Лепестковая антенна лехера своими руками

Добавил пользователь Skiper
Обновлено: 19.09.2024

Надежная антенна и качественный сигнал – что еще нужно телезрителю для просмотра любимых каналов? Но если с качеством телесигнала, как правило, самому ничего нельзя сделать, то решить проблемы с приемом можно с помощью самодельной антенны для цифрового эфирного ТВ. Если использовать прямые руки и точно следовать этой инструкции, результат может оказаться даже лучше, чем у фабричных устройств.

Варианты самоделок для приема DVB-T2

В России после введения федерального цифрового вещания по всей территории (за исключением некоторых районов, где оказалось дешевле всем жителям дать бесплатно пользоваться спутниковым вещанием) должны приниматься два мультиплекса – набора из 20 каналов, входящих в государственный пакет. Доступ к ним бесплатен, они передаются хоть и в цифровом виде, но открыто на дециметровом диапазоне.

Из физики известно, что размер вибраторов для эффективного приема должен быть сопоставим с самой длиной волны, ее половиной либо четвертью. Диапазон ДМВ означает, что радиоволны будут иметь длину менее метра (например, для часто встречающегося диапазона передачи 650 МГц это значение будет 0,46 м). Получается, что размах элементов должен быть равен этой величине либо ее половине. Из этого надо исходить при самостоятельном изготовлении антенны для цифрового ТВ.

Вариантов конструкций, подходящих для приема телевизионного сигнала стандарта DVB-T2, множество: ДМВ-диапазон и условия его приема досконально исследованы поколениями ученых-физиков и радиолюбителей.

Перед вами сравнительная таблица характеристик наиболее простых и эффективных самоделок, используемых для приема цифрового телевидения:

Тип антенны	Коэффициент усиления, дБ	Макс. дальность приема без усилителя, км	Макс. дальность приема с усилителем, км	Принимаемый диапазон, МГц
Петля из кабеля	0–3	15	15	440–800
Из пивных банок	3–5	15	40	470–622
Бабочка	5–11	20	70	Любой (по расчету)
Тройной квадрат	9	15	60	Любой (по расчету)
Антенна Харченко	5–6	10	50	Любой (по расчету)
Логопериодическая	8–12	30	100	Любой (по расчету)

слишком сложны , при этом эффективность не настолько выше, чтобы неподготовленному человеку имело смысл пробовать их изготовить;
дальнобойные, но узкополосные. Например, если оба мультиплекса разнесены на 6 и более каналов (что регулярно встречается у ретрансляторов в сельской местности), придется делать и настраивать две антенны конструкции Туркина, для каждого мультиплекса свою, а затем подбирать согласующий трансформатор и выравнивать (в идеале – до миллиметра) длину кабелей.

Далее рассмотрим каждый вариант отдельно, выделим основные плюсы и минусы.

Петля из антенного кабеля

Простейшей из самодельных телеантенн является петлевая. Для ее изготовления не нужно ничего, кроме самого кабеля (желательно с медным сердечником), ножа, плоскогубцев и F-штекера, который нужен, чтобы подключиться к телевизору.

По ссылке находится инструкция с пошаговым описанием процесса изготовления антенны из телевизионного кабеля.

Если же вкратце, то она делается так:

Простота изготовления. Зная, где надрезать и что замыкать, изготовить ее можно за 5 минут.

Годится в качестве комнатной в условиях мощного сигнала, но не более. Подключать усилитель к ней бессмысленно, хотя некоторые и пытаются (в частности, производители фабричных кольцевых рамочных телеантенн, построенных на этом же принципе).

Петлю можно усовершенствовать, использовав вместо кольца спираль из кабеля заранее рассчитанного радиуса, улучшив качество сборки (заодно и уменьшив потери), рассчитав согласование. Однако единственным преимуществом этого типа является то, что оно самое примитивное. Проще только ловить на зачищенный коаксиальный кабель или кусок проволоки, вставленный в центральное гнездо антенного штекера на телевизоре.

