Развитие цифрового телевидения - необходимость, с которой столкнулись во всем мире. Аналоговый сигнал, конечно же, распространяется на большие, по сравнению с цифровым сигналом, расстояния, но качество изображения и звука с увеличением дистанции до транслирующей антенны ухудшается. Выход из ситуации был только один - зашифровать сигнал так, чтобы его можно было принять и обработать за десятки километров от транслятора без потери качества. Так выбор остановился на цифровом способе передачи информации.
История цифрового телевидения
В течение более чем 60 лет аналоговое телевидение являлось единственным средством доставки новостей, фильмов, развлекательных программ в дома миллионов зрителей по всему миру. Если приемник, то есть телевизор, находится неподалеку от ретранслятора, то сигнал и звук имеют приемлемые качества. При удалении появляется необходимость в усилении сигнала различными антеннами. Чем дальше ретранслятор, тем больше должна быть антенна. На расстоянии 50 километров эти принимающие антенны достигают огромных размеров, как многоэтажное здание. Все ради нескольких каналов в посредственном качестве.
Наконец, в 2009 году после множества экспериментов с различными форматами было запущено в эфир современное цифровое телевидение DVB-T2. Сразу возник ряд вопросов. У пользователей кабельного и спутникового телевидения ничего не изменилось, но у получателей аналогового сигнала возникла новая проблема. Чтобы расшифровать цифровой сигнал, необходим телевизор со встроенным модулем приема цифрового сигнала или приставка. Стоимость последней достигает 50 долларов, что не каждому по карману.
Вопрос частично решается с помощью государственных субсидий, и, возможно, в ближайшие несколько лет цифровое телевидение полностью вытеснит аналоговое.
Что нужно для качественного приема цифрового телевидения
Качество цифрового телевизионного сигнала, как и аналогового, зависит от расстояния до ретранслятора. Разница в том, что аналоговая картинка при плохом приеме сигнала будет расплываться, а звук шипеть. В цифровом телевидении изображение либо полностью пропадет, либо будет выводиться на экран прямоугольными блоками. То есть для качественного приема цифрового телевизионного сигнала также нужна антенна, но не такая громоздкая, как в случае с аналоговым сигналом.
Телевизионный сигнал распространяется в двух диапазонах - метровом (английское обозначение VHF) и дециметровом (UHF). Первый не позволяет сигналу распространяться на большие расстояния, его волны плохо справляются с препятствиями в виде зданий, стен внутри квартиры. Поэтому большинство каналов вещают в дециметровом диапазоне. Соответственно, для качественного приема понадобится для цифрового телевидения DVB-T2.
Виды дециметровых антенн
Все антенны для приема цифрового телевидения являются антеннами дециметрового диапазона, равно как и метрового. Таким образом, их можно разделить на укрупненные группы - комнатные и наружные.
Оба вида антенн могут быть как пассивными, так и активными. Последняя обладает встроенным усилителем, что позволяет улавливать слабый сигнал. Но она более узконаправленная, ее нужно направлять в сторону источника сигнала. Пассивная усилителем не обладает, но принимает сигнал со всех направлений для последующей его подачи на усилитель сигнала в телевизоре.
Какую антенну выбрать
Перед тем как настроить антенну, ее необходимо подобрать. Профессиональный подход к установке предполагает измерение уровня сигнала с помощью портативного датчика. Он будет очень полезен в районах с плотной застройкой, где сигнал идет не только напрямую от ретранслятора, но и отражается от рельефа местности или идет от нескольких ретрансляторов сразу. После получения характеристик сигнала необходимо изучить инструкцию к антенне, чтобы качество приема было гарантированным.
Если нет возможности использовать портативный датчик, то можно, пользуясь общими рекомендациями, подобрать антенну методом проб. Рекомендации просты. Для квартиры в районе с неплотной застройкой подойдет обычная, но качественная комнатная антенна для DVB-T2. В районе с плотной застройкой необходимо использовать сигнала. На открытой местности, то есть в коттеджных поселках, на дачах, уже необходимо использование наружной антенны. Пользуясь возможностью бесплатной замены товара в магазине, можно самостоятельно настроить несколько моделей антенн, пока не будет найдена подходящая.
Настройка дециметровой антенны
Перед установкой дециметровой антенны для цифрового телевидения DVB-T2 необходимо ее настроить на прием сигнала. Подключив выход антенны к телевизору либо приставке для расшифровки сигнала, нужно направить антенну в сторону, где находится ретранслятор. Затем необходимо выполнить автоматическую настройку каналов из меню устройства. Будет проверен весь диапазон частот.
Включив любой канал, если его качество недостаточное, можно, медленно вращая антенну, найти то идеальное положение, в котором сигнал будет наилучшим. Обычно устройства для приема показывают уровень сигнала для каждого конкретного DVB-T2 канала. Не стоит думать, что в положении идеальном для приема одного канала все остальные будут в достаточном качестве. Настроив прием одного канала, нужно перейти к следующему и так далее, пока все каналы не будут транслироваться.
Если приемник при автоматической настройке не нашел ни одного канала или нашел менее половины, в этом случае как настроить антенну? Ее следует повернуть на 180 градусов для приема отраженного сигнала. Такое часто встречается в спальных районах, где большое количество домов мешает прохождению сигнала.
На открытой местности антенну следует просто направить в сторону ретранслятора и выполнить автоматическую настройку DVB-T2 каналов на приемнике сигнала.
Установка дециметровой антенны
После успешной настройки каналов результат необходимо зафиксировать, то есть закрепить антенну в том положении, в котором прием сигнала оказался наилучшим. Комнатные антенны обычно устанавливаются на шкафы, тумбы, но это не эстетично. Подставки современных антенн предусматривают места для крепления шурупами и винтами, которые можно установить прямо на стене.
Наружные дециметровые антенны для цифрового телевидения DVB-T2 крепятся на кронштейны или опоры. В комплекте поставки наружной антенны обычно идет крепеж, который позволит надежно закрепить наружную антенну на опоре. Когда наружные антенны применяются в квартирах, обычно крепление производится за пределами жилья: на балконах или наружных стенах. Тогда, как и в случае с комнатной антенной, понадобится сверление нескольких отверстий в стене для надежного крепления.
