Антенна под кровлей дома или почему отсутствует уверенный приём эфирного цифрового телевидения.

Фото 1. Мечта сбывается...

 Раньше эта статья, размещённая на сайте «ДОМ БЕЛКА. Строим дом сами» называлась «Ещё одно преимущество мягкой кровли», была посвящена антенне, удачно расположенной под прозрачной для радиоволн крышей и разводки антенного кабеля на телевизоры в частном или дачном доме. Однако, по прошествии  времени, связанного с внедрением цифрового эфирного телевидения (ЦЭТВ), многое изменилось, и сама статья потеряла актуальность. Возникло много вопросов, связанных с освоением приёма эфирных цифровых мультиплексных пакетов. Почему одни антенны работают лучше других, почему плохой приём с активными антеннами, почему в течение времени неустойчивый сигнал и ещё много других почему, которые накопились в комментариях. Тем не менее, некоторые посетители блога самостоятельно справились с трудностями освоения приёма ЦЭТВ, а мне остаётся только подытожить их и свой опыт.

  Что необходимо сделать для приёма эфирного цифрового телевидения?

 Необходимо иметь телевизор со стандартом DVB – T2 или к старому телевизору  или телевизору с другим стандартом (DVB –T) приобрести приёмную цифровую приставку DVB –T2.

 Удостовериться в существовании в регионе эфирного цифрового вещания.

                             
  Уверенный приём соизмерим с расстоянием до телевизионного передатчика (телевышки), высоты его антенны и мощности самого передатчика, а также с рельефом местности. При использовании самодельных 4-х элементных антенн без усилителя, на расстоянии 80 км от Останкино, в условиях пониженного рельефа местности (низина), уровень приёма на высоте 5 метров от земли составляет 50% при 100% качестве. Судя по комментариям, аналогичные расстояния с использованием аналогичных самодельных антенн, расположенных на высоте 5 метров от земли,  перекрывались и от региональных передающих вышек ЦЭТВ. При одинаковой мощности аналоговых и цифровых передатчиков, дальность прохождения цифрового сигнала выше.

Что подразумевается под неустойчивым приёмом ЭЦТВ?

Эпизодическое зависание телевизионной картинки, пропадание или заикание звука, рассыпание изображения в виде мозаики, а то и полное отсутствие телевизионной картинки. Я столкнулся с двумя причинами неустойчивого приёма.

1.       Самая простая и легко устранимая причина – это слабый уровень телевизионного сигнала. Определяю уровень сигнала. На пульте к телевизору или цифровой приставке есть кнопка INFO, и после 1 – 2 нажатий на экран выходит вся информация о параметрах сигнала.  Важные параметры - уровень сигнала и  качество, и когда одна из этих величин меньше 20% - приём неустойчивый. В течение дня уровень может меняться в пределах 10 -  15%, это связано с условиями прохождения радиоволн и зависит от изменения тропосферы и погоды. Но это не самое страшное и сам уровень можно увеличить, используя антенну с усилением или поднять её выше над уровнем земли.

Фото 2. Важные параметры сигнала.

2.        Причина более сложная и трудно устранимая, если уровень или качество сигнала скачет и самое опасное, когда его скачки доходят до 0%. В этом случае телевизионной картинки не дождаться. Это значит, что уровень внешних помех соизмерим с уровнем сигнала, а сама трудность заключается в поиске внешней помехи. Её может излучать бытовой прибор, близко расположенные ретрансляторы сотовой связи или близко расположенные радиовещательные передатчики, высоковольтные линии передач и т. д. Как с этим бороться? Читаем далее.

  Какую антенну необходимо использовать при приёме эфирного цифрового телевидения?

Фото 3. Антенна под мягкой кровлей. Дом в деревне.

 Если до приёма цифрового вещания антенна принимала аналоговые каналы в дециметровом диапазоне волн, то она должна справиться и с приёмом цифровых мультиплексных пакетов. Так в деревне мне не пришлось ничего менять и комбинированная антенна с усилителем (фото 3), расположенная под прозрачной для радиоволн кровлей дома успешно справляется через разветвитель (фото 4) с 4-я телевизорами, часть из которых принимает эфирные цифровые каналы. 

Ещё раз напомню, что крыша из мягкой кровли, шифера или ондулина почти прозрачна для радиоволн и параметры антенны под ней меняются не сильно, и в то же время она защищена от птиц, атмосферных осадков: дождя и снега, а поэтому коррозия ей не страшна. Упрощается и само её обслуживание.

Фото 4. Разветвитель на несколько телевизоров.

Эфирное цифровое  телевидение на даче и в деревне.

Фото 5. Аналогичная антенна теряла цифровые каналы.

 Аналогичная антенна на даче (фото 5) теряла цифровые каналы по выходным дням (дёргался уровень сигнала или качества от 0% до 100%), а приём аналоговых программ шёл с сильными помехами. Я справился с проблемой, используя для каждого телевизора самодельные антенны без усилителей. В условиях сильных помех использование антенного усилителя нецелесообразно, так как он будет усиливать все помехи во всём диапазоне частот и перегрузит цифровую приставку или телевизор.

