воскресенье, 17 февраля 2019 г.

Самодельная малогабаритная широкополосная антенна для цифрового телевидения.

«Широкополосная телевизионная антенна». Так называется статья в журнале «Радио» 1967. 10. Такую антенну, свитую из проволоки, и похожую на паутину, ещё можно увидеть в деревнях и посёлках. Рассчитанная на весь метровый диапазон телевидения, конструкция диаметром в 1 метр уменьшает парусность. Но в диапазоне дециметровых волн, в котором идёт вещание цифровых телевизионных каналов, антенна имеет размер не больше пары ладоней и материала на её изготовление потребуется ещё меньше.


Фото 1. "Радио" 1967 10.
Фото 2. "Радио" 1967 10.
 
















 Текст из журнала, который я привел на фото 2, не потерял актуальности сегодня, учитывая тот факт, что телевизионные мультиплексные пакеты в отдельных регионах России сильно разбросаны по частотам и может возникнуть необходимость в применении широкополосной антенны на дециметровый диапазон волн. Тем более что диапазон цифрового вещания в настоящее время значительно расширился и в области верхних частот приближен к отметке 900 МГц (470 - 622 МГц дециметровый диапазон телевизионного вещания времен СССР).
 Я решил собрать макет простой малогабаритной широкополосной антенны на весь  диапазон вещания цифрового эфирного телевидения (490 – 800 МГц), используя рекомендации из статьи прошедшего века, затратив на изготовление конструкции  минимум времени и деталей.
Расширить рабочий диапазон зигзагообразной антенны можно за счёт увеличения распределённой ёмкости полотна антенны, где часть её проводников замыкается пластинами или металлической сеткой (рис. 2. «Радио» 1967. 10).
Рис. 1. Журнал "Радио" 1967. 10.


Рис 2. Журнал "Радио" 1967. 10.




   


Рис 3. Зависимость волнового сопротивления антенны от угла (рис. 1).

                                                                                                                                                                                      Конструкция макета антенны.

Рис. 4.

 
Пищевую фольгу я наклеил на пластик, а лишнее вырезал острым ножом. Процесс похож на игру с переводными картинками. Под алюминиевой фольгой и пластиком клей БФ-2 не сохнет (высыхают только края рисунка), поэтому ненужные участки фольги легко снимаются.


Фото 3. Подсоединяется коаксиальный кабель. 

 С помощью винтов, шайб и гаек к антенне подсоединяется коаксиальный кабель с волновым сопротивлением 75 Ом, центральная жила к одному крылышку, а оплётка к другому.
 Отдельно остановлюсь на коаксиальном кабеле, вообще это касается всех самодельных антенн, которые используются непосредственно с цифровыми приставками.  Сначала я использовал коаксиальный кабель от покупной антенны, и приставка принимала цифровой сигнал и передавала его только на аналоговый вход телевизора, а по входу HDMI (кабель HDMI бюджетного варианта, в 5 раз дешевле фирменного) работать не хотела.  Оказалось практичнее купить приличный коаксиальный кабель РК75-3,7-315  (для комнатного варианта 3 метра вполне достаточно) для антенны, и сигнал пошёл по всем входам. Просто из-за плохой экранировки кабелей вход приёмника забивался помехами, которые исходили от HDMI соединения.

Фото 4. 1 - коаксиальный кабель покупной антенны (оплётка просвечивает).
2 - коаксиальный кабель РК75-3,7-315 (качественое экранирование).

                                            Испытание антенны.

 Получилась неплохая комнатная антенна. В городе, на первом этаже, уровень сигнала между частотами 490, 540, 575 МГц отличается в пределах 2%, а средний уровень равен 51 % при 100 % качестве. Изображение устойчивое и не срывается. В этом месте, если сравнивать с другими антеннами, то покупной полуволновой вибратор вообще не принимает сигнал.
Как будет вести такая антенна на верхних участках диапазона, я не знаю. Тем не менее, неплохое КСВ = 1,6 получилось на центральной частоте 645 МГц и удовлетворительное КСВ = 2,5 на краях диапазона 490, 800 МГц.  Предлагаю дальнейшую работу провести самостоятельно и рассказать о результате.
Эту антенну я использую без отражателя, который  добавил бы ей коэффициент усиления, но в то же время сместил бы рабочий диапазон вниз по частоте. Диаграмма направленности этой антенны в горизонтальной плоскости – восьмёрка, поэтому плоскость конструкции необходимо направить на телевышку, а узкие лепестки  должны быть расположены вертикально, что соответствует горизонтальной поляризации (фото 5).

Фото 5. Макет антенны из фольги.
 Если такой макет заработает, то есть смысл воплотить его в «железе», используя листы алюминия, латуни, меди.

8 комментариев:

  1. Доброго времени и здоровья, Юрьевич! Большое спасибо Вам за подсказку. Ваши советы и идеи практичны и всегда работают с первого раза (даже будучи собранными на коленке). И что немаловажно, как сейчас принято говорить, бюджетны.
    С уважением Ю.А.

    ОтветитьУдалить
  2. Угол в как то большеват ... если кабель 75 Ом, то угол порядка 125 градусов должен быть Рис. 2 б.
    Здесь в конструкции градусов 160 наверное. Зачем?

    ОтветитьУдалить
  3. Сделал под 50 Ом нагрузку, чтобы замерить КСВ, не перестраивая прибор, но на практике использую 75 Ом коаксиальный кабель.

    ОтветитьУдалить
  4. Пос. Стрельна СПб, сделал эту антену для телевизора у родителей, ловит цифровые каналы на ура(чуть хуже уличной), у себя на даче проверял (20 км от финского залива) ловит только аналоговые каналы ну хоть чтото. В целом оказался очень доволен, тесты с большими плюсами.

    ОтветитьУдалить
  5. Сделан экземпляр из тонкого листа алюминия. Условия приёма: город, не более 2 км. до вышки, 1-й этаж, стальная крыша, решётка на окне, строения в непосредственной близости по азимуту. Приём ЦТВ на приставку уверенный при самых разных положениях антенны. В процентах оценить приём нет возможности по причине туповатости приставки.

    ОтветитьУдалить
  6. Доброго времени суток. Как высчитывали размеры? Что-то не совсем понятно как у Вас получилась сторона квадрата 210 мм.

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Здравствуйте. Рассчитал так же, как и для круга, что на рисунке 2.в. Ширина квадрата равна диаметру круга. Расчёт производил от нижнего участка диапазона для первого московского мультиплекса, что соответствует частоте 490 МГц, а максимальная длина волны = 300 / 490 , тогда сторона квадрата = (300/490) х 0,37 = 0,226 м = 226 мм, где 300 – скорость света. Пластик с пенопластом уводит резонанс антенны вниз (около 50 МГц в этом диапазоне), поэтому для расчёта взял частоту на 50 МГц выше, что соответствует частоте 540 МГц, и окончательный размер получился = (300/540) х 0,37 = 206. Полученное значение округляю до 210 мм.

      Удалить