Процесс эксплуатации дециметровой антенны
Еще несколько замечаний, касающихся работы дециметровых антенн для цифрового телевидения DVB-T2. В зависимости от погодных условий (даже времени суток) качество приема сигнала может изменяться. Поэтому крепление антенны должно предусматривать возможность ее вращения для настройки более качественного приема сигнала.
Правильный подбор антенны позволит наслаждаться цифровым качеством телевизионного сигнала. Сеть DVB-T2 постоянно развивается, появляются новые каналы. Это отличная альтернатива кабельному и спутниковому телевидению, так как не требует абонентской платы.
- не используйте , купленный, когда ваш дедушка пошел в первый класс;
- не покупайте самый дешевый с практически отсутствующей оплеткой. Выбирайте нормальные ;
- не стоит максимально укорачивать ;
- не делайте острых заломов ;
- лишний не скручивайте в бухту.
Даже если вы соединяете куски стандартным коаксиальным разъемом, качество сигнала гарантированно ухудшится.
Использование усилителя
Эта недорогая антенна для дачи дает неплохой результат. Если вы планируете принимать этой антенной только , то два её длинных боковых «уса» можно открутить.
Волновой канал
Дают хорошие результаты, особенно для удаленного приема сигнала, когда он достаточно слабый.
Польская
Очень многие телезрители используют «польскую» антенну – сетка и четыре ряда усиков. Не важно, где была изготовлена, её привыкли называть «польская», а иногда «сетка». Очень часто она демонстрирует не самые лучшие характеристики для приема цифрового сигнала.
В целом, для приема на дачу, очень даже чувствительная. Если прием цифрового сигнала на ее в вашей местности окажется нормальным, то вам просто повезло. Усилитель этой антенны может работать от питания 5 Вольт, которое можно брать от цифрового тюнера, и тогда не нужно использовать дополнительный блок питания.
Зигзагообразные
комнатная антенна показывает хорошие результаты для . Даже если вы дорого заплатили за нее, результат может оказаться нулевым.
Если вы хотите в качестве эфирной антенны для дачи только комнатную, вам могут «посоветовать» купить ее подороже и «получше». Но если вы надеетесь, что она в вашей комнате начнет давать вам прекрасный сигнал, то эта надежда тщетна. Если в доме плохой сигнал, никакая антенна не поможет. Внешняя – вот решение проблемы, если в комнате приема нет.
Спутниковая
Помните? Мы говорим об эфирном , так что забудьте о спутниках. Вы не будете через спутниковый тюнер принимать эфирное телевидение в стандарте DVB-T2. Вы не будете подключать тюнер Т2 к . Сигнал Т2 мы принимаем с ближайшей трансляционной вышки в дециметровом диапазоне. На обычную эфирную антенну для дачи, а не «тарелку».
Когда-то хорошая телевизионная антенна была дефицитом, покупные качеством и долговечностью, мягко говоря, не отличались. Сделать антенну для «ящика» или «гроба» (старого лампового телевизора) своими руками считалось показателем мастерства. Интерес к самодельным антеннам не угасает и в наши дни. Ничего странного тут нет: условия приема ТВ кардинально изменились, а производители, полагая, что в теории антенн ничего существенно нового нет и не будет, чаще всего приспосабливают к давно известным конструкциям электронику, не задумываясь над тем, что главное для любой антенны – ее взаимодействие с сигналом в эфире.
Что изменилось в эфире?
Во-первых, почти весь объем ТВ-вещания в настоящее время осуществляется в диапазоне ДМВ . Прежде всего из экономических соображений, в нем намного упрощается и удешевляется антенно-фидерное хозяйство передающих станций, и, что еще более важно – потребность в его регулярном обслуживании высококвалифицированными специалистами, занятыми тяжелым, вредным и опасным трудом.
Второе – ТВ-передатчики теперь покрывают своим сигналом практически все более-менее населенные места , а развитая сеть связи обеспечивает подачу программ в самые глухие углы. Там вещание в обитаемой зоне обеспечивают маломощные необслуживаемые передатчики.
Третье, изменились условия распространения радиоволн в городах . На ДМВ промышленные помехи просачиваются слабо, но железобетонные многоэтажки для них – хорошие зеркала, многократно переотражающие сигнал вплоть до его полного затухания в зоне, казалось бы, уверенного приема.
Четвертое – ТВ-программ в эфире сейчас очень много, десятки и сотни . Насколько это множество разнообразно и содержательно – другой вопрос, но рассчитывать на прием 1-2-3 каналов ныне бессмысленно.
Наконец, получило развитие цифровое вещание . СигналDVB T2 – штука особенная. Там, где он еще хоть чуть-чуть, на 1,5-2 дБ, превышает шумы, прием отличный, как ни в чем ни бывало. А чуть дальше или в стороне – нет, как отрезало. К помехам «цифра» почти не чувствительна, но при рассогласовании с кабелем или фазовых искажениях в любом месте тракта, от камеры до тюнера, картинка может рассыпаться в квадратики и при сильном чистом сигнале.
Требования к антеннам
В соответствии с новыми условиями приема, изменились и основные требования к ТВ-антеннам:
- Такие ее параметры, как коэффициент направленного действия (КНД) и коэффициент защитного действия (КЗД) ныне определяющего значения не имеют: современный эфир очень грязный, и по малюсенькому боковому лепестку диаграммы направленности (ДН), хоть какая-то помеха, да пролезет, и бороться с ней нужно уже средствами электроники.
- Взамен особое значение приобретает собственный коэффициент усиления антенны (КУ). Антенна, хорошо «облавливающая» эфир, а не смотрящая на него сквозь маленькую дырочку, даст запас мощности принятого сигнала, позволяющий электронике очистить его от шумов и помех.
- Современная телевизионная антенна, за редчайшими исключениями, должна быть диапазонной, т.е. ее электрические параметры должны сохраняться естественным образом, на уровне теории, а не втискиваться в приемлемые рамки путем инженерных ухищрений.
- ТВ-антенна должна согласовываться в кабелем во всем своем рабочем диапазоне частот без дополнительных устройств согласования и симметрирования (УСС).
- Амплитудно-частотная характеристика антенны (АЧХ) должна быть возможно более гладкой. Резким выбросам и провалам непременно сопутствуют фазовые искажения.
