Сравнение самодельных антенн для цифрового: Самодельная антенна двб т2

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.

Тестер антенны своими руками

Перейти к основному содержанию

Антенный тестер своими руками

, основы конструкции антенн и многочастотные антенны

Антенны используются для приема, а не для передачи. Наиболее распространенное применение, к которому привыкло большинство людей, — это антенна для автомобильного радио. До того, как кабельное и спутниковое телевидение стало популярным, на всех телевизорах были антенны. Но сегодня телевизоры и многие другие вещи, которые раньше использовали антенны, больше не используют их.

Антенны могут быть изготовлены из любого проводящего материала. Первоначально они были сделаны путем нанизывания отрезанной проволоки определенной длины. Сегодня гораздо чаще их можно найти из алюминиевых трубок. Трубка позволяет антенне свободно стоять, в то время как проволочная антенна требует чего-то, к чему ее можно было бы прикрепить с каждого конца. Таким образом, хотя трубка дороже проволоки, она обеспечивает уровень удобства, которого не хватает проволочным антеннам.

Воздушный дизайн

Антенны могут быть выполнены в самых разнообразных конфигурациях.Фактическая форма антенны не так важна, как ее размер. Длина частей, которые принимают сигнал, должна соответствовать длине волны принимаемых радиоволн. Это зависит от частоты сигнала.

Начнем с измерения длины волны радиоволны. Необходим один полный цикл. Это расстояние от пика до пика или от впадины до впадины несущей волны.

В идеале для наилучшего приема антенна должна быть такой же длины, как и длина волны.Однако на многих частотах длина волны чрезвычайно велика, что делает непрактичным создание антенн с полной длиной волны. Например, для FM-радио потребуются антенны длиной чуть более трех метров. Это было бы трудно установить на машине, и она могла бы ударить по предметам, когда машина ехала по шоссе.

Чем выше радиочастота, тем короче длина волны. Таким образом, AM-радио, которое работает на более низкой частоте, чем FM-радио, потребует даже более длинной антенны, чем AM-радио.Сотовые телефоны, работающие на частоте около 1,9 ГГц (гигагерца), могут обойтись гораздо более короткими антеннами.

Есть несколько способов решить проблему, связанную с невозможностью сделать антенну достаточно длинной. Один из них — использовать антенну, длина которой составляет четную часть длины волны. Обычно используются антенны на половину и четверть длины волны. Другой способ — использовать катушку для компенсации разницы между фактической длиной антенны и длиной волны принимаемых радиоволн.Таким образом, можно использовать гораздо более короткие антенны для достижения того же результата, что и более длинные.

Если вы посмотрите на множество автомобилей последних моделей, радиоантенна будет намного короче, чем на более старых автомобилях. Они достигают этого с помощью катушки, позволяющей установить на автомобиль более короткую антенну. Однако есть один недостаток; более короткая антенна не улавливает столько сигнала, сколько более длинная. Чтобы можно было использовать, сигнал обычно необходимо усилить.

Антенны для нескольких частот

Несмотря на то, что это делалось годами, самой сложной проблемой проектирования антенны является создание антенны, которая могла бы использоваться для приема на нескольких частотах. Возможно, наиболее распространенным примером этого является старомодная телевизионная антенна; тип, который предназначен для установки на крыше дома.

Как видно из этого изображения, антенна состоит из нескольких элементов разной длины.Эти элементы, которые проходят через антенну, имеют разную длину. Черные части, где эти элементы пересекают основную стрелу антенны, являются изоляторами, изолирующими каждый из поперечных элементов и придавая ему собственную общую длину.

Антенна этого типа принимает большое количество различных частот. Каждая длина элемента «настроена» на частоту другой группы каналов. Более длинные элементы используются для каналов VHF (2-12), а более короткие элементы используются для каналов UHF (более 20).Все элементы соединены между собой электрически, хотя они изолированы от основной стойки антенны.

Электрическое объединение элементов означает, что сигнал, идущий от этой антенны к телевизору, представляет собой смесь нескольких различных телевизионных сигналов. Тюнер (селектор каналов) в телевизоре на самом деле является фильтром, который отфильтровывает все нежелательные частоты или каналы; разрешая только частоту, которая требуется для передачи данных в схему телевизора и создания изображения.На самом деле не имеет значения, цифровой сигнал или аналоговый, для антенны все равно.

См. Также: Антенны — Радиоволны и антенны против антенн

HDTV против телевизионных антенн — Телевизионные антенны Range Xperts

HD-антенна и обычные телевизионные антенны — в чем разница?

Хорошо, заметьте, что сегодня на всех антеннах написано «Антенна HDTV», а не просто «Антенна ТВ»? Термин HDTV стал отраслевым термином, начавшимся с появления цифровых телевизоров, которые также были телевизорами с поддержкой HD.Но есть ли большая разница между нынешним и прежним дизайном этих антенн?

Да, но, может быть, не так, как вы думаете. Вы можете подумать, что антенна не может передавать не HD-сигналы HD, и это правда. Это просто сдвиг в основном в полосу частот УВЧ (именно поэтому антенны стали меньше, поскольку длина волны также намного меньше и позволяет использовать меньшие антенные элементы (. Однако антенна не влияет на то, является ли сигнал HD или нет. Кажется, Большинство антенн прижилось для обозначения телевизоров высокой четкости вместо цифровых телевизоров (которые обычно являются телевизорами высокой четкости), так что это стало отраслевым термином.

