Антенна Харченко
Антенна Харченко (она же «биквадрат» или «Z-антенна») – простой, но технологичный приемник радиоволн, популярный в свое время не только у любителей-коротковолновиков, но и у обычных пользователей, которые смотрели аналоговое телевидение в метровом диапазоне. Дело в том, что эта конструкция одинаково эффективно принимает как ДМВ, так и МВ, если изготовлена в соответствующих размерах.
Для точного расчета и самостоятельной сборки рекомендуем статью с инструкцией по изготовлению антенны Харченко.
Внешне похожа на два квадрата (отсюда ее второе название – «биквадрат»), состыкованных между собой разомкнутыми углами. Поскольку прием осуществляется соединенными воедино вибраторами (у которых реально работает лишь каждая четверть), эта же конструкция часто в популярной литературе именуется Z-антенной.
Изготавливается она так:
- По заранее рассчитанному контуру изгибается толстая стальная, алюминиевая или медная проволока.
- Готовая конструкция крепится на каркас. Простейший его вариант – это длинная деревянная планка и две короткие поперечины (по длине диагоналей обоих квадратов).
- Подключается антенный кабель. Он монтируется в центре, где стыкуются концы Z-образных вибраторов, а затем аккуратно фиксируется на нижнем зигзаге антенны. Эта мера обеспечивает хоть минимальное, но согласование сигналов.
Преимущества:
- Технологичность. Ее легко изготовить из цельного куска провода и нескольких крепежных элементов.
- Эффективность. Антенна Харченко принимает вещание надежнее, чем почти любой другой самодельный приемник.
Недостатки:
- Нужно учитывать поляризацию сигнала и соответствующим образом ориентировать антенну (длинной осью вертикально или горизонтально). При ошибке эффективность снизится в разы.
- Наилучшие показатели антенна Харченко обеспечивает только с рефлектором, который одновременно и отражает волны на вибраторы, усиливая сигнал, и препятствует приему паразитных волн с противоположного направления. Однако габариты и материал рефлектора надо рассчитывать отдельно.
Антенна для цифрового телевидения
Если ваш телевизор не предусмотрен для приема цифрового телевидения распространяемого в нашей стране, то вам придется покупать специальную приставку, которая сможет принимать сигнал и передавать его на телевизор.
Но современные телевизоры продаваемые в нашей стране уже имеет тюнер, который способен принимать и обрабатывать сигнал цифрового телевидения.
Встроенные в телевизор тюнеры имеют различные возможности, и если ретранслятор цифрового телевидения находится в значительном расстоянии от места вашего проживания, то вам придется покупать специальную антенну для усиления сигнала.
Но стоит помнить, что дорогая по стоимости антенна не является доказательством, что она сможет уверенно принимать сигнал с вышки, вещающей на место вашего проживания.
Да и термин «специальная» маркетологи придумали для увеличения продаж. Ничего специального в ней нет.
Гораздо лучше сделать цифровую антенну своими руками. Для этого вам потребуется алюминиевый или медный материал, из которого можно сделать два квадрата.
Вам потребуется трубка или провод длиной около 115 см. Предлагаемый размер приведен с небольшим запасом. Вам стоит сделать два квадрата с наружной стороной 140 мм и внутренней стороной 130 мм. На концах провода или трубки делаем два крючка для крепления между собой. Концы зачищаем и пропаиваем оловом.
Расстояние между углами в середине должно быть два см. Именно к этим местам следует припаять кабель, который будет идти непосредственно к телевизору.
К одной стороне припаиваем медный сердечник кабеля, к другой стороне припаиваем экранирующую оплетку. Нет никакой разницы, какая часть будет припаяна к какой стороне.
После этого следует прикрепить получившуюся антенну к какому-либо корпусу и проверить наличие и количество каналов. Затем можно поэкспериментировать с местоположением антенны.
Следует помнить, что сила сигнала может значительно отличаться от расположения антенны и высоты нахождения. На это влияют близлежащие здания и возможный рельеф местности.
При отклонении на метр или полтора в сторону или по высоте сигнал может значительно усилиться, и телевизор будет показывать прекрасную картинку без прерываний.