Последние 3 пункта обусловлены требованиями приема цифровых сигналов. Настроенные, т.е. работающие теоретически на одной частоте, антенны можно «растянуть» по частоте, напр. антенны типа «волновой канал» на ДМВ с приемлемым отношением сигнал/шум захватывают 21-40 каналы. Но их согласование с фидером требует применения УСС, которые либо сильно поглощают сигнал (ферритовые), либо портят фазовую характеристику на краях диапазона (настроенные). И «цифру» такая антенна, отлично работающая на «аналоге», будет принимать плохо.
В связи с этим, из всего великого антенного многообразия, в данной статье будут рассмотрены антенны для телевизора, доступные для самостоятельного изготовления, следующих типов:
- Частотнонезависимая (всеволновая) – не отличается высокими параметрами, но очень проста и дешева, ее можно сделать буквально за час. За городом, где эфир почище, она вполне сможет принимать цифру или достаточно мощный аналог не небольшом удалении от телецентра.
- Диапазонная логопериодическая. Ее, образно выражаясь, можно уподобить рыболовецкому тралу, уже при облавливании сортирующему добычу. Она тоже довольно проста, идеально согласуется с фидером во всем своем диапазоне, абсолютно не меняет в нем параметры. Техпараметры – средние, поэтому более подойдет для дачи, а в городе в качестве комнатной.
- Несколько модификаций зигзагообразной антенны , или Z-антенны. В диапазоне МВ это весьма солидная конструкция, требующая немалого умения и времени. Но на ДМВ она вследствие принципа геометрического подобия (см. далее), настолько упрощается и съеживается, что вполне может быть использована как высокоэффективная комнатная антенна при почти любых условиях приема.
Примечание: Z-антенна, если использовать предыдущую аналогию – частый бредень, сгребающий все, что есть в воде. По мере замусоривания эфира она было вышла из употребления, но с развитием цифрового ТВ вновь оказалась на коне – во всем своем диапазоне она так же отлично согласована и держит параметры, как «логопедка».
Точное согласование и симметрирование почти всех описанных далее антенн достигается благодаря прокладке кабеля через т.наз. точку нулевого потенциала. К ней предъявляются особые требования, о которых подробнее будет сказано далее.
О вибраторных антеннах
В полосе частот одного аналогового канала можно передать до нескольких десятков цифровых. И, как уже сказано, цифра работает при ничтожном отношении сигнал/шум. Поэтому в очень удаленных от телецентра, куда сигнал одного-двух каналов еле добивает, местах, для приема цифрового ТВ может найти применение и старый добрый волновой канал (АВК, антенна волновой канал), из класса вибраторных антенн, так что в конце уделим несколько строк и ей.
О спутниковом приеме
Делать самому спутниковую антенну нет никакого смысла. Головку и тюнер все равно нужно покупать, а за внешней простотой зеркала кроется параболическая поверхность косого падения, которую с нужной точностью может выполнить далеко не всякое промышленное предприятие. Единственное, что под силу самодельщикам — настроить спутниковую антенну, об этом .
О параметрах антенн
Точное определение упомянутых выше параметров антенн требует знания высшей математики и электродинамики, но понимать их значение, приступая к изготовлению антенны, нужно. Поэтому дадим несколько грубые, но все же поясняющие смысл определения (см. рис. справа):
- КУ – отношение принятой антенной на основной (главный) лепесток ее ДН мощности сигнала, к его же мощности, принятой в том же месте и на той же частоте ненаправленной, с круговой, ДН, антенной.
- КНД – отношение телесного угла всей сферы к телесному углу раскрыва главного лепестка ДН, в предположении, что его сечение – круг. Если главный лепесток имеет разные размеры в разных плоскостях, сравнивать нужно площадь сферы и площадь сечения ею главного лепестка.
- КЗД – отношение принятой на главный лепесток мощности сигнала к сумме мощностей помех на той же частоте, принятой всеми побочными (задним и боковыми) лепестками.
Примечания:
- Если антенна диапазонная, мощности считаются на частоте полезного сигнала.
- Поскольку совершенно ненаправленных антенн не бывает, за такую принимают полуволновой линейный диполь, ориентированный по направлению электрического вектора поля (по его поляризации). Его КУ считается равным 1. ТВ программы передаются с горизонтальной поляризацией.
Следует помнить, что КУ и КНД не обязательно взаимосвязаны. Есть антенны (напр. «шпионская» – однопроводная антенна бегущей волны, АБВ) с высокой направленностью, но единичным или меньшим усилением. Такие смотрят вдаль как бы сквозь диоптрический прицел. С другой стороны, существуют антенны, напр. Z-антенна, у которых невысокая направленность сочетается со значительным усилением.
О тонкостях изготовления
Все элементы антенн, по которым протекают токи полезного сигнала (конкретно – в описаниях отдельных антенн), должны соединяться между собой пайкой или сваркой. В любом сборном узле на открытом воздухе электрический контакт скоро нарушится, и параметры антенны резко ухудшатся, вплоть до полной ее негодности.
Особенно это касается точек нулевого потенциала. В них, как говорят специалисты, наблюдается узел напряжения и пучность тока, т.е. его наибольшее значение. Ток при нулевом напряжении? Ничего удивительного. Электродинамика ушла от закона Ома на постоянном токе так же далеко, как Т-50 от воздушного змея.
Места с точками нулевого потенциала для цифровых антенн лучше всего выполнять гнутыми из цельного металла. Небольшой «ползучий» ток на сварке при приеме аналога на картинке, скорее всего, не скажется. Но, если принимается цифра на границе шумов, то тюнер из-за «ползучки» может не увидеть сигнала. Который при чистом токе в пучности дал бы стабильный прием.
О пайке кабеля
Оплетка (да и центральная жила нередко) современных коаксиальных кабелей делаются не из меди, а из стойких к коррозии и недорогих сплавов. Паяются они плохо и, если долго греть, можно пережечь кабель. Поэтому паять кабели нужно 40-Вт паяльником, легкоплавким припоем и с флюс-пастой вместо канифоли или спиртоканифоли. Пасты жалеть не нужно, припой сразу же растекается по жилкам оплетки только под слоем кипящего флюса.
Виды антенн
Всеволновая
Всеволновая (точнее, частотнонезависимая, ЧНА) антенна показана на рис. Она – две треугольных металлических пластинки, две деревянных рейки, да много медных эмалированных проволок. Диаметр проволоки значения не имеет, а расстояние между концами проволок на рейках – 20-30 мм. Зазор между пластинами, к которым припаяны другие концы проволок – 10 мм.
Примечание: вместо двух металлических пластин лучше взять квадрат из одностороннего фольгированного стеклотекстолита в вырезанными по меди треугольниками.
