однотипной укладке спиралей поляризация
будет круговой.

Реже используется конструкция спиральной антенны с горизонтальной поляризацией, где две спирали с разным направлением намотки соединяются по одной оси.

Двойная спиральная антенна.

В том же двухтомнике
(особые типы антенн для УКВ и ДМВ диапазонов, глава 26. 8.) существует ещё один
термин «двойная спиральная антенна
»,
на самом деле это антенна по свойствам сравнима с четвертьволновым штырём, где
последний выполнен в виде спирали, а функцию противовеса выполняет спираль
большего диаметра.

Спиральная антенна отличается от других антенн, обладающих направленным излучением, в первую очередь тем, что ее поле излучения имеет круговую поляризацию. В случае применения такой антенны необходимо, чтобы как передающая, так и приемная антенны имели круговую поляризацию излучения.

Круговая поляризация имеет место, когда проводник наматывается в направлении излучения в виде спирали, причем необходимо, чтобы общая длина проводника в одном витке равнялась 1λ, что соответствует при учете коэффициента укорочения диаметру витка D,
равному приблизительно 0,31λ. Предполагается, что для получения круговой поляризации используется по меньшей мере три витка, так как поляризация излучения будет тем ближе к круговой, чем больше витков имеет антенна. Простая спиральная антенна излучает в обе стороны в направлении своей оси. Для получения одностороннего излучения и увеличения коэффициента усиления антенны используется дисковый рефлектор.

Схематическое изображение спиральной антенны с необходимыми размерами приведено на рис. 11-3.

Спираль изображена на этом рисунке упрощенно. Диаметр спирали D
, равный 0,31λ, может быть рассчитан по отношению к частоте по формуле $$D[см]=frac{9300}{f[Мгц]}.$$

Зная диаметр витка, можно определить длину проводника, образующего виток L
: $$L=Dcdot{3,14}.$$

К важным конструктивным размерам этой антенны относится также угол подъема спирали, который может меняться в пределах от 6 до 24°, однако на практике наиболее часто угол подъема спирали выбирают равным 14°, так как при этом антенна имеет оптимальные электрические параметры. При угле подъема спирали 14° расстояние между витками S
равно 0,24. Это расстояние относительно частоты можно рассчитать по формуле $$D[см]=frac{7200}{f[Мгц]}.$$

Диаметр дискового рефлектора выбирается небольшим, но всегда больше, чем 0,5λ, так как при этом входное сопротивление спиральной антенны при подключении рефлектора меняется незначительно. При больших диаметрах рефлектора увеличивается величина обратного ослабления. Наиболее часто диаметр рефлектора выбирают равным удвоенному значению диаметра витка спиральной антенны, т. е. 0,62λ. Рефлекторы могут быть как дисковыми, так и квадратными. В диапазоне дециметровых волн рефлекторы можно изготовлять из жести, а в диапазоне УКВ рефлекторы изготовляются обычно таким образом, как показано на рис. 11-4 или 11-7. Расстояние между рефлектором и началом спирали целесообразно выбрать равным 0,13λ. Относительно частоты это расстояние может быть определено по формуле $$A[см]=frac{3900}{f[Мгц]}.$$

Входное сопротивление спиральной антенны почти не имеет реактивных составляющих и равно 120-150 ом
в зависимости от размеров спирали. Питание антенны несимметричное с помощью коаксиального кабеля.

Спиральная антенна обладает широкой полосой пропускания. При расстоянии между витками S,
равном 0,24λ, при допущении максимального КСВ в линии питания (1,35) соотношение частот, в пределах которых антенна работает удовлетворительно, равно 1: 1,6.

Коэффициент усиления спиральной антенны зависит от числа витков n
, шага намотки S
и длины витка спирали L
и увеличивается приблизительно пропорционально с увеличением числа витков. При углах подъема спирали, равных 12-15°, и при наличии по крайней мере трех витков в спиральной антенне ее коэффициент усиления может быть рассчитан по формуле $$G[дб]=10log{L^2}{Sn}cdot{15}$$

При обычных на практике размерах шага намотки спирали S = 0,24λ и диаметра витка D
= 0,31λ коэффициенты усиления (дб
) спиральной антенны, рассчитанные по этой формуле, при различном числе витков принимают следующие значения: 3 витка — 10,1 дб
; 4 — 11,3; 5-12,3; 6-13,1; 7-13,8; 8
— 14,4; 9 — 14,9; 10-15,3; 11-15,7 и 12 витков — 16,1 дб
.

Если электромагнитные волны с круговой поляризацией принимаются на антенну, обладающую линейной поляризацией, то в этом случае теряется половина энергии, переносимой электромагнитными волнами, что соответствует потерям в 3 дб
. Однако с помощью спиральных антенн можно излучать или принимать линейно поляризованные электромагнитные волны. Для этого используют группу из двух спиральных антенн с противоположной намоткой (т. е. если одна антенна имеет правостороннюю намотку, то вторая антенна имеет левостороннюю намотку). При этом если эти две антенны располагаются рядом друг с другом в горизонтальной плоскости, то поляризация поля горизонтальная, а если они располагаются одна над другой в вертикальной плоскости, то поляризация поля вертикальная. В случае, если обе спиральные антенны имеют одну и ту же намотку, то поляризация поля остается круговой, но параллельное соединение двух спиральных антенн дает очень удобное с точки зрения согласования антенны с линией передачи входное сопротивление (65-70 ом
). В этом случае становится возможным без включения дополнительных трансформирующих устройств непосредственно питать антенну при помощи обычного коаксиального кабеля. По сравнению с антенной «волновой канал», имеющей равное усиление со спиральной антенной, последняя занимает несколько меньше места и, кроме того, обладает полосой пропускания, значительно превосходящей полосу пропускания антенны «волновой канал».

Согласование входного сопротивления спиральной антенны с волновым сопротивлением линии передачи удобнее всего осуществлять с помощью коаксиального четвертьволнового трансформатора, сопротивление которого рассчитывается по известной формуле $$Z_{тр}=sqrt{Z_Acdot{Z}}.$$

Если положить входное сопротивление спиральной антенны Z
A равным 125 ом
и потребовать согласования этого сопротивления с коаксиальным кабелем, имеющим волновое сопротивление 60 ом
, то волновое сопротивление такого концентрического четвертьволнового трансформатора должно быть равно: $$Z_{тр}=sqrt{125cdot{60}}=sqrt{7500}=86,6 ом.$$

Из графика рис. 1-25 видно, что концентрическая линия имеет волновое сопротивление 87 ом,
когда отношение внешнего диаметра внутреннего проводника к внутреннему диаметру наружного проводника равно 1: 4,4.

На рис. 11-5 показана практическая конструкция оформления четвертьволнового трансформатора со всеми необходимыми размерами.

Общая длина согласующего устройства с учетом коэффициента укорочения равна 0,24λ.

На рис. 11-6 показана спиральная антенна, рассчитанная на диапазон 2 м
. Размеры спиральной антенны для диапазона 70 см
обозначены в скобках. В данном случае диаметр рефлектора был выбран равным 1λ. Разумеется, диаметр рефлектора может быть уменьшен до 0,62λ без изменения всех остальных размеров антенны.

Для изготовления спирали особенно подходит 10-мм
дюралевый прут, обычно применяемый для громоотводов, так как его очень легко сгибать. Спираль укрепляется на деревянных планках, а вся антенна в точке ее центра тяжести крепится к деревянной несущей мачте.

На рис. 11-7 изображена спиральная антенна, выполненная радиолюбителем DL
6MH.

На частотах выше 300 МГц и выше широкое применение находят цилиндрические спиральные антенны бегущей волны. Один из вариантов исполнения спиральной антенны приведён на рис.1. Она представляет собой спираль диаметром D
и шагом намотки S
, и металлического рефлектора, выполненного в виде диска или квадрата с размером ≈2D
.

В зависимости от геометрических параметров (электрической длины периметра витка с
и электрической длины шага спирали S
) спиральной антенны, в ней могут возбуждаться различные типы волн (моды). Наибольшее значение на характер излучения антенны оказывает фазовое соотношение между соседними витками спирали.

Нас интересует волна Т1
(рис.2), для которой характерно отличие на 360 градусов фазы токов на соседних витках.

Волна Т1
образуется при электрической длине периметра витка, близкой к длине волны λ
, при этом спиральная антенна работает в режиме осевого излучения (максимум излучения совпадает с осью спирали).

Оптимальные размеры спиральной антенны:

• Диаметр витка D=λ/π
  
• Шаг спирали S=0,25λ
  
• Угол спирали α=12°
  

Входное сопротивление антенн, при условии 12°≤α≤15°
, 0,75λλ
и количестве витков n>3
равно:

RА
≈140·с/λ
(ом)

Ширина основного лепестка диаграммы направленности по уровню половинной мощности:

θ0,5
=52
·λ/с
·√nS/
λ
(градусов)

На рис.3 изображён результат расчёта диаграммы направленности спиральной антенны в вертикальной и горизонтальной плоскости с помощью программы MMANA .

Рис.3 Диаграмма направленности спиральной антенны.

Цилиндрические спиральные антенны, работающие в режиме волны Т1
имеют круговую поляризацию. При приёме сигнала антенной с линейной поляризацией (вертикальной или горизонтальной) сигнал будет ослаблен на 3дБ (в два раза). Чтобы этого избежать, можно использовать систему из двух спиральных антенн с противоположным направлением намотки спирали и питаемых синфазно, расположенных на расстоянии 0,5 λ или 1,5 λ (рис.4).

Входное сопротивление такой антенной системы будет равно 67,6 ома, что хорошо согласуется с волновым сопротивлением коаксиального кабеля (КСВ 1,1 и 1,35 для 75 и 50 омного кабеля соответственно). Волновое сопротивление однопроводной линии (рис.5) участка ab
должно соответствовать входному сопротивлению спиральной антенны (≈140ом). Для этого необходимо выдержать соотношение e/d
равным ≈2,75.

Для согласования одиночной антенны или антенной системы, состоящей из трёх и более антенн в данном случае можно использовать экспоненциальный согласующий трансформатор, конструктивно выполненный в виде полосковой линии (рис.6). У экспоненциальной линии волновое сопротивление изменяется вдоль её длины по закону:

Z 0 (x)=Z 01 e bx ,
где

Z 01
— волновое сопротивление линии на входе

Z 0 (x)
— волновое сопротивление линии в сечении, расположенном на расстоянии х
от её начала

b
— параметр, показывающий скорость изменения волнового сопротивления линии

В зависимости от КСВ и известного отношения Z02
/Z01
волновых сопротивлений в конце и в начале линии её минимальную длину расчитывают по формуле:

,
где ;

На рис.7 изображён экспоненциальный согласующий трансформатор, расчитаный на согласование сопротивлений 140 ом и 50 ом на частоте 2450 МГц при КСВ 1,2. Расстояние e
равно 7 мм, диэлектрик — воздух (ε=1), толщина материала d
1 мм.

Благодаря высокому коэффициенту усиления и стабильности электрических параметров, ввиду невысокой чувствительности к внешним факторам и отклонениям в геометрии, цилиндрические спиральные антенны могут найти широкое применение в системах связи и безопасности для организации дальней связи.

Литература

Сазонов Д.М. Антенны и устройства СВЧ.

Беньковский З., Липинский Э. Любительские антенны КВ и УКВ.

Уронов Л.Г.

ООО «ТехноСфера», 2011 г.

Использование: в антенной технике. Сущность изобретения: даны соотношения для определения диаметра проводника токопроводящей однозаходной цилиндрической спирали, числа ее витков, угла намотки и длины витка. 1 з. п. ф-лы, 3 ил. 1 табл.

Изобретение относится к антенной технике, а конкретно, к цилиндрическим спиральным многовитковым антеннам с эллиптической и круговой поляризацией излучения и может быть использовано в системах космической связи метрового, дециметрового и сантиметрового диапазонов длин волн, в частности, в отражателях зеркальных радиотелескопов, в фазированных антенных решетках и т.п. Современный уровень техники в данной области характеризуется широким использованием цилиндрических спиральных антенн осевого излучения. Классическим техническим решением в данной области является цилиндрическая спиральная антенна осевого излучения, состоящая из активной цилиндрической спирали, расположенной над металлическим экраном (см. Антенны и устройства СВЧ. Расчет и проектирование антенных решеток и излучающих элементов. Под ред. профессора Д. И.Воскресенского. М. Советское радио, 1972, с.241, рис. 9.5б). В такой антенне преобладает волна тока типа Т 1 , фазовая скорость которой меньше скорости света. В указанной антенне диаметр диска экрана принимают равным (0,9-11), а диаметр провода спирали (0,03-0,05) ср, где ср средняя длина волны заданного диапазона (см. упомянутый источник, с.256). Ширина диаграммы направленности антенны в силу указанных конструктивных особенностей и особенности распространения бегущей волны тока, рассчитанная по уровню половинной мощности (см. там же, с.248) обычно не превышает 60 о, что сужает область качественного приема-передачи сигналов, например, облучателей зеркальных антенн. Известные цилиндрические спиральные антенны, как правило, рассчитываются с учетом вышеприведенных рекомендаций, что накладывает указанные ограничения. Так известна спиральная антенна, содержащая однозаходную цилиндрическую спираль, установленную над металлическим экраном, коаксиальный волновод, внешний проводник которого соединен с экраном, а внутренний с началом однозаходной цилиндрической спирали (см. а.с. СССР N 1246196, кл. H 01 Q 11/88, опублик. 23.07.86). Имеющаяся в известной антенне опорная диэлектрическая труба с изменяющейся толщиной замедляет и уменьшает интенсивности бегущих волн тока, препятствуя тем самым увеличению ширины диаграммы направленности. А предлагаемый выбор традиционных соотношений для расчета конструкции, в частности, диаметра проводника спирали, не обеспечивают возможности существенного увеличения ширины диаграммы направленности. В известной спиральной антенне, содержащей активную спираль, соединенную с фидером и расположенную над металлическим экраном (см. а.с. СССР N 1626294, кл. H 01 Q 3/24, опублик. 7.02.92), возможно незначительное изменение, в том числе и увеличение, ширины диаграммы направленности (ДН) антенны за счет нагрева активного диэлектрика и изменения его диэлектрической проницаемости. Однако использование нагревающей диэлектрик токами низкой частоты спирали с одной стороны усложняет конструкцию антенны, а с другой приводит к искажению ДН, увеличению уровня боковых лепестков. Возможности расширения ДН при этом незначительны, поскольку выбор конструктивных элементов основан на традиционных подходах, а изменение диэлектрической проницаемости не может быть осуществлено в широких пределах, причем данный параметр не является определяющим для конструкции и ее характеристик, в частности, ширины ДН. Известно, что ширина ДН по уровню половинной мощности при фиксированной длине волны определяется в основном длиной витка спирали и шагом цилиндрической спирали (см. например, упомянутую книгу под ред. Д.И.Воскресенского, с. 248). Влияние других конструктивных параметров цилиндрической спирали, в частности, толщины проводника слабо исследовано. Предполагается, что проводник должен быть достаточно тонким, чтобы не учитывалось влияние его толщины на расчетные соотношения, и в то же время проводник должен быть жестким и прочным, чтобы не нарушать целостность конструкции, сохранять ее форму и прочность. Так в статье К. К. С.Джемвала и других «Анализ конструкции спиральных антенн с оптимизированным усилением для полосы частот в Х-диапазоне» рекомендуется диаметр проводника спирали выбирать равным 0,017), где -длина волны (см. K.K.S.Jamwal and Renu Vakil. Design analysis of gain-optimizedhelix antennas for X-band freguencies. // Microwave Jornal, 1985, september, р. 177-183). Для многовитковых спиральных цилиндрических антенн дециметрового диапазона минимальный диаметр проводника в долях длины волны может быть выбран 0,005 . Цилиндрическая спиральная антенна, в которой используется проводник указанной толщины, выполнена в виде цилиндрической спирали, подключенной к питающему фидеру и размещенной над отражающим экраном. Минимальный рекомендуемый диаметр проводника спирали является решающим признаком при выборе указанной цилиндрической спиральной антенны в качестве прототипа. Известная цилиндрическая спиральная антенна является многовитковой с числом витков N больше 6 (6N15), и углом намотки (подъема витка) , изменяющемся в пределах 12 о 15 о, при длине витка, близкой к и является антенной осевого излучения. Проведенный в статье анализ известной антенны свидетельствует о том, что ширина ее ДН не превышает 60 о. При этом форма диаграммы направленности существенно отличается от секторного типа, близкого по виду к диаграмме направленности изотропного излучателя, что в ряде случаев предпочтительней в технике связи. Данным техническим решением впервые решена и поставлена задача создания цилиндрической спиральной антенны осевого излучения с круговой и эллиптической поляризацией излучения за счет использования сверхтонких проводников в цилиндрической спирали. Основной технический результат достигаемый от использования предлагаемого решения заключается в увеличении ширины ДН антенны по уровню половинной мощности. Дополнительный технический результат предлагаемой антенны заключается в получении ДН секторного вида, т.е. близкой по форме переднего фронта к диаграмме направленности изотропного излучателя. Достижение основного технического результата обеспечивается тем, что цилиндрическая спиральная антенна, содержащая токопроводящую однозаходную цилиндрическую спираль, соединенную с питающим фидером и расположенную над отражающим экраном, имеет максимальный поперечный диаметр проводника d спирали, удовлетворяющий соотношению110 -7 d110 -4 ,где — длина волны. Достижение дополнительного технического результата обеспечивается тем, что цилиндрическая спиральная антенна имеет следующие параметры: 3N8,13 o 14,5 o ,0,95L 1,1, 110 -6 d110 -5 где d, N, , L соответственно диаметр проводника, число витков, угол намотки, длина витков цилиндрической спирали, а длина волны. В предлагаемой цилиндрической спиральной антенне реализован режим осевого излучения с эллиптической поляризацией излучения при достижении максимально широкой диаграммы направленности. Впервые теоретически и экспериментально установлено, что использование сверхтонких проводников цилиндрической спирали позволяет существенно увеличить ширину ДН по половинной мощности в диапазоне длин волн от метрового до сантиметрового включительно. Установлено, что для многовитковых цилиндрических спиралей с числом витков не менее 3, рассчитанных для длины волны тока типа Т 1 использование сверхтонких проводников с диаметром 110 -4 и менее приводит к расширению ДН антенны. Причем для диапазона 3N15,12 o 15 o ДН сохраняет осевой вид без существенных искажений формы. Для крайних значений N(N 1 =3,N к =15),( 1 =12 o , к =15 о) и L 1 ширина ДН по сравнению с прототипом увеличивается на 25-40% а изменение при этом L от 0,7 до 1,4 изменяет ширину ДН на 10-12% Приводимая таблица иллюстрирует изменение ширины ДН цилиндрической антенны по уровню половинной мощности 2 0,5 для N 38, d=1314,5 o ; L (0,951,1) от диаметра d проводника цилиндрической спирали, выраженного в долях длины волны, при этом коэффициент эллиптичности излучения не менее 0,5. На фиг.1 схематически изображена предлагаемая цилиндрическая спиральная антенна; на фиг. 2 диаграмма направленности антенны в сферической системе координат (кривая 1) при N 6, = 14 о, L=1,d=110 -5 на фиг.3 зависимость коэффициента эллиптичности от угла наблюдения (кривая 2) в декартовой системе координат для антенны с указанными на фиг.2 параметрами. Следует иметь в виду, что сектораня форма диаграммы направленности, изображенная на фиг. 2 сохраняется для параметров N,, L, d, приведенных в таблице в диапазоне диаметров d=(110 -5 110 -6) При других значениях d происходит искривление фронта ДН и вытягивание его вдоль оси. Предлагаемая цилиндрическая спиральная антенна (см. фиг.1) содержит однозаходную цилиндрическую спираль 1 из металлического проводника диаметром d= (110 -4 -110 -7), соединенную с центральным проводником питающего фидера 2, металлический экран 3, гальванически связанный с обмоткой фидера. Проводник с целью сохранения жесткости конструкции приклеен к диэлектрическому цилиндрическому радиопрозрачному каркасу (не показан). Предлагаемая антенна работает следующим образом. В запитываемой через фидер 2 цилиндрической спирали возбуждается бегущая волна тока типа Т 1 спадающей амплитуды. Амплитуда бегущей волны тока до конца второго витка равномерно уменьшается примерно в 2,5 раза, а области от конца второго витка до 0,5 от конца спирали уменьшается примерно в 3 раза. На расстоянии 0,5 от конца спирали возникает стоячая волна, амплитуда которой не превосходит амплитуду тока на конце второго витка. При этом вдоль всего проводника цилиндрической спирали от точки возбуждения до 0,5 от свободного конца волна тока распространяется с фазовой скоростью, почти равной скорости света. Бегущая волна тока и стоячая волна тока излучают электромагнитные волны, которые, складываясь в дальней зоне, формируют диаграмму направленности антенны. Благодаря спадающему характеру и распространению бегущей волны тока со скоростью света происходит формирование более широкой ДН, в частности ДН секторного вида. Согласно известным условиям Хансена-Вудъярда (см. например, Уолтер К. Х. Антенны бегущей волны. Под ред. А.Ф.Чаплина, М. Энергия, 1970, с.448) для формирования остронаправленного излучения необходимо, чтобы в антенне бегущей волны существовала замедленная волна, т.е. присутствовал набег фаз. А в предлагаемом случае это условие не выполняется, поскольку в ЦС вдоль сверхтонкого проводника распространяется волна с фазовой скоростью, почти равной скорости света. Это и приводит при определенном соотношении параметров антенны к формированию ДН в виде сектора с почти равномерным излучением. Экспериментально предлагаемая цилиндрическая спиральная антенна проверена для ср 1,5 м. Величина металлического экрана при этом составляла 1,1 ср. Широкополосность полученной антенны 10%

