воскресенье, 11 августа 2019 г.

Лучшая самодельная антенна для эфирного цифрового телевидения.

 Несколько лет назад я проводил кастинг самодельных антенн и выявил лучшую из них. После этого я смастерил ещё несколько образцов антенн и сильно сожалею, что ещё одна антенна не попала в соревнование. Но не расстраивайтесь    это всё та же антенна «Харченко», только с активным рефлектором или со смешанным питанием. Я же назвал эту конструкцию из проволочек антенной невидимкой.
  Она работает исправно до сих пор, несмотря на то, что сосны, окружающие её, выросли на несколько метров. Такая антенна выручила меня в одном заколдованном месте, где возникли проблемы с приёмом эфирного цифрового телевидения.

Антенна из двух колец.
  Но, всё по порядку. Моя простая самодельная антенна из двух колец исправно брала сигнал с расстояния 80 км и даже заросшая многолетней лианой, продолжала работу без сбоев. Но в этом году исправно стала работать только после полдника, то есть брала из Москвы три мультиплекса, а утром только один. Как вариант, приходилось включать автопоиск и настраиваться на вышку ближайшего ретранслятора, но он передавал только два мультиплекса.
 Суть в том, что в этом году ретрансляторы эфирного цифрового телевидения расположились по кругу от места приёма и на сравнительно близком (17 и 30 км) от меня расстоянии и стали забивать Останкинский сигнал.
Из-за несовершенства селективного тракта приёмного устройства его чувствительность в измеряемой точке диапазона ухудшается, если рядом по частоте с этой точкой присутствует сигнал большего уровня. Нечто аналогичное произошло с моим приёмником.
 Заметил, что соседи в СНТ стали менять свои антенны на более продвинутые активные антенны с большим усилением и разворачивать их в разные стороны. Я же, готовясь к приезду внуков, решил оставить третий мультиплекс (дополнительно два канала с мультиками) и не развернул антенну к ближайшему ретранслятору.


 Мне пришлось повторить самоделку, расположенную в соснах, и ещё раз убедиться в её хорошей работоспособности (дальность 80 км). Приподняв антенну на временный шест, я убедился, что она с меньшей высоты без усилителя уверенно берёт три мультиплекса. Большее количество колец обеспечили более острую диаграмму направленности, что в свою очередь повысило усиление антенны и отсеяло мешающие частоты близко стоящих по бокам ретрансляторов эфирного цифрового телевидения.





  Конструкция антенны

мало отличается от предыдущей.
 Также для крепления колец я использовал пластиковые трубки, тройник и муфты.

Фото 3. Элементы крепления антенны к мачте.

 Кольца выполнил из обрезков плотного коаксиального кабеля, используя оплётку (здесь возможно использование алюминиевых или медных трубок диаметром около 5 мм). Их длина 52 см. Расстояние между кольцами 12 см. Соединение колец обеспечил медными полосками шириной 5 мм, в виде хомутов скрепил ими кольца, притянув их резьбовым соединением. Все контакты скрепил лужёным медным канатиком и тщательно пропаял. Все соединения, включая медные полоски, покрыл мовилем (авто консервант для скрытых полостей).

На проблебном месте.

Основные размеры.
ХХ - подключение коаксиального кабеля.
Стрелка указывает направление на телевышку.

                            
Напомню, на всякий случай, медь нельзя соединять с алюминием.

 Даже самому странно, что это лепота работает, вот уже почти всё лето без единого сбоя.

                  «Дело было к вечеру, делать было нечего».

 А что если сделать такую же самодельную антенну комнатной, настольной, подвесной, подоконниковой, мансардной? Но проблема в том, что восьмёрки (круглые рамки) не Ваньки - встаньки и не захотят стоять на столе. В этом случае остаётся ромб и равнобедренный треугольник. Треугольники подходят для настольной конструкции, но согласно справочным данным усиление треугольника по сравнению с волновым кольцевым вибратором на 0,67 дБ меньше. Да, кстати, волновое кольцо (длина окружности равна длине волны) уже имеет усиление на 1, 34 дБ больше в сравнении с полуволновым вибратором. И плюс, и минус, но в каждом метре коаксиального кабеля уже можно потерять 0,5 дБ.
     
Табличные данные из книги "Антенны" том 1. К. Ротхаммель.

 Короче, надо пробовать, и я собираю антенну из треугольников, и не жалею об этом. 

Макет антенны.

Классно работает.

Предельно классно работает! Не знаю, что покажет анализатор цепей, но три мультиплексных пакета проходят с одинаковыми уровнями сигнала.  Коаксиальный кабель с волновым сопротивлением 75 Ом не стал укорачивать, так и использовал 5,5 метров. Сама антенна находится внутри мансарды деревянного дома с крышей из мягкой кровли и также продолжает смотреть на сосны, где расположена антенна невидимка. Крыша послужила ещё одним препятствием для радиоволн, что внесло дополнительные потери, но на качестве сигнала это не отразилось. Если приподнять антенну на 1 метр (сделать её подвесной), то усиление вместе с уровнем качества возрастает на 10%. Если коаксиальный кабель укоротить, то …..

 Конструкция антенны из треугольников с периметрами равными одной длине волны.

 Я рассчитывал на приём московских мультиплексов (три пакета с частотами 498 МГц, 546 МГц, 578 МГц) и выбрал частоту (600 МГц) на 50 МГц выше в расчёте на то что, не учитывая коэффициент укорочения, резонанс антенны будет ниже.

Макет антенны. Крепление коаксиального кабеля.


 
Антенна состоит из 12 одинаковых медных полосок длиной 17 см и шириной 2 см. Расстояние между сдвоенными парами треугольников 12 см. Треугольники соединяются аналогичными полосками из меди. Вместо меди можно попробовать использовать алюминиевые или латунные полоски. В  конструкции макета антенны я использовал саморезы по металлу, но в дальнейшем эти соединения желательно сделать на винтах с шайбами, а для уличного варианта конструкцию защитить от коррозии (покрыть нитрокраской или лаком).

17 комментариев:

  1. Добрый день!
    Подскажите пожалуйста, какое расчетное волновое сопротивление линии соединяющей части антенны? И какое реальное расстояние между полосками, соединяющими части антенны? Заранее спасибо!

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Здравствуйте. В моей конструкции используются данные из справочников, поэтому никаких расчётов я не делал и поэтому ответить на первый вопрос не могу. Сейчас для расчёта используют программы, но я пока не почувствовал необходимости в них. Из истории антенн известно, что они сначала создавались, а потом рассчитывались.
      Расстояние межу полосками 20 мм. Зазор между вершинами треугольников, в точке подключения коаксиального кабеля, 5- 7 мм.

      Удалить
    2. Встретился в Сети ЖЖ одного гражданина: ypylypenko.livejournal.com, который со скоростью телеграфа выдёт отчёты по испытаниям всё новых антенных сущностей. Причём наверное только половина из представленных форм относится к вариациям известных типов, вроде волнового канала, "Харченко", полуволнового вибратора, "квадратов" и пр, а остальные столь замысловатой конфигурации, что создаётся впечатление, будто у автора работает некий генератор случайных форм, которые он именно потом рассчитывает и испытывает. Или всё-таки в сих метаморфозах имеется предварительный научный посыл?

      Удалить
  2. Здравствуйте.
    Вопросов - два:
    1. На проволочной петлевой антенне не видно, как к ней крепится, собственно, антенный кабель. Куда жила, куда экран?
    2. Если у меня до "вышки", скажем, 40 км (в Выборге), то эта антенна справится?

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Здравствуйте.
      1. На рисунке 1 к одной точке Х подключается центральная жила коаксиального кабеля, к другой точке Х подключается оплётка. Сам коаксиальный кабель, включая внешнюю изоляцию, крепится вплотную к половине проволочного кольца. Подключение коаксиального кабеля видно на фото 5. Более полную информацию с картинками можно найти по активной ссылке «антенна невидимка» в самом начале поста.
      2. Антенна без усилителя, как сказано в описании, принимает сигнал из Останкино на расстоянии 80 км, как мансардная и как уличный вариант. Приём от региональной вышки будет зависеть от высоты подъёма антенны и качества кабеля. Думаю, что 40 км не проблема, должно всё получиться.

      Удалить
    2. Отлично, теперь понятно. Очевидно, не имеет значения, к какому именно иксу (Х) подключается жила.
      Ваша "восьмёрочная" конструкция предпочтительнее ещё и в силу меньшей парусности при поднятии на высоту. Сосны вокруг высокие...
      В общем, займусь. Плотно.
      Благодарю.

      Удалить
  3. Забыл спросить: сопротивление кабеля 50 и 75 Ом - какое в данном случае предпочтительнее? - Вопрос, вероятно, дилетантский, - извините, я, к сожалению, не "паятель" ;о))

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Предпочтительнее использовать 75 Ом кабель, так как антенные входы телевизионных приставок и телевизоров имеют такое же сопротивление.