Ширина антенны равна ее высоте, угол раскрыва полотен – 90 градусов. Схема прокладки кабеля показана там же на рис. Точка, отмеченная желтым – точка квази-нулевого потенциала. Припаивать в ней оплетку кабеля к полотну не нужно, достаточно туго подвязать, для согласования хватит емкости между оплеткой и полотном.
ЧНА, растянутая в окне шириной 1,5 м, принимает все метровые и ДЦМ каналы почти со всех направлений, кроме провала около 15 градусов в плоскости полотна. В этом ее преимущество в местах, где возможен прием сигналов от разных телецентров, не нужно вращать. Недостатки – единичный КУ и нулевой КЗД, поэтому в зоне действия помех и вне зоны уверенного приема ЧНА не годится.
Примечание : есть и другие типы ЧНА, напр. в виде двухвитковой логарифимической спирали. Она компактнее ЧНА из треугольных полотен в том же диапазоне частот, поэтому иногда используется в технике. Но в быту это преимуществ не дает, сделать спиральную ЧНА сложнее, с коаксиальным кабелем согласовать труднее, поэтому не рассматриваем.
На основе ЧНА был создан очень популярный когда-то веерный вибратор (рога, рогулька, рогатка), см. рис. Его КНД и КЗД что-то около 1,4 при довольно гладкой АЧХ и линейной ФЧХ, так что для цифры он подошел бы и сейчас. Но – работает только на МВ (1-12 каналы), а цифровое вещание идет на ДМВ. Впрочем, на селе, при подъеме на 10-12 м, может сгодиться для приема аналога. Мачта 2 может быть из любого материала, но крепежные планки 1 – из хорошего ненамокающего диэлектрика: стеклотекстолита или фторопласта толщиной не менее 10 мм.
Пивная всеволновка
Всеволновая антенна из пивных банок явно не плод похмельных галлюцинаций спившегося радиолюбителя. Это действительно очень хорошая антенна на все случаи приема, нужно только сделать ее правильно. Причем исключительно простая.
В основе ее конструкции следующее явление: если увеличивать диаметр плеч обычного линейного вибратора, то рабочая полоса его частот расширяется, а прочие параметры остаются неизменными. В дальней радиосвязи с 20-х годов используется т.наз. диполь Надененко, основанный на этом принципе. А пивные банки по размерам как раз подходят в качестве плеч вибратора на ДМВ. В сущности, ЧНА и есть диполь, плечи которого неограниченно расширяются до бесконечности.
Простейший пивной вибратор из двух банок годится для комнатного приема аналога в городе даже без согласования с кабелем, если его длина не более 2 м, слева на рис. А если собрать из пивных диполей вертикальную синфазную решетку с шагом в полволны (справа на рис.), согласовать ее и отсимметрировать с помощью усилителя от польской антенны (о нем речь еще пойдет), то благодаря сжатию главного лепестка ДН по вертикали такая антенна даст и хороший КУ.
Усиление «пивнухи» можно еще увеличить, добавив заодно КЗД, если сзади нее поместить экран из сетки на расстоянии, равном половине шага решетки. Монтируется пивная решетка на мачте из диэлектрика; механические связи экрана с мачтой – тоже диэлектрические. Остальное ясно из след. рис.
Примечание: оптимальное количество этажей решетки – 3-4. При 2-х выигрыш в усилении будет небольшим, а большее трудно согласовать с кабелем.
Видео: изготовление простейшей антенны из пивных банок
«Логопедка»
Логопериодическая антенна (ЛПА) представляет собой собирающую линию, к которой попеременно подключаются половинки линейных диполей (т.е. куски проводника длиной в четверть рабочей волны), длина и расстояние между которыми меняются в геометрической прогрессии с показателем меньше 1, в центре на рис. Линия может быть как настроенной (с КЗ на противоположном от места подключения кабеля конце), так и свободной. ЛПА на свободной (ненастроенной) линии для приема цифры предпочтительнее: она выходит длиннее, но ее АЧХ и ФЧХ гладкие, а согласование с кабелем не зависит от частоты, поэтому на ней мы и остановимся.
ЛПА может быть изготовлена на любой, до 1-2 ГГц, наперед заданный диапазон частот. При изменении рабочей частоты ее активная область из 1-5 диполей смещается вперед-назад по полотну. Поэтому, чем ближе показатель прогрессии к 1, и соответственно меньше угол раскрыва антенны, тем большее усиление она даст, но при этом возрастает ее длина. На ДМВ от наружной ЛПА можно добиться 26 дБ, а от комнатной – 12 дБ.
ЛПА, можно сказать, по совокупности качеств идеальная цифровая антенна , поэтому остановимся на ее расчете несколько подробнее. Основное, что нужно знать, что увеличение показателя прогрессии (тау на рис.) дает прирост усиления, а уменьшение угла раскрыва ЛПА (альфа) увеличивает направленность. Экран для ЛПА не нужен, он на ее параметры почти не влияет.
Расчет цифровой ЛПА имеет особенности:
- Начинают его, ради запаса по частоте, со второго по длине вибратора.
- Затем, взяв обратную величину от показателя прогрессии, рассчитывают самый длинный диполь.
- После самого короткого, исходя из заданного диапазона частот, диполя, добавляют еще один.
Поясним на примере. Допустим, наши цифровые программы лежат в диапазоне 21-31 ТВК, т.е. в 470-558 МГц по частоте; длины волн соответственно – 638-537 мм. Также допустим, что нам нужно принимать слабый зашумленный сигнал вдали от станции, поэтому берем максимальный (0,9) показатель прогрессии и минимальный (30 градусов) угол раскрыва. Для расчета понадобится половина угла раскрыва, т.е. 15 градусов в нашем случае. Раскрыв можно еще уменьшить, но длина антенны непомерно, по котангенсу, возрастет.
Считаем В2 на рис: 638/2 = 319 мм, а плечи диполя будут по 160 мм, до 1 мм можно округлять. Расчет нужно будет вести, пока не получится Bn = 537/2 = 269 мм, и затем просчитать еще один диполь.
Теперь считаем А2 как В2/tg15 = 319/0,26795 = 1190 мм. Затем, через показатель прогрессии, А1 и В1: А1 = А2/0,9 = 1322 мм; В1 = 319/0,9 = 354,5 = 355 мм. Далее последовательно, начиная с В2 и А2, умножаем на показатель, пока не дойдем до 269 мм:
- В3 = В2*0,9 = 287 мм; А3 = А2*0,9 = 1071 мм.