Простое решение - сделать из активной антенны пассивную.

Самодельная антенна для приёма эфирного цифрового телевидения.

Фото 6. "Олимп 214" под навесом.

Самодельную антенну на фото 6 я назвал «Олимп 2014», и она оправдала своё название, когда в этом году на даче, за час  до чемпионата Европы по футболу, оказалась лучше покупной активной антенны Локус – Про (фото 5). А в Калининградской области победила  активную антенну «полячку», принимая лучше польские и все литовские каналы. 

  Какой нужен усилитель для приёма эфирного цифрового телевидения?

 Антенные усилители, которые ранее использовались в антеннах для аналогового приёма не всегда подходят для приёма ЭЦТВ и могут подвести в условиях помех. При приёме цифрового сигнала на первом месте в параметрах усилителя теперь будет стоять его линейность, способность пропускать сигнал большого уровня без искажений. Далее стоит селективность, способность подавить радиостанции и помехи вне рабочего диапазона. Соотношение сигнал / шум отвечает за чувствительность, - величина, которая определяет дальность приёма, и чем меньше это соотношение, выраженное в дБ, тем больше дальность. А вот увлекаться большим коэффициентом усиления не стоит, так как  его высокая величина будет обратно пропорциональна линейности усилителя. Антенный усилитель должен восполнить потери в кабеле и в разветвителе, если такой имеется. На каждый метр  коаксиального кабеля в дециметровом диапазоне потери составляют около 0,5 дБ, а в разветвителе, если такой имеется, около 10 дБ.  Усиление антенного усилителя должно быть в пределах 15 – 20 дБ.

                Самодельные усилители УКВ диапазона. Часть вторая.

 Почему с кабелем RCA «тюльпан» для аналогового видео входа телевизора приставка работает устойчиво, а с кабелем HDMI принимаются не все мультиплексные пакеты или скачет уровень (качество) сигнала?

 Скорее всего, кабель HDMI некачественный, отсутствует его экранировка, он находится рядом с антенной и забивает её помехами. Достаточно бывает проложить кабель как можно дальше от антенны или расположить антенну дальше от кабеля. По кабелю проходят импульсные сигналы, которые излучат в эфир широкий спектр высших гармоник и их частоты могут попадать в полосы мультиплексных цифровых пакетов или в усилитель промежуточной частоты приставки или телевизора, что обеспечивает сбои при приёме.

  Почему передатчик в нескольких километрах, а комнатная антенна не обеспечивает устойчивый приём?

Фото 7. Иногда достаточно вынести антенну за стеклопакет.

 Иногда достаточно вынести антенну за стеклопакет, так как его прозрачность не во всех случаях прозрачна для радиоволн. Монитор, телевизор, цифровая приставка, зарядное устройство или включённый в сеть блок питания, активная звуковая колонка, HDMI кабель и наконец, просто сетевой провод излучают помехи в широком диапазоне частот, поэтому антенна должна находиться как можно дальше от этих источников излучения. Вполне достаточно будет 1,5 метра. Для близкого расстояния лучше использовать комнатные антенны без усилителя, так как усилитель будет усиливать помехи от бытовых приборов, и приём будет неустойчивым.

Помехи могут наводиться и на саму приставку DVB – T2 в случае её плохой экранировки или бюджетного исполнения. Случай почти комический, когда расположенная рядом с приставкой активная звуковая колонка, возможно с импульсным блоком питания, своим излучением мешала  нормальной работе приёмника.

Самодельный сетевой фильтр из доступных деталей.

   Чем «цифровая» антенна отличается от дециметровой антенны?

Антенны не чем не отличаются, - это просто коммерческий ход.

   Почему самодельная антенна работает лучше покупной антенны?

 Это как скрипка Страдивари, сделанная от души и для людей, она звучит лучше. Скорее всего, разработчики антенн не уделяют должного внимания  производственному процессу, а для изготовителей антенн - это просто куски металла и провода, где можно на чём-то сэкономить. Например, используется очень дешёвый коаксиальный кабель с сильными потерями. Как-то в моей практике попался корпус антенны, который просто являлся экраном для радиоволн, в краситель пластмассы чего-то добавили для красоты. А использование активного флюса через год выводит из строя антенну, даже если она просто хранилась на складе, завёрнутая в целлофан.

                   Какую лучше использовать самодельную антенну? 

Фото 8. Покупная антенна с усилителем (которая в центре) не прошла конкурс.

Фото 9. Самодельная антенна для города.

 Всё зависит от условий эксплуатации. В городе и рядом с передающей вышкой вполне можно обойтись одноэлементной антенной без усилителя (фото 9). Чем дальше от вышки, тем выше от земли должна находиться антенна, и тем большим усилением должна она обладать, то есть состоять из большего количества элементов. Лучшие результаты получились с самодельной антенной «Харченко» (фото10).

Фото 10. Антенна "Харченко".

 Она перекрыла весь дециметровый диапазон телевизионного вещания и поэтому годится для всех регионов российской федерации, учитывая тот факт, что цифровые мультиплексные пакеты в разных районах сильно разбросаны по частотам. В холмистой местности,  Урал, город Екатеринбург, антенна «Харченко» перекрывает расстояние 60 км. А в районе Великого Новгорода её дальность при высоте 4 метра от земли составила 80 километров.

