Ещё одна спиральная антенна для эфирного цифрового телевидения.

Фото 1.

                                 Экскурс по спиральным антеннам.

 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.

Далее я без изменений привожу этот полновесный текст, так необходимый и важный для обмена опытом.

Panhrom   8 сентября 2015 г., 13:37

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.  Расстояние не угрожающее, но поперёк устроены три линии ЛЭП-500, ЛЭП-750 – источники помех. Кроме этого,  оказала «проблески» ТВ-сигнала, отражённого под острым углом от девятиэтажного дома, стоящего в полу километре. 

Фото 2. Антенна из двух колец.

 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.

Рис.1. 

Рис. 1. Пока это только эскиз спиральной антенны для двух телевизоров.

1 - экран. 2, 3 - две спирали с односторонним шагом намотки. 4, 5 - телевизоры с DVB- T2. 6, 7 - коаксиальные кабели.

  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

                                  небольшая экскурсия по антеннам с двумя спиралями.

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.

 Во втором томе «Антенны», автор Карл Ротхаммель даёт описание  конструкции спиральной антенны с линейной поляризацией (антенны круговой поляризации, глава 26. 5.).

Рис. 2.

Рис. 2.  Спиральная антенна с горизонтальной поляризацией. Спирали 2 и 3 имеют разные направление намотки. 1 - экран.

 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.

 

Рис. 3.

Рис. 3 Спиральная антенна с круговой поляризацией. Если спирали имеют односторонний шаг намотки, то поляризация остаётся круговой.

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

Рис. 4.

Рис.4. Спиральная антенна с горизонтальной поляризацией. Спирали 2 и 3 имеют разное направление намотки.   1 - экран.

                                         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.

Рис. 5.

Рис. 5. Двойная спиральная антенна. 1 - коаксиальный кабель. 2 - противовес. 3 - четвертьволновый излучатель.

 Такая антенна обладает повышенной механической прочностью, поскольку витки сделаны из стальной проволоки с медным покрытием. По сравнению с четвертьволновым излучателем усиление такой антенны составляет 3 дБ.

                                                           Спиральные антенны.
 В дополнении я только приведу несколько примеров из книжки «Спиральные антенны», издательство «Советское радио», 1974 г., авторы  О. А. Юрцев, А. В.  Рунов, А. Н. Казарин.

 Не скрою, что в этих картинках тоже содержится информация, которая будет полезна.  Я,  например, заинтересовался плоской спиральной антенной и уже представляю крышу своего автомобиля отражателем для пары спиралей в плоской, обтекаемой коробочке, закреплённой на ней.

  А теперь о названии самой антенны. Если воспользоваться приведёнными рисунками антенн, то полное название изложенной конструкции – это цилиндрическая регулярная двухзаходная  спиральная антенна с односторонней намоткой.

 Как эту конструкцию использовать – вы теперь уже знаете, а я знаю, чем буду заниматься этим летом!