- В4 = 258 мм; А4 = 964 мм.
Стоп, у нас уже меньше 269 мм. Проверяем, уложимся ли по усилению, хотя и так ясно, что нет: чтобы получить 12 дБ и более, расстояния между диполями не должны превышать 0,1-0,12 длины волны. В данном случае имеем для В1 А1-А2 = 1322 – 1190 = 132 мм, а это 132/638 = 0,21 длины волны В1. Нужно «подтянуть» показатель к 1, до 0,93-0,97, вот и пробуем разные, пока первая разница А1-А2 не сократится вдвое и более. Для максимума в 26 дБ нужно расстояние между диполями в 0,03-0,05 длины волны, но не менее 2-х диаметров диполя, 3-10 мм на ДМВ.
Примечание: остаток линии за самым коротким диполем, обрезаем, он нужен только для расчета. Поэтому реальная длина готовой антенны получится всего около 400 мм. Если наша ЛПА наружная, это очень хорошо: можно уменьшить раскрыв, получив большую направленность и защиту от помех.
Видео: антенна для цифрового ТВ DVB T2
О линии и мачте
Диаметр трубок линии ЛПА на ДМВ – 8-15 мм; расстояние между их осями – 3-4 диаметра. Учтем еще, что тонкие кабели-«шнурки» дают на ДМВ такое затухание на метр, что все антенно-усилительные ухищрения сойдут на нет. Коаксиал для наружной антенны нужно брать хороший, диаметром по оболочке от 6-8 мм. Т.е., трубки для линии должны быть тонкостенными цельнотянутыми. Подвязывать кабель к линии снаружи нельзя, качество ЛПА резко упадет.
Крепить наружную ЛПА к мачте нужно, разумеется, за центр тяжести, иначе малая парусность ЛПА превратится в огромную и трясущуюся. Но соединять металлическую мачту прямо с линией тоже нельзя: нужно предусмотреть диэлектрическую вставку не менее 1,5 м длиной. Качество диэлектрика большой роли тут не играет, пойдет проолифленное и покрашенное дерево.
Об антенне «Дельта»
Если ДМВ ЛПА согласуется с кабелем усилителем (см. далее, о польских антеннах), то к линии можно пристроить плечи метрового диполя, линейные или веерные, как у «рогатки». Тогда получим универсальную МВ-ДМВ антенну отличного качества. Такое решение использовано в популярной антенне «Дельта», см. рис.
Антенна «Дельта»
Зигзаг в эфире
Z-антенна с рефлектором дает усиление и КЗД такие же, как ЛПА, но главный лепесток ее ДН более чем вдвое шире по горизонтали. Это может быть важно на селе, когда есть прием ТВ с разных направлений. А дециметровая Z-антенна имеет небольшие в плане размеры, что существенно для комнатного приема. Но ее рабочий диапазон теоретически не безграничен, перекрытие по частоте при сохранении приемлемых для цифры параметров – до 2,7.
Конструкция Z-антенны МВ показана на рис; красным выделен путь прокладки кабеля. Там же слева внизу – более компактный кольцевой вариант, в просторечии – «паук». По нему хорошо видно, что Z-антенна родилась как комбинация ЧНА с диапазонным вибратором; есть в ней кое-что и от ромбической антенны, которая в тему не вписывается. Да, кольцо «паука» не обязательно должно быть деревянным, это может быть обруч из металла. «Паук» принимает 1-12 МВ каналы; ДН без рефлектора – почти круговая.
Классический же зигзаг работает или на 1-5, или на 6-12 каналах, но для его изготовления нужны только деревянные рейки, медный эмалированный провод c d = 0,6-1,2 мм да несколько обрезков фольгированного стеклотекстолита, поэтому даем размеры, через дробь для 1-5/6-12 каналов: А = 3400/950 мм, Б, С = 1700/450 мм, b = 100/28 мм, В = 300/100 мм. В точке Е – нулевой потенциал, здесь нужно оплетку спаять с металлизированной опорной пластиной. Размеры рефлектора, тоже 1-5/6-12: А = 620/175 мм, Б = 300/130 мм, Г = 3200/900 мм.
Диапазонная Z-антенна с рефлектором дает усиление в 12 дБ, настроенная на один канал – 26 дБ. Чтобы на основе диапазонного зигзага построить одноканальный, нужно взять сторону квадрата полотна по середине ее ширины в четверть длины волны и пересчитать пропорционально все прочие размеры.
Народный зигзаг
Как видим, Z-антенна МВ – довольно сложное сооружение. Но ее принцип показывает себя во всем блеске на ДМВ. Z-антенну ДМВ с емкостными вставками, сочетающая в себе достоинства «классики» и «паука», сделать настолько просто, что она еще в СССР заслужила звание народной, см. рис.
Материал – медная трубка или алюминиевый лист толщиной от 6 мм. Боковые квадратики цельные из металла или затянутые сеткой, или закрытые жестянкой. В двух последних случаях их нужно пропаять по контуру. Коаксиал резко гнуть нельзя, поэтому ведем его так, чтобы он дошел до бокового угла, а затем не выходил за пределы емкостной вставки (бокового квадратика). В т. А (точка нулевого потенциала) оплетку кабеля электрически соединяем с полотном.
Примечание: алюминий не паяется обычными припоями и флюсами, поэтому алюминиевая «народная» годится для наружной установки только после герметизации электрических соединений силиконом, в ней ведь все на винтах.
Видео: пример двойной треугольной антенны
Волновой канал
Антенна волновой канал (АВК), или антенна Удо-Яги из доступных для самостоятельного изготовления способна дать наибольшие КУ, КНД и КЗД. Но принимать цифру на ДМВ она может только на 1 или 2-3 соседних каналах, т.к. относится к классу остро настроенных антенн. Ее параметры за пределами частоты настройки резко ухудшаются. АВК рекомендуется применять с очень плохих условиях приема, причем для каждого ТВК делать отдельную. К счастью, это не очень сложно – АВК проста и дешева.
В основе работы АВК – «сгребание» электромагнитного поля (ЭМП) сигнала к активному вибратору. Внешне небольшая, легкая, с минимальной парусностью, АВК может иметь эффективную апертуру в десятки длин волн рабочей частоты. Укороченные и поэтому имеющие емкостный импеданс (полное сопротивление) директоры (направители) направляют ЭМП к активному вибратору, а рефлектор (отражатель), удлиненный, с индуктивным импедансом, отбрасывает к нему то, что проскочило мимо. Рефлектор в АВК нужен всего 1, но директоров может быть от 1 до 20 и более. Чем их больше, тем выше усиление АВК, но уже полоса ее частот.
От взаимодействия с рефлектором и директорами волновое сопротивление активного (с которого снимается сигнал) вибратора падает тем больше, чем ближе к максимуму усиления настроена антенна, и согласование с кабелем теряется. Поэтому активный диполь АВК делают петлевым, его исходное волновое сопротивление не 73 Ом, как у линейного, а 300 Ом. Ценой его снижения до 75 Ом АВК с тремя директорами (пятиэлементную, см. рис. справа) удается настроить почти что на максимум усиления в 26 дБ. Характерная для АВК ДН в горизонтальной плоскости приведена на рис. в начале статьи.
Элементы АВК соединяются со стрелой в точках нулевого потенциала, поэтому мачта и стрела могут быть любыми. Очень хорошо подходят пропиленовые трубы.
Расчет и настройка АВК под аналог и цифру несколько различны. Под аналог волновой канал нужно рассчитывать на несущую частоту изображения Fи, а под цифру – на середину спектра ТВК Fс. Почему так – здесь объяснять, к сожалению, нет места. Для 21-го ТВК Fи = 471,25 МГц; Fс = 474 МГц. ДМВ ТВК расположены вплотную друг к другу через 8 МГц, поэтому их настроечные частоты для АВК рассчитываются просто: Fn = Fи/Fс(21 ТВК) + 8(N – 21), где N – номер нужного канала. Напр. для 39 ТВК Fи = 615,25 МГц, а Fс = 610 МГц.
Чтобы не записывать множество цифр, удобно размеры АВК выражать в долях длины рабочей волны (она считается как Л = 300/F, МГц). Длину волны принято обозначать малой греческой буквой лямбда, но, поскольку в интернете греческого алфавита по умолчанию нет, мы условно обозначим ее большой русской Л.
Размеры оптимизированной под цифру АВК, по рис., таковы:
- Р = 0,52Л.
- В = 0,49Л.
- Д1 = 0,46Л.
- Д2 = 0,44Л.
- Д3 = 0,43л.
- a = 0,18Л.
- b = 0,12Л.
- c = d = 0,1Л.
Если не нужно большого усиления, но важнее уменьшение габаритов АВК, то Д2 и Д3 можно убрать. Все вибраторы выполняются из трубки или прутка диаметром 30-40 мм для 1-5 ТВК, 16-20 мм для 6-12 ТВК и 10-12 мм на ДМВ.
АВК требует точного согласования с кабелем. Именно небрежным выполнением устройства согласования и симметрирования (УСС) объясняется большинство неудач любителей. Самое простое УСС для АВК – U-петля из того же коаксиального кабеля. Ее конструкция ясна из рис. справа. Расстояние между сигнальными клеммами 1-1 140 мм для 1-5 ТВК, 90 мм для 6-12 ТВК и 60 мм на ДМВ.
Теоретически длина колена l должна быть в половину длины рабочей волны, так и значится в большинстве публикаций в интернете. Но ЭМП в U-петле сосредоточено внутри заполненного изоляцией кабеля, поэтому нужно обязательно (для цифры – особенно обязательно) учитывать его коэффициент укорочения. Для 75-омных коаксиалов он колеблется в пределах 1,41-1,51, т.е. l нужно брать от 0,355 до 0,330 длины волны, и брать точно, чтобы АВК была АВК, а не набором железок. Точное значение коэффициента укорочения всегда есть в сертификате на кабель.
В последнее время отечественная промышленность начала выпускать перенастраиваемые АВК для цифры, см. рис. Идея, надо сказать, отличная: передвигая элементы по стреле, можно точно настроить антенну под местные условия приема. Лучше, конечно, чтобы это делал специалист – поэлементная настройка АВК взаимозависима, и дилетант непременно запутается.
О «полячках» и усилителях
У многих пользователей польские антенны, ранее прилично принимавшие аналог, цифру брать отказываются – рвется, а то и вовсе пропадает. Причина, прошу прощения, похабно-коммерческий подход к электродинамике. Стыдно порой бывает за коллег, сляпавших такое «чудо»: АЧХ и ФЧХ похожи то ли на ежа-псориазника, то ли лошадиный гребень с выломанными зубьями.
Единственно, что хорошо в «полячках» – их усилители для антенны. Собственно, они и не дают сим изделиям бесславно помереть. Усилители «поячек», во-первых, широкополосные малошумящие. И, что еще важнее – с высокоомным входом. Это позволяет при той же напряженности ЭМП сигнала в эфире подать на вход тюнера в несколько раз большую его мощность, что дает возможность электронике «выдрать» цифру из совсем уж безобразных шумов. Кроме того, вследствие большого входного сопротивления польский усилитель – идеальное УСС для любых антенн: что ни цепляй ко входу, на выходе – точно 75 Ом без отраженки и ползучки.
Однако при очень плохом сигнале, вне зоны уверенного приема, польский усилитель уже не тянет. Питание на него подается по кабелю, и развязка по питанию отнимает 2-3 дБ отношения сигнал/шум, которых может как раз и не хватить, чтобы цифра пошла в самой глубинке. Тут нужен хороший усилитель ТВ сигнала с раздельным питанием. Располагаться он будет, скорее всего, возле тюнера, а УСС для антенны, если оно требуется, придется делать отдельно.
Схема такого усилителя, показавшая почти 100% повторяемость даже при выполнении начинающими радиолюбителями, приведена на рис. Регулировка усиления – потенциометром Р1. Дроссели развязки L3 и L4 – стандартные покупные. Катушки L1 и L2 выполняются по размерам на монтажной схеме справа. Они входят в состав полосовых фильтров сигнала, поэтому небольшие отклонения их индуктивности не критичны.
Несмотря на огромное количество телевизионных антенн, представленных на потребительском рынке, которые можно с легкостью приобрести в любом магазине электроники, интерес к тому, как сделать антенну для телевизора своими руками, не пропадает. Такую заинтересованность можно объяснить нежеланием тратить деньги на покупку антенны, нахождением вдали от торговых точек (если вы находитесь в глубинке или на даче) или выходом из строя покупной.
Антенны для телеприемника можно разделить на несколько типов.
- Всеволновая антенна – конструкция отличается простотой в изготовлении, можно сделать из простых подручных материалов. Достаточно хорошо ловит цифровой сигнал за пределами города, где не так много помех. При расположении недалеко от вещательной вышки, может принимать аналоговое телевидение.
- Логопериодическая диапазонная антенна также проста в изготовлении. Имеет идеальную согласованность с фидером по всем диапазонам, не меняя в нем параметров. Поскольку у этой конструкции средние технические параметры, то ее можно использовать на даче, или в качестве комнатной антенны в городе.
- Дециметровая антенна . Часто используется упрощенная модификация Z-антенны, хорошо работает, не зависимо от условий приема сигнала.
Всеволновая антенна
Всеволновые улавливатели ТВ сигнала также называют частотнонезависимыми (ЧНА). Конструкции их могут быть различными.
Из двух лепестков
На рисунке показана всеволновая антенна, изготовленная из двух металлических пластин треугольной формы и двух деревянных реек, на которых натянута медная проволока в форме веера.
Медную проволоку можно взять любого диаметра, это не играет особой роли. Концы проволоки крепятся на расстоянии от 20 до 30 мм между собой. Пластины со спаянными между собой другими концами проволоки должны быть расположены на расстоянии 10 мм друг от друга.
Металлическую пластину можно заменить квадратным куском из стеклотекстолита, у которого имеется медное фольгирование с одной стороны.
Поскольку конструкция самодельной антенны имеет квадратную форму, то высота ее будет равна ширине, а угол между полотнами – 90 градусов. Точка нулевого потенциала на рисунке отмечена желтым. Припаивать в этом месте оплетку кабеля не требуется — достаточно будет тугого подвязывания.
Собранный таким образом приемник телесигнала в форме двух лепестков способен принимать как все дециметровые каналы, так и метровые. Притом, он хорошо ловит сигнал во всех направлениях. Но если установить ЧНА в зоне плохого приема сигнала от телевышки, нормально работать она будет только с усилителем. Можно применить и другие .
В форме бабочки
Телевизионную антенну своими руками можно сделать в форме бабочки. Чтобы изготовить самому эту достаточно мощную антенну, необходимо приготовить дощечку или фанеру с размерами 550 х 70 х 5 мм, провод с медной жилой сечением 4 мм, и, соответственно, кабель РК75.
- Разметьте на фанере места под отверстия и просверлите их. Размеры на рисунке указаны в дюймах. Ниже рисунка приведена таблица для перевода дюймов в мм.
- Из медного провода необходимо нарезать 8 частей одинаковой длины по 37,5 см.
- По центру каждого провода очистите от изоляции участки (по 2 см), как на рисунке.
- После этого следует отрезать еще 2 куска провода, уже по 22 сантиметра каждый, разделить из на 3 равные части и снять изоляцию в местах разделения.
- Придайте отрезкам V-образную форму
. Следует быть внимательным, чтобы между концами провода выдержать расстояние 7,5 см. Именно оно является оптимальным, чтобы принимать четкий сигнал.
- Соедините все элементы согласно приведенному ниже рисунку.
- Далее нужно приобрести гнездо для подключения к нему штекера.
- Кабель нужно припаять к контактам катушки, как на рисунке.
- Сделайте еще 2 отрезка провода необходимой длины для соединения “усиков” с гнездом.
- Прикрутите гнездо на дощечку и соедините все элементы.
На этом все — вы сделали антенну для телевизора своими руками.
Из пивных банок
Для изготовления такой оригинальной ЧНА потребуется 2 банки (0,5 л или 0,75) из-под пива или другого напитка. Но перед тем как сделать телевизионную антенну, необходимо учесть некоторые требования к материалам . А именно, рекомендуется приобрести качественный телевизионный кабель, имеющий сопротивление на 1 метр 75 Ом. Как правильно ? Обратите внимание на то, чтобы центральная жила была крепкой, а оплетка была двойной и сплошной.
Не забывайте, чем длиннее будет кабель, тем сильнее будет гашение сигнала, что особенно важно для приема метровых волн, в отличие от ДМВ, для которых длина провода также имеет значение, но не настолько.
Также будет необходимо приготовить обычный деревянный тремпель , пару саморезов, изоленту или скотч и, если есть такая возможность – паяльник с оловом.
Антенна из пивных банок может принимать как дециметровый диапазон волн, так и метровый.
Для наглядности всего процесса можно посмотреть видео .
Логопериодическая антенна
Логопериодическая антенна (ЛПА) может применяться для приема радиоволн как метрового, так и дециметрового диапазона. Для изготовления такого приемника сигнала можно использовать в качестве подставки алюминиевую трубку диаметром 10 мм и металлические стержни (шпильки), которые можно купить в магазине, где продается крепеж. В идеале, вместо стержней с резьбой лучше использовать гладкие трубки или пруты. В качестве основы берется пластиковый П-образный короб.
Когда пайка будет завершена, изготовление устройства можно считать законченным и можно приступать к испытаниям своего творения.
Дециметровая антенна
Самодельные дециметровые улавливатели сигнала могут иметь различную форму и конструкцию, от самых простых в изготовлении до более сложных устройств.
Кольцевидная
Самую простую конструкцию для приема ДМВ можно сделать за короткое время своими руками из подручных материалов . Все, что вам понадобится – это коаксиальный кабель и кусок фанеры подходящего размера.
Теперь все это нужно собрать:
- приготовьте отрезок коаксиального кабеля (РК75) длиной 530 мм (из него будет сделано кольцо);
- также отрежьте еще один кусок кабеля длиной 175 мм – это будет петля;
- сделайте кольцо (1), припаяйте к нему петлю (2) и кабель (3), который подключается к телевизору;
- закрепите все это на фанерном листе и направьте сделанный приемник телесигнала в сторону телевышки.
Если ваш телеприемник с помощью такой антенны , попробуйте сделать более сложное устройство.
В виде восьмерки
Домашнюю антенну ДМВ диапазона своими руками можно сделать из проволоки в виде цифры 8. Чтобы изготовить такой приемник, можно использовать медную или алюминиевую проволоку диаметром от 3 до 5 мм, а также кабель РК75. В процессе изготовления также понадобится клеевой пистолет.
Ход изготовления.
- С помощью кусачек необходимо отрезать 2 куска проволоки по 56 см.
- На концах каждого отрезка сделайте петлю, на которую должно уйти по 1 см.
- Согните квадраты из проволоки и соедините петли. Припаяйте кабель к квадратам, как показано на рисунке. К одному квадрату припаивается центральная жила, к другому – оплетка. Расстояние между элементами должно быть 2 см. Всю конструкцию можно закрепить в крышке из-под 20 литрового бутыля для воды, залив клеем.
Такой приемник дмв диапазона можно расположить в любом месте, и он не требует усилителя. Разве что, усилитель может понадобиться, если прибор будет наружным, и длина кабеля будет значительной. В этом случае для компенсации потерь сигнала, потребуется его установка.
Из металлопластиковой трубы
Телевизионную антенну своими руками можно сделать и из обычной металлопластиковой трубы. При этом получится устройство для приема дмв с возможным диапазоном от 480 МГц до 1000 МГц. В данной “модели” использованы труба с диаметром 16 мм и кабель – 5,5 м. На кольцо потребуется 55 см трубы, а на стойку – 14 см, что равняется четверти длины волны. Это служит для лучшего согласования с внешней оплеткой кабеля и снижает в ней высокочастотные токи.
Выход кабеля в этой конструкции сделан через отверстие в трубе. Оплетку кабеля следует прикрепить с помощью хомута к зачищенной части трубы. Центральная жила кабеля крепится к кольцу (можно использовать винт с шайбой и гайкой). Такая самоделка хорошо работает в качестве комнатной антенны в квартирах с железобетонными стенами, которые плохо пропускают телевизионную волну. Благодаря удлиненному кабелю, ее можно вынести на балкон или поставить на подоконник — качество приема только улучшится.
В виде рамки
Еще одна конструкция антенны дмв собирается в виде рамки. Делаться она будет из алюминиевых пластин (полос).
Таким образом антенны, сделанные своими руками, помогут вам сэкономить деньги на их приобретение, а в некоторых случаях выйти из ситуации, когда есть телевизор, но штатная антенна вышла из строя, либо ее нет вообще. Тем более, что качество приема самоделок не хуже заводских аналогов. Если вы не хотите мастерить устройство самостоятельно, то вам пригодится информация о том, в магазине.
Телевидение - неотъемлемая часть жизни человека. С его помощью не только узнают последние новости, но и просматривают обучающие и развлекательные телепрограммы. Для приема телепередач нужна антенна. Если вышка ретранслятора близко и нет никаких естественных препятствий, то можно пользоваться комнатными антеннами. В городских условиях обычно нет проблем с качеством телевизионного сигнала. Но желание иметь доступ к любимым передачам не покидает и за городом, на отдыхе в деревне и на даче. Для удаленных мест, где вещание затруднено, нужно использовать более мощные внешние антенны, способные улавливать и передавать без помех и искажений даже самый слабый сигнал.
Мы составили список лучших антенн для телевизора, основываясь на экспертных оценках специалистов и отзывах реальных покупателей. Наши рекомендации помогут вам сделать выбор, оптимальный требованиям и желаниям. На мировом рынке техники много конкурентов, но мы отобрали лучших производителей и рекомендуем обратить на них особое внимание:
- Hyundai
* Цены действительны на момент публикации и могут изменяться без предварительного уведомления.
Антенны для телевизора: Комнатные
Основные плюсы
- Высокий коэффициент усиления 30 Дб обеспечивает надежный сигнал и наилучшее качество телевизионной картинки
- Антенна поддерживает прием сигналов разнообразных HDTV-стандартов. Устройство можно эксплуатировать совместно с DVB-T2 тюнерами, а также с ЖК-телевизорами, в которых имеется встроенный цифровой ресивер
- Помимо аналоговых и цифровых телесигналов, возможности устройства позволяют принимать радиочастоты диапазона FM
- В конструкцию антенны входит специальный защитный экран, предназначенный для снижения помех и улучшения качества приема
- Электропитание антенны может производиться не только от адаптера, идущего в комплекте, но и напрямую от DVB-T2 тюнера
Комнатные / Прием: DVB-T2 / С усилителем
Основные плюсы
- Устройство соответствует второму классу электрозащиты, без ограничений условий эксплуатации, за исключением фактора повышенной влажности (более 85%)
- Можно подключать к внешнему цифровому ресиверу стандарта DVB-T2
- Для повышения качества сигнала применяется внутренний усилитель, шум которого при работе не превышает 3 Дб
- Конструкция антенны обеспечивает отличный прием сигналов соответствующих различным мировым стандартам цифрового телевещания и может успешно применяться в большинстве стран Европы и Азии
- Предусмотрено два варианта питания антенны: от городской электросети, через собственный адаптер и DVB-T2-ресивера
Комнатные / Прием: DVB-T2 / С усилителем
Основные плюсы
- В комплекте идет удобная пластиковая подставка, которая обеспечивает устойчивость антенны при работе. Монтаж подставки производится перед началом эксплуатации
- Устройство оснащено защитным экраном, который уменьшает шумы и искажения, что улучшает качество телевизионной картинки
- Функция приема цифрового радио (DAB)
- Антенна сертифицирована по второму классу электрозащиты, что означает наличие двойной изоляции и отсутствие необходимости заземлять устройство
- Для повышения четкости передаваемого сигнала используется встроенный усилитель с коэффициентом повышения 28 Дб. Дополнительная характеристика усилителя - тихая работа: шум не превышает 3 Дб
Показать все товары в категории «Комнатные»
Антенны для телевизора: Для дачи
Для дачи / Прием: DVB-T2 / Уличные
Основные плюсы
- В конструкции предусмотрено два места регулировки положения антенны. Первое на кронштейне около крепления к стене - можно изменять угол по высоте. Второе непосредственно около рабочей части антенны
- В комплекте идет U-образный кронштейн для упрощения процедуры монтажа
- Антенна пассивная, что означает отсутствие усилителя сигнала. Это нужно в случаях, когда наблюдается высокий уровень сигнала. Тогда усиление не нужно, а работающая электроника только создает ненужные помехи
- Антенна может работать как в метровом, так и в дециметровом диапазоне
- Прочный пластиковый корпус защищает антенну от порчи из-за неблагоприятных погодных условий
Для дачи / Прием: DVB-T2 / С усилителем / Уличные