Из пивных банок

Чуть сложнее антенна, собранная из пустых банок из-под пива или других напитков. Она достаточно эффективна (алюминий, из которого они изготавливаются, – отличный проводник), но требует тщательно вымерять расстояние между баночными вибраторами, а также соединять их в правильной последовательности.

Чтобы сделать такое устройство в комнатном или наружном варианте, действуйте в соответствии с инструкцией по изготовлению антенны из пивных банок.

В общих чертах процесс этот выглядит так:

Берется четное количество банок (минимум две, максимум – насколько хватит желания; чем больше, тем мощнее).
В банках с помощью дрели сверлятся отверстия для пропуска проволоки (лучше – медной или алюминиевой), которая будет соединять их между собой. Можно и не сверлить, воспользовавшись саморезами, которые будут крепить вибраторы на деревянном или пластиковом кронштейне (например, популярен вариант, когда банки крепятся на деревянной или пластиковой вешалке). В таком случае проводник можно зажать саморезом, который выступит в роли контакта.
Банки подключаются по строгой схеме.
В месте соединения двух концов проволоки подключается кабель (например, с помощью штатного крепежного устройства от старой антенны, пайки и пр.).

Простота сборки. Все материалы можно найти буквально под ногами, за исключением коаксиального кабеля и крепежа.
Эффективность. Если позволит рельеф местности, с нее можно ловить телесигнал с расстояния до 50 км.

Чтобы в полной мере использовать мощность приемного устройства, нужен довольно точный расчет размеров вибраторов. Впрочем, это беда всех самоделок.
Большая парусность в уличном варианте. Пустые и легкие вибраторы будут под действием ветра поворачиваться, если их качественно не закрепить.

Для изготовления потребуется :

тонкая дощечка или фанера размером примерно 550 на 70 мм и толщиной около 5 мм;
около 4 м медного или, что хуже, алюминиевого провода сечением в 4–6 мм;
саморезы;
отвертка или шуруповерт;
нож для зачистки;
паяльник с припоем и флюс-пастой;
линейка для разметки;
кусачки или плоскогубцы;
карандаш для разметки дощечки;
штекер на 75 Ом;
F-разъемы для подключения.

Изготовление выглядит так :

Рассчитываются размеры вибраторов и расстояние между ними. В среднем можно считать длиной 37,5 см.
Нарезаются провода в соответствии с рассчитанными размерами. Потребуется восемь проводников.
Середина каждого проводника зачищается на 2 см.
Каждый провод сгибается дугой так, чтобы между концами было не менее 7,5 мм. Вместо двух проводов можно использовать лист металла, вырезанный в форме треугольника, тогда эта антенна будет ближе к конструкции, запатентованной в 1938 году под именем Butterfly dipole.
Отрезаются два провода длиной около 43 см. Они зачищаются в тех местах, где будут крепиться к доске.
Все проволоки соединяются между собой по схеме подключений.
Выходы антенны впаиваются в штекер.
К штекеру подключается провод-переходник на 75 Ом.
К переходнику подключается кабель.
Антенна настраивается на прием и крепится в подходящем положении.

простота в изготовлении;
эффективность.

Тройной квадрат

Тройной квадрат, он же антенна Сотникова (нестандартным радиоприборам принято давать название по имени изобретателя или популяризатора), состоит из трех квадратных рамок переменного периметра:

директора;
вибратора – именно с него снимается принятый сигнал;
рефлектора.

Эта антенна – развитие принципов, заложенных в конструкции волнового канала, однако она гораздо проще в изготовлении. Внешне выглядит как три постепенно уменьшающихся в размерах квадрата, закрепленных на общих поперечинах так, чтобы их ось смотрела в направлении источника сигнала.

Если коротко, то собирается она из стальной или медной проволоки следующим образом:

Выгибаются три основных квадрата и перемычки между ними. При необходимости можно сразу выгнуть весь зигзаг в сборе по прилагаемому чертежу.
Стыки спаиваются между собой.
В расщеп вибратора (там, где проволока соединяется концами) впаивается зачищенный конец коаксиального кабеля на 75 Ом.

