Как сделать телевизионную комнатную антенну для приема цифрового сигнала
Антенна – это радиотехническое устройство, предназначенное для приема и излучения электромагнитных волн через эфир.
Если вы живете на расстоянии прямой видимости телевизионной вышки, то для приема цифрового телевидения вполне подойдет простейшая самодельная комнатная телевизионная антенна, конструкция которой представлена в этой статье. Данная антенна предназначена для приема телепередач в диапазоне частот цифрового телевидения (470–790–МГц).
Конструкция телевизионной антенны простая и для повторения не требует специальных знаний. Для ее изготовления понадобится 70 см медного провода диаметром 2-3 мм, кусок листа двухстороннего стеклотекстолита, 1,5 м коаксиального телевизионного кабеля с волновым сопротивлением 75 Ом и F-штекер.
Инструкция по изготовлению телевизионной ДМВ антенны
Первое, что необходимо это подобрать отрезок медного провода диаметром 2-3 мм длиной 70 см. Для этих целей хорошо подойдет медный одножильный провод для прокладки электропроводки. Если проводников в кабеле несколько, то нужно аккуратно отрезать вдоль канавки один проводник, стараясь не повредить изоляцию. Она для работы антенны не нужна, изоляция оставляется только для эстетического вида.
Подойдет и алюминиевый провод, но тогда к контактам платы согласующего трансформатора его придется присоединять с помощью резьбового соединения. Обратите внимание, гайка не должна касаться экранирующей фольги трансформатора, если касается, то нужно проложить изолирующую шайбу или подрезать фольгу.
Если используется провод без изоляции, то можно для красоты надеть на него хлорвиниловую трубку.
Далее провод нужно согнуть в кольцо диаметром приблизительно 220 мм. Тут высокая точность не нужна. Для этого хорошо подойдет оправка в виде ведерка от краски или любая другая круглая емкость подходящего размера.
Когда кольцо для антенны готово можно приступать к изготовлению печатной платы согласующего трансформатора.
Печатная плата делается из стеклотекстолита или гетинакса фольгированного с двух сторон, толщиной 1,5 мм размером 25×30 мм. На фотографии представлен внешний вид печатной платы трансформатора с двух сторон.
На этой фотографии негатив печатной платы антенны. Ширина токоведущих дорожек равна 1 мм, расстояние между дорожками составляет 1,5 мм. Размер платы антенны 25×30 мм.
Если нет возможности сделать для изготовления антенны печатную плату химическим способом, то можно ее сделать механическим. Для этого нужно удалить ненужные участки фольги, оставив только контактные площадки, а токоведущие дорожки выложить из медного провода диаметром 0,3-0,5 мм, приклеив его плате, например клеем «Момент».
Для придания эстетического вида, и увеличения механической прочности антенны трансформатор помещается в пластмассовую коробку, в которой предварительно просверливаются отверстия для кольца и антенного кабеля.
Когда все детали подготовлены, можно приступать к сборке антенны. Заводятся, предварительно залуженные припоем, концы кольца в коробку и загибаются под прямым углом на расстоянии 3 мм. Далее концы вставляются в печатную плату трансформатора антенны и запаиваются припоем с помощью паяльника.
Плата антенны укладывается на дно коробки и закрепляется с помощью винта и гайки М3.
Продевается в отверстие коробки телевизионный кабель с волновым сопротивлением 75 Ом длиной 1,5-1,8 м. О выборе типа кабеля и его разделке, об установке F-разъема вы можете узнать из статьи «Подключение телевизора к антенному кабелю».
На один его конец предварительно нужно установить телевизионный F-разъем, а второй разделать и его концы распаять на печатную плату. Центральная жила кабеля припаивается непосредственно к правому концу кольца, а экранирующая оплетка припаивается непосредственно к фольге платы антенны.
Для надежной работы антенны припаивать или крепить кабель нужно в следующем порядке. Сначала припаивается экранирующая оплетка, затем за кабель нужно хорошо потянуть, чтобы выбрать слабину, и только после этого припаять центральную жилу. В таком случае, при перемещении антенны с целью поиска места в помещении с максимальным уровнем сигнала и натягивания кабеля не будет обрываться центральная жила.
Если экран у кабеля сделан из алюминиевой фольги, то его можно прижать к фольге платы с помощью металлического хомута, одетого на винт и закрепленного гайкой. Технология крепления экрана хомутом рассмотрена в статье «Как сделать телевизионный краб своими руками».
Осталось закрыть коробку крышкой, вставить разъем в телевизор и настроить каналы на нужные программы. Для того, чтобы качество изображения было с минимальными шумами, нужно перемещать антенну по помещению с целью поиска места с максимальной величиной телевизионного сигнала.
Как заменить согласующую печатную плату
петлей из кабеля
Применение печатной платы для согласования антенны с коаксиальным кабелем позволяет сделать антенну более компактной.
Если печатную плату изготавливать нет желания или возможности, то ее без потери качества работы антенны можно заменить петлей, которую еще называют U-коленом, представляющей собой согнутый пополам отрезок телевизионного кабеля, соединенного с антенной по схеме, как на представленной ниже фотографии.
Для изготовления согласующей петли необходимо взять отрезок телевизионного кабеля длиной 162 мм, с помощью которого антенна будет подключаться к телевизору. Разделать его концы и припаять центральные жили к концам кольца, расстояние между которыми должно составлять 60 мм. Далее разделывается конец кабеля, идущего к телевизору и центральная его жила припаивается к любому из концов кольца антенны, а экранирующий провод соединяется с экранирующими проводами петли, как показано на фотоснимке.
При пайке экранирующей оплетки надо соблюдать осторожность, чтобы не расплавилась изоляция центральной жилы, и оплетка не соприкоснулась с ней.
На фотографии показана припайка кабеля к кольцу антенны, сделанной из алюминиевого провода диаметром 3мм. Так как к алюминию сложно припаять провода мягким припоем, то концы кольца были немного расплющены, в них просверлены отверстия и с помощью заклепок закреплены латунные лепестки. Центральные жилы кабеля к лепесткам припаялись надежно.
Антенна и заземление | HamLab
Слово «антенна» пришло к нам из греческого языка. Греки называли антенной щупальца или усики насекомых.
Приемная антенна — это тоже щупальца, которыми приемник захватывает из пространства энергию радиоволн. Чем больше энергии он получит от своей антенны, тем громче будет работать. Это особенно необходимо для детекторного приемника, который работает исключительно за счет энергии, получаемой им из антенны.
Конструкций антенн много. Большая часть из них — это длинные провода, поднятые высоко над землей. Антенны этих видов носят название наружных, так как они находятся снаружи зданий. Те же антенны, которые располагаются внутри зданий, называют комнатными или внутренними. Наружные антенны по приемным свойствам лучше внутренних.
Тебе, пока что начинающему радиолюбителю, рекомендую соорудить наружную антенну. Однако сначала сделай заземление. Дело в том, что под действием атмосферных разрядов в проводе наружной антенны могут накапливаться столь значительные электрические заряды, что они будут ощущаться при прикосновении к проводу. Соединив же с землей провод будущей наружной антенны, ты этим отведешь заряды в землю.
Заземление. Возможно ближе к окну, через которое ты предполагаешь вводить провода заземления и антенны, вырой яму такой глубины, где земля всегда сохраняет влагу. В яму уложи какой-нибудь металлический предмет, например старое, но не заржавевшее ведро (рис. 18, а) или лист оцинкованного железа (рис. 18, б) размерами примерно 50 х 100 см, предварительно припаяв к ним кусок длинной проволоки. Металлический предмет осторожно засыпь землей, чтобы не перерубить лопатой провод заземления, н хорошо утрамбуй землю.
Провод заземления прикрепи к стене дома скобками, сделанными из гвоздей или стальной проволоки.
Если ты живешь в городе, то заземлением могут служить трубы водопровода, центрального парового или водяного отопления, так как они имеют хорошее соединение с землей. Трубу, по возможности ближе к месту установки приемника, зачисти до блеска напильником. Этот участок трубы туго обмотай концом зачищенного медного провода, который пойдет к приемнику. Надежный контакт провода с трубой можно сделать и с помощью металлического хомута (рис. 18, в).
рис.18 Устройство заземления.
Наружная антенна. Лучше всего соорудить Г-обраэную антенну, напоминающую внешним видом буку «Г» (рис. 19). Такая антенна состоит из провода длиной 20-40 м, подвешенного с помощью опор-мачт на высоте 10-15 м над землей, и снижения-провода, свисающего вниз, конец которого подключают к радиоприемнику. Ту часть снижения, которую вводят в дом, называют вводом антенны.
рис.19.Наружная Г-образная антенна
Чем длиннее горизонтальная часть антенны и чем выше над землей она поднята, тем лучше радиоприем.
Для антенны лучше всего применить антенный канатик- многожильный провод, свитый из тонких медных проволочек, или медную проволоку толщиной 1,5-3 мм. В крайнем случае можно использовать оцинкованную стальную или железную проволоку такой же толщины. Более тонкая
проволока не годится: антенна из нее получится непрочной. Непригодна для антенны алюминиевая проволока, так как на воздухе она весьма быстро становится хрупкой и обрывается.
Горизонтальную часть, снижение и ввод антенны делай из целого куска провода. Если нет куска провода необходимой длины, то соединяемые участки проводов зачисть до блеска, прочно скрути и обязательно пропаяй места скруток.
Определяя места подвески горизонтальной части антенны, учитывай возможность использования крыши своего дома. Близко к железной крыше дома и над деревьями антенну подвешивать не рекомендуется. Если неподалеку проходят провода электрического освещения, то горизонтальную часть антенны располагай по возможности перпендикулярно им и подальше от них. Имей в виду: категорически запрещается подвешивать провод антенны под линией электрического освещения, телефонными, телеграфными и другими проводами, а также крепить шесты к водосточным, вентиляционным и дымоходным трубам, телефонным столбам, столбам электрического освещения.
Для мачт, устанавливаемых на крышах домов, нужны шесты длиной 3-4м, диаметром у основания 8-10, а у вершины 4-5 см. В сельской местности в качестве одной из опор можно использовать высокое- дерево. К шестам, отступая от вершин на 15-20 см, прикрепи по три куска стальной проволоки длиной несколько больше длины шестов, они будут оттяжками. На вершине одного из шестов укрепи блок. Пропусти через него прочную веревку, а лучше тонкий металлический трос для подъема горизонтальной части антенны, а в дальнейшем для регулировки ее натяжения. Под мачты желательно сделать дощатые опоры — площадки с гнездами для их оснований (рис. 20).
рис.20.Крепление мачты антенны на крыше
Устанавливать мачты удобнее вдвоем. Один держит мачту в вертикальном положении, другой закрепляет ее оттяжки на костылях или гвоздях, вбитых в крышу. Если кровля железная, оттяжки можно крепить в закроях железа. Провод горизонтального луча антенны подвешивай к мачтам на двух цепочках из антенных изоляторов (рис. 21, в) или фарфоровых «роликах» (рис. 21, б), используемых для комнатной электропроводки. В каждой цепочке должно быть не менее чем по два изолятора. Одну цепочку крепи к вершине мачты без блока, вторую — к веревке (тросу), перекинутой через блок на второй мачте.
Разматывая провод, не выпускай моток из рук, следи за тем, чтобы на нем не образовывались петли, перегибы. Ту часть провода, которая будет снижением, временно, пока не закончишь подъем и крепление горизонтальной части антенны, соедини с заземлением. Если для снижения приходится исполь-зовать отдельный кусок провода, место его скрутки с горизонтальным лучом обязательно пропаяй. Сильно натягивать провод горизонтального луча не следует, так как во время зимних морозов его длина заметно уменьшается, провод натягивается и может оборваться или поломать опоры.
Чтобы снижение не болталось и не соприкасалось с кровлей или другими частями дома, укрепи на стене или на краю крыши шест или брусок- с роликом и привяжи к нему провод снижения.
рис.21.Цепочка изоляторов
В том случае, если в качестве одной опоры антенны будешь использовать дерево, привяжи к его стволу шест с блоком на конце, как показано на рис. 19. Свободный конец троса, пропущенный через блок, к стволу не крепи — во время ветра качающееся дерево может оборвать провод антенны. К нему надо привязать какой-нибудь груз, например камень. Подбирая массу этого груза, легко добиться необходимого натяжения горизонтального луча антенны.
Если по каким-либо причинам тебе не удастся соорудить Г-образную антенну на двух опорах, сделай ее в виде наклонного луча. В этом случае потребуется одна опора высотой 10-15 м. Второй конец провода крепи на изоляторе возле окна, через которое антенну вводишь в дом. Если дом высокий, а ты живешь на первом или втором этаже, неплохой наружной антенной может быть провод, вертикально или с наклоном свисающий к твоему окну.
Наружная антенна может быть и одномачтовой, например типа «метелка» (рис. 22). Она состоит из 40-80 прутков голой проволоки толщиной 1,0-1,5 мм и длиной по 40-50 см. Все они зачищены с одного конца и туго стянуты концом провода, предназначенного для снижения. Нижнюю часть «метелки» желательно залить расплавленным свинцом, чтобы обеспечить надежный контакт между отдельными ее прутками. Пучок прутков вставлен в отверстие большого фарфорового изолятора, предназначенного для уличной электропроводки (можно толстостенный фарфоровый или стеклянный стакан подходящего диаметра), а затем залить варом или смолой. Свободные концы прутков расправляют наподобие метлы. Изолятор крепят к мачте железным хомутиком или проволокой.
рис.22.Антенна «метелка»
Вводы антенны в заземления. Если ты живешь в сельской местности, то для оборудования ввода наружной антенны кроме изоляционных материалов потребуется еще грозовой переключатель- небольшой рубильник с зубчатыми пластинками, образующими искровой промежуток (рис. 23).
рис.23.Грозопереключатель
Провода снижения и заземления вводи внутрь комнаты через отверстия, просверленные в стене, оконной колоде или неоткрывающейся раме окна. Сверли их с небольшим наклоном в сторону улицы, чтобы через них не могла затекать в комнату дождевая вода. Возможно ближе к этим отверстиям укрепи грозовой переключатель (рис. 24).
рис.24.Оборудование вводов антенны и заземления и установка грозового переключателя.
Провод заземления вводи без изоляционных материалов, только со стороны комнаты вставь в отверстие втулку, чтобы не испортить внешнего вида стены. Ввод антенны укрепи на роликах и, сделав на конце петельку, закрепи ее под верхний зажим грозопереключателя. Ввод заземления прибей к стене проволочными скобами. На конце его провода тоже сделай петельку и прочно зажми ее под винт ножа грозопереключателя. Далее заготовь два куска изолированного провода такой дины, чтобы дотянуть их до твоего рабочего места. Подойдет провод, применяемый для электросети. Концы проводов зачисть от изоляции. Один из них закрепи под нижний свободный зажим грозопереключателя, другой — под его верхний зажим (с которым соединен ввод антенны). Противоположными концами эти провода будешь подключать к приемнику.
Зачем нужен Грозопереключатель? Чтобы отводить в землю электрические заряды, возникающие в наружной антенне под действием различных атмосферных явлений. Когда приемником не пользуются, антенна должна быть заземлена — нож грозопереключателя устанавливают в верхнее положение. Перед тем как начать слушать радиопередачи, нож грозопереключателя перекидывают вниз, переключая заземление на приемник. Если в телефонах или громкоговорителе приемника появляется треск, являющийся признаком приближения грозы (в это время заряды из антенны уходят в землю через искровой промежуток), прием надо прекратить, а антенну заземлить. При этом приемник перестает работать, а создающиеся в антенне сильные заряды через нож переключателя стекают в землю, не причиняя вреда ни приемнику, ни слушателю.
Этих предосторожностей вполне достаточно, чтобы не иметь неприятностей от наружной антенны во время грозы.
Комнатные антенны. Для более чувствительного приемника, чем детекторный, а иногда и для детекторного, если радиовещательная станция находится недалеко, можно использовать комнатную антенну. Для ее устройства нужно в углах комнаты под потолком привернуть фарфоровые ролики и натянуть между ними изолированный или голый провод. Его можно протянуть вдоль одной, двух, трех или всех четырех стен комнаты. Один из концов провода идет вниз, к приемнику. Такая антенна будет тем лучше, чем длиннее ее провод и чем выше над землей находится комната.
pис. 25. Спиральная комнатная антенна.
Можно также соорудить спиральную комнатную антенну (рис. 25), представляющую собой изолированный или голый провод длиной 10-15 м, свитый в спираль на круглой болванке. Спираль подвешивают на шнуре или капроновой леске между стенами комнаты. Снижение к радиоприемнику можно сделать от любого конца или витка спирали.
Грозопереключатели для комнатных антенн не нужны. Следует отметить, что в современных домах из железобетонных панелей комнатные антенны малоэффективны.
|
Антенный провод — комплекты ВЧ
Антенный проводКонечно, может быть ясно, что лучший антенный литц может использоваться с низким сопротивлением. Благодаря низкому сопротивлению антенного кабеля энергия полностью излучается, а не преобразуется в тепло. Это делает очевидным использование толстого медного кабеля, который, в конце концов, имеет низкое сопротивление. Это действительно верно для постоянного тока, но для ВЧ действуют другие законы.
Эффект кожиВЧ-токи имеют свойство протекать в основном по внешней стороне проводника. Это явление называется скин-эффектом. Для постоянного тока важен диаметр проводника, а для ВЧ токов важна поверхность кабеля. Чем выше частота, тем сильнее скин-эффект. Просто посмотрите на таблицу ниже, где мы берем три разных проводника и показываем сопротивление на метр на разных частотах.