Это изменение оптимизации частоты, но это не так просто, как вы думаете. Раньше (во времена аналогового телевидения) VHF hi и VHF low использовались намного больше, поэтому тогда антенны должны были быть намного больше, чтобы хорошо работать на всех частотных диапазонах, однако FCC сделала переход на цифровую связь, также произошел переход для перевода всех мощных станций в диапазон УВЧ. Таким образом, подавляющее большинство станций сейчас работают в диапазоне УВЧ, в большинстве районов. Однако УКВ действительно все еще используется, по крайней мере, в некоторой степени во многих районах, а на северо-востоке, западном побережье и в сельской местности чаще требуется длительное время. диапазон возможностей УКВ тоже.Часто можно узнать, есть ли в вашем районе УКВ-станции и сильны они или нет, просмотрев репортаж о ТВ-сигнале на ТВ-дураке и просмотрев «настоящие каналы» (гл. 2-13 в этом столбце означает, что они все еще на УКВ).

Было несколько станций, которые решили остаться на VHF, но подавляющее большинство (если не все) во многих областях перешли на UHF (следует отметить, что канал на телевидении, скорее всего, не изменился, только их реальный (или RF) частота c меняется). Цифровые телеканалы в большинстве случаев больше не отражают реальную частоту станций или даже если они в настоящее время работают в диапазонах VHF или UHF..

Таким образом, следует отметить, что сама антенна не увеличивает разрешение изображения и что старая антенна будет иметь такое же разрешение при приеме цифрового сигнала HD. Так что же в них особенного? Попробуем объяснить:

Основное отличие состоит в том, что для большинства телестанций используется переход в основном на частоты УВЧ, антенны были небольшими (в основном, было бы слишком мало) и оптимизированы для работы в основном на УВЧ. . Заметили, что размеры этих новых антенн намного меньше? Однако это не всегда верно для всех областей, поэтому мы предлагаем модели с выбором в основном UHF (или UHF и VHF).

По этой причине важное различие между так называемыми антеннами HDTV состоит в том, что они в основном ориентированы на лучшие характеристики UHF. Это связано с тем, что когда имело место аналого-цифровое преобразование, Федеральная комиссия связи США также сильно сместилась с частот VHF на UHF. Большинство телеканалов, которые когда-то работали на УКВ, сейчас фактически вещают на УКВ.

Наконечник ТВ-антенны Insane Gain XPS-1500 для тяжелых условий эксплуатации:

Что хорошо в модели Insane Gain XPS-1500 с большим радиусом действия, так это то, что если в вашем районе все еще есть сложные УКВ-станции, их характеристики можно улучшить, если это необходимо.Вы можете модернизировать его в любое время с помощью нашего запатентованного дополнительного комплекта для модернизации дальнего действия VHF .

Самодельные антенны HDTV для периферийных участков | Small Business

Для цифрового телевещания требуется звуковая конструкция антенны, гарантирующая, что даже люди, находящиеся на окраине зоны приема, смогут принимать надежные сигналы. Существует множество примеров самодельных концепций, основанных на здравой теории и проверенных на практике. В этих конструкциях повсеместно используются базовые инструменты и недорогие компоненты, и для их изготовления не требуются специальные навыки.

Складной диполь

Эта конструкция антенны является отличным исполнителем, учитывая ее чрезвычайно простую конструкцию. Антенна состоит из одного сложенного куска металла, такого как вешалка для одежды, прикрепленного к деревянной доске. Открытые концы антенны присоединяются к согласующему трансформатору, превращая провод в базовый коаксиальный разъем. По сообщениям, эта антенна принимает сигналы на расстоянии более 50 миль от передающей башни. Эту антенну можно использовать как внутри, так и снаружи.

Галстук-бабочка

Эта конструкция основана на концепциях, заложенных в базовом свернутом диполе.Согласующий трансформатор связывает вместе набор V-образных металлических элементов, равномерно расположенных на доске. Пара проводов связывает две стороны вместе, пересекаясь сверху и снизу. Радиус действия этой простой самодельной антенны составляет от 45 до 50 миль.

Антенна Ховермана

Антенна Ховермана, также известная как SBGH или антенна Грея-Ховермана, является модификацией галстука-бабочки. Зигзагообразные элементы на каждой стороне деревянной или пластиковой планки соединяются посередине согласующим трансформатором.Единственное место, где соединяются две стороны — через трансформатор. Качество приема сигнала в этой конструкции улучшается наличием отражателя из фольги, установленного на расстоянии около 30 см позади элементов. Четыре элемента выступают из верхней и нижней сторон, увеличивая периферийные характеристики антенны. Диапазон также составляет около 50 миль. Из-за используемых материалов и общего объема они преимущественно используются внутри помещений в мансардных установках.

Установка

Эти антенны в большинстве случаев используются в вертикальном положении.Такие материалы, как дерево, подверженные погодным воздействиям, можно заменить синтетическими досками настила или другим материалом. Кроме того, металл каждого элемента может подвергнуться коррозии или ржавчине, если для элементов используются основные плечики для одежды или электрический провод. Их можно заменить на нержавеющую сталь при использовании на открытом воздухе. Вертикальные антенны никогда не следует устанавливать вокруг линий электропередач.

Ссылки

Ресурсы

Биография писателя

Дэвид Липскомб — профессиональный писатель и специалист по связям с общественностью.Липскомб обладает более чем десятилетним опытом работы в сфере бытовой электроники и рекламы. Липскомб имеет степень по связям с общественностью Университета Вебстера.

Основы антенн Wi-Fi

Связь Wi-Fi зависит от радиочастотной энергии, которая передается и принимается через антенны. Лучшие антенны обеспечат лучшее покрытие, а выбрать подходящую антенну легко, если вы понимаете основы.