Варианты самодельных конструкций: общие принципы
В зависимости от расстояния между вашим TV приемником и передающей антенной телецентра, уровень сигнала будет меняться. Еще один негативный фактор, влияющий на качество распространения телевизионной волны — наличие препятствий. Идеальный прием происходит при прямой видимости между двумя антеннами. То есть, вы можете разглядеть мачту телецентра, пусть даже и в бинокль. Если на пути телесигнала есть строения, или высокие деревья — уверенного приема не будет. Однако волны, отраженные от других объектов, могут быть приняты с помощью антенного усилителя для телевизора. Если же к вашему дому вообще «не пробиваются» даже слабые волны, придется смастерить мачту. Сеть телерадиовещательных станций расположена таким образом, что поймать сигнал можно в любом населенном пункте.
- Комнатная антенна. Работает без усилителя в относительной близости от передающей мачты. Если из вашего окна виден телецентр, часть каналов можно ловить буквально на кусок проволоки. Как сделать телевизионную антенну своими руками, видно на иллюстрации.
Качество изготовления в таких условиях влияет только на эстетическую составляющую. А вот если вы живете на 1–3 этаже, да еще и окруженные бетонными коробками жилого микрорайона — простая конструкция не подойдет. Комнатная антенна, особенно сделанная своими руками, потребует усилителя сигнала.
Преимущества такой конструкции — нет необходимости защиты от атмосферных воздействий.
- Уличная ТВ антенна может выглядеть точно так же, как комнатная. При этом обязательное условие — высокая прочность (чтобы ветер не изменил геометрию), и защита контактной группы от коррозии. Размещается, как правило, в непосредственной близости от окна (в многоэтажках) или на крыше частного домовладения. Соединительный кабель относительно короткий, поэтому для уверенного приема цифрового или аналогового сигнала усилитель не требуется. За исключением случая, когда передающий центр далеко.
Конструкция доступна для обслуживания и ремонта, это неоспоримый плюс ближнего размещения.
- Уличная антенна для телевизора дальнего приема. Как правило, это достаточно громоздкая конструкция с экраном и дополнительными элементами, усиливающими слабый сигнал. Электронный усилитель приветствуется, но при грамотно выполненной конструкции он может не понадобиться. Разве что для компенсации длинного кабеля (в нем обязательно будут потери). Такие устройства монтируются на крышах многоэтажек или на мачтах в частном домовладении.Крепление должно быть прочным, иначе ветер может запросто разрушить конструкцию.
- Тип антенны выбирается исходя из особенностей приема, и ветровой нагрузки в регионе. Например, антенна Харченко (самый популярный вариант из самоделок), не должна иметь высокую парусность. Возможно, надо будет выбирать другой, более сложный проект.
Далее рассмотрим примеры изготовления антенн в домашних условиях с использованием подручных материалов, от простого к сложному.
Необходимые материалы и инструменты для изготовления
Пруток, провод, медная или алюминиевая тонкостенная труба — вот хорошие материалы для изготовления цифровой антенны. Подойдут любые токопроводящие материалы — металлические полосы, дюралевые уголки и прочее.
Свойства коаксиального кабеля аналогичны медному
Однако стоит он значительно дешевле и прочнее, что важно для объемной конструкции телевизионной антенны. У каждого в хозяйстве найдутся куски такого провода или неликвидного материала
Для создания могут понадобиться инструменты: пассатижи, нож, шайбы, саморезы, паяльник, дрель, отвертка, клеевой пистолет. Для плоских конструкций для подложки берут токонепроводящий материал — фанеру или подобный.
Расчет
В зависимости от конструкции самому можно изготовить всеволновую антенну или с работой в конкретном частотном диапазоне. Между ними есть одна принципиальная разница — всеволновые устройства не способны принимать слабый сигнал, особенно заглушенный фоном более сильного излучения. Другие самодельные антенны не охватывают все частоты цифрового вещания.
Чтобы правильно сделать рабочую антенну для цифрового ТВ, к ее расчету нужно подходить ответственно еще по одной причине — на практике невозможно проверить качество приема цифрового сигнала.
Если при низком уровне сигнала аналоговое телевидение работает с помехами, но показывает, то в цифре никакого изображения нет и непонятно, в устройстве проблема или в другом (кабель, слабый сигнал на приеме). В этом случае опытно-конструкторские работы с уже включенной антенной не получатся.