Частота МГц | 1 мм2 копейки на метр | 1 мм2 Алюминий, за метр | 1 мм2 RVS, за метр |
---|---|---|---|
1,8 | 102 мОм | 129 мОм | 820 мОм |
3,5 | 140 мОм | 178 мОм | 1048 Ом |
7 | 196 мОм | 248 мОм | 1420 Ом |
14 | 276 мОм | 348 мОм | 1928 Ом |
21 | 337 мОм | 425 мОм | 2 317 Ом |
28 | 388 мОм | 490 мОм | 2645 Ом |
50 | 518 мОм | 652 мОм | 3,472 Ом |
При использовании в кабеле нескольких небольших проводников площадь поверхности увеличивается, а общий диаметр кабеля остается ограниченным. По возможности используйте плетеный кабель, состоящий из нескольких тонких проводников. Просто посмотрите на таблицу ниже:
Frequentie | 22 x 0,25 мм, алюминий, на метр | 22 x 0,25 мм, алюминий, на метр | 22 x 0,25 мм RVS, на метр |
---|---|---|---|
1,8 | 24 мОм | 31 мОм | 639 мОм |
3,5 | 32 мОм | 42 мОм | 639 мОм |
7 | 44 мОм | 56 мОм | 643 мОм |
14 | 60 мОм | 77 мОм | 660 мОм |
21 | 72 мОм | 92 мОм | 683 мОм |
28 | 83 мОм | 106 мОм | 714 мОм |
50 | 109 мОм | 139 мОм | 840 мОм |
Мы возьмем плетеный медный кабель, хорошо?
ИзоляцияС плетеным медным кабелем электрическая проводимость ВЧ хорошая Настоятельно рекомендуется всегда использовать изолированный антенный провод. Когда кабель будет использоваться неизолированным, поначалу он будет работать хорошо. Со временем кабель подвергается коррозии, затрагивая внешнюю часть проводника. Снаружи находится именно та часть проводника, по которой протекает ВЧ-ток. Поэтому убедитесь, что у вас есть хорошая атмосферостойкая изоляция, например, от различных температур и ультрафиолетового излучения солнца. Теперь у нас есть все аспекты антенного провода, не так ли?
РастяжениеМедь имеет тенденцию довольно быстро растягиваться, в результате чего антенна провисает и становится все длиннее и длиннее. Это не проблема для очень коротких антенн, экспериментов и праздничных настроек. Я сам регулярно использую антенный провод, который состоит только из меди, для моих отпускных антенн EndFed, например, растяжение здесь почти не заметно. Для стационарных установок или применения более тяжелых антенн (подумайте о дипольной антенне с подвесным BalUn 1:1) только медный провод не подходит. Вероятность обрыва очень высока и вскоре антенна растянется и провиснет. Что теперь?
Нержавеющая стальНержавеющая сталь обладает отличными свойствами удлинения и может выдерживать огромное тяговое усилие. Тогда почему мы не используем нержавеющую сталь? Просто потому, что ВЧ-проводимость этого материала не оптимальна. Это вообще не работает? Нет, работать будет, но из-за более высокого сопротивления небольшой процент излучаемой энергии преобразуется в тепло. Задача радиолюбителя передать как можно больше энергии, не так ли 😉
Что дальше?Есть поставщики, которые продают твердотянутую медь. Это предварительно натянутая медная проволока, поэтому она больше не будет растягиваться так быстро. Недостатком по-прежнему является ограниченное усилие разрыва и тот факт, что он довольно жесткий. Комплекты HF выбирают антенный литц, состоящий из комбинации хорошего проводника и прочного материала, который легко выдерживает тяговое усилие. Мы искали надежную местную партию, которая может изготовить антенный литц в соответствии с нашими спецификациями. Помимо «настоящей» антенны, комплекты HF также предлагают экспериментальный провод. Это был настоящий поиск, но, в конце концов, мы с гордостью предлагаем следующий ассортимент.
Экспериментальный литц: Этот провод состоит из медного плетеного провода сечением 1,0 мм2 с черной изоляцией, устойчивой к ультрафиолетовому излучению. Общий диаметр около 2 мм. Идеально подходит для экспериментов или праздничных антенн. Поскольку сердечник состоит только из меди, этот провод со временем будет растягиваться и продолжать растягиваться. Следовательно, прочность на растяжение этой проволоки также ограничена.
Ссылка на интернет-магазин – >Экспериментальный провод
Медный/кевларовый провод: Этот антенный провод производится специально для ВЧ комплектов в Нидерландах. Провод состоит из кевларового сердечника с луженой медной оплеткой сечением около 1,1 мм2.