Антенны в целом

Хотя предметом этой серии статей являются антенны специально для использования Wi-Fi, некоторая справочная информация об антеннах в целом будет полезна.Это первая из серии.

Антенна — это устройство, излучающее радиоволны при подаче электроэнергии, и / или устройство, преобразующее радиоволны в электрическую энергию. Антенны иногда намеренно создаются как антенны (например, антенна на беспроводном маршрутизаторе), а иногда создаются для другой цели (например, провода на ваших наушниках), но также, случайно, функционируют как антенна.

Антенны всегда являются направленными, то есть в одних направлениях они передают и / или принимают радиоволны лучше, чем в других.Антенны, которые не предназначены для использования в качестве направленных, называются «ненаправленными» или «ненаправленными», хотя они никогда не бывают совершенно ненаправленными.

Длина волны, частота и длина антенны

Радиоволны, как и все волны в электромагнитном спектре, измеряются по частоте, и основной единицей измерения частоты является герц (сокращенно Гц), что соответствует одному циклу в секунду. Герц используется в честь Генриха Рудольфа Герца, первого человека, доказавшего существование электромагнитных волн.Базовой единице Герц часто предшествует множитель, такой как килограммы (1000), мега (1000000) или гига (1000000000)

Помимо герц, который является единицей частоты, радиоволны иногда называют их длиной, используя термин «длина волны». Как вы, вероятно, понимаете, термины Герц и длина волны связаны математически, и для определения этой связи обычно используется приведенная ниже формула.

длина волны (в метрах) = 300 / частота (в МГц)

Например, частота 14.300 МГц имеет длину волны 20,979 метра. Это соотношение между частотой и длиной волны особенно важно для конструкции антенны, поскольку длина волны частоты используется для расчета многих размеров конструкции антенны.

Дипольные антенны

Одна из простейших антенн называется «полуволновым диполем», имеет длину ½ длины волны и состоит из двух половин, каждая из которых имеет длину длины волны. Каждая из двух половин питается от отдельного проводника в фиде.

Для той же частоты 14,300 МГц, как упоминалось ранее, диполь теоретически будет иметь длину 10,4895 (½ от 20,979) метра от конца до конца и будет состоять из двух элементов, каждый длиной 5,24476 метра. Обратите внимание, однако, что антенны не всегда строятся в точном соответствии с расчетными теоретическими размерами.

На фотографиях ниже показан диполь гораздо меньшего размера (самодельный) для приема цифрового телевидения на короткие расстояния и демонстрирующий простоту, присущую всем диполям независимо от их рабочей частоты.

Радиаторы изготовлены из стальной проволоки, отрезанной от обычных плечиков, и соединены с коаксиальной линией передачи стальными гайками и болтами. Небольшой кусок перфорированной плиты является центральным изолятором и структурной базой для сборки. И да, несмотря на грубую конструкцию антенны, она принимает сигналы HDTV от станций на расстоянии до 20 миль, когда она висит на задней панели телевизора в четырех футах от земли. (Вы сможете рассчитать рабочую частоту по информации, приведенной в этой статье.)

Поляризация антенны

Ориентация антенны относительно поверхности земли называется ее «поляризацией». Те, радиоволны которых предназначены для ориентации в основном параллельно поверхности земли, называются «горизонтальными», а те, которые предназначены для их радиоволн, ориентированных в основном под прямым углом к ​​поверхности земли, называются «горизонтальными». «вертикальный».

Некоторые антенны, такие как диполь, изображенный выше, можно использовать в любой поляризации, просто изменив положение.В показанной выше ориентации элемент диполя параллелен поверхности земли, поэтому антенна поляризована горизонтально. Изменение ориентации диполя так, чтобы его элементы указывали вверх и вниз, он поляризовался по вертикали.

Факторы, влияющие на выбор одной поляризации по сравнению с другой, включают рабочую частоту, желаемое покрытие, механические ограничения и обычную практику. Очень важно учитывать, что все антенны в системе связи должны использовать одинаковую поляризацию.Когда в системе присутствует сочетание поляризаций или когда поляризация некоторых антенн неизвестна, иногда используется круговая поляризация для максимальной совместимости. Антенны Wi-Fi почти всегда имеют вертикальную поляризацию.

Коэффициент усиления антенны

Как было сказано ранее, антенны лучше передают (и принимают) радиоволны в определенных направлениях, тем самым увеличивая эффективную излучаемую мощность (ERP) в этих направлениях. Обратите внимание, что общая излучаемая мощность не увеличивается, а просто сильнее в одном или нескольких направлениях и слабее в других направлениях.Даже простой горизонтальный диполь имеет усиление в двух направлениях: параллельно его излучателям с «передней» и «задней» стороны.

Это увеличение ERP называется «усилением» и применяется как к переданным, так и к принятым сигналам. Единицей измерения, наиболее часто используемой для количественной оценки усиления, является децибел или дБ, который основан на беле, названном в честь Александра Грэхема Белла. Если вы хотите понять, как рассчитывать белки и децибелы, вы сами по себе, поскольку это выходит за рамки данной статьи.Достаточно сказать, что чем выше рейтинг антенны в дБ, тем больше у нее якобы усиление.

Помимо дБ, есть еще одна единица, которая используется для описания усиления антенны: дБи, или изотропный децибел. Изотропный источник — это теоретическая антенна, которая состоит из одной точки, которая излучает радиочастоты во всех направлениях, как сфера. ДБи чаще используется для количественной оценки усиления антенны по одной причине: рейтинг в дБи дает более высокие значения, чем рейтинг в дБ, из-за чего кажется, что антенна имеет большее усиление, хотя на самом деле у нее нет большего усиления.