      Удалить
  4. Да, так и есть.
    Меня, кстати, научили совсем простому критерию: 75 Ом - приём, 50 Ом - приём/передача.
    ...
    Запалившись антеннами, решил смастерить и для дачного USB-модема антеннку. И координаты двух ближайших МТС-вышек добыл.
    И в роутер вместо штырька вверну что-нибудь - для расширения вай-фая...
    В общем, спасибо за импульс

    ОтветитьУдалить
  5. Здравствуйте. У меня самодельная логопериодическая антенна изготовленная еще во времена внедрения вещания на дециметровом диапазоне. Описание из журнала Радио того времени. Сейчас вроде пригодилась для цифрового вещания, но наблюдаются перебои, то все отлично, то рассыпается на кубики, а то, временами и вовсе пропадает. А антенна с усилителем поднятым на мачту, питание по кабелю. Вот не знаю, возиться с ней или делать новую, а может и вовсе купить что нибудь готовое? Расстояние не большое, но мы немного за горкой, сигнал скорее всего не прямой. Подскажите насчет логопериодички, стоит ли игра свеч, или более простая антенна окажется ещё и лучше? Логопериодичка рассчитана на весь дециметровый диапазон с одинаковым усилением, усилитель готовый покупался в то время на местном радио рынке.

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Здравствуйте. Раньше дециметровый диапазон был ограничен частотами 470 – 620 МГц, а в настоящее время расширился до 770 МГц (возможно и выше), в зависимости от региона вещания. Логопериодическая антенна широкополосная, но на какую частоту она была сделана в то время неизвестно.
      Еще шире по полосе частот антенные усилители и в этом их недостаток для приёма цифрового вещания, так как они забивают помехами (от ретрансляторов мобильной связи) приёмный тракт телевизора.
      Для начала я советую повозиться и отказаться от антенного усилителя. Новую антенну всегда успеете купить.
      Своя самодельная антенна всегда работает лучше.

      Удалить
  6. Большое спасибо.
    Антенну делал по статье журнала «Радио» № 8 за 1990 год (Стр. 51). там есть методика её расчета, но я просто повторил вариант автора.
    И так как там была описана антенна с диапазоном 470-790 МГц перекрывающая ДМВ по 60 канал, то может быть моя самоделка и подойдет еще? (местное вещание сейчас максимум 682 МГц)
    Рассуждая логически, проку от широкополосной такой антенны не много для цифрового ТВ, разве на
    какое то отдаленное будущее.
    В любом случае спасибо за уделенное время и за Ваш сайт в целом.
    С уважением А.М.

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Почему нет? Подойдёт самоделка. Единственный её недостаток, это меньшее усиление за счёт широкой полосы. Последнее, правда, является преимуществом. Но надо учесть, что прохождение цифрового сигнала при одинаковой мощности передатчика лучше аналогового сигнала. Кстати, комнатная логопериодическая антенна неплохо себя зарекомендовала в городе в условиях плотной застройки.
      Самодельная турникетная антенна для эфирного цифрового телевидения.
      В этом посту я сравниваю турникетную антенну с логопериодической антенной в черте города и за городом.
      Короче, надо пробовать самоделку без усилителя с меньшей высоты её подъёма, с укороченной длиной коаксиального кабеля, который вносит потери.

      Удалить
    2. Понял, по возможности избавиться от усилителя и вообще попробовать разные варианты, как раз тут на сайте есть из чего выбирать, ссылка на статью и комментарии с другими ссылками под ней, очень подходящие. Как раз хотелось сравнения с логопериодической антенной. Большое спасибо.

      Удалить
  7. Интересно. С очень многим в принципе согласен. В часности что лучше без антенного усилителя. что очень наглядно и окончательно настраивать надо видя уровень на экране ТВ. А вопросов и непонятного про приём эфирного дмв остаётся много. Например - антенны часто узкополосны, а передача ведётся на далеко тостоящих друг от друга частотах, у меня 36 и 57 каналы ДМВ, и почти всегда делают антенну на среднюю частоту. А почему ды не применить резонаторы на разные частоты, Например в Восьмёрке -кольца разного диаметра и строго на свои каналы. https://disk.yandex.ru/client/disk?idApp=client&dialog=slider&idDialog=%2Fdisk%2Fphoto_2020-09-20_13-17-59.jpg

    ОтветитьУдалить
  8. Из 4-х рамок можно сделать синфазную решётку ( 2-х этажную 2-х рядную ). Рефлектор желателен. Я Виктор. Германия.

    ОтветитьУдалить