Высокая чувствительность. Это неплохое устройство дальнего действия для приема слабого сигнала с большого расстояния.
Технологичность. Если изгибать ее из единого куска проволоки, то пайка понадобится лишь для подсоединения кабеля и стыков.
Есть возможность подключения усилителя, превращающего конструкцию в активную антенну, идеальную для дачи или загородного дома.

Не самая удачная диаграмма направленности. Даже небольшой изгиб проволоки приводит к тому, что начинаются потери в мощности принятого сигнала.
Крайняя узконаправленность. Тройной квадрат охватывает не более 10 каналов по старой разметке, поэтому при сильном расхождении мультиплексов по частоте придется либо делать две антенны (и решать проблемы согласования), либо жертвовать чувствительностью.
Чтобы получить все плюсы от дальнобойности этой антенны, нужен точный расчет (в идеале – до миллиметра).

Антенна Харченко

Для точного расчета и самостоятельной сборки рекомендуем статью с инструкцией по изготовлению антенны Харченко.

Изготавливается она так:

По заранее рассчитанному контуру изгибается толстая стальная, алюминиевая или медная проволока.
Готовая конструкция крепится на каркас. Простейший его вариант – это длинная деревянная планка и две короткие поперечины (по длине диагоналей обоих квадратов).
Подключается антенный кабель. Он монтируется в центре, где стыкуются концы Z-образных вибраторов, а затем аккуратно фиксируется на нижнем зигзаге антенны. Эта мера обеспечивает хоть минимальное, но согласование сигналов.

Технологичность. Ее легко изготовить из цельного куска провода и нескольких крепежных элементов.
Эффективность. Антенна Харченко принимает вещание надежнее, чем почти любой другой самодельный приемник.

Нужно учитывать поляризацию сигнала и соответствующим образом ориентировать антенну (длинной осью вертикально или горизонтально). При ошибке эффективность снизится в разы.
Наилучшие показатели антенна Харченко обеспечивает только с рефлектором, который одновременно и отражает волны на вибраторы, усиливая сигнал, и препятствует приему паразитных волн с противоположного направления. Однако габариты и материал рефлектора надо рассчитывать отдельно.

Логопериодическая

Наконец, самостоятельно можно сделать домашнюю антенну по классической логопериодической схеме.

Главная особенности конструкции:

вибраторы переменной длинны крепятся на общей оси;
длина рабочих элементов не должна выходить за пределы, необходимые для ДМВ-диапазона, но при этом изменение их величины подчиняется логарифмическому закону;
расположение вибраторов зависит от периода волн, на прием которых рассчитано это устройство. От этого и идет его название.

Здесь лишь напомним ключевые моменты:

Берутся две толстые трубки в качестве осей для вибраторов и некоторое количество принимающих элементов – сплошных, из толстой проволоки, или же полых, из тонких трубок. Разницы особой нет: на частотах, где работает цифровое телевидение, ток все равно в основном бежит по поверхности проводника. Вместо толстых трубок для осей можно использовать пластинки фольгированного текстолита.
Рассчитывается размер стержней и вибраторов, а также расстояние между ними.
Монтируются отдельно левый и правый каналы приема на соответствующих стержнях.
Стержни соединяются перемычкой.
Подключается коаксиальный кабель.
Второй конец фидера уходит к приставке или антенному гнезду цифрового телевизора.

Очень широкий диапазон – примерно в 10 раз больше, чем у других ДМВ-устройств.
По коэффициенту усиления она эквивалентна волновому каналу из 3–4 элементов, но при этом антенна компактнее и технологичнее.
Универсальность. Годится не только для телевидения, но и для мобильной связи, Wi-Fi и пр. Вопрос лишь в размерах элементов.