Как и раньше, точные методы расчета дБи не важны для этого обсуждения. Просто помните: более высокие значения дБ или дБи указывают на более высокое усиление, и если вы сравниваете антенны, убедитесь, что они рассчитаны с использованием одной и той же единицы измерения — дБ или дБи — но не их смеси.

Частоты Wi-Fi

Для передачи Wi-Fi используются пять различных диапазонов: 2,4 ГГц, 3,6 ГГц, 4,9 ГГц, 5 ГГц и 5,9 ГГц. Способы использования диапазонов варьируются от страны к стране.Наиболее широко используется диапазон 2,4 ГГц, и он будет в центре внимания данной статьи, но общие принципы применимы ко всем диапазонам.

Диапазон 2,4 ГГц простирается примерно от 2,4 до 2,5 ГГц; таким образом, приблизительный центр полосы составляет 2,45 ГГц, и это частота, которая будет использоваться для последующих расчетов.

Формула, представленная выше

длина волны (в метрах) = 300 / частота (в МГц)

можно удобно преобразовать в следующее.

длина волны (в миллиметрах) = 300 / частота (в ГГц)

Таким образом, длина волны сигнала 2,45 ГГц составляет 122,45 мм. Длина диполя на частоте 2,45 ГГц составляет 61,22 мм от конца до конца, а каждая из двух половин — 30,61 мм. Для тех из вас, кто привык работать в дюймах, диполь на 2,45 ГГц составляет 2,41 дюйма от конца до конца, а каждая из двух половин — 1,205 дюйма. Независимо от того, какие устройства вы используете, элементы довольно маленькие в диапазоне 2,4 ГГц и еще меньше в остальных четырех диапазонах.

Wi-Fi Dipole

На фотографии ниже показаны две антенны Wi-Fi, снятые с беспроводного маршрутизатора 2,4 ГГц. Нижняя антенна остается в пластиковой крышке и удерживает откидное основание, что позволяет ориентировать ее вертикально независимо от монтажного положения маршрутизатора. Верхняя антенна была снята с пластиковой крышки, чтобы обнажить внутреннюю конструкцию.

Хотя это может быть не сразу очевидно, антенна представляет собой диполь. Одна половина диполя — это белый провод, который выступает влево, а другая половина диполя — это металлический цилиндр.Каждая половина электрически изолирована от другой и имеет длину примерно 1/4 длины волны. Подобные антенны имеют коэффициент усиления около 2 дБи и имеют относительно круглую диаграмму направленности.

В обоих случаях линия подачи проволоки выходит из нижней части антенны для подключения к радиоприемопередатчику Wi-Fi. Линия питания представляет собой коаксиальный кабель с внутренним проводником и внешним экраном в оплетке; Трубопровод закрыт прозрачной пластиковой крышкой. Эта конкретная линия передачи часто используется для устройств Wi-Fi из-за ее небольшого размера и относительно низких потерь радиочастоты; он обозначается RG-178.Коаксиальные линии питания часто называют «коаксиальными».

Другой конец коаксиального кабеля подключен к маршрутизатору, как показано ниже. Обратите внимание, что экраны надежно припаяны к заземляющей пластине на печатной плате, а центральные проводники припаяны к дорожкам на печатной плате, которые ведут к трансиверу внутри золотого металлического корпуса. На вставке показан альтернативный способ пайки; иногда разъемы припаиваются к печатной плате, а коаксиальный кабель снабжен ответными разъемами, которые защелкиваются на месте.

Coming Up

На этом этапе вы должны иметь представление об основных принципах работы антенн, применительно к Wi-Fi.В следующих статьях этой серии основное внимание будет уделено как ненаправленным, так и направленным антеннам для использования Wi-Fi. Будут обсуждены как коммерчески доступные, так и самодельные антенны, и вам будут предоставлены инструкции по построению, расширению и улучшению вашей сети Wi-Fi.

Антенны для приема DTV | TV Tech

В последних столбцах я обсуждал варианты телевизионных передающих антенн. В этом месяце я посмотрю на другой конец пути — наружные ТВ-антенны. Я опишу желаемые атрибуты для приема DTV, рассмотрю некоторые из доступных типов антенн и расскажу, как можно построить простую приемную антенну UHF.

(щелкните миниатюру) Потребительская ТВ-антенна VHF / UHF
Как и в случае передающих антенн, основными характеристиками приемных антенн являются диаграмма направленности, усиление / направленность, полоса пропускания / КСВН и размер. До DTV ключевыми характеристиками были усиление и, в меньшей степени, пропускная способность. В 2002 году КСВ антенны и диаграмма направленности являются одинаково важными, если не самыми важными, характеристиками.

FCC OET-69 Покрытие без помех основано на использовании направленной приемной антенны.Предполагается, что зрители DTV имеют антенну с усилением 4 дБ на каналах 2–6, 6 дБ на каналах 7–13 и 10 дБ на каналах 14–69. также были указаны приемные антенны. Для аналогового ТВ соотношение передних и задних каналов составляет 6 дБ для каналов со 2 по 69. Для DTV требуются гораздо более высокие коэффициенты — 10 дБ для каналов со 2 по 6, 12 дБ для каналов с 7 по 13 и 14 дБ. для каналов с 14 по 69.