Современные Smart телевизоры и ресиверы отображают уровень регистрируемого на приемнике сигнала, но большинство обычных цифровых устройств данную функцию не поддерживают. Самому сделать даже простую дециметровую антенну без расчета невозможно, если только она не всеволновая.
Правила расчета
Цифровое ТВ вещает с разных мультиплексов на разных частотах, что соответствует разной длине волны. Чтобы принимать качественный сигнал, излучаемая волна должна полностью «лечь» на активную область приемника.
Следовательно, расчет антенны для цифрового телевидения своими руками нужно выполнить по следующей схеме:
- рассчитать для антенны длину волны DVB-T2, излучаемой при вещании каждого мультиплекса;
- выбрать волну наибольшей длины;
- вычислить полудлину поперечного сечения волны, т.к. она перпендикулярно проецируется на приемник.
Ниже будет рассмотрен порядок расчета активной области для цифровой антенны своими руками, а в качестве примера берется расчет частоты вещания в Москве.
Практический пример
Сегодня в Москве работают три пакета каналов эфирного ЦТВ:
- 1-й мультиплекс (32 ТВК, 546 МГц);
- 2-й мультиплекс (24 ТВК, 498 МГц);
- 3-й мультиплекс (34 ТВК, 578 МГц).
Расчет длины волны выполняется по формуле ƛ = 300/F, где F — частота в мегагерцах (МГц). В результате каждый мультиплекс отправляет волну:
- ƛ1 = 300/546 = 0.55 м;
- ƛ2 = 300/498 = 0.60 м;
- ƛ3 = 300/578 = 0.52 м.
Получается, ретрансляторы второго мультиплекса московского телевидения излучает волну наибольшей длины, которая в дальнейшем и будет использована для расчета.
Важно! Для удобства расчета полученное значение можно округлить, но только в большую сторону!
Осталось дело за малым — рассчитать длину активной области будущего приемника, которая и будет принимать сигнал. Т.к. излучаемая волна имеет синусоидную форму, то ее поперечное сечение составит ½ длины, а полудлина — ¼. Итого получается 0.60/4 = 0.15 м = 15 см для телевидения в цифре.
Совет! В качестве примера показан расчет для всех мультиплексов, но его можно упростить, вычисляя значение только для одного пакета каналов. Наибольшая длина электромагнитной волны всегда будет у излучения более низкой частоты.
Расчет антенны Харченко
Рассчитывать можно в ручном режиме, используя простые формулы и параметры ретрансляторов с карты цифрового телевидения. Или же воспользоваться калькулятором для расчета. В последнем случае итоговые значения для соблюдения размеров будут намного точнее. К тому же получить размеры с калькулятором намного быстрее и легче. Калькулятор находится в следующем разделе статьи.
Чтобы рассчитать длину проволоки и понять, где нужно делать загибы, следуйте пошаговому алгоритму ниже.
- Сначала нужно узнать частоту, на которой передает телесигнал вышка в вашем регионе или там, где нужно настроить каналы. Для этого откройте карту ЦЭТВ.
- В строке «Адрес или объект» напишите полный адрес, обязательно укажите номер дома. Нажмите на кнопку «Найти».
- Картографический сервис стрелкой покажет, где находится указанный дом. Кликните по нему, после чего отобразятся характеристики телевизионных вышек. Это две ближайшие вышки, которые вещают в указанной местности.
- Выберите вышку, желательно ту, которая установлена ближе. Смотрите на строку «Направление».
- Теперь нужно взять частоты обоих мультиплексов и вычесть среднее значение.
Используем формулу для вычисления длины волны (λ):
λ = c/F,где
- λ — длина волны;
- C – скорость света (3*108 м/с);
- F – средняя частота, рассчитанная несколькими строками раньше (500 МГц).
Получаем, что длина проволоки для изготовления одного квадрата (ромба) λ = 300/500 ≈ 0,6 м ≈ 60 см.
Так как полученное значение является длиной проводника одной части Харченко, то общая длина проволоки будет вдвое больше, то есть 60*2 = 120 см.
А сторона квадрата в четыре раза меньше длины всего квадрата, т. е. L = 60/4 = 15 см.
Теперь мы четко понимаем, на каком расстоянии нужно делать загибы и какой длины необходима проволока.