 Самодельная антенна "Харченко" из металлопласта.

  Как быть, если вблизи проходят линии электропередач и цифровой приём отсутствует?

Фото 11.  Две спиральные антенны работают на два телевизора.

 Попробовать использовать спиральную антенну с круговой поляризацией, принимая отражённый сигнал от соседних домов.

Ещё одна спиральная антенна для эфирного цифрового телевидения.

  Почему на центральной частоте диапазона самодельная антенна отказывается принимать мультиплексный пакет, зато принимает крайние мультиплексные пакеты?

 Опять всё дело в помехах. Антенна настроена на среднюю частоту и на этой частоте у неё лучшее согласование и усиление, а значит, она более подвержена помехам, которые могут оказаться соизмеримыми с уровнем сигнала, и приёмник будет работать неустойчиво (будет дёргаться уровень или величина качества сигнала). Достаточно найти антенне место или положение, чтобы уменьшить уровень помех.

  Что делать, если на пути следования телевизионного сигнала вблизи окон вышки сотовых операторов?

Фото 12. Ретрансляторы сотовой связи.

Фото 13. Ретрансляторы сотовой связи.

 Мне помог самодельный селективный антенный усилитель с подавлением сотовой связи по краям диапазона. Ретрансляторы  мобильной связи на частотах 467 – 468  подавить сложнее, так как эти частоты находятся рядом с рабочим  диапазоном цифрового телевидения 480 МГц. Можно попробовать, загородившись от ретрансляторов рефлектором спиральной антенны, принимать отражённый сигнал от домов с противоположной стороны. В этом случае уровень помех от ретрансляторов может оказаться слабее полезного сигнала, и приём будет устойчивым.

 Может ли быть причиной неустойчивого сигнала сама приёмная приставка?

А почему бы и нет. Ресиверы постоянно модернизируются, дорабатываются, усовершенствуются с целью снижения себестоимости, а поэтому не исключена возможность их выхода из строя. В этом году со мной произошёл такой случай: новая бюджетная приёмная приставка DVB-T2, модель DENN DDT103 испортилась после трёх недель эксплуатации в российском климате с температурой + 30 градусов по Цельсию, стала заикаться и зависать после проливного дождя. Я сначала решил, что «простудилась» самодельная антенна.  Когда на следующий день поменял приставки местами, то обнаружил, таким образом, заболевший бюджетный вариант, в котором было сэкономлено до 5 электролитических конденсаторов по цепям питания, а у оставшихся, возможно, «усохла» ёмкость, что и вызвало пульсацию напряжения несоизмеримую с жизнью. Обычно при высокой температуре идёт интенсивное старение радиокомпонентов.

Фото 13. Приёмники постоянно совершенствуются. Достаточно было добавить один конденсатор.

 Операция по восстановлению приставки прошла в полевых условиях, путём добавления по входной цепи питания конденсатора большой ёмкости (1000,0 мкФ), превышающей в 10 раз все  установленные. Известно, что чем больше ёмкость конденсатора фильтра питания, тем меньше помех от импульсных преобразователей напряжений, которые используются в схеме питания приёмника. 

  Спустя несколько лет исправной работы пропал один мультиплексный пакет.

 Пропал мультиплексный пакет, самый первый, основной, с «Каруселью и программой «Время». Чего я только не наговорил в комментариях на этот случай, но вот беда случилась и со мной. Включаю автонастройку, приёмник останавливается на частоте пропавшего канала, пытается чего-то захватить, но ничего не получается. Не ловят приёмники разных производителей, молчат покупные и самодельные антенны. Нет, они даже принимают дублированные мультиплексные пакеты на других частотах, с других передающих вышек, но первую частоту основного канала срыгивают. Конечно, я заинтересовался, почему идёт дублирование и развернул карту вещания цифрового эфирного телевидения.

                         Карта вещания цифрового эфирного телевидения.

Рис.1.

 Оказалось, что я нахожусь на одном радиусе передающих вышек (Останкино, Бутово, Серпухов), вещающих на одной и той же частоте пропавшего мультиплексного канала. Что это – несогласованность частотного диапазона,  отсутствие синхронизации или проведение пуско-наладочных работ?  Я пока только развожу руками и повторяю фразу – «время покажет». Вся надежда на ещё одну передающую вышку (в Чехове), которая тоже встанет в эту шеренгу, но уже рядом со мной.

 Опять взлетели в небо с размахом в несколько метров антенны аналогового диапазона волн, чтобы досмотреть, через падающий по экрану снежок, программу «Время» и облепливаются  стены деревенских домов спутниковыми тарелками.

 А я, глядя на горизонт, подожду пока рубить свою антенную мачту. Ведь даже на космических кораблях, на случай, когда зависнут компьютеры, всегда есть резервный аналоговый канал связи.

Возможно, статья будет дополняться.

Спасибо всем посетителям блога, которые своими комментариями помогли в составлении этой статьи.