При определении того, насколько хорошо антенна будет работать с сигналами DTV, необходимо учитывать КСВН.Ассоциация инженеров-консультантов по федеральным коммуникациям (AFCCE) в своем Консолидированном возражении против петиций о пересмотре шестого отчета и приказа FCC о передовых телевизионных системах отметила: «Эффективный коэффициент шума, коэффициент шума при типичном несоответствии между приемными антеннами. и вход приемника, по крайней мере, на 3 дБ выше для КСВ 2: 1. На практике можно ожидать КСВ до 5: 1 ».

AFCCE пришел к выводу, что коэффициент шума приемника DTV должен быть лучше 4 дБ, если коэффициент шума 7 дБ используется в качестве основы для определения покрытия.

Помимо потерь сигнала, связанных с высоким КСВ антенны, также будет затронута групповая задержка. Влияние на отношение сигнал / шум или величину вектора ошибки на приемной стороне такое же, как и на стороне передатчика.

К счастью, если на антенне установлен малошумящий усилитель (МШУ), влияние КСВ антенны значительно снижается. Выход LNA должен обеспечивать хорошее согласование для ввода коаксиального кабеля и низкий КСВН на тюнере.

СРАВНИТЕЛЬНЫЕ ПОКУПКИ

Есть несколько способов охватить диапазон от 54 до 216 МГц.Антенны с логопериодом хорошо работают в более широких диапазонах частот, сохраняя при этом низкий КСВН. Однако коэффициент усиления невелик по сравнению с требуемой длиной стрелы, а система подачи сложна.

Вы когда-нибудь смотрели на наружную телевизионную антенну и задавались вопросом, почему она так устроена? Конструкция антенны VHF TV представляет собой сложную задачу, поскольку антенны должны работать в диапазоне от 54 до 88 МГц (диапазон 1,6: 1) и от 174 до 216 МГц (диапазон 1,2: 1) — общий диапазон 4: 1!

Диполь на половине длины волны на канале 2 (54 МГц) будет равен 9.1 фут в длину. На канале 13 (210 МГц) длина диполя составляет всего 2,3 фута. Хотя использование одного диполя для покрытия всего диапазона от 54 до 216 МГц нецелесообразно, диполи также хорошо работают на нечетных гармониках своей резонансной частоты на половине длины волны. Дипольная антенна, охватывающая от 54 до 88 МГц, также должна работать от 164 до 264 МГц.

Некоторые потребительские антенны используют соотношение «3 к 1» между низкими и высокими диапазонами VHF. Антенны, зависящие от этого гармонического отношения, смещаются вперед.Причина в том, что выше резонанса диаграмма диполя начинает меняться от цифры 8 — с лепестками, перпендикулярными диполю — до фигуры, которая больше похожа на четырехлистный клевер.

Изгиб дипольных элементов вперед уменьшает расщепление луча в направлении движения элементов. Другие приемы для улучшения рисунка включают добавление «усов» к каждому элементу примерно в четверти длины волны от точки подачи.

На рисунке показана обычная городская VHF / UHF антенна с низким коэффициентом усиления. Каждый из дипольных элементов приводится в действие, что дает антенне лучшее соотношение фронта и стороны, чем было бы возможно, если бы использовались паразитные элементы, и — если диполи сужаются — улучшает полосу пропускания.

«Более толстые» дипольные элементы (или массив элементов) также обеспечат более широкую полосу пропускания. Многие антенны используют чередующиеся элементы УКВ диапазона высоких и низких частот. Управляемый элемент может быть серией качающихся диполей, описанных выше, с чередующимися паразитными элементами для каждой полосы.

Как эти УКВ антенны соотносятся с факторами планирования, используемыми для определения покрытия DTV? По крайней мере, для учебников не так уж сложно получить правильное усиление и соотношение передней и задней сторон. VWSR, однако, представляет собой другую проблему.

Как отмечает AFCCE, можно ожидать КСВ до 5: 1. Конструкции приемных УВЧ-антенн, как правило, намного проще, потому что они должны покрывать только 470–806 МГц, диапазон 1,7: 1. Когда UHF TV переходит на основные каналы, диапазон снижается до 470–698 МГц (1,5: 1).

В популярной конструкции прошлого использовались четыре уложенных друг на друга дипольных элемента перед экраном. Как и в УКВ, хорошо продуманные логопериодические конструкции обеспечивают отличные характеристики в диапазоне УВЧ. Коэффициент усиления в зависимости от длины стрелы не является такой большой проблемой для УВЧ.

Еще одна антенна, хорошо подходящая для телевизионного диапазона УВЧ, — это V-образная или ромбическая антенна. Их легко построить, но их размер делает их непрактичными для большинства потребительских целей. Для этого обсуждения полезно знать, что половина длины волны на 470 МГц (канал 14) составляет 12,6 дюйма, а на 806 МГц (канал 69) — 7,3 дюйма.

Типичная одиночная дипольная антенна UHF типа «бабочка» (треугольная) перед отражателем будет иметь усиление выше диполя в диапазоне от чуть менее 6 дБ на канале 14 до 10 дБ на канале 69.Многослойная дипольная антенна-бабочка с четырьмя пролетами перед экраном обеспечивает усиление в диапазоне от примерно 11 дБ на канале 14 до примерно 15 дБ на канале 69.

Типичная УВЧ-бабочка с угловым отражателем имеет коэффициент усиления около 2 дБ. большее усиление, чем при использовании плоского экрана: от 8 дБ до 12 дБ от канала 14 до 69.