Создание каркаса
В целом телевизионная антенна готова к приему волн цифрового телевещания. Но, чтобы кольцо не деформировалось и само принимающее устройство можно было закрепить, лучше сделать каркас.
В качестве основного материала можно использовать фанеру. Берется дощечка походящего размера, выпиливается круг аналогичного диаметра, с ответвлением (для крепления, отходящего к TV кабеля).
Кабель фиксируется на каркасе скотчем, изолентой или капроновыми хомутами.
Сам каркас крепится на конечный предмет и надежно фиксируется. Например, высокая металлическая или деревянная мачта. Перед окончательным креплением кабельная антенна направляется в разные стороны, чтобы принять максимальный сигнал. Только после этого делается финишное закрепление. При настройке ориентируйтесь на шкалу сигнала в меню ручного поиска.
Видео описание
О том, как сделать антенну из квадратов, смотрите в этом видео:
Когда антенна состоит из трёх квадратов, средний из них является активным вибратором, а остальные два – директором и рефлектором соответственно. Чтобы сигнал, например, в 626 Мгц можно было принять такой антенной, сделайте первый квадрат (директор) со стороной 10,5 см, вибратор – 12,5 см, а последний третий квадрат (рефлектор) – 15,3 см. При этом расстояние между первым и вторым квадратным элементом должно быть 7,7 см, а между вторым и третьим – 5,3 см.
После того, как конструкция будет готова, нужно прикрепить кабель для антенны к тройному квадрату. Для этого необходимо взять два куска кабеля (шлейф и фидер) длиной 10-12 см, зачистить их концы, и прикрепить к центральному квадрату (вибратору). Далее эти элементы соединяются между собой сверху (под квадратом с одной и другой стороны) и снизу (в месте последующего присоединения шлейфа и фидера к антенному кабелю). Теперь вы знаете ещё один способ, как сделать цифровую антенну.
Усиливаем сигнал без усилителя
Эффективность приема (в первую очередь это касается рассматриваемого варианта) можно повысить без дополнительной электроники. Достаточно установить рефлектор, или экран-отражатель. Он будет возвращать телевизионные волны обратно на антенное поле, повышая уровень практически вдвое. Полотно располагается на расстоянии 100 мм в противоположной стороне от телевышки. Обязательное условие — никакого электрического контакта. Причем рефлектор не обязательно должен быть сплошным. Достаточно ряда металлических трубок или ажурной сетки.
Можно усилить эффект, применив конструкцию «двойной биквадрат». Применяются те же размеры, при этом диапазон остается прежним. Дополнительная длина просто увеличивает мощность сигнала.
Всеволновая ТВ-антенна своими руками. Частотнонезависимая конструкция
Простая всеволновая антенна для телевизионного сигнала может быть собрана своими руками из обычных пивных банок, расскажем подробно технологию изготовления. Конструкция работает по принципу, использованному в диполе Надененко: при увеличении плеч вибратора линейного типа происходит расширение рабочей полосы частот без изменения остальных параметров. В данном случае плечами вибратора будут банки из под пива.
Простейшее устройство для приема сигналов
Конструкция, собранная из пары банок, обеспечивает уверенный прием аналогового сигнала в черте города, при этом нет необходимости делать согласование для кабеля (при его длине до двух метров). Устройство можно существенно улучшить, если усложнить его до синфазной решетки, как это показано на рисунке, и установить антенный усилитель (его схема будет приведена в конце статьи).
Синфазная решетка на основе жестяных банок
Расстояние между банками «А» будет равно λ/2, где λ – длина волны. Заметим, число диполей должно быть 3-4 штуки, при меньшем количестве усиление незначительное, а при большем -возникнут трудности с согласованием кабеля.
Антенна из пивных банок
Несмотря на то, что выглядит она несерьезно, изображение становится намного лучше. Проверено неоднократно. Попробуйте!
Наружная антенна из пивных банок
Нужны:
- две жестяные банки емкостью 0,5 литра,
- кусок деревяшки или пластика около 0,5 метра длиной,
- кусок телевизионного провода RG-58,
- паяльник,
- флюс по алюминию (если банки алюминиевые),
припой.
Как сделать антенну из банок
Собираем так:
- В дне банки строго по центру сверлим отверстие (5-6 мм диаметром).
- Через это отверстие протягиваем кабель, выводим его через отверстие в крышке.
- Эту банку закрепляем слева на держателе так, чтобы кабель был направлен в середину.
- Вытаскиваем из банки кабель примерно на 5-6 см, снимаем изоляцию примерно на 3 см, разбираем оплетку.
- Оплетку подрезаем, ее длина должна быть около 1,5 см.
- Ее распределяем по поверхности банки и припаиваем.
- Торчащий на 3 см центральный проводник нужно припаять к донышку второй банки.
- Расстояние между двумя банками нужно сделать как можно меньше, и зафиксировать каким-либо образом. Один из вариантов — липкая лента или изолента.
- Все, самодельная антенна ДМВ готова.
Второй конец кабеля оконечиваете подходящим штекером, включаете в нужно гнездо телевизора. Эту конструкцию, кстати, можно использовать для приема цифрового телевидения. Ели у вас телевизор поддерживает этот формат сигнала (DVB T2) или есть специальная приставка к старому телевизору, то можете поймать сигнал от ближайшего ретранслятора. Нужно только узнать где он находится и туда направить вашу телевизионную антенну, сделанную своими руками из жестяных банок.
Простые самодельные антенны можно сделать из жестяных банок (из-под пива или напитков). Несмотря на несерьезность «компонентов» работает она очень хорошо, а изготавливается очень просто
Ту же конструкцию можно приспособить для приема каналов метрового диапазона. Вместо 0,5 литровых банок поставьте на 1 литр. Будет принимать МВ диапазон.
Еще один вариант: если паяльника нет, или паять вы не умеете, можно сделать проще. Две банки привязываете на расстоянии в несколько сантиметров к держателю. Конец кабеля зачищаете на 4-5 сантиметра (аккуратно снимаете изоляцию). Оплетку отделяете, свиваете в жгут, из нее делаете колечко, в которое просовываете саморез. Из центрального проводника делаете второе колечко и через него продеваете второй саморез. Теперь на дне одной банок зачищаете (шкуркой) пятнышко, к которому прикручиваете саморезы.
Вообще-то для лучшего контакта нужна пайка: колечко оплетки лучше залудить и запаять, как и место контакта с металлом банки. Но и на саморезах получается неплохо, правда, периодически окисляется контакт и его нужно чистить. Как «заснежит» будете знать — почему…
Возможно, вам интересно, как сделать мангал из баллона или бочки, прочесть об этом можно тут.
Как собрать
Антенна из жестяных банок делается довольно просто. Весь процесс разделен на несколько основных этапов.
Основным аспектом этой антенны является четное количество жестяных банок. Минимальное количество составляет 2 шутки, а в максимальном количестве конструкция не имеет никаких ограничений. Можно подключать сколько угодно, зависит только от желания, целесообразности и свободного места под такую большую антенну.
Когда с количеством банок определено, далее необходимо сделать в них отверстия для проволоки. Проволоку для dbv t2 антенны, собираемую своими руками лучше использовать медную проволоку.
Таким образом, в каждую банку вставляется проволока. А в местах их потенциального пересечения друг с другом, они соединяются с антенным кабелем. На конец этого кабеля необходимо прикрепить штекер, чтобы иметь возможность подключать его к телевизору.
К преимуществам такой антенны относится простота сборки. Фактически все составляющие, за исключением антенного кабеля, можно найти в кладовой, либо под ногами. Самым труднодоступным элементом конструкции является штекер. Если тщательно рассчитать место размещения такой антенны, вполне можно словить сигнал, который исходит за 50 км от установленной антенны.
К минусам таком дециметровой антенны, сделанной своими руками, относится парусность
Однако стоит обратить внимание, что это проблема фактически всех самодельных конструкций, размещаемых на открытом воздухе. Однако эту проблему можно легко устранить, если достаточно прочно и надежно закрепить антенну
Еще одним минусом является сложность расчета наиболее правильной точки расположения, которая позволит добиться максимального качества от антенны.
Обратите внимание!
Зарядное устройство для автомобильного аккумулятора своими руками: пошаговое руководство изготовления устройства в домашних условиях, подбор материалов для сборки конструкции
Лабораторный блок питания своими руками | Пошаговая инструкция как и из каких элементов построить блок питания
Индукционный нагреватель своими руками — инструкция как сделать простой и мощный нагреватель
Как собрать «бабочку» с помощью болтов и без паяльника?
Она представляет собой несущую штангу (которая может быть выполнена из дерева) и ряд вертикально расположенных усиков, а потому внешне напоминает «штыревые» заводские антенны цифрового телевидения. Разница заключается в отсутствии фазированной решетки, вместо которой используется каркас.
Концепция такова:
- Штыревые усики из алюминиевой проволоки, диаметром в 5-6 мм, закрепляются на размещаемых в массиве несущей штанги болтах (как правило, методом накручивания вокруг них в 1 оборот).
- А далее эти штыревые усики соединяются между собой таким же алюминиевым кабелем, который играет роль вибратора. Для подсоединения к коаксиальному кабелю также требуется симметрирующий переходник.
Данная антенна является лучшим вариантом для изготовления в домашних условиях из подручных материалом, потому что обеспечивает качественный прием на дистанции удаления до 60 км.
Кроме того, относительно неплохо производится удаление помех и стабилизация изображения.
Чертеж смотрите ниже:
Порядок выполнения конструкции
Для начала берем дощечку требуемого размера и делаем разметку по схеме:
Порядок выполнения конструкции
Размеры указаны в дюймах. Чтобы перевести в сантиметры, умножаем на 2,5 и округляем до десятых. Например, 2 и 5/8″, при умножении получаем 6,56, округляем до 6,6 см. Затем разрезаем наш провод на 8 частей и получаем куски по 37,5 см. На каждом куске делаем надрезы длиной по 2 см, для соединений, и зачищаем их. После этого нарезаем еще два провода по 22 см и зачищаем в местах, где будут производиться соединения. Провода, которые мы предварительно нарезали по 37,5 см, загибаем буквой V таким образом, чтобы расстояние между краями составляло 7,5 см.
Как сделать ТВ-антенну в домашних условиях
В данном пункте мы рассмотрим, как сделать простую телевизионную антенну своими руками. Комнатная ТВ-антенна представляет собой простой волновой приемник, поэтому изготовить ее своими руками может любой дачник. Для этого понадобится:
- металлические трубки – 2 штуки;
- телевизионный кабель.
В основном прием частот варьируется в пределах 50-230 МГц, в результате чего образуется 12 каналов. Для каждого канала используется трубка разного размера. Если прием ведется на частоте пятьдесят мегагерц, то расстояние между краями трубок должно равняться 273 сантиметрам, допустима погрешность в три сантиметра. На двенадцатом канале расстояние между трубками должно составлять 66 сантиметров.
Рассмотрим список возможных материалов для изготовления ТВ-антенны своими руками:
- две металлические трубки, диаметр которых равен 8-24 миллиметрам, толщина стенок и диаметр таких приспособлений должна быть одинаковой;
- также для того, чтобы сделать антенну вам понадобиться кабель телевизора, сопротивление которого составляет 75 Ом, длина такого провода обрезается под расстояние подключения с учетом провисания;
- заготовка из гетинакса или текстолита, толщина которой не меньше пяти миллиметров;
- крепления, которыми будет устанавливаться трубки на держателе;
- кронштейн, форма такой детали должна быть угловая, также можно применять деревянную подставку в том случае, если она фиксируется достаточно высоко;
- силикон, он понадобиться для обработки материала от окисления;
- набор для спаивания;
- изолента.
Выбранную вами заготовку для изготовления всеволновой антенны для телевизора своими руками необходимо разделить на две части, трубки следует обжать с обеих сторон. Далее нужно зафиксировать трубки на расстоянии друг от друга. Такое расстояние должно составлять около шести сантиметров. Окончания трубок необходимо прикрепить хомутами к заготовке из текстолита, а саму конструкцию зафиксировать вертикально при помощи штанги.
Для того, чтобы подключить кабель к самодельной телевизионной антенне, следует проложить кольцо, которое будет рассчитано на сопротивление в 75 Ом. Жилы провода, которые расположены посередине следует зачистить и скрутить с окончаниями трубок. Соединение оплетки осуществляется при помощи медного провода и остальные соединения тоже.
Кольцо, которое получилось и остальную длину провода нужно хорошо зафиксировать к стойке. Высота установки самодельной телевизионной антенны зависит антенну от дальности приема сигнала.