На частотах выше 300 МГц и выше широкое применение находят цилиндрические спиральные антенны бегущей волны. Один из вариантов исполнения спиральной антенны приведён на рис.1. Она представляет собой спираль диаметром D
и шагом намотки S
, и металлического рефлектора, выполненного в виде диска или квадрата с размером ≈2D
.

В зависимости от геометрических параметров (электрической длины периметра витка с
и электрической длины шага спирали S
) спиральной антенны, в ней могут возбуждаться различные типы волн (моды). Наибольшее значение на характер излучения антенны оказывает фазовое соотношение между соседними витками спирали.

Нас интересует волна Т1
(рис.2), для которой характерно отличие на 360 градусов фазы токов на соседних витках.

Волна Т1
образуется при электрической длине периметра витка, близкой к длине волны λ
, при этом спиральная антенна работает в режиме осевого излучения (максимум излучения совпадает с осью спирали).

Оптимальные размеры спиральной антенны:

• Диаметр витка D=λ/π
  
• Шаг спирали S=0,25λ
  
• Угол спирали α=12°
  

Входное сопротивление антенн, при условии 12°≤α≤15°
, 0,75λλ
и количестве витков n>3
равно:

RА
≈140·с/λ
(ом)

Ширина основного лепестка диаграммы направленности по уровню половинной мощности:

θ0,5
=52
·λ/с
·√nS/
λ
(градусов)

На рис.3 изображён результат расчёта диаграммы направленности спиральной антенны в вертикальной и горизонтальной плоскости с помощью программы MMANA .

Рис.3 Диаграмма направленности спиральной антенны.

Цилиндрические спиральные антенны, работающие в режиме волны Т1
имеют круговую поляризацию. При приёме сигнала антенной с линейной поляризацией (вертикальной или горизонтальной) сигнал будет ослаблен на 3дБ (в два раза). Чтобы этого избежать, можно использовать систему из двух спиральных антенн с противоположным направлением намотки спирали и питаемых синфазно, расположенных на расстоянии 0,5 λ или 1,5 λ (рис.4).

Входное сопротивление такой антенной системы будет равно 67,6 ома, что хорошо согласуется с волновым сопротивлением коаксиального кабеля (КСВ 1,1 и 1,35 для 75 и 50 омного кабеля соответственно). Волновое сопротивление однопроводной линии (рис.5) участка ab
должно соответствовать входному сопротивлению спиральной антенны (≈140ом). Для этого необходимо выдержать соотношение e/d
равным ≈2,75.

Для согласования одиночной антенны или антенной системы, состоящей из трёх и более антенн в данном случае можно использовать экспоненциальный согласующий трансформатор, конструктивно выполненный в виде полосковой линии (рис.6). У экспоненциальной линии волновое сопротивление изменяется вдоль её длины по закону:

Z 0 (x)=Z 01 e bx ,
где

Z 01
— волновое сопротивление линии на входе

Z 0 (x)
— волновое сопротивление линии в сечении, расположенном на расстоянии х
от её начала

b
— параметр, показывающий скорость изменения волнового сопротивления линии

В зависимости от КСВ и известного отношения Z02
/Z01
волновых сопротивлений в конце и в начале линии её минимальную длину расчитывают по формуле:

,
где ;

На рис.7 изображён экспоненциальный согласующий трансформатор, расчитаный на согласование сопротивлений 140 ом и 50 ом на частоте 2450 МГц при КСВ 1,2. Расстояние e
равно 7 мм, диэлектрик — воздух (ε=1), толщина материала d
1 мм.

Благодаря высокому коэффициенту усиления и стабильности электрических параметров, ввиду невысокой чувствительности к внешним факторам и отклонениям в геометрии, цилиндрические спиральные антенны могут найти широкое применение в системах связи и безопасности для организации дальней связи.

Литература

Сазонов Д.М. Антенны и устройства СВЧ.

Беньковский З., Липинский Э. Любительские антенны КВ и УКВ.

Уронов Л.Г.

ООО «ТехноСфера», 2011 г.

Этот тип антенн
хорошо подходит для дальнего приёма эфирного телевизионного цифрового сигнала. Подкупает
простота изделия, всего две основные детали: отражатель из снегоуборочной
лопаты и спираль из мотка силового провода. Ни одного паяного соединения, всё
на винтах и скрутке. Нет сложных
согласующих элементов. Тем не менее, коэффициент усиления конструкции достигает
более 10 дБ, что позволяет использовать её в некоторых случаях без усилителя.
Именно на эту антенну без усилителя я
принял за городом цифровой телевизионный сигнал.

Хочу напомнить, что
любая дециметровая антенна годится для цифрового канала вещания, разница будет
только в дальности приёма. Но не всякая
антенна обеспечит максимальный коэффициент усиления и согласования именно на нужной
частоте. Какая бы сложная антенна не была, она имеет провалы и пики усиления во
всём своём диапазоне принимаемых частот.

Именно
спиральные антенны следили за полётом первого космонавта Юрия Гагарина.Когда первые советские луноходы, ориентируя
спирали, бороздили поверхность Луны, я мечтал сделать такую же космическую
антенну.

Нет ничего хуже
незавершенных дел. За основу выбираю самую простую из всех типов спиральных
антенн. Это однозаходная, спиральная, цилиндрическая (бывает ещё коническая),
регулярная, то есть с постоянным шагом намотки или одинаковым расстоянием между
витками. Таким образом, уже название антенны говорит о её конструкции. Именно
такую конструкцию впервые предложилKraus
J
.D
.

«Helical
beam
antenna
». – «Electronics
»,
1947 год. V
20, N
4. Р. 109.

Рекомендую для
радиолюбителей лучшую настольную книгу «Антенны»,
издание 11, том 2. Автор Карл Ротхаммель.
В книге собрано много
практического материала почти всем видам антенн. Характеристики, параметры,
практические расчёты, рекомендации.

Из этого издания я привожу характеристики
спиральной антенны.

Необходимо узнать на
какой частоте в вашем регионе идёт цифровое вещание и значение этой частоты
перевести в метры. Длина волны в метрах = 300 / F
(частота в МГц).

Для московских частот
вещания двух цифровых пакетов, я выбрал среднюю частоту 522 МГц, что
соответствует длине волны лямбда 57 см.
В этом случае диаметр витка равен D
= 17,7 см, расстояние между витками
13,7 см, расстояние от экрана до витка 7,4 см, а ширина экрана должна уложиться
в 35 см.

В
качестве экрана (отражателя) мне потребовалась неправильная снегоуборочная
лопата из красивой блестящей нержавейки, постоянно гнущейся под тяжестью снега.
Практика показывает, что отражатель не обязательно должен быть круглым, а
делать сторону квадрата более двух
диаметров витка спирали нет смысла.Спираль
я сделал из сетевого силового провода диаметром около 2 мм, используя одну
изего жил, не снимая с неё изоляцию,
так как она прозрачна для радиоволн, а медная проволока не окисляется в ней под
воздействием внешней среды. На практике толщина провода оказалась почти в 5 раз
меньше теоретической, вот почему диапазон антенны получился узким. В дециметровом
диапазоне антенна примет хорошо только несколько телевизионных станций
аналогового вещания, тем не менее, два цифровых пакета, распложённых рядом по
частоте вполне уместятся в полосе её усиления. Ещё потребуется 75-Омный коаксиальный кабель с
разъёмом. Не рекомендую сильно увлекаться длиной кабеля, особенно если антенна
без усилителя, так как в его каждом метре теряется от 0,5 до 1 дБ усиления и
длинному кабелю потребуется согласующее устройство. В своей конструкции я
использовал 3-и метра кабеля.

Всего-то дел, намотать спираль, подсоединить к
проводнику спирали кабель и прикрепить всё это к полотну лопаты. Но
диэлектрического цилиндра нужного диаметра для фиксации провода спирали у меня
не оказалось, и поэтому в качестве каркаса я использовал рейки и лист сухой
фанеры, перенеся на неё размеры антенны с эскиза. Было бы круче, если бы
использовались черенки от лопат вместо
реек и фанеры, но я собирал только макет, и мне было удобно сделать всё на
фанере. Когда обечайка стала обволакиваться проводом, самоделка была похожа на
корпус летательного аппарата. Со стороны это выглядело менее безобидно, если бы
я стал гнуть витки из медной трубки, как хотел раньше. Как я уже говорил, такую
антенну удобно спрятать под конёк дома с крышей из мягкой кровли, андулина или
шифера, прозрачной для радиоволн.

Для проверки антенны я использовал комнату
мансарды, где с помощью лестницы приподнял самоделку поближе к потолку. В этом
месте раньше работала Место испытание тоже. Владимирская
область, 90 км на восток от Останкино. Теперь здесь работает спиральная антенна
без усилителя. Она «видит» телецентр через: вагонку, пергамин, 10 см
базальтовой ваты, доску обрешётки, фанеру OSB
, подстилочный ковёр, чешую мягкой кровли и сгусток гвоздей
разной длины.Остаётся закрепить её ещё
выше, под конёк дома или разобрать, ведь это всего только макет.

Для улучшения
параметров антенны не помешает применить согласующее устройство –
трансформатор, обеспечивающий переход с сопротивления антенны равного 180 Ом на коаксиальный кабель
с сопротивлением 75 Ом. Это пластинка из тонкой меди в виде треугольника,
расширяющегося к экрану. Место крепления пластинки и её размеры я подобрал
экспериментальным путём, применив две пластмассовые прищепки. В домашних
условиях это легко сделать с помощью телевизора, спустив антенну на более
низкий уровень, при котором изображение будет «заснеженным». Необходимо двигать,
поворачивая пластинку, и на слух, по уменьшению уровня шума в аудио канале при
приёме аналогового сигнала, близкого по частоте к цифровому пакету, определить
её местоположение. После чего запаять.

Несмотря на нелепость
формы у этой антенны есть преимущество. Она без усилителя, который после
разрядов молний часто вылетает. На практике два раза усилители выходили из
строя во время грозы у наружных антенн, расположенных в 30-и метрах от столба
воздушной электропроводки, в который попадали молнии. У антенны расположенной
под крышей дома, в шести метрах от столба-разрядника, случаи выхода усилителя
из строя не зарегистрированы.

Может выйти из строя
блок питания самого усилителя, так как он, как правило, всегда под напряжением и ресурс его ограничен.

Ещё одно преимущество
в том, что дальность этой антенны с усилителем будет больше, на сколько, проверьте
сами.

Дополнение. Изменение конструкции антенны.

В этом году (2015) я
решил доработать самодельную конструкцию спиральной антенны, используя вместо
провода металлопластиковую трубку (металлопласт) диаметром 16 мм. Ранее
собранные антенны уже прошли аналогичную операцию и заметно оживились.
Претерпела оздоровление и спиральная антенна, но не обольщайтесь, прирост
уровня сигнала составил только 10
процентов, а качество сигнала осталось на том же стопроцентном уровне.

Давно хотел сделать
антенну, используя в качестве материала трубку. Останавливала схожесть с
самогонным аппаратом и высокая себестоимость. Но вот материал найден и уже
испытан на простых антеннах. Это легко
гнущаяся трубка из высококачественного алюминия, обтянутого со всех сторон
пластиком, продаётся на всех строительных рынках для прокладки водопровода.

Экономический

расчёт антенны.

Этот сложный расчёт мне пришлось проделать, зайдя
в магазин «Всё для дома», на самой окраине Подмосковья и увидев металлопласт по
цене 45 руб. Длина волны, частоты вещания,
длина круга, число витков, усиление антенны….

4 метра выпалил я на кассе, подведя итог экономической
части проекта. Себестоимость антенны не должна превысить минимальную акцизную
стоимость бутылки водки.

Расчёт антенны.

Чисто по
экономическим соображениям получилось 6,5 витков, на полвитка меньше предыдущей
проволочной самоделки. Так же между витками я взял расстояние равное четвёртой
части длины волны. Аналогичным образом подсчитал длину одного витка, но по
практическим соображениям, уже имея опыт по изготовлению простых петлевых антенн, скорректировал зависимость металлопласта от частоты, сократил
длину витка на 1,5 см. Так же подсчитал диаметр оправки, поделив скорректированную длину витка на 3,14. С учётом толщины трубки
диаметр оправки взял на 8 мм меньше.

Регулировка.

Она заключалась в
измерении КСВ (коэффициента стоячей волны) . Первоначально
я измерил старую самоделку. Странно, но прибор заявлял об отличном согласовании
с 50 Ом нагрузкой (КСВ = 1,5). С доработанной антенной тоже всё совпало,
правда, при запитке с края полотна. Но конструктивно, уже впоследствии, я
задействовал кабель по центру и КСВ упал до 2. Очень полезным оказался
простенький самодельный КСВ-метр, совмещённый с самодельным генератором,
настроенным на цифровые частоты вещания. С его помощью я смог не только
определить КСВ антенны, но и проверить её работоспособность, когда каждый виток
реагировал на подносимую крышку от кастрюльки качанием стрелки микроамперметра.

Итоги.

Изменение конструкции
добавило прирост усиления на 10 процентов, и это при том, что в антенне на
пол витка меньше. В целом она принимает программы в дециметровом диапазоне,
работая в аналоговом режиме, не хуже антенны типа «волновой канал» (Уда – Яги),
включающей в себя 12 директоров и
усилитель с заявленным усилением не менее 26 дБ. Обе антенны расположены в одинаковых условиях
на одном уровне от земли. Разница лишь в том, что работа покупной антенны, при
приёме эфирного цифрового сигнала, зависит от погоды и времени дня, симулируя
ухудшение прохождения радиоволн характерным крякающим звуком и зависанием
телевизионных картинок, а то и полным отсутствием изображения. Радиоприём с самодельной антенной всегда
постоянен.