Как и в случае антенн VHF, различия между производителями затрудняют определение типичного КСВН для конкретного типа антенны. Однако более простая система питания одиночного диполя перед угловым отражателем должна дать ему преимущество по сравнению с более сложной конструкцией с многосекционной галстукой-бабочкой.Я обнаружил, что характеристики простой антенны-бабочки с угловым отражателем аналогичны характеристикам антенны-бабочки с четырьмя пролетами и часто лучше, чем некоторые комбинации углового отражателя / диполя / паразитного директора.

Как производительность этих УВЧ антенн соотносится с факторами планирования DTV? Коэффициенты усиления кажутся разумными — по крайней мере, в средней полосе и выше — для антенн с четырехсекционным галстуком-бабочкой и угловым отражателем. На нижнем уровне диапазона они могут не хватить. Но что происходит с соотношением передней и задней сторон?

Для углового отражателя или диполя перед экраном размер углового отражателя или экрана будет определять соотношение на нижнем конце полосы и размер отверстия (или расстояние между горизонтальными элементами отражателя) определит производительность на более высоких каналах.Диполь с угловым отражателем / Yagi на фотографии (потребительская телевизионная антенна VHF / UHF), вероятно, не будет соответствовать требуемому соотношению фронт / тыл 14 дБ на всех частотах UHF.

СТРОЙ СОБСТВЕННИК!

Хотя диполи типа «бабочка» имеют разумный отклик в ТВ-диапазоне УВЧ, есть варианты получше. Логопериодические антенны являются обычным выбором, но вариант «сделай сам» — это V или ромбическая форма. Антенна V состоит из двух элементов, образующих букву «V». В идеале каждый из элементов должен иметь длину четырех или более длин волн на самой низкой частоте, хотя усиление приемлемо даже на трех длинах волн.

Чтобы построить V-образную антенну, достаточно разместить два шестифутовых стержня на расстоянии 50 градусов друг от друга. Усиление будет более 5 дБ на нижнем конце диапазона УВЧ, где каждая сторона V составляет чуть менее трех длин волн, и будет плавно увеличиваться к верхнему пределу диапазона до более 8 дБ.

Две V-антенны легко штабелируются на расстоянии примерно 12 дюймов друг от друга, чтобы обеспечить усиление более 12 дБ на канале 69. Импеданс V-антенны будет выше, чем 300 Ом, доступный от вездесущего 300-омного ТВ-балуна, но он стабильный и стабильный. достаточно близко, чтобы КСВ был лучше 2: 1 в диапазоне УВЧ.

Одна проблема с V-антенной заключается в том, что она двунаправленная. Отношение передней части к задней составляет 0 дБ. Если вам нужно высокое соотношение передней и задней части и вы заинтересованы только в одном или двух каналах, одну из двух установленных друг над другом V-образных антенн можно переместить на четверть длины волны позади другой и подавать на нее со сдвигом по фазе на 90 градусов. Однако есть более простой подход — ромбический.

На рис. 1 показан чертеж ромбической антенны с четырьмя элементами. Каждый элемент антенны («L» на рис. 1) должен быть равным и в идеале 60 дюймов или больше.Угол между элементами по-прежнему составляет 50 градусов (по 130 градусов с каждой стороны). На конце, противоположном точке питания, установите на антенну резистор на 470 Ом. (Номинал этого резистора может быть отрегулирован для максимального увеличения отношения фронт-тыл до 20 дБ или более.)

Усиление превышает 12 дБ с элементами, длина которых составляет пять длин волн. Если это кажется низким, помните, что половина мощности теряется в нагрузочном резисторе 470 Ом.

Ромбические антенны можно штабелировать для улучшения диаграммы направленности и увеличения усиления.Практично усиление до 17 дБ. Хотя ромбическая антенна занимает некоторое пространство, а конструкция многослойных ромбических антенн может быть сложной, конструкция проста, поскольку ромбическая антенна не имеет паразитных излучателей или отражателей.

Есть много других конструкций приемных УВЧ-антенн, которые мне не было места для обсуждения. Какая ваша любимая телевизионная приемная антенна? Напишите мне письмо на [email protected]!

ТВ-антенны своими руками | Блог, посвященный моим увлечениям

В моем последнем посте я упомянул, что одна из вещей, необходимых для приема телевещания, — это антенна.Хотя вы можете купить антенну, вы также можете построить такую, которая будет оптимизирована для сигналов, которые вы хотите принимать. Итак, какую антенну вы хотите? Прежде чем выбрать антенну, необходимо ответить на несколько вопросов. Во-первых, какие частоты вы хотите получать? Если вы посмотрите на верхнюю диаграмму из моего предыдущего поста, вы увидите, что почти все каналы находятся в диапазоне UHF, но есть один, 10-1 WALA, который находится в диапазоне VHF-HI. Итак, мне понадобится антенна, которая хорошо улавливает частоты VHF-HI и UHF.Следующие вопросы связаны с размером и расположением? Если вы хотите установить антенну снаружи или на чердаке, прием будет намного лучше. В этих местах можно использовать антенну большего размера. Эксперименты с антенной, которую я сделал два года назад, показали, что антенна снаружи подходит для меня лучше, чем антенна на чердаке или над моим телевизором. Поскольку мне нужен внешний размер антенны, для меня не проблема. Я начал искать антенну, которая соответствовала бы этим критериям, два года назад, до перехода на цифровое вещание, и нашел на этом сайте антенну «4 Bay Bowtie Whisker».Антенны ТВ своими руками

На сайте есть много технической информации и сравнений полевых испытаний различных типов антенн. Сравниваются варианты усов-антенны Bowtie, другой самодельной конструкции под названием Gray-Hoverman и некоторые коммерческие предложения. Если вы посмотрите на эту страницу, вы увидите результаты. Подводя итог, можно сказать, что антенны Bowtie имеют хороший прием, в некоторых случаях лучше, чем коммерческие предложения, на частотах VHF-HI и UHF. Базовая испытанная конструкция Грэя-Ховермана имеет сильный УВЧ-прием, но слабее, чем галстук-бабочка в диапазоне ОВЧ-HI.Есть модификация антенны Грея-Ховермана, которая должна улучшить ее работу в диапазоне VHF-HI, но я этого не делал. Я мог бы в будущем.

Если вы перейдете на страницу с чертежами, вы можете найти несколько хороших PDF-файлов, которые помогут вам построить антенну Bowtie по вашему выбору. На этой странице есть несколько вариантов антенны, которые изменяют размер усов. Если вы загляните на страницу часто задаваемых вопросов, вы можете найти рекомендации о том, какую длину усов выбрать в зависимости от каналов, которые вы хотите получать.В моем случае я выбрал усы диаметром 9,5 дюймов, потому что мне нужно подобрать WALA, который является настоящим каналом 9. Пожалуйста, зайдите на сайт, чтобы узнать размеры и детали антенны.

Итак, два года назад я построил антенну Bowtie с 4 отсеками, используя то, что смог найти на месте. В итоге я использовал стальную проволоку для изготовления антенны, которая, как я знал, со временем заржавела. Древесина, которую я использовал, тоже была необработанной, поэтому она начала гнить. Он хорошо работал в течение двух лет, но это начинает выглядеть немного грустно, и производительность падает.Как теперь выглядит моя антенна?

Да, не очень хорошо. Но не бойтесь, потому что я его перестроил! Я повторно использовал большую часть старой антенны, в частности рефлектор и центральную мачту, потому что она все еще была в хорошем состоянии. Я заказал в McMaster-Carr алюминиевую проволоку 1/8 дюйма и решил избавиться от дерева и как можно большего количества металла. Металл ржавеет и, вероятно, сильно влияет на прием антенны. Раньше древесина использовалась для «стоек», удерживающих тросы на центральной мачте.На этот раз я решил использовать трубу из ПВХ вместо деревянных и нейлоновых болтов. На рисунке ниже стойки из ПВХ уже прикреплены, и я обвел их зеленым кружком. Экран из проволоки на задней панели (внизу на этом рисунке) антенны называется рефлектором. Как вы, наверное, догадались по названию, он отражает попадающий в него сигнал и служит двум целям. Спереди он направляет сигнал к элементам усов, которые и принимают сигнал. Он также блокирует сигналы, поступающие с задней стороны антенны, что снижает помехи.Отражатели могут быть разных форм и не обязательно должны быть проволочным экраном. Мачта и опора рефлектора изготовлены из ПВХ толщиной 1 дюйм. ПВХ, поддерживающий отражатель, нагревали горелкой, а затем зажимали в деревянной форме, чтобы придать ей форму. После того, как ПВХ остынет, он принимает новую форму.

Давайте устроим противостояние. Первое, что нужно сделать, это высверлить участок ПВХ, чтобы он опирался на мачту. Для этого я использовал коронку Форстнера 7/8 ″, которая удаляет цилиндрическую часть трубы.

Затем деталь обрезается по длине и просверливается три отверстия на противоположной стороне ПВХ. Центральное отверстие просверливается на 1/4 дюйма, а два внешних отверстия просверливаются на 0,21 дюйма. Центральное отверстие позволяет болту проходить через стойку, чтобы прикрепить его к мачте. Два внешних отверстия нарезаны метчиком 1/4 ″ -20 для нейлоновых болтов, которые удерживают усы на месте. Примечание: тиски полезны!

Есть две длины провода, называемые фазовыми линиями, которые прикрепляют стойки.Чтобы они не скользили, я проделал две канавки в стойках рядом с резьбовыми отверстиями, чтобы удерживать провод.

После пяти противостояний я обратил внимание на усы. Алюминиевая проволока идет в рулоне, и когда отрезать кусок, она получается не совсем прямой… Примечание: полезны тиски!

Хотя по нему можно стучать молотком, существует более простой способ выпрямить проволоку. Зажмите один конец проволоки в тисках, а другой конец сверлом.Запустите дрель на низкой скорости, слегка потянув за проволоку. Через несколько секунд у вас будет красивый прямой провод! Чем дольше вы будете использовать дрель, тем прямее будет проволока. В какой-то момент он, вероятно, сломается, так что не переусердствуйте.

Конструкция предусматривает восемь завязок шириной 9,5 дюймов на каждой ножке и около 5 дюймов шириной на конце. Лучший способ сделать любой объект кратным — использовать приспособление. На картинке ниже вы можете увидеть простой шаблон, который я сделал для изготовления бантиков и выпрямленных отрезков проволоки.

Стальной болт позволяет мне плотно обматывать его проволокой, а гвозди на конце помогают формировать ширину петель. Как только они придут в форму, я помечаю и обрезаю их по ширине.

Через некоторое время появляется восемь бабочек. Теперь не обязательно, чтобы все они были идентичными, потому что вы настраиваете их, когда они находятся на антенне.

Со всеми деталями сборка довольно проста. Сначала все стойки крепятся к мачте нейлоновыми болтами.Затем, начиная с одного конца, вы помещаете фазовую линию в канавки, а затем прикрепляете к ней усик. Обратите внимание, что фазовые линии пересекаются между первой и второй, третьей и четвертой стойками, но не касаются друг друга. Как только все будет скреплено болтами, отрегулируйте бантики до нужного размера и немного согните их, чтобы они соответствовали углу отражателя. К центральной стойке не прикреплены усы. Он известен как точка питания, потому что именно здесь вы присоединяете коаксиал к антенне.Для этого вы используете устройство, называемое балуном, которое согласовывает импеданс коаксиального кабеля с антенной.

Когда антенна укомплектована, пора прикрепить ее к моему дорогому устройству для тестирования мобильной антенны. Да, это лестница и фиксатор. Отражатель составляет около 36 дюймов в ширину и 40 дюймов в высоту. Очевидно, вы бы не хотели, чтобы это было поверх вашего телевизора. Хорошо, на самом деле я сделал это два года назад в целях тестирования. Снаружи и внутри есть разница. (Обязательно следуйте предупреждающей наклейке на лестнице, не пытайтесь взбираться по ней вверх!)

Итак, помните ту другую антенну, сделанную своими руками, под названием Gray-Hoverman? Оказалось, что это очень простая в сборке антенна, поэтому я попробовал ее некоторое время назад.Планы здесь: Антенна Hoverman HDTV. На сайте, как и на другом сайте, есть много технической информации, сравнений и вариаций дизайна. Чтобы сделать эту антенну, я соорудил еще одно приспособление и согнул два куска проволоки, которые требуются в этой конструкции. Эта антенна все еще в хорошем состоянии, хотя сделана из стальной проволоки, потому что хранилась на складе на чердаке. Это все еще большая антенна (30 дюймов в высоту), но если вам нужна хорошая антенна, которую очень просто построить, это то, что вам нужно. В дизайне на странице также требуется отражатель, но, как и в случае с антенной Bowtie, это не обязательно, но повышает производительность.Через минуту я сравню результаты этих двух антенн, но сначала сделаю пару важных моментов.

Антенны работают, потому что они собирают или излучают электромагнитные волны. Помимо частоты, важны еще две характеристики антенны, направленность и усиление. Коэффициент усиления относится к способности антенны усиливать принимаемый сигнал. Направленность относится к форме диаграммы приема антенны. Усиление обычно измеряется в децибелах, а направленность отображается на 2D или 3D графиках.
Простая штыревая антенна, такая как обычная автомобильная радиоантенна, имеет всенаправленную (сферическую) диаграмму приема, что означает, что она увеличивает мощность сигнала в равной степени независимо от того, в каком направлении идет сигнал. Штыревая антенна имеет коэффициент усиления 5,19 дБи. ДБи — это специальная единица, которая сравнивает усиление с гипотетическим идеальным всенаправленным излучателем. Без рефлектора четырехсекционная дуговая антенна имеет диаграмму направленности, которая выглядит как цифра 8, и максимальное усиление около 12 дБи на частоте 686 МГц.С рефлектором усиление для передней части антенны увеличивается примерно до 14,5 дБи, а для задней части уменьшается примерно до 4 дБи на частоте 686 МГц, согласно графикам с сайта, связанного ранее. Итак, это все еще что-то вроде восьмерки, но одна доля меньше. Конструкция Гэри-Ховермана имеет аналогичный выигрыш в частотах УВЧ, но меньший в диапазоне УКВ-ВИ. Антенны Bowtie и Gray-Hoverman из-за несферической формы приема называются направленными, что означает, что они должны быть нацелены в направлении сигнала.

Вот немного не в масштабе рисунок диаграммы приема (черные лепестки) моей антенны (красный объект) с отражателем, смотрящим сверху вниз. В центре нулевое усиление, и чем дальше вы выходите, тем сильнее усиление. Таким образом, чем дальше черная линия от центра, тем сильнее усиление в этом направлении. Элементы находятся перед рефлектором, и эта сторона антенны называется передней (на моем рисунке вверху). Перпендикулярно элементам — направление наибольшего усиления, обозначенное зеленой стрелкой.Направление нулевого усиления, обозначенное желтой стрелкой, называемое нулем, совпадает с элементами или перпендикулярно направлению максимального усиления. Как вы можете видеть, вам нужно направить антенну на сигнал (ы), который вы хотите получить, но если сигнал немного сбоку, он все равно имеет хорошее усиление. Если сигнал поступает на антенну сбоку, он вообще не усиливается, а сзади усиливается лишь немного. Если вы хотите увидеть реальную диаграмму приема антенны Bowtie, проверьте здесь.Все это говорит о том, что очень важно навести антенну!

Чтобы проверить антенны, я установил их обе на моем «испытательном стенде», направленным немного севернее востока в направлении группы сигналов, видимых на радиолокационной диаграмме. Grey-Hoverman и Bowtie оба записали 28 каналов (хотя позже, когда я установил Bowtie на своем обычном месте, он взял 34 канала). В мой телевизор встроен измеритель сигнала, измеряющий в процентах. Не знаю, сколько процентов, но это должно быть хорошо для относительного теста.Я выбрал 5 каналов, включая 10-1, которые находятся в диапазоне VHF-HI, который я хотел получить. Я записал пиковые проценты для каждого канала примерно за 30 секунд.

С антенной Bowtie все каналы имели сильный сигнал и не отображали прерывания сигнала.Грей-Ховерман перехватил все каналы, но на канале 10-1 произошел некоторый разрыв сигнала. Это неудивительно, поскольку эта версия Gray-Hoverman слаба в диапазоне VHF-Hi. Это не было однозначным сравнением, поскольку на Gray-Hoverman не было отражателя. Отражатель повысил бы мощность сигнала, но я не могу с уверенностью сказать, как он повлияет на проценты на моем телевизоре.