Сложна в изготовлении. Требуется выдерживать как длину вибраторов, так и расстояние между ними.
Расчет, в отличие от приведенных выше конструкций, проделать на листке бумаги очень трудно — требуется найти решение примерно полудюжины интегральных уравнений. Поэтому единственный вариант для домашнего мастера – это воспользоваться онлайн-калькулятором в приведенной выше статье.

Народный рейтинг самодельных антенн для цифрового ТВ

Самый честный рейтинг - это тот, который сформирован людьми, уже сделавшими одну или несколько самоделок. У вас есть 2 голоса. Выберите наилучший (+) и наихудший (-) по вашему мнению вариант самодельной антенны:

Многие пользователи цифрового телевидения задаются вопросом, будет ли совместима антенна с усилителем типа польская решетка с приемом DVB-T2. Эта проблема стала особенно актуальной после того, как правительство приняло меры по улучшению сигнала и большинство регионов подключили к цифровому телевещанию.

Подходит ли польская решетка для приема цифрового телевидения?

Антенна типа польская сетка в свое время быстро распространилась по территории страны и завоевала популярность у многих пользователей. Это оборудование неприхотливо в уходе и после установки не требует дополнительных доработок. С появлением в стране цифрового вещания DVB-T2 пользователи стали находить различные усилители для такого типа антенн, позволяющие захватывать цифровой сигнал и транслироваться его на телевизор.

Сама антенна решетка является широкополосной. Другими словами, такое оборудование способно принимать различные сигналы как метровой, так и дециметровой длины диапазона. Такое уникальное свойство позволяет устройству ловить сигналы цифровых телеканалов в формате DVB-T2.

Польская решетка не является наиболее подходящим вариантом, используемым для дальнего приёма цифровых телеканалов. Это связано в первую очередь с тем, что устройство требует доработок и модернизации, прежде чем оно станет функционировать в нужном диапазоне.

Основные технические характеристики польской антенны

При небольшой доработке и подключении усилителя также появляется возможность просматривать телеканалы с 21 по 69. Дополнительно в базовой комплектации любых моделей антенн типа решетка идёт собственное усиление сигнала до 13 децибел, а также волновое сопротивление, составляющее 300 ом.

Размеры оборудования сравнительно небольшие (80х60 см), масса составляет 1,5 кг.

Список комплектующих деталей антенны при покупке внушительный:

вибраторы активные (ДМВ, МВ);
пассивные вибраторы (директоры);
рейки для крепления базовых линий волноводов и пластмассовых корпусов;
крепление антенны с рефлектором;
блоки пониженного напряжения;
различные модели усилителя по выбору самого покупателя;
штатные штекеры для подключения.

Коаксиальные кабели, необходимые для подключения устройства к транслятору, покупаются отдельно.

Базовый комплект не подразумевает собой использование оборудования с целью приёма 10 или 20 цифровых телеканалов, распространенных по всей стране. В любом случае, пока не появилось официальное обновление антенны от производителя, придётся заниматься ее самостоятельным улучшением, чтобы добиться необходимого уровня сигнала. При надлежащей доработке польская решетка хорошо реагирует на дальний прием цифрового сигнала.

Существует небольшой процент вероятности того, что из-за похожего диапазона приема сигнала антенна и без доработки может частично поймать изображение и транслировать звук. Однако сигнал будет слабым, при этом его будет тяжело зафиксировать на постоянной основе. Штатный усилитель, идущий в комплекте с антеннами решётками, также не подходит для работы с цифровым телевидением. Его необходимо модернизировать, чтобы улучшить качество приема сигнала.

Положительный эффект достигается только в том случае, если антенна находится недалеко от вышки ретранслятора. В этом случае требуется минимальное количество средств для работы по усилению либо понижению сигнала, чтобы добиться качественного изображения при помощи стандартных устройств, доступных в магазинах и на рынках электроники.

Выбор усилителя для польской решетки для дальнего приёма сигнала DVB-T2

Без усилителя польская решетка не сможет принимать и обрабатывать поступающие сигналы нового поколения. Базовый усилитель в антенне-полячке производится отдельно. В магазинах радиоэлектроники его можно приобрести не дороже 200 рублей.