Но в целом я остался
недоволен данной конструкцией, поскольку ожидал от неё нечто большего, исключительно
исходя из её габаритов и затраченных средств. Сравнивая эту спиральную антенну
с предыдущей конструкцией ,
состоящую всего из двух
фазируемых колец идентичного диаметра, сделанную из того же материала, я не
нашёл существенного выигрыша, сравнивая их по уровням приёма.

Два фазированных кольца и шесть закрученных в спираль, дают усиление
в теории 6 дБ и 10 дБ. Два кольца на открытом воздухе и 6,5 колец под крышей,
на одинаковом уровне от земли и при практическом одинаковом уровне усиления в процентах. Может крыша и
съела разницу в 4 дБ, а может реально трудно заметить эту разницу? В тоже время
не выставлять же этот змеевик на улицу, открывая этим тему для лишних
разговоров.

Упал ли я духом?
Нет! Радиолюбительство — источник удовольствия. Займитесь
радиолюбительством, ведь это интересно. Возможно, результат у вас будет лучшим.

Скорее всего, я ещё
вернусь к этой спиральной антенне, ведь
не заснула же она, кода антенна «волновой канал» перестала принимать эфир.

Этот тип антенн
хорошо подходит для дальнего приёма эфирного телевизионного цифрового сигнала. Подкупает
простота изделия, всего две основные детали: отражатель из снегоуборочной
лопаты и спираль из мотка силового провода. Ни одного паяного соединения, всё
на винтах и скрутке. Нет сложных
согласующих элементов. Тем не менее, коэффициент усиления конструкции достигает
более 10 дБ, что позволяет использовать её в некоторых случаях без усилителя.
Именно на эту антенну без усилителя я
принял за городом цифровой телевизионный сигнал.

Хочу напомнить, что
любая дециметровая антенна годится для цифрового канала вещания, разница будет
только в дальности приёма. Но не всякая
антенна обеспечит максимальный коэффициент усиления и согласования именно на нужной
частоте. Какая бы сложная антенна не была, она имеет провалы и пики усиления во
всём своём диапазоне принимаемых частот.

Именно
спиральные антенны следили за полётом первого космонавта Юрия Гагарина.Когда первые советские луноходы, ориентируя
спирали, бороздили поверхность Луны, я мечтал сделать такую же космическую
антенну.

Нет ничего хуже
незавершенных дел. За основу выбираю самую простую из всех типов спиральных
антенн. Это однозаходная, спиральная, цилиндрическая (бывает ещё коническая),
регулярная, то есть с постоянным шагом намотки или одинаковым расстоянием между
витками. Таким образом, уже название антенны говорит о её конструкции. Именно
такую конструкцию впервые предложилKraus
J
.D
.

«Helical
beam
antenna
». – «Electronics
»,
1947 год. V
20, N
4. Р. 109.

Рекомендую для
радиолюбителей лучшую настольную книгу «Антенны»,
издание 11, том 2. Автор Карл Ротхаммель.
В книге собрано много
практического материала почти всем видам антенн. Характеристики, параметры,
практические расчёты, рекомендации.

Из этого издания я привожу характеристики
спиральной антенны.

Необходимо узнать на
какой частоте в вашем регионе идёт цифровое вещание и значение этой частоты
перевести в метры. Длина волны в метрах = 300 / F
(частота в МГц).

Для московских частот
вещания двух цифровых пакетов, я выбрал среднюю частоту 522 МГц, что
соответствует длине волны лямбда 57 см.
В этом случае диаметр витка равен D
= 17,7 см, расстояние между витками
13,7 см, расстояние от экрана до витка 7,4 см, а ширина экрана должна уложиться
в 35 см.

В
качестве экрана (отражателя) мне потребовалась неправильная снегоуборочная
лопата из красивой блестящей нержавейки, постоянно гнущейся под тяжестью снега.
Практика показывает, что отражатель не обязательно должен быть круглым, а
делать сторону квадрата более двух
диаметров витка спирали нет смысла.Спираль
я сделал из сетевого силового провода диаметром около 2 мм, используя одну
изего жил, не снимая с неё изоляцию,
так как она прозрачна для радиоволн, а медная проволока не окисляется в ней под
воздействием внешней среды. На практике толщина провода оказалась почти в 5 раз
меньше теоретической, вот почему диапазон антенны получился узким. В дециметровом
диапазоне антенна примет хорошо только несколько телевизионных станций
аналогового вещания, тем не менее, два цифровых пакета, распложённых рядом по
частоте вполне уместятся в полосе её усиления. Ещё потребуется 75-Омный коаксиальный кабель с
разъёмом. Не рекомендую сильно увлекаться длиной кабеля, особенно если антенна
без усилителя, так как в его каждом метре теряется от 0,5 до 1 дБ усиления и
длинному кабелю потребуется согласующее устройство. В своей конструкции я
использовал 3-и метра кабеля.

Всего-то дел, намотать спираль, подсоединить к
проводнику спирали кабель и прикрепить всё это к полотну лопаты. Но
диэлектрического цилиндра нужного диаметра для фиксации провода спирали у меня
не оказалось, и поэтому в качестве каркаса я использовал рейки и лист сухой
фанеры, перенеся на неё размеры антенны с эскиза. Было бы круче, если бы
использовались черенки от лопат вместо
реек и фанеры, но я собирал только макет, и мне было удобно сделать всё на
фанере. Когда обечайка стала обволакиваться проводом, самоделка была похожа на
корпус летательного аппарата. Со стороны это выглядело менее безобидно, если бы
я стал гнуть витки из медной трубки, как хотел раньше. Как я уже говорил, такую
антенну удобно спрятать под конёк дома с крышей из мягкой кровли, андулина или
шифера, прозрачной для радиоволн.

Для проверки антенны я использовал комнату
мансарды, где с помощью лестницы приподнял самоделку поближе к потолку. В этом
месте раньше работала фазированная рамка с усилителем 35 дБ и с трудом покупная комнатная антенна с усилителем 30 дБ. Место испытание тоже. Владимирская
область, 90 км на восток от Останкино. Теперь здесь работает спиральная антенна
без усилителя. Она «видит» телецентр через: вагонку, пергамин, 10 см
базальтовой ваты, доску обрешётки, фанеру OSB
, подстилочный ковёр, чешую мягкой кровли и сгусток гвоздей
разной длины.Остаётся закрепить её ещё
выше, под конёк дома или разобрать, ведь это всего только макет.

Для улучшения
параметров антенны не помешает применить согласующее устройство –
трансформатор, обеспечивающий переход с сопротивления антенны равного 180 Ом на коаксиальный кабель
с сопротивлением 75 Ом. Это пластинка из тонкой меди в виде треугольника,
расширяющегося к экрану. Место крепления пластинки и её размеры я подобрал
экспериментальным путём, применив две пластмассовые прищепки. В домашних
условиях это легко сделать с помощью телевизора, спустив антенну на более
низкий уровень, при котором изображение будет «заснеженным». Необходимо двигать,
поворачивая пластинку, и на слух, по уменьшению уровня шума в аудио канале при
приёме аналогового сигнала, близкого по частоте к цифровому пакету, определить
её местоположение. После чего запаять.

Несмотря на нелепость
формы у этой антенны есть преимущество. Она без усилителя, который после
разрядов молний часто вылетает. На практике два раза усилители выходили из
строя во время грозы у наружных антенн, расположенных в 30-и метрах от столба
воздушной электропроводки, в который попадали молнии. У антенны расположенной
под крышей дома, в шести метрах от столба-разрядника, случаи выхода усилителя
из строя не зарегистрированы.

Может выйти из строя
блок питания самого усилителя, так как он, как правило, всегда под напряжением и ресурс его ограничен.

Ещё одно преимущество
в том, что дальность этой антенны с усилителем будет больше, на сколько, проверьте
сами.

Дополнение. Изменение конструкции антенны.

В этом году (2015) я
решил доработать самодельную конструкцию спиральной антенны, используя вместо
провода металлопластиковую трубку (металлопласт) диаметром 16 мм. Ранее
собранные антенны уже прошли аналогичную операцию и заметно оживились.
Претерпела оздоровление и спиральная антенна, но не обольщайтесь, прирост
уровня сигнала составил только 10
процентов, а качество сигнала осталось на том же стопроцентном уровне.

Давно хотел сделать
антенну, используя в качестве материала трубку. Останавливала схожесть с
самогонным аппаратом и высокая себестоимость. Но вот материал найден и уже
испытан на простых антеннах. Это легко
гнущаяся трубка из высококачественного алюминия, обтянутого со всех сторон
пластиком, продаётся на всех строительных рынках для прокладки водопровода.

Экономический

расчёт антенны.

Этот сложный расчёт мне пришлось проделать, зайдя
в магазин «Всё для дома», на самой окраине Подмосковья и увидев металлопласт по
цене 45 руб. Длина волны, частоты вещания,
длина круга, число витков, усиление антенны….

4 метра выпалил я на кассе, подведя итог экономической
части проекта. Себестоимость антенны не должна превысить минимальную акцизную
стоимость бутылки водки.

Расчёт антенны.

Чисто по
экономическим соображениям получилось 6,5 витков, на полвитка меньше предыдущей
проволочной самоделки. Так же между витками я взял расстояние равное четвёртой
части длины волны. Аналогичным образом подсчитал длину одного витка, но по
практическим соображениям, уже имея опыт по изготовлению простых петлевых антенн, скорректировал зависимость металлопласта от частоты, сократил
длину витка на 1,5 см. Так же подсчитал диаметр оправки, поделив скорректированную длину витка на 3,14. С учётом толщины трубки
диаметр оправки взял на 8 мм меньше.

Регулировка.

Она заключалась в
измерении КСВ (коэффициента стоячей волны) самодельным КСВ-метром . Первоначально
я измерил старую самоделку. Странно, но прибор заявлял об отличном согласовании
с 50 Ом нагрузкой (КСВ = 1,5). С доработанной антенной тоже всё совпало,
правда, при запитке с края полотна. Но конструктивно, уже впоследствии, я
задействовал кабель по центру и КСВ упал до 2. Очень полезным оказался
простенький самодельный КСВ-метр, совмещённый с самодельным генератором,
настроенным на цифровые частоты вещания. С его помощью я смог не только
определить КСВ антенны, но и проверить её работоспособность, когда каждый виток
реагировал на подносимую крышку от кастрюльки качанием стрелки микроамперметра.

Итоги.

Изменение конструкции
добавило прирост усиления на 10 процентов, и это при том, что в антенне на
пол витка меньше. В целом она принимает программы в дециметровом диапазоне,
работая в аналоговом режиме, не хуже антенны типа «волновой канал» (Уда – Яги),
включающей в себя 12 директоров и
усилитель с заявленным усилением не менее 26 дБ. Обе антенны расположены в одинаковых условиях
на одном уровне от земли. Разница лишь в том, что работа покупной антенны, при
приёме эфирного цифрового сигнала, зависит от погоды и времени дня, симулируя
ухудшение прохождения радиоволн характерным крякающим звуком и зависанием
телевизионных картинок, а то и полным отсутствием изображения. Радиоприём с самодельной антенной всегда
постоянен.

Но в целом я остался
недоволен данной конструкцией, поскольку ожидал от неё нечто большего, исключительно
исходя из её габаритов и затраченных средств. Сравнивая эту спиральную антенну
с предыдущей конструкцией самодельной антенной для приёма эфирного цифрового телевидения ,
состоящую всего из двух
фазируемых колец идентичного диаметра, сделанную из того же материала, я не
нашёл существенного выигрыша, сравнивая их по уровням приёма.

Два фазированных кольца и шесть закрученных в спираль, дают усиление
в теории 6 дБ и 10 дБ. Два кольца на открытом воздухе и 6,5 колец под крышей,
на одинаковом уровне от земли и при практическом одинаковом уровне усиления в процентах. Может крыша и
съела разницу в 4 дБ, а может реально трудно заметить эту разницу? В тоже время
не выставлять же этот змеевик на улицу, открывая этим тему для лишних
разговоров.

Упал ли я духом?
Нет! Радиолюбительство — источник удовольствия. Займитесь
радиолюбительством, ведь это интересно. Возможно, результат у вас будет лучшим.

Скорее всего, я ещё
вернусь к этой спиральной антенне, ведь
не заснула же она, кода антенна «волновой канал» перестала принимать эфир.

Считается, что спиральная антенна характеризуется круговой поляризацией, но мнение ошибочно. В действительности структура витков такова, что принимаются волны и с линейной поляризацией. Это удобно, когда присутствует возможность работать на любой структуре волны. И спиральные антенны используются как облучатель зеркал на спутнике. Для радиолюбителей недостаток в том, что волна с линейной поляризацией ослабляется на три децибела, как известно, в радио и телевещании другого не используется. В стране спиральный облучатель уместен лишь для ловли НТВ+ со спутника, там метод не используется. Ряд специальных применений указанных антенн обсуждать не станем. Впрочем, запросы по теме встречаются в сети. Кому пригодится спиральная антенна, свитая из проволоки и одетая на кусок трубы, ответить не беремся, даже в сборнике работ радиолюбителей этот класс изделий отсутствует напрочь.

Как собрать спиральную антенну

Спиральная антенная напоминает инфракрасный обогреватель специфической конструкции. В СССР военные заводы выпускали приборы бытового назначения. Отсюда сходство параболических тарелок и обогревателей. Для сборки понадобится узнать диаметр и шаг намотки проволоки, количество витков. Из материалов понадобятся:

1. Стальной лист для экрана, произвольной толщины, чтобы не гнулся от ветра и прочих коллизий.
2. Отрез проволоки, чтобы хватило намотать витки с запасом.
3. Питающий кабель: для телевидения 75 Ом, для радио 50 Ом.
4. Труба пластиковая нужного диаметра.

Спиральные антенны относятся к классу бегущей волны, сопротивление устройств велико, чтобы, правильно рассчитав устройство, подключить без согласования. Сначала размечается труба, с запасом, чтобы удалось воткнуть в экран и приклеить. Вдоль оси (лучше с двух сторон) размечается шаг намотки. В будущем риски используются для выравнивания. Отступите спереди пару-тройку сантиметров, начинайте работать маркером. Обратите внимание, что с обратной стороны виток смещается ровно на полшага.

Спираль наматывается на трубу без учета шага, с нужным числом витков. В дальнейшем, начиная с первой риски, нужно растянуть проволоку правильным образом. Чтобы не происходило смещения в дальнейшем, следует правильное положение зафиксировать каплями клея. Примерно по три-четыре на виток. Тем временем изготовим экран.

Выбирайте квадрат со стороной порядка пяти диаметров трубы намотки. Нет разницы, какова толщина стали, выдерживайте прочностные характеристики. В собранном виде экран перпендикулярен трубе.

Для электрической сборки следует в области окончания спирали (основание трубы) просверлить отверстие и проволоку пропустить внутрь. За экраном в боковине проделываем дополнительную дыру, куда пропускаем оплетку питающего кабель. Электрически центральная жила соединяется со спиралью, экран фидера с экраном антенны. Образуется конструкция для приема и передачи волн. Труба со стальным экраном соединяются клеем-герметиком по уголку, чтобы обеспечить строгую перпендикулярность деталей. Ключевые моменты:

• Спираль и экран изготавливаются из проводящего материала, к примеру, меди.
• Труба из диэлектрика.

Расчет спиральной антенны

Спиральные антенны хороши способностью ловить любой тип волны, используемый в наземном вещании. Однако для ловли радио следует ось направить вверх, экран же расположится горизонтально. Устройству присущи ярко выраженные направленные свойства, не ждите, что получится охватить ряд вышек из одной точки. Не так просто. Диаграмма направленности зависит от габаритов спиральной антенны и сильно:

1. Если длина витка много меньше длины волны, преобладает боковое излучение, поперек оси антенны. Причем поляризация не круговая.
2. В идеальном случае длина витка укладывается в рамки 0,75 — 1,3 длины волны. В этом случае наблюдаем главный лепесток диаграммы направленности, смотрящий вперед. Разумеется, необходим экран.
3. Если длина спирали больше 1,5 длины волны, образуется два лепестка, направленных в переднюю полуплоскость. Точнее говоря, получается нечто, напоминающее конусную поверхность.

Косвенно (по второму пункту) читатели уже составили представление о диапазоне. В два раза полосу расширим, применяя не цилиндрическую, а конусную спираль (коническая спиральная антенна). Рекомендуем онлайн калькулятор на сайте http://aerial.dxham.ru/onlajn-raschety/raschety-antenn/raschet-spiralnoj-antenny. Здесь предлагается задать частоту, шаг намотки спирали и длину излучателя:

• От длины намотки спирали зависит ширина главного лепестка диаграммы направленности. Варьируйте число витков и наблюдайте за параметром (находится в низу страницы калькулятора). Едва приметно меняется диаметр намотки спирали. Этому нет объяснения, создателям калькулятора виднее. Разумеется, понадобится больше меди, что отражается в соответствующих параметрах.
• Добавим, что с увеличением длины растет и усиление. Это типичный эффект: сужается лепесток – растет усиление. Площадь диаграммы направленности — величина постоянная. Как говорил Ломоносов, если в одном месте чего прибудет, в другом непременно убыть должно. Заметьте, что с ростом витков едва приметно падает ширина полосы пропускания.
• От шага намотки зависит усиление: чем больше цифра, тем ниже усиление, тем уже диаграмма направленности. На наш взгляд это ошибка авторов, потому что выходит, что выгоднее мотать плотно. Вдобавок проволоки уйдет меньше. Показаны исключительно преимущества, на практике подобное выглядит сомнительно.

Из полезных свойств этого онлайн калькулятора хотелось бы отметить расчет минимального размера экрана. А насчет шага уточните в справочниках, чем и займемся. Кстати, любопытен факт, что по умолчанию на сайте сразу стоит частота WiFi 2,45 ГГц. Здесь сегодня спиральные антенны часто применяются.