В выборе усилителя всё зависит от того, какой диапазон сигнала пользователю необходимо задействовать для приема. Каждый радиотехнический элемент стандартного усилителя фиксируется при помощи навесного способа на основную часть антенны. Именно там, в центральной части оборудования, размещена небольшая защищённая коробка. Через установленную в ней плату можно добиться улучшения эффекта приема сигнала.

Главная задача цифровых антенных усилителей – улучшить качество поступающих телевизионных сигналов. Любая из представленных на рынке моделей одинаково хорошо усиливает сигналы принимаемого вещания – их качество зависит от удалённости от основного ретранслятора.

Для подбора конкретной модели усилителя в зависимости от мощности и расстояния от телевышки можно руководствоваться таблицей:

В магазинах и на радиорынке можно найти большое количество трансляторов для польской антенны. На выбор покупателям представлены десятки моделей. Все они имеют одинаковые размеры, а различаются по качеству приема и силе сигнала от 30 до 48 децибел.

Все платы усилителей, в том числе для приема цифрового сигнала, имеют напряжение 12 вольт, которое они получают от блоков пониженного напряжения питания 220 на 12 вольт. Все поступающее напряжение, которое идет на основную плату, размещенную на антенне, проходит через специальный штекер, имеющий встроенный конденсатор. С его помощью идет разделение на питание и поступающий сигнал.

При выборе подходящего типа усилителя для антенны-решетки можно обратиться к соседям или посмотреть, какая на крыше установлена у них модель. При помощи таблицы можно рассчитать ориентировочный уровень цифрового сигнала, который будет достигать вашего оборудования.

Возможные проблемы при попытке приема цифрового ТВ с помощью польской решетки

У нормально работающих польских антенн с усилителем и блоком питания могут возникнуть такие сбои в работе:

сигнал начинает полностью пропадать;
при настройке цифрового телевещания шкала, отображающая уровень сигнала, начинает быстро увеличиваться до 100 или, наоборот, падает до 0;
приём поначалу есть, но со временем начинает слабеть или полностью пропадать;
изображение начинает тормозить, появляются кубики, звук начинает заикаться;
из доступных для бесплатного вещания 20 каналов показываются только 10 – и то с плохим изображением;
если антенна расположена на небольшой высоте до 2,5-3 метров, то проезжающие мимо неё по дороге автомобили могут привести к тому, что сигнал начнет барахлить.

Все это приводит к возникновению необходимости в доработках для улучшения качества приема и предотвращения различного рода проблем.

Что делать, если польская решетка не принимает DVB T2?

Особенно такое положение вещей заметно в отдаленных областях страны, которые не так давно перешли на цифровое телевещание. На вышках ретрансляторов приходится добавлять усиление, чтобы местные жители смогли добиться такого же качества, которое есть у каналов в городских условиях.

От автора: эту статью я рекомендую всем радиолюбителям а также всем будущим радиоинженерам, интересующимся теориями электричества и радиоволн.

Комментарий А.Б: здесь я считаю своим долгом внести точность: история ёмкостных антенн на самом деле начинается гораздо раньше. Не с 1928 года, а с 1888 года, со дня экспериментального открытия немецким физиком Генрихом Герцем радиоволн.

На этом рисунке представлена радиопередающая установка Герца в сборе, включая электрическую батарею.

Роль резонансных LC контуров (сразу двух контуров, расположенных в пространстве зеркально друг другу) играют металлические стержни (L) и металлические сферы (С).

Вертикальная резонансная четвертьволновая антенна.

Схема индукционной катушки Румкорфа, которая использовалась для опытов Герца.

В свете современных знаний и большого накопленного опыта мы теперь это знаем. Чтобы перейти к рассмотрению работы ёмкостных антенн мы должны сейчас вспомнить школьный курс физики, где рассказывается о LC колебательных контурах.

Как мы знаем из курса физики, плоский конденсатор представляет собой две параллельно расположенные пластины и работает он как аккумулятор (накопитель) электрической энергии. При его заряжании, между пластинами сосредоточена вся энергия электрического поля. Наружу она практически не выходит.