Нашли: усиление зависит только от числа витков. Шаг намотки рекомендуется выбирать 0,22 – 0,24 длины волны. На сайте это значение задаем в широких пределах. Предлагаем читателям выбрать шаг, варьируя число витков. Случается, что в отдельных калькуляторах встречаются ошибки, точной информацией владеет лишь веб-программист.

Кстати, в новом источнике сведения приведены, что экран размещается позади спирали на расстоянии 0,12 длины волны. При этом добавляется, что если диаметр экрана выбирается равным 0,8 длины волны и более, сторона квадрата еще больше: 1,1 λ. Ситуация не настолько очевидна, но представьте, что круг обязан вписаться внутрь — все встает на места.

Что касается согласования, сопротивление спиральной антенны сильно зависит от толщины проволоки и с ростом уменьшается. Возможно добиться цифры, равной 75 и даже 50 Ом. В данном случае согласования не требуется, что упрощает эксплуатацию. На высоких частотах это работает. К примеру, волновое сопротивление станет равным 75 Ом при толщине проволоки 5% длины волны. Получая 50 Ом, следует взять толщину проволоки 7% длины волны. Видите, что на частотах WiFi это реально, а значит, рассчитаем параметры так, избегая согласования.

Обратите внимание, в калькуляторе не дается возможности задать толщину провода, а с имеющимся волновое сопротивление равно 140 Ом. Вероятно, это профессиональная хитрость, по нашим сведениям кабель должен быть на 50 Ом на частотах WiFi. Зато легко проверить, выполняется ли зависимость от толщины провода. Приведем таблицу и сравним результат.

Таблица расчетов

Итак, частота составляет 2450 МГц, находим длину волны по простой формуле:

λ = 299 792 458 / 2450 000 000 = 0,1223 метра.

Находим нужный диаметр провода для сопротивления 140 Ом:

0,1223 х 0,02 = 2,45 мм, проверим, совпадает ли это с онлайн калькулятором! Смотрим и видим: 2,4. Ну, если учесть, что без округления получилось 2,447 мм, то будем считать, что два источника повторяют друг друга, а значит указаниям по выбору шага намотки (см. выше) можно поверить. На этом считаем, что самодельная спиральная антенна готова, а также найдем толщину проволоки, при которой сопротивление станет равным 50 Ом: получается 8,5 мм. Причём на указанной высокой частоте сложно обеспечить требуемые условия. Посему целью самостоятельно сделать спиральную антенну чаще задаются компьютерщики.

Что касается нестыковок в калькуляторе, проверяйте читаемую в интернете техническую информацию несколько раз. Считаем, что ответили на вопрос, что такое спиральная антенна, и как сделать спиральную антенну. Плюс конструкции в простоте изготовления, если патчи нужно просчитывать, согласовывать, и не факт, что получится, здесь имеется неплохое устройство, удовлетворяющее заданным условиям, отсеивающее массу помех. С обеих сторон (на прием и передачу) стоят одинаковые антенны, чтобы работать с круговой поляризацией, в противном случае результат станет загадочно-непредсказуемым. Спиральная антенна, собранная самостоятельно — реальность.

Спиральная антенна принадлежит к классу антенн с бегущей волной. Ее основной диапазон работы — дециметровый и сантиметровый. Она относится к классу поверхностных антенн. Главным ее элементом является спираль, подключенная к коаксиальной линии. Спираль создает диаграмму направленности в виде двух лепестков, излучаемых вдоль ее оси в разные стороны.

Спиральные антенны бывают цилиндрические, плоские и конические. Если необходимая ширина рабочего диапазона составляет 50% и меньше, то в антенне используется цилиндрическая винтовая линия. Коническая спираль увеличивает диапазон приема в два раза по сравнению с цилиндрической. А плоские дают уже двадцатикратное преимущество. Наибольшую популярность для приема в частотном диапазоне УКВ получила цилиндрическая радиоантенна с круговой поляризацией и большим коэффициентом усиления выходного сигнала.

Устройство антенны

Главной деталью антенны является свернутый в спираль проводник. Здесь применяется, как правило, медный, латунный или стальной провод. К нему подсоединен фидер. Он предназначен для передачи сигнала от спирали в сеть (приемник) и в обратном порядке (передатчик). Фидеры бывают открытого и закрытого типа. Фидеры открытого типа представляют собой неэкранированные волноводы. А закрытого типа имеют специальный экран от помех, что делает электромагнитное поле защищенным от внешнего воздействия. В зависимости от частоты сигнала, определяется следующая конструкция фидеров:

До 3 МГц: экранированные и неэкранированные проводные сети;

От 3 МГц до 3 ГГц: коаксиальные провода;

От 3ГГц до 300 ГГц: металлические и диэлектрические волноводы;

Свыше 300 ГГц: квазиоптические линии.

Еще одним элементом антенны стал отражатель. Его предназчение — фокусирование сигнала на спираль. Он изготавливается в основном из алюминия. Основанием для антенны служит каркас с маленькой диэлектрической проницаемостью, например, пенопласт или пластик.

Расчет основных размеров антенны

Расчет спиральной антенны начинается с определения основных размеров винтовой линии. Ими являются:

Количество витков n;

Угол подъема витка a;

Диаметр спирали D;

Шаг витка спирали S;

Диаметр отражателя 2D.

Первое, что надо понять при проектировании спиральной антенны, — она является резонатором (усилителем) волны. Ее особенностью стало высокое входное сопротивление.

От геометрических размеров контура усиления зависит тип волн, возбуждаемых в ней. Соседние витки спирали оказывают очень сильное влияние на характер излучения. Оптимальные соотношения:

D=λ/π, где λ-длина волны, π=3,14

Т.к. λ величина, изменяющаяся и зависящая от частоты, то в расчетах берутся средние значения этого показателя, рассчитанного по формулам:

λ min= c/f max; λ max= c/f min, где с=3×10 8 м/сек. (скорость света) и f max, f min — максимальный и минимальный параметр частоты сигнала.

λ ср=1/2(λ min+ λ max)

n= L/S, где L — общая длина антенны, определяющаяся по формуле:

L= (61˚/Ω) 2 λ ср, где Ω — коэффициент направленного действия антенны, зависящий от поляризации (берется из справочников).

Классификация по рабочему диапазону

По основному диапазону частот, приемо-передающие устройства бывают:

1. Узкополосные. Ширина диаграммы направленности и входное сопротивление сильно зависят от частоты. Это говорит о том, что антенна может работать без перенастройки только в узком спектре длины волны, примерно 10% относительной полосы частот.

2. Широкодиапазонные. Такие антенны могут работать в большом спектре частоты. Но их основные параметры (КНД, диаграмма направленности и т. д.) все-таки зависят от изменения длины волны, но не так сильно, как у узкополосных.

3. Частотнонезависимые. Считается, что здесь основные параметры не меняются при изменении частоты. В таких антеннах имеется активная область. Она имеет возможность перемещаться вдоль антенны, не меняя своих геометрических размеров, в зависимости от изменения длины волны.

Чаще всего встречаются спиральные антенны второго и третьего типа. Первый тип применяется, когда необходима повышенная «четкость» сигнала на определенной частоте.

Самостоятельное изготовление антенны

Промышленность предлагает большой выбор антенн. Разнообразие цен может варьировать от несколько сотен до несколько тысяч рублей. Существуют антенны для телевидения, спутникового приема, телефонии. Но можно изготовить спиральную антенну и своими руками. Это не так сложно. Особой популярностью пользуются спиральные антенны для Wi-Fi.

Они особо актуальны, когда необходимо усилить сигнал от роутера в каком-нибудь большом доме. Для этого понадобится медная проволока, сечением 2-3 мм 2 и длиной 120 см. Необходимо сделать 6 витков диаметром 45 мм. Для этого можно использовать трубку, соответствующего размера. Хорошо подходит черенок от лопаты (у него примерно такой же диаметр). Наматываем проволоку и получаем спираль с шестью витками. Оставшийся конец сгибаем таким образом, чтобы он ровно проходил через ось спирали, «повторяя» ее. Растягиваем винтовую часть, чтобы расстояние между витками находилось в пределах 28-30 мм. Затем приступаем к изготовлению отражателя.

Для этого подойдет кусок алюминия размером 15 × 15 см и толщиной 1,5 мм. Из этой заготовки делаем круг диаметром 120 мм, обрезая ненужные края. В центре круга просверливаем отверстие на 2 мм. Вставляем в него конец спирали и припаиваем обе детали друг к другу. Антенна готова. Теперь необходимо вывести провод излучения из модуля антенны роутера. И конец провода спаять с выходящим из отражателя концом антенны.

Особенности антенны на 433 МГц

В первую очередь, надо сказать, что радиоволны с частотой 433 МГц при своем распространении хорошо поглощаются землей и различными препятствиями. Для ее ретрансляции используются передатчики малой мощности. Как правило, такую частоту применяют различные охранные устройства. Она специально используется в России, с целью не создавать помехи в эфире. Спиральная антенна на 433 МГц требует большего коэффициента выходного сигнала.

Еще одной особенностью при использовании такой приемопередающей аппаратуры является то, что волны данного диапазона имеют возможность складывать фазы прямой и отраженной волны от поверхности. Это может привести либо к усилению сигнала, либо к его ослаблению. Из вышеизложенного можно сделать вывод, что выбор «лучшего» приема зависит от индивидуальной настройки положения антенны.

Самодельная антенна на 433 МГц

Спиральную антенну на 433 МГц своими руками изготовить просто. Она очень компактна. Для этого понадобится небольшой отрезок медного, латунного или стального провода. Можно применить и просто проволоку. Диаметр провода должен составлять 1 мм. Наматываем 17 витков на оправку диаметром 5 мм. Растягиваем винтовую линию, чтобы ее длина составила 30 мм. При этих размерах испытываем антенну на прием сигнала. Изменяя расстояние между витками, путем растяжения и сжатия спирали, добиваемся лучшего качества сигнала. Но надо знать, что такая антенна очень чувствительна к различным предметам, подносимым к ней близко.

Приемная антенна ДМВ

Спиральные антенны ДМВ необходимы для приема телевизионного сигнала. По своей конструкции они состоят из двух частей: отражатель и спираль.

Для спирали лучше применять медь — она имеет меньшее сопротивление и, следовательно, меньшую потерю сигнала. Формулы для ее расчета:

Общая длина спирали L=30000/f, где f- частота сигнала (МГц);

Шаг спирали S= 0,24 L;

Диаметр витка D=0,31/L;

Диаметр провода спирали d ≈ 0,01L;

Диаметр отражателя 0,8 nS, где n- количество витков;

Расстояние до экрана H= 0,2 L.

Коэффициент усиления:

K=10×lg(15(1/L)2nS/L)

Чашка отражателя изготавливается из алюминия.

Другие виды приемопередающей аппаратуры

Коническая и плоская спиральные антенны встречаются реже. Это связано с трудностью их изготовления, хотя они и имеют лучшие характеристики по диапазону передачи и приема сигнала. Излучение таких передатчиков формируется не всеми витками, а лишь теми, длина которых близка к длине волны.

В плоской антенне винтовая линия выполнена в виде свернутой в спираль двухпроводной линии. В этом случае соседние витки возбуждаются синфазно в режиме бегущей волны. Это приводит к тому, что создается поле излучения с круговой поляризацией в сторону оси антенны, позволяя создавать широкую полосу частот. Встречаются плоские антенны с так называемой спиралью Архимеда. Это сложная форма позволяет существенно увеличить частотный диапазон передачи от 0,8 до 21 ГГц.

Сравнение спиральных и узконаправленных антенн

Основное отличие спиральной антенны от направленной заключается в том, что она меньше размером. Это делает ее более легкой, что позволяет производить монтаж с меньшими физическими усилиями. Ее недостатком является более узкий диапазон частот приема и передачи. Также она имеет более узкую диаграмму направленности, что требует «поиска» лучшего положения в пространстве для удовлетворительного приема. Несомненное ее преимущество — простота конструкции. Большим плюсом является возможность настраивать антенну при помощи изменения шага витка и общей длины спирали.

Укороченная антенна

Для лучшего резонанса в антенне нужно, чтобы «вытянутая» длина спиральной части как можно ближе была к значению длины волны. Но она не должна быть меньше ¼ длины волны (λ). Таким образом, λ может доходить до 11 м. Это актуально для КВ-диапазона. В этом случае антенна будет слишком длинной, что неприемлемо. Одним из способов увеличить длину проводника является установка удлиняющей катушки у основания приемника. Еще один вариант — запитывание в цепь тракта тюнера. Его задача — согласование выходного сигнала передатчика радиостанций, с антенной на всех рабочих частотах. Если говорить понятным языком, то тюнер выступает в роли усилителя входящего сигнала с приемника. Такая схема применяется в автомобильных антеннах, где очень важен размер элемента, принимающего радиоволну.

Заключение

Спиральные антенны получили большую популярность во многих областях радиоэлектронных коммуникаций. Благодаря им осуществляется сотовая связь. Также их применяют в телевидении и даже в дальней космической радиосвязи. Одной из перспективных разработок по уменьшению габаритов антенны стало применение конусного рефлектора, позволяющего увеличить длину принимающей волны, по сравнению с обычным отражателем. Однако есть и недостаток, выраженный в уменьшении спектра рабочей частоты. Также интересным образцом является «двухзаходная» коническая спиральная антенна, позволяющая работать в широком спектре частот, благодаря формированию изотропной диафрагмы направленности. Это происходит потому, что линия питания в виде двухпроводного кабеля обеспечивает плавное изменение волнового сопротивления.

Цифровое телевидение вещается именно в диапазоне дециметровых волн. Поэтому использовать можно практически любую антенну ДМВ. Но мне понадобилась простая
, легкоповторяемая и крепкая антенна ДМВ
диапазона.
Такая чтобы ее можно было носить с собой, и при случае не жалко было отдать за небольшую сумму людям.

За основу была взята известная «восьмерка
«, с той разницей, что я использовал ее без отражателя.
Материал для полотна антенны можно взять любой токопроводящий, подходящего сечения. Это может быть медная или алюминиевая проволока толщиной от 1 до 5 мм, трубка, полоска, шина, уголок, профиль… Я взял медную проволоку диаметром 3 мм. Легко паять, легко гнуть при сборке, легко выровнять если погнулась.
Наружная сторона квадрата 14 см, внутренняя чуть меньше — 13 см за счет того что середина двух квадратов не сходится, около 2 см от угла до угла.

Итак если вы делаете антенну не из проволоки, то так и отмеряете — верхние стороны по 14 см, боковые по 13.

Итак. Отмеряем кусок общей длиной 112 см
и гнем проволоку. Первый участок 13 см + 1 см для петли (для прочности) . Второй и третий — по 14 см, четвертый и пяты — по 13 см, шестой и седьмой — по 14 см, и последний восьмой — 13 см + 1 см петля жесткости.

На двух концах зачищаем по 1.5 — 2 см, закручиваем две петли друг за друга, а после запаиваем место стыка. Это будет один контакт подключения кабеля. Через 2 см другой. Куда паять центральную жилу, куда оплетку, значения не имеет.

Расстояние между пайкам 2 см

Кабеля я взял около трех метров. В большинстве случаев хватает если делаете не для себя лично. Для себя отмеряете сколько нужно.

Кабель зачистил со стороны антенны на два сантиметра, к штеккеру — 1 см. Если штеккер такой как на фотографии. Можно брать любой, покрепче.

Зачистка кабеля

Штеккер зачистил надфилем и скальпелем.

После запайки оба места пайки заливаются клеем из пистолета. На штеккере, сначала горячий клей заливается на место пайки и в пластмассовый колпачок, с запасом, лишнее после можно убрать. Затем, пока не остыл клей все быстро собирается. Такой стык после зубами не разгрызешь. Надежно, в то же время эластично.

Пайка на самой антенне так же заливается клеем, но для жесткости конструкции берется каркас — любая крышка, коробка,…. Я взял крышку от 20-ти литровой бутыли для воды, коих у меня накопилось достаточное количество. Если делаете антенну как и я для массового производства, то материалы лучше сразу использовать распространенные, буквально валяющиеся под ногами для лучшей повторяемости антенны. Если антенна делается в единичном экземпляре для побыстрому склепать, то можно совсем ничего не заливать.

Получилась такая вот конструкция, которую можно прилепить где угодно — на карниз, на штору, на оконную раму. Для этого можно носить с собой кусок проволоки, пару саморезов, пару булавок…

Антенна в сборе

Если антенна помялась при переносе, она легко и без повреждений выравнивается. Это пожалуй самый главный ее плюс.
Такую конструкция я не всегда таскаю с собой, а только когда получаю конкретный заказ на подключение тюнера цифрового телевидения DVB-T2. Она легко умещается вместе с инструментом в моем рюкзаке.

Удобнее делать сразу несколько антенн одновременно. Занимает меньше времени.

Вот таким образом закрепил антенну мой друг, используя ее в качестве наружной. До вышки порядка 9 км. Прием уверенный несмотря на простоту антенны.

Сегодня делимся лайфхаками, как сделать ТВ-антенну своими руками. Антенна представляет собой устройство для излучения или для приема радиоволн. Бывают передающие, приемные и приемопередающие. Редакторы узнали, что нехитрую конструкцию можно сделать медной и латунной проволоки, медных трубок, проводов и даже из жестянок.

ТВ-антенна из жестяных банок

Антенну для телевизора можно сделать самому, из подручных материалов, даже из пустых пивных жестяных банок. Такой способ самый быстрый и простой. Можно сделать конструкцию из электродов и дисков. Максимальное количество каналов будет семь.

Понадобится:

1. жестяная банка;
2. штекер;
3. кабель для антенны;
4. шуруповерт;
5. липкая лента или изоляционная;
6. деревянный тремпель;
7. саморезы (2 шт).

Комнатная конструкция гарантирует уверенный прием аналогового сигнала в пределах города и без согласования для кабеля (при длине до 2 м).

Расстояние между банками:

где λ — длина волны. Диполей должно быть не более 3-4 штуки. Если их будет меньше, усиление будет несущественное, больше – будут проблемы с согласованием кабеля.

Качество сигнала заметно улучшится, если разместить из металлической сетки экран с тыльной части.

Расстояние между экраном и основной конструкцией:

Как изготовить конструкцию:

Как улучшить антенну?

Усилитель необходим, если транслятор находится далеко. С усилителем конструкция принимает сигнал надежнее, но вариант «сделай сам» тут может не сыграть.

Можно использовать магнит, на который будет наматываться несколько витков телевизионного кабеля (собирается и возле телевизора, и на антенне).

Если стоит вопрос, как усилить сигнал домашней конструкции, чтобы вместо 7 четко транслировались 20 каналов, необходимо:

• купить специальный предварительный усилитель ТВ-сигнала;
• найти место идеального приема сигнала;
• избавиться от помех, которые создают металлические предметы.

Как сделать быстро антенну:

Как собрать антенну для цифрового ТВ?

Самодельная конструкция должна быть:

1. аккуратно изготовлена с высокой степенью точности без потерь электромощности сигнала;
2. строго направлена по оси электромагнитной волны, исходящей от передающего центра;
3. нацелена по виду поляризации;
4. иметь защиту от побочных сигналов-помех такой же частоты, исходящих от любых источников: электродвигателей, радиопередатчиков, генераторов.

Как сделать самостоятельно антенну для цифрового ТВ (DVB T2):

Простая цифровая ТВ-антенна: какие есть варианты?

Для нее потребуется часть коаксиального кабеля с волновым сопротивлением на 75 Ом и штекер для подключения конструкции.

Алгоритм такой:

1. обычным ножом со свободного конца срезается внешняя оболочка;
2. длину брать с небольшим запасом, поскольку небольшой отрезок при наладке проще откусить, чем бежать за новым кабелем;
3. с этого участка кабеля снимается экранирующий слой, оголяется внутренняя жила и снимается изоляция;
4. вставить в разъем на приставке ТВ-сигнала гнездо штекера, проволоку оголенную внутренней жилы направляем поперек поступающей электромагнитной волны;
5. помнить о горизонтальной поляризации;
6. эфирная цифровая антенна должна быть закреплена на подоконнике либо кусочком скотча на стекле;
7. помехи и отраженные сигналы экранируются полоской фольги, расположенной от центральной жилы на небольшом удалении;

Разновидности антенн и какие из них можно сделать самому?

Есть «польская», «восьмерка» и «квадрат». Цифровые антенны для ТВ-тюнера и ТВ-приставки должны быть настроены на одну частоту.

ВАЖНО! И приставка, и тюнер должны уметь декодировать сигнал.

«Польская» антенна и цифровое ТВ

Она обеспечивает качественный и надежный прием аналогового телевидения (+ ДМВ), но совершенно непригодна для приема современного цифрового ТВ.

«Восьмерка»: алгоритм изготовления

Несложная конструкция для DVB T2, которую можно сделать из медной проволоки Ø 3 мм. Отражатель при этом не используется. Верхняя сторона сегментов — 14 см, боковая — 13 см.

Отмеряем проволоку длиной 112 см и начинаем сгибать:

1. 1-й сегмент сгибаем длиной 14 см (для антенны — 13 см и 1 см – для прочности петли);
2. 2-й и 3-ий, как 6 и 7 – 14 см;
3. 4-й и 5-й – 13 см;
4. 8-й – 14 см – 13 см и 1 см – с петлей прочности.

Петли зачищаем, закручиваем и спаиваем — они станут контактами для подключения кабеля. Для пайки кабель со стороны антенны зачищаем на 2 см и 1 см – со стороны штекера, места соединений герметизируются любым эластичным термоклеем.

Что такое «квадрат» и стоит ли за него браться самому?

Модификация конструкции «три квадрата» с 6 элементами и трансформатором, уверенно принимает цифровые и аналоговые каналы на расстоянии до 10 км прямой видимости.

• Двойной квадрат

За основной рамкой — рефлектор, сторона основной рамки — 0,254λ, сторона рефлектора — 0,278λ, расстояние между рамками — 0,089λ.

Еще один вариант двойного квадрата – два кольца.

Антенна-бабочка

Коротковолновая малогабаритная антенна, формой похожа на бабочку. Для ее изготовления необходима медная проволока Ø около 2 мм, для внешнего применения допускается и 4 мм, для домашнего – телевизионный обычный коаксиальный кабель 75 Ом.

Прямоугольная рамка из проволоки (длина и ширина):

1. для ТВ — 500х200 мм;
2. для Wi-fi (всенаправленная) и Bluetooth — 90х30 мм.

Перекручиваем рамку накрест и кусачками разрезаем так, чтобы сформировались два треугольника. Припаиваем коаксиальный кабель и закрепляем с помощью скобок (скотча) на диэлектрик эбонит, дерево или пластмассу.

Мощная телевизионная антенна: что я должен знать об этом?

Чтобы устройство функционировало, как обычная антенна, нужно улучшить ее принимающий контур.

Алгоритм:

1. покупаем оборудование для усиления сигнала;
2. подсоединяем к устройству, чтобы исключить помехи в сигнале;
3. заматываем с двух концов кабель изоляционной лентой;
4. делаем экран для качественного приема: своеобразная сетка из металла, которую изолируют от телевизора и фиксируют сзади приемника;
5. для экрана сойдет обычная металлическая сетка от обычного забора;
6. добавляем железные прутья и соединяем их симметрично с экраном для усиления сигнала (необходимо, чтобы вся конструкция была из одного вида металла, чтобы избежать окисления)$
7. в центре установки размещаем еще один усилитель и припаиваем к приемнику контакты.

ВАЖНО! Такая телевизионная конструкция устанавливается на крыше с ориентиром на ближайшую телевизионную вышку.

Универсальная конструкция

Необходимые инструменты и материалы:

• медный провод (длина 4 м, сечением 4 мм2);
• доска любой толщины, но шириной 7 см, длиной 55 см;
• паяльник;
• саморезы по дереву;
• рулетка или линейка;
• шуруповерт;
• простой карандаш.

Алгоритм:

1. медный провод разрезать на 8 частей, длина каждого — 37,5 см;
2. удалить изоляционный слой в средней части каждого из полученных частей провода;
3. отрезать еще 2 медных провода (по 22 см) и разделить их условно на 3 равные части;
4. в точках перегиба снимаем изоляционный слой;
5. проволоку сгибаем в подготовленных (оголенных) местах;
6. расстояние между концами сгибаемой напополам проволоки 7,5 см;
7. закрепить штекер, присоединить телевизионный кабель.

Как антенну для цифрового ТВ (DVB T2) сделать самостоятельно:

Логопериодическая (всеволновая) конструкция

Это собирающая линия с установленными на нее попеременно половинками диполей. Длина куска проволоки, формирующая полудиполь, будет равна λ/4.

ВАЖНО! Уличные конструкции, изготовленные своими руками, могут дать усиление до 25 дБ, около 12 дБ комнатные.

ЛПА — это идеальное устройство для приема как аналоговых сигналов, так и цифровых. Для расчета параметров необходимо знать значение показателя прогрессии (от 0,7 до 0,9) и величину угла раскрыва α (30-60°). Берем за основу пропорцию и рассчитываем нужные параметры:

τ=B2/B1=B3/B2=Bn/(B(n-1)) = A2/A1=A3/A2=An/(A(n-1))

Показатель усиления тем лучше, чем больше τ. Увеличить направленность может уменьшение угла α.

Расчет параметров:

1. определить значения В2 и А2;
2. рассчитать В1 и А1 и остальные параметры.

Какие бывают виды антенн? Домашняя простейшая самодельная антенна

Домашняя конструкция монтируется из медной или латунной проволоки. Алюминиевая не подходит, поскольку быстро окисляется.

Проволока очищается с двух концов от изоляционного материала, один конец крепится к трубе или батарее, противоположный — вставляется в телевизионный разъем. Усилителем нужных частот выступает труба, которая проходит через весь дом и выходит наверх. Сразу возникает сигнал, антенна ловит 5 каналов.

• Для квартиры с балконом

Берется проволока подлиннее, так как телевизор и зону балкона необходимо будет соединить. Проволоку с обеих сторон зачищают, один конец подсоединяют к телевизору в кабельное гнездо, а второй протягивают на балкон и прикрепляют к веревкам или струнам. Такая антенна дает покруче изображение, и каналов с ней больше.

Антенна для дачи

Стабильный прием сигнала на расстоянии до 30 км устанавливают пассивные конструкции и зимой, и летом. Для больших расстояний нужны конструкции помощнее, лучше с усилителем. Для холмистой местности и сверхдальнего приема антенну нужно поднимать выше, применяя для этого мачту.

Для классической конструкции для дачи потребуется:

1. проволока (Ø 1,5 мм) — из расчета — 1,5-2 м на антенну и 5-6 м на расстояние от конструкции до телевизора;
   2. внешняя часть из подготовленной проволоки (закрутить 1-1,5 м в кольцо, Ø от 356 мм до 450 мм);
2. внутренняя часть антенны (из проволоки сделать второе кольцо, размеры — 180 мм;
3. готовые кольца – основа будущей антенны — закрепляют на куске фанеры (можно и деревяшку), но чтобы дерево не перекрывало кольца и не болталось;
4. готовую конструкцию сориентировать кольцами в направлении источника сигнала, антенну поворачивать для поиска лучшего сигнала.

Антенна Харченко (биквадрат)

Это наружная зигзагообразная конструкция с рефлектором.

Z-антенная система с рефлектором обеспечивает те же параметры, что и
ЛП-антенна. Отличие состоит в главном лепестке – он в два раза по горизонтали длиннее, что позволяет ловить сигнал со всех направлений.

ДМВ-антенна изготавливается из медной трубки и листа алюминия толщиной 6 мм.

Автомобильная антенна: внутренняя и внешняя

• Внутренняя

Понадобится рамочное устройство, которое прокладывают сзади под уплотнителем стекла. В верхней части у нее зауженность, но габариты не те, что требуются при частоте 27 МГц. По этой причине по центру устанавливают конденсатор, с помощью которого выполняют настройку ТВ-антенны для авто в резонанс на необходимом канале.

ВАЖНО! Приемных частот несколько — 27 и 65 МГц, 28,2 и 68 МГц.

Алгоритм изготовления:

1. берем провод МГТФ 0,5, который прокладывают по краям заднего стекла в виде трапеции;
2. то же проделывают и с верхней частью;
3. полюса располагают так, чтобы легко было добавить провода для согласующего конденсатора;
4. для снятия сигнала используют кабель РК-50;
5. в центре заднего стекла фиксируют 5-25 ПФ, к которому строго вертикально направлены оба кабеля.

Универсальная компактная ТВ-антенна в машину:

• Внешняя

Для хорошего сигнала нужно закрепить пару телескопических антенн от радиоприемника. Корпус можно взять от польского устройства.

Рисунок 11 — Польская конструкция — основа для внутренней автоантенны

Подача питания на усилитель:

1. берем разъем для активной ТВ-антенны и припаиваем к нему провод;
2. кабель от ТВ-антенны пропускаем так, чтобы не пережать его;
3. прикручивается его к разъему;
4. провод, припаянный к разъему, подключается к выходу +12 на магнитоле для включения усилителя или активной антенны.

Существуют активные внутрисалонные комбинированные ТВ-антенны с внешними элементами для приема МВ/ДМВ.

Кроме вышеперечисленных, существуют метровая (скрещенные алюминиевые трубки) и фрактальная антенны.

Фрактальная Wi-fi-антенна своими руками:

ВАЖНО! Все рассказы об эффективной работе ртутной антенны — большое заблуждение. Науке неизвестно ни одного принципа, по которому ртутная антенна могла бы работать. Редакторы предупреждают, самостоятельное изготовление ртутной антенны — так себе идейка и опасная затея.

Что такое мультиплекс цифрового ТВ?

Цифровой мультиплекс – это комплект каналов одной частоты. Есть два мультиплекса: первый доступен во всех городах с цифровым ТВ, но для второго готовы еще не все вышки. Для установки понадобится приемник и антенна с поддержкой DVB T2.

Усвойте желающие настроить антенну на телевидение: цифровых вещиц природой не создано. Во Вселенной существуют аналоговые сигналы, мощность изменяется по квантовым состояниям электронов. Переходы настолько малы, что человеку кажутся непрерывными. Сигнал возможно представить определенным числом, помноженным на элементарную энергию. Хотим дать понять: природа цифрового сигнала в понимании человечества лишена, цифровая антенна самостоятельно не конструируется. Возможно изготовить антенну для приема аналогового сигнала, несущего цифровую информацию.

Антенны приема цифрового сигнала

Сегодня исключительно цифровое телевидение. Однако! Мультиплексы, где программы штампуются кадрами, содержат радиопередачи. Хотим пояснить: при нынешнем положении дел вещание радио сбилось вверх, захватив частоты FM-диапазона, телевидение полностью вытеснено в ДМВ. Объясняется особенностями современной жизни. Водитель хочет дорогой слушать радио, смотреть телевизор. Видели длинные антенны раций? 34 МГц. Сравните: I канал СССР вещал 50 МГц. Каждому на крыше иметь антенну два метра длиной, чтобы посмотреть центральный канал?

Просто смехотворно. В противоположность палкам антенны FM-ДМВ сравнительно малы. Легко умещаются на крыше. Облегчая страдания киноманов, каналы переносит одна частота. Картинка разбивается кадрами, получается, доступно немало программ при единственной настройке антенны. Удобно. Массу выгод технического решения увидим из явления, называемого сегодня цифровым мультиплексом. Антенну становится возможным точно нацелить на частоту приема (являющуюся тривиальным каналом ДМВ), чтобы смотреть передачи, слушать радио.

Для решения задачи конструируется некоторым представляющееся «самодельной цифровой антенной» устройство. Антенна обычная, – интересующимся типом добавим – линейная. Конструкция выбрана, благодаря малым габаритам. Выделена в цифровой передаче одна проблема…

Телевидение привыкло пользоваться горизонтальной поляризацией. Постигла участь цифровой мультиплекс. Получается, сигнал ловится тогда восхитительно, когда линия антенны перпендикулярна лучу приходящего сигнала. Нарушим правило, мощность начинает теряться, прием ухудшается.

Прием цифрового сигнала антенной

Желающие вести прием цифрового сигнала должны уяснить тип поляризации электромагнитного излучения. Отбросить спутниковое телевидение, вещающее кадрами, поляризация, как говорит Владимир Вольфович, горизонтальная однозначно. Тип сигнала принято ловить телевидением на полуволновой вибратор, выделяют сигнал двух типов:

1. Симметричный.
2. Несимметричный.

Поясним. Первый образован одинаковыми плечами, равными четверти длины волны. Суммарно получается половина длины волны. Сигнальная жила кабеля подсоединяется к одному плечу, экран — противоположному. Плеча в ряд образуют линию, разделены зазором 20 мм. Для согласования уравняйте сопротивления антенны и кабеля, потрудитесь симметрировать. Первое условие в идеале выполняется, второе на частотах ДМВ с уменьшением длины волны играет меньшее значение.

Чтобы сделать цифровую антенну самостоятельно, достаточно мачту снабдить несущей пластиной, приделать горизонтально-симметрично два проволочных плеча толщиной 3 мм, длиною четверть волны каждое.

Полученное устройство паяют на коаксиал волновым сопротивлением 75 Ом, как указано выше, длина кабеля снижения берется по возможности ниже, каждый метр съедает часть полезной мощности потерями. Играет роль только длина до первого усилительного каскада. Снабжая кровлю питанием, поставив покупной блок нужной частоту, бухту в углу, свернутую за телевизором, лишаем возможности портить прием. Эффект переусиления иной раз вводит неприятные визуальные эффекты, самым известным считают двоение изображения.

Возможен другой негатив. Сначала стоит попробовать антенну без усилителя. Прием никак не будет искажен лишней мощностью. Если наблюдаются неприятные побочные эффекты, стоит пробовать бороться за улучшение качества. Важно поточнее направить антенну. В городе ввиду эффекта многолучевости, в селе за счет отклонения направления движения волны от прямой линии точка выхода луча находится не там, куда указывает (согласно карте) компас. Следует слегка подвигать антенну, задавая верное направление, находя наилучшее положение.

Прием сигнала антенной

Полуволновой вибратор описанной выше конструкции на диаграмме направленности образует два главных лепестка. Разнесены на 180 градусов. Диаграмма направленности симметрична в горизонтальной плоскости. Следовательно, характеристики улучшим, поставив экран. Очевидное решение, нечасто увидим по простой причине: антенна обязана ловить широкий диапазон, сложно подобрать правильное расстояние. Для полуволнового вибратора экран не будет куском проводящего материала — пара отрезков провода, из которого сделаны плечи. Расстояние между ними не столь важно, не должно быть большим. Вполне достаточно 5-ти сантиметров вверх-вниз от плоскости нахождения плеч. Длина экрана превышает размах обоих, электрически располагается на оплетке кабеля.

Важность обретает расстояние меж экраном и полуволновым вибратором. Затрудняемся с правильным ответом, какая пропасть разделяет детали, для зигзагообразных рамочных антенн величина составляет 0,175 длины волны сигнала. Полагаем, любители вправе попробовать экспериментально подобрать нужное расстояние, профессионалы имеют шанс смоделировать систему MMANA. Первые получат приемлемый результат быстрее, вторые смогут заведомо предсказать итоговый расклад произвольной длины волны, что предпочтительнее. Моделирование антенн не входит в круг интересов авторов, люди увлеченные способны выложить готовый файл, сдобрив комментарии плодом технической мысли. Полагаем, расклад снизит величину помех.

Несимметричная цифровая антенна

Что касается несимметричного полуволнового вибратора, представляет одно плечо. Второе заменяется «землей» (бесконечная плоскость нулевого потенциала), на практике просто ничего в этом месте нет. Изготовление полуволнового несимметричного вибратора неоднократно показано форумами, порталом ВашТехник, сетью. Обычно антенна служит комнатным дополнением цифрового ресивера, который самостоятельно поймать боится. Чтобы сделать приспособление, вычисляется длина волны канала, делится на четыре. Вдоль отрезка зачищается экран кабеля, внутренняя изоляция сохраняется – не помешает приему.

На отогнутый на 90 градусов конец навинчивается F-коннектор, который вставляется в ресивер, гнездо телевизора (содержи приемная часть наземного цифрового телевидения нужное поколение микросхемы). Практически у всех современных плазменных панелей нужное внутри. Настройка займет время, частота канала известна. Нужно узнать цифру — посещаем сайт http://ртрс.рф, смотрим регион, звоним по нужному телефону. Принимаются запросы по e-mail. Разумеется, если регион лишен цифрового телевидения, никакой информации найти не удастся.

Приведенный сайт является официальным ресурсом государственного унитарного предприятия, на которое возложены задачи оцифровки пространства РФ. Спросите, логопериодическая цифровая антенна делается ли самостоятельно? Ответ – незачем. Логопериодическая антенна перекрывает большой диапазон, если хотите смотреть три московских мультиплекса, берите. Отбросив опаску, используйте антенну типа волновой канал, отличается от логопериодической несколько худшими диапазонными характеристиками, проще конструкцией. Методику изготовления обсуждали, провинции маловато смысла тратить время.

Читатели понимают: устройство цифровой антенны идентично привычной. Поляризация линейная горизонтальная, частота определена каналом. Принцип действия цифровой антенны аналогичен. Преобразование электромагнитной волны в ток внутри проводника. Особенность цифровых антенн — точно настроены на одну частоту. Конструкция получается простой, эффективной. Обещая качественный просмотр (без визуальных, звуковых помех). Естественно, телевизор, приставка должны декодировать сигнал.

Осталось попрощаться с читателями. Сегодня отрасль радиолюбительства уходит в прошлое, кто предскажет ожидающее человечество завтра…

Какую антенну выбрать для цифрового телевидения? Чем отличаются антенны? Как подать питание на активную антенну? Какая антенна лучше? Эти и другие вопросы на сайт

Всем привет! По роду деятельности мне очень плотно приходится сталкиваться с подключением и настройкой антенн для цифрового эфирного телевидения.

Поэтому, опираясь на полученный опыт, имею возможность поделится тем как выбрать антенну для цифрового телевидения и настроить dvb-t2 — бесплатные 20 каналов.

Быстрая навигация по статье

Какая антенна подойдёт для цифрового телевидения DVB-T2

С приходом цифрового эфирного телевидения у многих возникают вопросы связанные с выбором антенны для DVB-T2. Например!

• Можно ли использовать свою старую антенну, если таковая была?
• Подойдёт ли для этого антенна типа «Решётка»она же «Польская»
• Нужна ли мне антенна с усилителем или без него?
• если стоит вопрос о приобретении новой?
• Нужна ли разрекламированная антенна «Ключ к бесплатному телевидению»

Давайте для начала разберёмся, какие вообще бывают антенны.

Для приёма телевизионных сигналов используются антенны метрового (МВ) и дециметрового (ДМВ) диапазонов. Бывают антенны широкополосные, это «гибрид» когда в конструкции антенны используются элементы МВ и ДМВ диапазонов.

Эти антенны легко отличить друг от друга по размерам.

У МВ диапазона элементы более длинные. Всё согласно названию.

Так в антеннах МВ элементы приблизительно от полуметра до полутора метров в длину.

А элементы ДМВ антенны, в длину все го лишь примерно от 15 до 40 см.

Именно антенна ДМВ диапазона нужна для цифрового эфирного телевидения.

Антенна метрового диапазона (МВ)

Пример антенны дециметрового диапазона (ДМВ)

Антенна широкополосная, МВ и ДМВ диапазонов.

Антенна типа «решётка»

Широкополосная антенна «Колибри»

Итак — Для приёма цифрового эфирного телевидения нужна антенна дециметрового диапазона, т.е. антенна с короткими элементами. Или широкополосная.

Теперь вы можете оценить, подойдёт ли ваша старая антенна для приёма телевидения в формате DVB -T2 Открытым остаётся только вопрос её исправности и эффективности в вашей местности.

Кроме разделения по принимаемым диапазонам, антенны делятся так же на…

Комнатные и наружные (Внешние) — думаю здесь с применением всё понятно.

А ещё активные и пассивные — об этом чуть позже.

Ну вот, краткий экскурс в непростую тему эфирных антенн проведён. Продолжим…

Особенности распространения телевизионного сигнала

Расстояние на которое передаётся сигнала в ДМВ диапазоне, не отличается большой зоной покрытия. Оно гораздо меньше чем в метровом диапазоне.

Для примера:

Если вы пользовались радиоприёмником, то могли заметить, что вы не сможете поймать дальние зарубежные радиостанции в FM или УКВ диапазонах, а только те что рядом, местные.
Но зато, можно целую кучу зарубежного наловить в СВ или КВ диапазонах.

Всё потому, что средние и короткие волны, как и метровые распространяются на большие расстояния, а ультракороткие, подобно как и ДМВ, на небольшие.

Данный недостаток ДМВ диапазона для цифрового ТВ компенсируется расположением и количеством телевизионных передатчиков — по аналогии вышек сотовой связи, их много.

Так же имейте в виду, телевизионный сигнал прекрасно отражается от встретившихся на пути объектов.

Это позволяет вести приём передач когда нет возможности антенну направить в сторону телевышки. Или же имеются препятствия для прямого прохождения сигнала.

Осмотритесь! Нет ли возможности принимать сигнал отражённый?

Так что при правильном выборе антенны и её правильной установке, вы наверняка добьётесь успеха.

Что ещё нужно учитывать при выборе антенны

Условия приёма телевизионного сигнала очень отличаются в разных местах и эти условия необходимо учитывать при выборе антенны.

Вот некоторые факторы, от которых зависит то какую антенну вам нужно приобретать и как устанавливать.

1. Мощность телевизионного передатчика и
2. Рельефа местности — горы, низины, равнины.
3. Стоящие рядом и загораживающие антенну по направлению на вышку, высокие, густые деревья.
4. Застроенность высотными зданиями и ваше расположение по отношению к этим зданиям и вышке.
5. Этаж на котором вы живёте — чем выше, тем проще понадобится антенна.
6. Возможность или невозможность повернуть антенну в сторону передающей вышки.

Активная и пассивная антенны — в чём отличие?

Антенны любых видов могут быть так же активными или пассивными.

Пассивные антенны — это те которые усиливают сигнал только за счёт своей конструкции, без применения электронных усилителей, такие антенны применяют в зонах уверенного сигнала.

Активная антенна — в своей конструкции имеет усилитель, такая антенна нуждается в подключении к источнику питания.
Усилитель помогает поднять уровень принимаемого сигнала в зонах неуверенного приёма.

Как подключить питание на усилитель активной антенны, несколько способов

Усилители антенн питаются напряжением 12 или 5 вольт. Но в последнее время, всё больше, производители нацелены на производство антенн имеющих пяти вольтовое питание.

И этому есть причина! Такие антенны проще подключить тем, кто пользуется приставкой для DVB-T2.

Три способа подключения

А) Использовать специальный блок питания с сепаратором который выдаёт напряжение соответствующее вашему усилителю.

Цель сепаратора — разделить. Он пропускает напряжение на антенну, но не пропускает его в гнездо телевизора. Однако, при этом не возникает препятствий сигналу от усилителя антенны, поступающему в телевизор.

Б) Если применяется приставка DVB-T2. Напряжение 5 вольт можно подать прямо с приставки. Причём для любых усилителей и на 5 и на 12 вольт.

Для этого не нужен какой либо дополнительный провод, блок питания и прочее. Напряжение 5 вольт, с антенного гнезда приставки, прямо по антенному кабелю, пойдёт к усилителю.

Нужно только включить это питание непосредственно из меню приставки. Зайти в раздел настроек и найти пункт «Питание антенны ВКЛ- ВЫКЛ» выбрать ВКЛ, и выйти из меню (в различных моделях приставок названия этих пунктов могут отличаться)

В) Если у вас ЖК телевизор с уже встроенным тюнером DVB-T2 то кроме способа под литерой А) можно сделать следующее.

Придётся приобрести специальный переходник для питания усилителя от любого USB порта, в первую очередь рассматривается USB порт самого ЖК телевизора. Но можно подключится и к любому зарядному устройству с выходом USB

Какую выбрать антенну — рассмотрим примеры

Как вы поняли из всего сказанного выше, выбирая для себя антенну, нужно оценивать различные факторы.

Несколько примеров:

Расстояние до вышки 5-15 км

Вы живёте в городе где имеется передатчик сигнала DVB-T2. Или в населённом пункте, недалеко в 5-15 км от передатчика.

Скорее всего для вас подойдёт комнатная антенна, даже самая простая. Особенно, если вы живёте выше первого этажа.

А находясь не далеко от вышки, даже простого куска провода вместо антенны, может быт достаточно.

Учитывая распространённость вышек и довольно большое количество мест с уверенным сигналом, этим пользуются мошенники, предлагая различные, по сути

При описанных выше условиях, они будут неплохо работать.

Но учтите, количество каналов будет не более того которое транслирует телевышка в вашей местности! А никак не 100 и не 200 как обещает реклама.
Потому возникает вопрос, а нужно ли отваливать несколько сотен, а то и тысяч, за обычную комнатную антенну из рекламы?!

Вот несколько недорогих, компактных вариантов антенн, для условий где имеется хороший сигнал.

Комнатная антенна для мест с близким расположением к вышке.

Комнатная антенна для мест с близким расположением к вышке. Ещё вариант

Этот вариант, может работать в немного более сложных условиях чем предыдущие два, особенно версия с усилителем.

Комнатная антенна — особенности применения

Правильное место для комнатной антенны, это не то место где она будет хорошо смотреться и удобно стоять, это то место, где она будет хорошо принимать сигнал. И эти два обстоятельства — «смотреться» и «принимать» не всегда совпадают.

Потому как часто лучшим, а порою единственным местом где можно поймать сигнал, это место у окна выходящего в сторону телевышки. Принимайте это во внимание!

Для решения этой проблемы можно добавить кабель нужной длины и у некоторых антенн (например тех что на фото вверху) это не сложно.

Но есть комнатные антенны, которые имеют в своём корпусе встроенный блок питания. Они так же имеют сетевой шнур для подключения к розетке. Ну и конечно кабель для подключения к телевизору.

Это может показаться удобным, но увы это не всегда так.
Часто, место где антенна способна принимать ТВ сигнал, находится совсем не рядом с телевизором и розеткой, а например у окна.

И в таком случае, короткий сетевой шнур станет препятствием к тому что бы расположить антенну в правильном месте. Помимо кабеля придётся ещё и удлинитель тянуть. В общем куча проводов.

Вы живёте на расстоянии от телевышки примерно 25-30 или более км.

Конечно многое зависит от мощности передатчика.

Но в целом на расстоянии в 25 км достаточно небольшой наружной антенны. Как например тех что, изображены в самом начале этого поста, имеется в виду антенна ДМВ или широкополосная «Колибри».

В моей местности с расстояния 25 км по прямой видимости, на пассивную ДМВ антенну с длиной стрелы примерно 80 см идёт уверенный приём без необходимости поднимать антенну выше двух метров от земли.

Можно так же вести приём на хорошую активную, комнатную антенну.

В некоторых домах даже с первого этажа, если имеется окно по направлению к вышке или возможность принимать отражённый сигнал от соседних зданий.
Этаж выше второго значительно повышает вероятность успеха.

Есть простой принцип как определить мощность антенны — чем длиннее стрела антенны, тем больше коэффициент именно её собственного усиления, а не за счёт усилителя.

Антенна для сложных условий приёма сигнала

Например активная антенна фото которой ниже, в нашей местности вытягивает сигнал с расстояния в 60 и более км. Успешно применяется в самых трудных местах, в домах находящихся в сильной низине, её длина примерно 1,7 метра, но есть антенны и под 4 метра длины.

Кроме длинны, в трудных условиях или при сильной удалённости от телевышки играет важную роль наличие усилителя, т.е. антенна должна быть активной.

Есть варианты мощных антенн, где вместо одной стрелы используется сразу три, так способность антенны усиливать сигнал за счёт только конструкции сильно увеличивается.

А в тандеме с усилителем эта антенна становится очень мощной ловушкой для телевизионного сигнала.

Но впечатлившись этой антенкой, не спешите бежать за нею. Она нужна лишь при действительно очень, очень сложных условиях приёма.

В большинстве случаев достаточно других, гораздо более дешёвых вариантов. К тому же если в вашей местности сигнал и так сильный, то усилитель в антенне будет только мешать.

Здесь как раз тот случай когда кашу маслом можно испортить. Пример этому описан ниже.

Польская антенна решётка для цифрового телевидения

В некоторых случаях антенна «Решётка» может вполне успешно работать принимая цифровое телевидение. Особенно, если вы от передающей вышки находитесь не очень близко.

Не раз однако сталкивался с ситуацией, когда используя свою старую антенну — Полячку (Решётку) люди не могли добиться от неё сигнала цифрового вещания.

Либо вообще, либо сигнал периодически «отваливался» картинка сыпалась на кубики, наблюдалось подвисание изображения и звука. Мог пропадать один из пакетов цифрового телевидения, в то время как другой нормально работал.

Проблема этих явлений в переусилении сигнала.

Выход есть, рассмотрим варианты….

1) Иногда просто достаточно отключить блок питания антенны из розетки и всё. Но это помогает не всегда и тогда нужны более серьёзные меры.

2) Снизить напряжение питания усилителя используя регулируемый блок питания. Или подать питание непосредственно с приставки минуя сепаратор штатного блока питания антенны, установив обычный штекер.

3) Добраться до платы усилителя, той платки что стоит на самой антенне, и подключить всё без усилителя.

4) Выбросить эту старую полуразвалившуюся антенну и купить нормальную, ДМВ диапазона.

P.S. Новая, типа решётка.

Надеюсь эта статья будет кому-то полезной, оставляйте свои отзывы, комментарии, делитесь своим опытом.

P.S. Если приобретаете новую антенну, но не уверенны подойдёт ли она вам, спросите у местных продавцов занимающимися антеннами.

Бывает они неплохо осведомлены о том, какую антенну лучше взять ориентируясь именно по вашему месту проживания.

И договаривайтесь о возможности, если вдруг не подойдёт, поменять на антенну другого типа. По крайней мере в моём магазине это возможно.

Покупать хорошую антенну на дачу не всегда целесообразно. Особенно если она посещается время от времени. Дело не столько в затратах, сколько в том, что ее через некоторое время может не оказаться на месте. Поэтому многие предпочитают делать антенну для дачи самостоятельно. Затраты минимальные, качество неплохое. И самый важный момент — ТВ антенна своими руками может быть сделана за полчаса-час и потом, в случае необходимости, легко повторяется…

Цифровое телевидение в формате DVB-T2 передается в диапазоне ДМВ, причем цифровой сигнал или есть, или его нет. Если сигнал принимается, то картинка получается хорошего качества. В связи с этим. для приема цифрового телевидения подходит любая дециметровая антенна. Многим радиолюбителям знакома телеантенна, которую называют «зигзагообразная» или «восьмерка». Эта ТВ антенна своими руками собирается буквально за считанные минуты.

Для уменьшения количества помех сзади антенны ставят отражатель. Расстояние между антенной и отражателем подбирают экспериментально — по «чистоте» картинки


Можно на стекле прикрепить фольгу и получить неплохой сигнал….


Медная трубка или проволока — оптимальный вариант, хорошо гнется, легко пр

Делать ее очень просто, материал — любой токопроводящий металл: трубка, прут, проволока, полоса, уголок. Принимает она, несмотря на простоту, хорошо. Выглядит как два квадрата (ромба), соединенных между собой. В оригинале за квадратом располагается отражатель — для более уверенного приема сигнала. Но он больше нужен для аналоговых сигналов. Для приема цифрового телевидения вполне можно обойтись и без него или установить потом, если прием будет чересчур слабым.

Материалы

Оптимально для этой самодельной телеантенны подходит медная или алюминиевая проволока диаметром 2-5 мм. В этом случае сделать все можно буквально за час. Также можно использовать трубку, уголок, полосу из меди или алюминия, но надо будет какое-то приспособление чтобы выгнуть рамки нужной формы. Проволоку же можно гнуть молотком, закрепив ее в тисках.

Также потребуется коаксиальный антенный кабель требуемой длины, штекер подходящий к разъему на вашем телевизоре, какое-то крепление для самой антенны. Кабель можно брать с сопротивлением 75 Ом и 50 Ом (второй вариант хуже). Если делается ТВ антенна своими руками для установки на улице, обратите внимание на качество изоляции.

Крепление зависит от того, где вы собираетесь повесить самодельную антенну для цифрового телевидения. На верхних этажах можно попробовать использовать ее как домашнюю и повесить на шторы. Тогда нужны крупные булавки. На даче или если выносить самодельную телеантенну на крышу, надо будет крепить ее к шесту. Для этого случая ищите подходящие фиксаторы. Для работы еще понадобится паяльник, наждачная бумага и/или напильник, надфиль.

Нужен ли расчет

Для приема цифрового сигнала нет необходимости считать длину волны. Просто желательно сделать антенну более широкополосной — чтобы принимать как можно больше сигналов. Для этого в оригинальную конструкцию (на фото выше) внесены некоторые изменения (дальше по тексту).

При желании можете сделать расчет. Для этого надо узнать на какой волне транслируется сигнал, разделить на 4 и получить требуемую сторону квадрата. Чтобы получить требуемое расстояние между двумя частями антенны, делайте наружные стороны ромбов чуть длиннее, внутренние — короче.

Чертеж антенны «восьмерки» для приема цифрового ТВ

• Длина «внутренней» стороны прямоугольника (В2) — 13 см,
• «наружной» (В1) — 14 см.

За счет разницы длин образуется расстояние между квадратами (они соединяться не должны). Два крайних участка делают длиннее на 1 см — чтобы можно было свернуть петлю, к которой припаивается коаксиальный антенный кабель.

Изготовление рамки

Если посчитать все длины, получится 112 см. Отрезаем проволоку или тот материал, который у вас есть, берем пассатижи и линейку, начинаем гнуть. Углы должны быть под 90° или около того. С длинами сторон можно немного ошибаться — это не смертельно. Получается так:

• Первый участок — 13 см + 1 см на петлю. Петлю можно согнуть сразу.
• Два участка по 14 см.
• Два по 13 см, но с поворотом в противоположную сторону — это место перегиба на второй квадрат.
• Снова два по 14 см.
• Последний — 13 см + 1 см на петлю.

Собственно рамка антенны готова. Если все удалось сделать правильно, между двумя половинами в середине получилось расстояние 1,5-2 см. Могут быть небольшие расхождения. Далее петли и место перегиба зачищаем до чистого металла (обработать наждаком с мелким зерном), залудить. Две петли соединить, обжать пассатижами чтобы держались крепко.

Подготовка кабеля

Берем антенный кабель, осторожно зачищаем. Как это делать показано на пошаговом фото. Зачистить кабель надо с двух сторон. Один край будет крепиться к антенне. Тут зачищаем так, чтобы провод торчал на 2 см. Если получилось больше, лишнее (потом) можно будет отрезать. Экран (фольгу) и оплетку скрутить в жгут. Получилось два проводника. Один — центральная моножила кабеля, второй — скрученный из множества проводков оплетки. Оба нужны и их нужно залудить.

Ко второму краю подпаиваем штекер. Тут достаточно длины 1 см или около того. Также сформировать два проводника, залудить.

Штекер в тех местах, где будем проводить пайку, протереть спиртом или растворителем, зачистить наждаком (можно надфилем). На кабель надеть пластиковую часть штекера, теперь можно начинать пайку. К центральному выходу штекера припаиваем моножилу, к боковому — многожильную скрутку. Последнее — обжать захват вокруг изоляции.

Дальше можно просто накрутить пластиковый наконечник, в можно залить клеем или токонепроводящим герметиком (это важно). Пока клей/герметик не застыл, быстро собираем штекер (накручиваем пластиковую часть), убираем излишки состава. Так штекер будет почти вечным.

DVB-T2 ТВ антенна своими руками: сборка

Теперь осталось соединить кабель и рамку. Так как мы не привязывались к конкретному каналу, припаивать кабель будем к средней точке. Это увеличит широкополосность антенны — принимать будет больше каналов. Потому второй разделанный конец кабеля припаиваем к двум сторонам посередине (те, которые зачищали и лудили). Еще одно отличие от «оригинальной версии» — кабель не надо обводить по рамке и припаивать внизу. Это тоже расширит диапазон приема.

Собранную антенну можно проверить. Если прием нормальный, можно закончить сборку — залить герметиком места пайки. Если прием плохой, попробуйте для начала найти место, где ловится лучше. Если положительных изменений нет, можно попробовать заменить кабель. Для простоты эксперимента можно использовать обычную телефонную лапшу. Она стоит копейки. К ней припаять штекер и рамку. Попробовать с ней. Если «ловит» лучше — дело в плохом кабеле. В принципе, можно работать и на «лапше», но недолго — она быстро придет в негодность. Лучше, конечно, поставить нормальный антенный кабель.

Для защиты места соединения кабеля и рамки антенны от атмосферных воздействий, места пайки можно замотать обычной изолентой. Но это способ ненадежный. Если не забудете, можно перед пайкой надеть несколько термоусадочных трубок, чтобы с их помощью заизолировать. Но самый надежный способ — залить все клеем или герметиком (они не должны проводить ток). В качестве «корпуса» можно использовать крышки на 5-6 литровые баллоны с водой, обычные пластиковые крыши на банки и т.п. В нужных местах делаем углубления — чтобы рамка «улеглась» в них, не забываем про вывод кабеля. Заливаем герметизирующим составом, ждем пока схватится. Все, ТВ антенна своими руками для приема цифрового телевидения готова.

Самодельная антенна двойной и тройной квадрат

Это узкополосная антенна, которая используется если принимать надо слабый сигнал. Она может даже помочь, если более слабый сигнал «забивается» более мощным. Единственный недостаток — нужна точная ориентация на источник. Эту же конструкцию можно сделать чтобы принимать цифровое телевидение.

Можно сделать и пять рамок — для более уверенного приема


Красить или лакировать нежелательно — ухудшается прием. Такое возможно только в непосредственной близости с передатчиком

Достоинства этой конструкции — прием будет уверенным даже на значительном расстоянии от ретранслятора. Только надо будет конкретно узнать частоту вещания, выдержать размеры рамок и согласующего устройства.

Конструкция и материалы

Делают ее из трубок или проволоки:

• 1-5 ТВ канал МВ диапазона — трубки (медь, латунь, алюминий) диаметром 10-20 мм;
• 6-12 ТВ канал МВ диапазона — трубки (медь, латунь, алюминий) 8-15 мм;
• ДМВ диапазон — медная или латунная проволока диаметром 3-6 мм.

Антенна двойной квадрат представляет собой две рамки, соединенных двумя стрелами — верхней и нижней. Меньшая рамка — вибратор, большая — рефлектор. Антенна, состоящая из трех рамок дает больший коэффициент усиления. Третий, самый маленький, квадрат называется директор.

Верхняя стрела соединяет середины рамок, может быть сделана из металла. Нижняя — из изоляционного материала (текстолит, геттинакс, деревянная планка). Рамки должны устанавливаться так, чтобы их центры (точки пересечения диагоналей) находились на одной прямой. И направлена эта прямая должна быть на передатчик.

Активная рамка — вибратор — имеет разомкнутый контур. Ее концы прикручиваются к текстолитовой пластине размером 30*60 мм. Если сделаны рамки из трубки, края расплющивают, в ни проделывают отверстия и через них крепят нижнюю стрелу.

Мачта для этой антенны должна быть деревянной. Во всяком случае, верхняя ее часть. Причем деревянная часть должна начинаться на расстоянии не менее 1,5 метров от уровня рамок антенны.

Размеры

Все размеры для изготовления этой ТВ антенны своими руками приведены в таблицах. Первая таблица — для метрового диапазона, вторая — для дециметрового.

В трехрамочных антеннах расстояние между концами вибраторной (средней) рамки делают больше — 50 мм. Остальные размеры даны в таблицах.

Подключение активной рамки (вибратора) через короткозамкнутый шлейф

Так как рамка — симметричное устройство, а подключить ее надо к несимметричному коаксиальному антенному кабелю, необходимо согласующее устройство. В данном случае обычно используют симметритрующий короткозамкнутый шлейф. Его делают из отрезков антенного кабеля. Правый отрезок называют «шлейф», левый — «фидер». К месту соединения фидера и шлейфа крепится кабель, который идет к телевизору. Длинна отрезков выбирается исходя из длины волн принимаемого сигнала (смотрите таблицу).

Короткий отрезок провода (шлейф) разделывают с одного конца, удалив алюминиевый экран и скрутив оплетку в плотный жгут. Его центральный проводник можно срезать до изоляции, так как он не играет значения. Разделывают и фидер. Тут тоже удаляют алюминиевый экран и скручивают оплетку в жгут, но центральный проводник остается.

Дальнейшая сборка происходит так:

• Оплетку шлейфа и центральный проводник фидера припаиваются к левому концу активной рамки (вибратору).
• Оплетка фидера припаивается к правому концу вибратора.
• Нижний конец шлейфа (оплетку) соединяют с оплеткой фидера с помощью жесткой металлической перемычки (можно использовать проволоку, только убедиться в хорошем контакте с оплеткой). Кроме электрического соединения она еще задает расстояние между участками согласующего устройства. Вместо металлической перемычки можно закрутить в жгут оплетку нижней части шлейфа (снять изоляцию на этом участке, удалить экран, свернуть в жгут). Для обеспечения хорошего контакта жгуты спаять между собой легкоплавким припоем.
• Куски кабеля должны быть параллельны. Расстояние между ними — около 50 мм (возможны некоторые отклонения). Для фиксации расстояния используют фиксаторы из диэлектрического материала. Также можно прикрепить согласующее устройство к текстолитовой пластине, например.
• Кабель, идущий к телевизору припаивается к нижней части фидера. Оплетка соединяется с оплеткой, центральный проводник — с центральным проводником. Для уменьшения количества соединений фидер и кабель к телевизору можно сделать единым. Только в том месте, где должен заканчиваться фидер надо снять изоляцию чтобы можно было установить перемычку.

Это согласующее устройство позволяет избавиться от помех, расплывшегося контура, второго размытого изображения. Особенно оно пригодиться на большом расстоянии от передатчика, когда сигнал будет забиваться помехами.

Другой вариант тройного квадрата

Чтобы не подключать короткозамкнутый шлейф, вибратор антенны тройной квадрат делают удлиненным. В этом случае можно подключать кабель напрямую к рамке как показано на рисунке. Только высота, на которой припаивается антенный провод, определяется в каждом случае индивидуально. После сборки антенны проводят «испытания». Подключают кабель к телевизору, центральный проводник и оплетку передвигают вверх/вниз, добиваясь лучшего изображения. В том положении, где картинка будет наиболее четкой, припаивают отводы антенного кабеля, места пайки изолируют. Положение может быть любым — от нижней перемычки, до места перехода на рамку.

Иногда одна антенна не дает требуемого эффекта. Сигнал получается слабым изображение — черно-белым. В этом случае стандартное решение — установить усилитель телевизионного сигнала.

Самая проста антенна для дачи — из металлических банок

Для изготовления этой телевизионной антенны кроме кабеля нужны будут только две алюминиевых или жестяных банки да кусок деревянной планки или пластиковой трубы. Банки должны быть металлическими. Можно брать пивные алюминиевые, можно — жестяные. Главное условие — чтобы стенки были ровными (не ребристыми).

Банки промывают и высушивают. Конец коаксиального провода разделывают — скрутив жилы оплетки и очистив центральную жилу от изоляции получают два проводника. Их крепят к банкам. Если умеете , можно припаять. Нет — берете два маленьких самореза с плоскими шляпками (можно «блошки» для гипсокартона), на концах проводников скручиваете петлю, в нее продеваете саморез с установленной на нем шайбой, прикручиваете к банке. Только перед этим надо металл банки очистить — сняв налет при помощи наждачной бумаги с тонким зерном.

Банки закрепляют на планке. Расстояние между ними подбирают индивидуально — по лучшей картинке. Не стоит надеяться на чудо — в нормальном качестве будет один-два канала, а может и нет… Зависит от положения ретранслятора, «чистоты» коридора, того, насколько правильно ориентирована антенна… Но как выход в аварийной ситуации — это отличный вариант.

Простая антенна для Wi-Fi из металлической банки

Антенну для приема сигнала Wi-Fi тоже можно сделать из подручных средств — из консервной банки. Эта ТВ антенна своими руками может быть собрана за пол часа. Это если все делать неторопясь. Банка должна быть из металла, с ровными стенками. Отлично подходят высокие и узкие консервные банки. Если ставить самодельную антенну будете на улице, найдите банку с пластиковой крышкой (как на фото). Кабель берут антенный, коаксиальный, сопротивлением 75 Ом.

Кроме банки и кабеля потребуется еще:

• радиочастотный соединитель RF-N;
• кусок медной или латунной проволоки диаметром 2 мм и длиной 40 мм;
• кабель с гнездом, подходящим к Wi-Fi карте или адаптеру.

Передатчики Wi-Fi работают на частоте 2,4 ГГц с длинной волны 124 мм. Так вот, банку желательно выбрать такую, чтобы ее высота была не менее 3/4 длины волны. Для данного случая лучше чтобы она была больше 93 мм. Диаметр банки должен быть как можно ближе к половине длины волны — 62 мм для данного канала. Некоторые отклонения могут быть, но чем ближе к идеалу — тем лучше.

Размеры и сборка

При сборке в банке делают отверстие. Его надо расположить строго в нужной точке. Тогда сигнал будет усиливаться в несколько раз. Он зависит от диаметра выбранной банки. Все параметры приведены в таблице. Измеряете точно диаметр вашей банки, находите нужную строчку, имеете все нужные размеры.

Порядок действий такой:

Можно обойтись и без RF соединителя, но с ним все намного проще — легче выставить излучатель вертикально вверх, подключить кабель, идущий к роутеру (маршрутизатору) или карте Wi-Fi.

Расскажу как сделать простейшую антенну для приема цифрового телевидения DVB-T2. Бесплатно, без пайки, без регистрации и смс.

Немного теории: в отличии от аналогового ТВ, где каждый какал передается на отделенной частоте, в цифровом формате на одной частоте передается сразу пачка каналов. Эту пачку называют мультиплексом. В по всей РФ, на данный момент, стабильно вещают 2 мультиплекса. В первый входит 10 каналов и 3 радиостанции:

Первый канал, Россия-1, Матч ТВ, НТВ, Пятый канал, Россия-К, Россия-24, Карусель, ОТР, ТВ Центр. Радио: Вести ФМ, Маяк, Радио России

Во втором мультиплексе входит 10 каналов: РЕН ТВ, Спас, СТС, Домашний, Домашний, Пятница!, Звезда, Мир, ТНТ, Муз-ТВ.

Для начала выясняем частоты вещания в своем регионе, для этого на сайте http://карта.ртрс.рф/ находим ближайшую вышку, тыкаем на нее мышкой и видим

В данном случае вещание ведется на 2 частотах 514МГц и 634МГц, запомним эти цифры.

Переходим к антенне. Так как антенна примитивная нам просто нужен штырь равный четверти длинны волны. Длинна волны считается просто: Скорость света деленная на частоту. В нашем случае для приема первого мултиплекса длинна волны = 300 000/ 514 000 = 0,583 м. Для второго 300 000 / 364 000 = 0,4731. Делим длину волны на 4 и получаем длину 0,146м и 0,118м. Среднее 0,132м это и есть длина нашей антенны. Если нам нужен только один мультиплекс берем длину не среднюю, а конкретную. Усреднение, естественно, снижает качество приема.

Далее переходим от труда интеллектуального к физическому. Берем обычный антенный кабель

зачищаем центральную жилу от экрана, подгоняем длину. Готово.

Найдены возможные дубликаты

Я себе из толстой медной проволоки согнул «тройной квадрат». Все 20 каналов ловит. Но таки да, в нескольких точках пришлось паять. Кое-где можно и хомутом пережать.

У меня другая проблема на даче. Переодически отваливаются мультиплексы. Утром может работать только первый, вечером оба, на следующий день ни одного и тд. Что делать не пойму

Во время ЧМ кратковременно пропадал сигнал, пришлось смотреть через интернет. Возможно это продавцы домашнего тв бесплатные каналы глушат.

Да ладно) у меня вообще полгода на кусок метрового кабеля ловило)

А мне вот такая антенна не помогла, придется делать или придумывать/ пробовать что-то другое ?

спасибо, как раз соседке на даче, пришлось колхозить хоть какую то антенну. всё что ловит у меня на «заводскую» , всё тоже ловит и на ваш вариант.

Для Краснодара такую считал и делал — шляпа. Даже магазинную комнатную только со второго раза подобрал.

Проще на дискетку нажать. Там и категорию соответствующую можно присвоить по своему вкусу.

Антенну с усилком встроенным покупал за 1000 рублей, примерно как на картинке, во многих тюнерах есть функция подачи питания на усилок, с расстояния в 70 км ловит все каналы с уровнем сигнала в

специально поискал и нашел таки тестю на дачу без усилителя — от дешевого усилителя одни помехи, при антенне такой величины и так сигнал отличный

я сам пол-инета перерыл и понял, что лучше без усилка, если уже не тянет — то только тогда стоит озаботиться усилителем, до этого — лишнее

Такой комбайн в квартире не разместить. Опасно выглядит, мне даже смотреть на него боязно.

Ну я брал в деревню бабушке, ставил на мачту. Этот комбайн 1,5 метра длинной.

На мачту само-то. А грозозащита как-нибудь предусмотрена?

после недавней грозы подумываю, там дом в низинке и получается, что столбы электропередач всё равно выше, недавно ебануло, вылетел стабилизатор, тв тюнер, телевизор и термопредохранитель на насосе глубинном, при том, что насос вырубается выключателем, отрубает фазу и ноль одновременно

Прикольно, жаль у меня в телеке нет DVB-T2, только DVB-T

Простейший ресивер стоит меньше тысячи рублей. Также помощью этой штуки можно любой монитор в телевизор превратить.

В телеке есть двбт2 вот только от общедомовой антенны не ловит.видимо глушилки стоят от УК. Они за цифру денег берут

Это разные вещи. Общедомовая антенна это активное оборудование, вещает в обычном формате на любой телевизор. Т.е. двбт2 преобразуется в обычный аналог + добавляются свои каналы. Общедомовая антенна это не антенна в привычном виде, а кабельная сеть по факту.

Да ладно? Зачем так усложнять? Или где это такое? . Просто, если вы собрались цифру в каждом доме в аналог переводить с общедомовой антенны, то вам, насколько мне известно, понадобится не только усилитель. А это уже соответствующая лицензия. Кабельное вещание. К тому же, вы пишите про дополнительные каналы, «подмешанные» в кабель.

Это и есть кабельное вещание. По крайней мере в моем регионе, 70+ аналоговых каналов в кабеле, у каждого провайдера свой набор. Сейчас их теснят интернет провайдеры со своим интернет тв.

Не буду спорить, однако, отмечу: не путайте кабельное телевидение и системы коллективного ТВ вашего дома. Кстати, последние как раз таки собираются возрождать. Даже ГОСТ Р 58020-2017, который описывает эти внутридомовые сети коллективного ТВ, вступил в силу. Смысл коллективного ТВ в том, что на крыше вашего многоквартирного дома установлена ДМВ антенна (развивают в РФ DVB-T2, который вещает только на ДМВ). Она принимает телесигнал с ближайшей мачты РТРС и по активной сети это всё (сейчас в основном — 2 знаменитых тех самых мультиплексная) раскидывается по квартирам вашего дома. Как это уже и было в советское время. Плата может браться за обслуживание этой внутридомовой сети вашей УК. А может за электроснабжение. Подразумевается, что она за нее отвечает. Это избавляет вас и каждого из других собственников других квартир ставить собственные антенны для приема сигнала РТРС. Например, на фасадах МКД. «Подмеса» других каналов в этот кабель в этом случае нет. Если же вы говорите о кабельном телевидении, то тогда оператор кабельного ТВ действительно может также как и вы принимать сигнал на простую антенну с той же мачты РТРС и раскидывать со своей головной станции по своей сети в городе. Например, в Мурманске, до некоторого времени точно, цифровой сигнал по оптике от ОРТПЦ получал только «Ростелеком». Также шли переговоры с WiFire (он же «МегаФон», вид сбоку) и местной конторской «М2С», которая как раз в своё время так и расширила свою сеть кабельного ТВ в городе. Срезали кабель от антенны на крыше, подключали к своей сети, в которой вещающие в аналоге каналы, транслировались на тех же частотах (и как раз таки у людей было непонимание — ух ты сколько каналов появилось с антенны) + их пакеты, и кидали платёжки в ящик. Человек хотел было отказаться, а ему говорили, мол, а всё, антенна на крыше не работает.

Источник: pikabu.ru

Как сделать антенну для цифрового телевидения своими руками

Нет желания покупать антенну для эфирного стандарта DVB-T2? Мы расскажем, как быстро смастерить самодельную из подручных материалов.

Вовсе не обязательно покупать антенны, подходящие для эфирного цифрового телевидения стандарта DVB-T2, тем более, что стоимость устройства вместе с цифровым приемником может вылиться в приличную сумму. Причем, такая антенна должна подходить по параметрам частотного диапазона, который применяется в районе вашего проживания. Иначе используемый в антенне мультиплекс не будет принимать все доступные каналы ТВ.

Мы расскажем, как узнать частотный диапазон вашего региона и рассчитать параметры нужной антенны. Также, наша пошаговая инструкция поможет быстро сделать из подручных материалов качественную антенну для приема эфирных каналов нового цифрового стандарта DVB-T2.

Для справки:

Мультиплекс (от англ. multiplex — смесь, смешанное; также мукс) — объединение в единый цифровой пакет телевизионных каналов при цифровом телевещании

Что понадобится для сборки цифровой антенны

Как самому сделать антенну для цифрового ТВ? Главным условием для самостоятельной сборки цифровой антенны является использование провода или трубки (медного или алюминиевого) диаметром 3 мм (площадь сечения чуть меньше 6 мм2). Найти такой материал не всегда удается даже в специализированных хозяйственных и электро-магазинах. Поэтому мы выбрали из огромного разнообразия типов самодельных антенн самый оптимальный и наименее затратный — с использованием в качестве основного материала — сам антенный провод.

Выбирая такой кабель в магазине необходимо исходить из параметров, что он должен обладать волновым сопротивлением в 75 Ом, а его сечение (включая оболочку) составлять не менее 6 мм. Очень желательно, чтобы центральная жила и экранирующая оплетка были медными. В продаже бывают антенные кабели с стальным центральным проводом, покрытым медью. Это бюджетный вариант и он не очень желателен для использования.

Для самой антенны потребуется отрезок кабеля около 2 м в совокупности, а для подключения к вашему ТВ вам необходимо самим определить необходимое расстояние.

Помимо самого антенного кабеля вам понадобится:

• паяльник с припоем и канифолью;
• острый нож с коротким лезвием
• плоскогубцы с функцией кусачек и изолента
• герметик или клеевой пистолет с соответствующими расходными пластиковыми стержнями (если вы собираетесь размещать антенну снаружи).

Особенности конструкции антенны

Большинство предлагаемых на просторах Интернета антенн имеют уголковую конструкцию из медных или алюминиевых трубок (или толстых проводов), которая отлично работает на открытой местности при прямой видимости транслятора. Другой тип имеет в своей основе круг из антенного кабеля.

И та и другая конструкция обеспечивают не очень хороший прием в плотной городской застройке или в местах, закрытых от прямой видимости транслятора.

Наш вариант антенны (подсмотренный на просторах популярного видеохостинга) ориентирован как на прямой сигнал, так и на отраженный от зданий в городе. Именно поэтому конструкция состоит из двух концентрических колец, сделанных из антенного кабеля, что существенно упрощает ее изготовление.

Как сделать антенну для цифрового телевидения своими руками: пошаговая инструкция

Прежде, чем начинать резать и зачищать провод, нужно определить правильную длину отрезков кабеля для составляющих нашей антенны. Для этого нужно узнать частоту вещания цифрового телевидения в вашем районе. Но как рассчитать антенну для цифрового ТВ? Зайдите на официальный сайт карта.ртрс.рф и найдите район вашего проживания. В левом меню выделите чекбокс «Частотные зоны». Теперь на карте, помимо диапазонов частот, будут отображены мультиплексные пакеты и указаны количество входящих в них каналов. Например, почти по всей Московской области в I-мультиплекс (РТРС-1) входит 10 каналов (они вещаются на канале 30) и поймать его можно на частоте 546 МГц, во II-мультиплекс (РТРС-2) входит также 10 каналов и вещаются они на канале 24 на частоте 498 МГц.

Чтобы, исходя из частотных карт, вычислить длину отрезков кабеля для антенны, нужно использовать формулу определения длины волны:

λ=300/F, где F — частота передаваемого сигнала в МГц.

Например, для частоты 546 МГц длина волны получается около 550 мм. Именно такой отрезок кабеля нужно использовать для получения первой окружности антенны.

Для приема второго мультиплекса с частотой 498 МГц длина антенного кабеля должна составлять около 600 мм.

Первый шаг — отрежьте кабель нужными отрезками. В нашем случае это 550 и 600 мм. После этого каждый конец кабеля освобождается на 15 мм от внешней оплетки, а экранирование скрутите в тугую косичку и залудите паяльником. Центральную часть провода оставьте не тронутой в оплетке. Она не понадобится.

Второй шаг — спаяйте правый конец залуженной косички экрана одного провода с другим, затем также поступите с левыми концами кабеля. Центральные провода антенного кабеля не трогайте. Их даже можно обмотать изолентой, чтобы концы не соприкасались друг с другом.

Таким образом, основа нашей концентрической антенны сделана.

Третий шаг — сверните оба отрезка в кольца и расположите концентрически, т.е. одно кольцо внутри другого, например, на картонке из под обуви и закрепите ближе к концам упаковочными проволочками.

Дело остается за малым — подсоединением антенного кабеля, ведущего к вашему телевизору и изоляцией оголенных контактов.

Четвертый шаг — возьмите ваш антенный кабель необходимой длины, зачистите его оба конца от внешней оплетки примерно на 15 мм. Конец кабеля, ведущий к антенне, зачистите особым способом: оплетку экранирующего кабеля скрутите в тугую косичку и залудите.

А центральный провод зачистите от оставшейся оплетки на 10 мм, оставив около 5 мм оплетки для зашиты от замыкания с проводом экрана.

Пятый шаг — подведите антенный кабель с подготовленными концами к полученной ранее антенне из концентрических колец и скрутите конец оплетки от него с концом от левой части антенны, спаяйте полученное соединение.

Шестой шаг — изоляция оголенных проводов. Для этих целей можно использовать изоленту или клеевой пистолет (если он у вас есть).Второй провод — центральную жилу кабеля, скрутите с концом оплетки правой части антенны и спаяйте соединение. Таким образом, вы получите припаянную оплетку экрана к левой части кольца, а центральную жилу — к правой части контура.

Седьмой шаг — подсоединение кабеля к антенному штекеру. Для этого обрежьте примерно на 15 мм внешнюю пластиковую оболочку кабеля и выверните наизнанку экранирующую проволоку, натянув ее на оболочку. Аккуратно зачистите на 10 мм центральную жилу. Вставьте ее в центральную часть штекера (если конструкция позволяет), а затем навинтите внешнюю экранирующую гайку, чтобы она плотно охватила экранирующую часть провода. Остатки экрана можно аккуратно отрезать.

Таким образом, наша универсальная антенна для приема двух диапазонов частот готова к использованию внутри помещения. Антенна не требует усиления и дополнительных блоков питания. Но в плотной городской застройке все еще остается вопрос, как правильно установить антенну для цифрового телевидения. Для этого попробуйте экспериментальным путем определить место наилучшего приема.

Если ваш телевизор не оснащен современным ресивером для приема эфирного цифрового телевидения стандарта DVB-T2, потребуется докупить этот блок.

Если вы считаете процедуру самостоятельного изготовления антенны сложной, готовую антенну для приема DVB-T2 можно купить примерно за 400-1200 рублей. Например такую:

Источник: www.qrz.ru

Как сделать дециметровую антенну своими руками?

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: L_R = 300/f, где L_R – 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 L_R, 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 L_R.
• 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.

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.

Источник: www.asutpp.ru

Простая антенна для цифрового ТВ за 10 минут своими руками.

Цифровое телевидение DVB-T2 активно шагает по стране. Но специально покупать антенну для проверки работоспособности цифрового телевидения у себя дома я не хотел. Поэтому, сделал простую антенну для цифрового телевидения за 10 минут своими руками .

Для того чтобы сделать антенну понадобится:

— антенный кабель необходимой длины;

— разъём для подключения антенны к телевизору;

— бокорезы или острый нож;

— рулетка или линейка.

1. На одном из концов антенного кабеля снимаем внешний изолирующий слой (не менее 5 см) и изоляцию центральной жилы. После чего центральную жилу и оплётку кабеля скручиваем между собой.

2. От места скрутки необходимо отступить ровно 22 см и вырезать на антенном кабеле внешнюю изоляцию и оплетку на участке длиной 2 см . Далее нужно снова отступить 22 см от данного участка и аккуратно убрать на 1 см антенного кабеля только внешнюю изоляцию , не повредив оплетку.

3. Теперь необходимо плотно накрутить конец антенного кабеля со скруткой (смотри п.1), на очищенный последним участок длиной 1 см . На свободный конец кабеля нужно установить разъем для подключения антенны к телевизору.

Антенна для приема цифрового сигнала в формате DVB-T2 полностью готова! В моем случае с использованием данной антенны на расстоянии около 30 км по прямой до ретранслятора удалось обеспечить уверенный прием первого и второго мультиплекса.

Информация в статье была Вам полезна? Буду благодарен за «Большой палец вверх» и подписку на мой канал «О компьютерах и не только» !

Источник: zen.yandex.ru

Как сделать маленькую простую антенну Мини DVB-T2

Мини DVB-T2 антенна своими руками

Если вы живете в городе, то вам совсем не обязательно иметь большую и громоздкую ТВ-антенну, тем более закидывать ее на крышу и тянуть кабель. Каналы цифрового телевидения стандарта DVB-T2 можно отлично принимать и на комнатную, благо мощности передающих вышек вполне достаточно для уверенного приема. Я покажу как сделать миниатюрную домашнюю антенну по типу «Биквадрат» за 15 минут. Ее ещё называю антенной Харченко. Данный мастер-класс избавит вас от покупки дорогостоящих китайских аналогов.
Обычно расчет таких конструкций ведется по 1/4 длине волны. Такая антенна будет хорошо принимать все каналы даже за городом на значительном расстоянии, но дома (в городе) ее размеры могут показаться немного большими. Да и собственно такая чувствительность будет не к чему. Можно уменьшить все размеры вдвое и взять за расчет 1/8 длины волны. Токая антенна будет совсем крохотная, но с достаточной чувствительностью.

Схема домашней антенны для цифрового телевиденияСама схема антенны. Это, пожалуй, самый простой и распространенный вариант, а мы сделаем ее ещё меньше.

Берем провод и не снимая изоляции сгибаем плоскогубцами два одинаковых квадрата со сторонами 67 мм.

Спаиваем соединившиеся концы и счищаем немного изоляции с середины и лудим.

Затем, на небольших проводах подпаиваем гнездо. В крышке канцелярским ножом сделаем надрезы под плечи вибраторов.

Заливаем все горячим клеем.

Во второй крышке сверлим отверстие под гнездо и также горячим клеем вклеиваем его. Соединяем крышки и спаиваем их паяльником, чтобы было одно целое. Антенна готова.

Все умещается на ладони, поэтому, с вопросом «Где ее разместить?» проблем быть не должно.

Подключаем и направляем на вышку.

Сравнивать антенну я буду с такой же, только полноразмерной на 1/4 длины волны.

Датчиком уровня послужит китайская приставка для приема цифрового телевидения.

• Классическая антенна Харченко 1/4 длины волны, приставка выдала – 40% чувствительности.
• Наш уменьшенный вариант 1/8 длины волны – 22%.
• И для сравнения, воткнем обычный кусок провода – 1%.

Вывод:При уменьшении размеров вдвое, примерно во столько же упала и чувствительность. Но, как видите из результатов, с куском провода сравнивать не приходится.
В домашних условиях антенна показала себя отлично. Все каналы ловятся и принимаются устойчиво, так же как и на полноразмерный вариант. Рекомендую для повторения.

Смотрите видео

Простая антенна для Цифрового ТВ своими руками

Сейчас наверное только ленивый не знает, что планируется переход на трансляцию телевизионного сигнала в цифровом стандарте DVB-T2. Можно много рассуждать о пользе и вреде просмотра телевизора вообще, но сегодня не об этом. Я хочу рассказать о том, как дома самостоятельно из доступных и недорогих материалов сделать антенну для приема телевизионного сигала в цифровом стандарте.

Вариант установки антенны

1. В качестве материала можно выбрать практически любой токопроводящий материал, но наиболее удобно работать с медной проволокой диаметром 3-4 мм. Необходимо отмерить кусок медной проволоки длиной 112 см. После чего нужно согнуть из данного куска проволоки 2 квадрата по следующей схеме:

– сторона №1 = 13 см + 1 см петля (на фото);

– стороны №2 и 3 = 14 см;

– сторона №4 и 5 = 13 см;

– сторона №6 и 7 = 14 см;

– сторона №8 = 13 см + 1 см петля (как сторона №1).

Сторона №1 длиной 13 см с петлей на конце проволоки.

На конце проволоки загибаем по одной петле, предварительно немного зачистив проволоку, а затем сцепляем петли и обжимаем плоскогубцами получившееся соединение. Сюда будет подключаться одна из жил коаксиального кабеля. Расстояние между внутренними углами квадратов должно получится около 2 см.

Так соединяются концы проволоки

Теперь необходимо взять кусок коаксиального кабеля нужной длины и зачистить оба конца. После чего один из концов кабеля припаять к антенне, а второй к штекеру.

Место пайки заливается термоклеем

Теперь антенна готова к установке!

Если не нравится вариант с пайкой штекера, то можно использовать разъемы без пайки – F-разъем rg-6:

Как просто сделать антенну для цифрового ТВ за 5 минут, которая ловит 20 каналов и 3 радио

С января 2019 года по всей России произойдет отключение аналогового телевидения. Если в городах с населением более 100 тыс. человек аналоговый сигнал еще будет распространяться, то в маленьких населенных пунктах он исчезнет совсем.

Если же телевизор не принимает цифровые каналы, дополнительно потребуется цифровая приставка DVB-T2. Цены на приставки начинаются от 700 рублей.

На всей территории России сейчас транслируется 20 цифровых телеканалов и 3 радиоканала.

Для приема цифровых каналов также понадобится антенна, подключаемая к телевизору или приставке.

В магазинах на диване и в интернете сейчас часто можно встретить рекламу чудо-антенн, которые подключаются к ТВ и ловят цифровой сигнал в самых глухих местах, ни слова не говоря о цифровых приставках, без которых ничего работать не будет. Более того обещают прием более 50 каналов, что в принципе невозможно.

На удочку мошенников чаще всего попадаются люди пожилого возраста, которые выкладывают несколько тысяч рублей и разочаровываются в покупке.

Фото: Роман Литвинов (youtube.com)

На самом деле не нужно ни каких уникальных антенн, подойдет обычная телевизионная дециметровая антенна.

Более того такую антенну можно изготовить самостоятельно буквально за несколько минут, не потратив ни копейки.

Для этого понадобится небольшой отрезок коаксиального кабеля RG-6.

К кабелю подсоединяем штекер, и отступаем пару сантиметров. Затем делаем надрез, убираем изоляцию и оплетку. Внутреннюю часть загибаем. Длина загнутой части антенны должна составлять 12-14 сантиметров.

Фото: Едокoff (youtube.com)

Такую антенну можно подключить непосредственно к телевизору или приставке, если находитесь в условиях хорошего приема сигнала. Или же с помощью коаксиального кабеля вывести на улицу.

Фото: ТВ Заметка (youtube.com)

Снимаем с кабеля внешнюю и внутреннюю изоляцию с 5-6 сантиметров от края, не трогая оплетку. Далее отступаем 21-23 сантиметра и убираем внешнюю изоляцию и оплетку на отрезке 1,5-2 сантиметра. Затем опять отступаем 21-23 сантиметра и на отрезке 1 сантиметра убираем только внешнюю изоляцию, не трогая оплетку.

Сгибаем кабель в окружность и скручиваем край кабеля с отрезком, где оставили оплетку.

Фото: любознательный (youtube.com)

Получаем простую антенну для уверенного приема всех цифровых каналов.

Источник: izobreteniya.net