При замыкании такого конденсатора на катушку индуктивности L, работающую как аккумулятор (накопитель) энергии магнитного поля, образуется закрытый колебательный LC контур. Он не способен излучать радиоволны.

Я добавлю от себя: их надо развернуть в пространстве так, чтобы электрическая ёмкость между пластинами оказалась по возможности наименьшей.

На верхнем рисунке показано неправильное разворачивание пластин конденсатора для образования открытого колебательного контура. При таком положении пластин конденсатора наименьшая ёмкость не достигается.

На этом рисунке показано правильное разворачивание пластин конденсатора и превращение его в хорошо работающий элемент открытого колебательного контура.

Представление о том, что в открытом колебательном контуре непосредственно электрическая ёмкость излучает радиоволны, за 133 летнюю историю эры Радио породила множество заблуждений.

Гульельмо Маркони почему то решил, что он сможет заставить работать на излучение и на приём в качестве антенн вот такие трубчатые конденсаторы:

Разумеется, телеграфный аппарат для беспроводной связи с такими конденсаторами, использованными в качестве антенн, оказался мёртворождённым изобретением. Ну и, соответственно, свои денежки за получение патента Гульельмо Маркони потратил тогда напрасно!

Какая же тогда электрическая ёмкость работает на излучение радиоволн в открытом колебательном контуре?!

Забегая вперёд, скажу, что, на мой взгляд, нет, оба не понимают! И для меня это просто удивительно.

Снова цитирую рассказ Владимира Кононова: «…Чтобы конденсатор начал излучать, его пластины надо развернуть в пространстве. Развернув конденсатор в пространстве, мы получим две плоскости или два цилиндра, даже не важно, какая конфигурация будет, и между обкладками этого конденсатора пойдёт ток смещения.

Рисунок В.Кононова.

Данное утверждение уважаемого мною Владимира Васильевича указывает на то, что он не видит разницы между вот таким мысленным развёртыванием конденсатора (описанным в большинстве российских учебников)…

… и вот таким развёртыванием, представленным в японском учебнике:

А ведь разница очень существенная в этих мысленных разворачиваниях обкладок конденсатора! В первом случае пластины просто раздвигаются, но остаются параллельными друг другу, при этом ёмкость получившегося конденсатора уменьшается значительно, но она всё равно остаётся существенной, а во втором случае она не просто уменьшается, а стремится к нулю! Ведь пластины обращены друг к другу тонкими торцами!

Это ведь явное непонимание смысла работы открытого колебательного контура!

Здесь мы видим сравнение внешнего вида клеверов на 5.8 Ггц.

(слева покупная,справа самоделка)

3. Изгибаем их под 90 гр. с каждой стороны на расстоянии четверть длины волны от края
Четверть длины волны.
910MHz = 84мм
1280MHz = 60мм
2.4GHz = 31мм
5.8GHz = 13мм

4.Скругляем центральную часть получившейся буквы П.

5.Отрезаем кусок вч кабеля нужной длины,припаиваем к нему разъём. Счищаем 4-5 мм верхней изоляции,формируем из экрана 3 уса под 120 градусов друг к другу. Счищаем 3мм внутренней изоляции. И лудим всё это.

6.Припаиваем лепестки к усам под углом 45 гр. (Наклон лепестков должен быть одинаковый на обеих антеннах).

7. Припаиваем свободные стороны лепестков к центральной жиле.

8. Для прочности покрываем пайку термоклеем или эпоксидкой. По желанию можно покрасить,главное чтоб краска была без свинца.

4-х лепестковый клевер делается точно также, только формируем из экрана не 3 ,а 4 уса под 90 градусов друг к другу. Обычно 3-х лепестковый клевер ставится на передатчик ,а 4-х лепестковый на приёмник.(4-х лепестковый имеет, можно сказать приплюснутую диаграмму направленности. Спасибо за внимание!

Читайте также: