Содержание
Как сделать рефлектор
Рефлектор – это металлическая поверхность, которая нужна для отражения сигнала. Если его не изготовить, то сигнал будет проходить мимо антенны и поглощаться стеной. Рефлектор же будет отражать радиосигнал обратно на проводник антенны. Это позволяет усилить сигнал.
Делается только из токопроводящего материала. В качестве материала можно взять:
- лист цельного металла;
- стеклотекстолит, который используется для изготовления печатных плат (покрыт слоем медной фольги);
- металлическая решетка наподобие клетки для попугаев или грызунов;
- можно соорудить самостоятельно из доски, наклеив на одну сторону обычную фольгу.
Интересным решением выступает вырезанный кусок из корпуса системного блока компьютера.
Фиксировать «восьмерку» на рефлектор нужно через изоляционный материал. Замыкание не допускается. Можно крепить через кусок ПВХ-трубы, оболочку маркера или другой не проводящий электричество материал.
Расстояние от рефлектора до ромба Харченко должно быть меньше в 7 раз, чем длина стороны. Если взять приведенный ранее расчет, то расстояние будет 15/7=2,1 см.
Антенна Харченко для модема
В настоящее время многие пользователи стремятся увеличить скорость своего мобильного интернета. Особенно остро эта проблема стоит перед теми, кто проживает на значительном удалении от базовой станции, пользуясь интернетом на очень низкой скорости. В таких ситуациях наилучшим выходом из положения становится антенна Харченко для 3g модема своими руками, которую достаточно легко изготовить в домашних условиях.
Эта рамочная конструкция известна как ДМВ антенна еще с 60-х годов прошлого века. Она имеет зигзагообразную рамочную конфигурацию, благодаря которой устройство становится очень эффективным.
Система состоит из двух квадратных элементов. Для того чтобы сделать расчет антенны для 3g модема на частоту 2100 МГц, размер каждой стороны квадрата должен составлять 53 мм. Вся конструкция выполняется в виде сцепленной структуры, включающей в себя две ромбовидные фигуры с внутренними углами 1200. Это делается с целью снижения внутреннего сопротивления устройства. Соединение ромбов осуществляется между собой методом пайки. Сюда же в дальнейшем припаивается кабель высокой частоты.
Более точные данные можно получить, используя онлайн калькулятор для расчета антенны Харченко, в который достаточно всего лишь ввести необходимые исходные данные.
Для повышения эффективности прибор может использоваться совместно с рефлектором. Обычно эта деталь является металлической пластиной, а наиболее подходящим материалом для ее изготовления служит фольгированный текстолит. В данном случае антенны включает в себя определение расстояния между приемным устройством и рефлектором. После расчетов и заготовки материалов, может быть изготовлена антенна Харченко для модема своими руками.
Соединение деталей между собой осуществляется с помощью термоклея. Зафиксировать нужное расстояние между элементами можно с помощью какого-либо предмета с наиболее подходящими размерами. Затем выполняется подключение антенны к устройству. Поскольку в модемах отсутствуют разъемы для подключения внешних антенн, они просто обматываются проволокой, которая затем соединяется через кабель с приемным устройством. В случае необходимости, по такой же схеме может быть изготовлена антенна Харченко для 4g модема.
По окончании сборки, на противоположном конце кабеля, который будет соединяться с модемом, нужно собрать так называемое устройство согласования, предусмотренное специально для таких приборов. Для этой цели используется медная фольга, такая же, как в печатных платах. Выполняемый расчет антенны для 4g модема такой же, как и в предыдущем варианте.
При наличии разъема для внешней антенны, подключение кабеля осуществляется с помощью специального переходника. После всех соединений, антенна для модема считается готовой к использованию. Настройка приема сигнала для 4g выполняется экспериментально, путем медленного поворота конструкции вокруг оси до получения наиболее четкого сигнала. Качество сигнала определяется количеством черточек на значке, отображаемом на компьютере или мобильном телефоне.
Принцип работы антенны для цифрового телевидения
После того, как появилась радиосвязь, актуальность применения антенного устройства увеличилась. С 60-х годов ХХ столетия на то время узнаваемый инженер Харченко выставил напоказ конструкцию из 2 ромбов. Такое устройство позволяло ему ловить эфиры США.
Это двойной квадрат из толстой медной проволоки. Квадраты соединяются за счет незамкнутых углов между собой, в этом месте подсоединяется кабель от ТВ. Для повышения направленности сзади монтируется решетка из материала, способного проводить ток.
Периметр квадратов равен длине волны, на которую настраивается прием. Около 12 мм должен составлять диаметр проволоки для трансляции от 1 до 5 телеканалов. Конструкция получается далеко не компактная, в случае сборки для радиосвязи и ТВ метрового диапазона до 12 каналов.
Чтобы облегчить устройство, задействовалась прокладка 3 проводами меньшего сечения. Несмотря на это размер и масса оставались внушительными.
Второе дыхание рассматриваемая антенна получила, когда появилось эфирное вещание в ДМВ диапазоне. Большинству известны ромбы, треугольники и прочие самодельные фигуры в виде антенных устройств для получения сигнала дециметровых волн. Такого плана антенны весели на балконах, окнах как частных домов, так и многоэтажных сооружений.
В начале нулевых американский профессор Тревор Маршалл выступил с предложением использовать данную конструкцию в сетях Bluetooth и Wi-Fi.
Биквадратная антенна – это также антенное устройство советского инженера. Данный вариант создается по тем же принципам, что и обычный биквадрат. Отличительной чертой является то, что в вершинах квадратов вместо углов находятся дополнительные квадраты.
Что касается размеров данных квадратов, они идентичны обычным. Это позволяет избежать дополнительных вычислений. Достаточно задействовать расчет стандартного биквадрата.
Напомним, что провода в том месте, где они пересекаются, требуют изоляции друг от друга.
Теоретическая часть
действительно, если слегка погрешить против истины и использовать то, что антенна в пределах одного диапазона и правда очень широкополосна, то она вполне приемлимо работает с кабелем 50 или 75 ом без специальных мер согласования и настройки. Но, если рассмотреть всё детально, то выясниться, что сопротивление антенны очень сильно зависит от формы рамок и, конечно, от их размера. Например на графике справа кривые импеданса биквадрата в зависимости от физического размера рамок. А мы уже знаем, что антенна очень широкополосная и успешно может работать не только на резонансной частоте но и вблизи неё. Поэтому иногда биквадраты называют не резонансной антенной, а диапазонной. Угол “a” – физический угол между вертикалью и элементами рамок.
Будет интересно Катушка тесла (Трансформатор) самостоятельная сборка собственными силами
В этом конкретном случае угол 45 грудусов, тоесть по форме рамки представляют собой идеальные квадраты. На графиках можно увидеть, что при точном соответствии периметра рамок длинне волны (сторона квадрата равна 0,25 периметра) их импеданс лежит в пределах 50-60 ом. Если же сторону квадрата увеличить до 0,33, то сопротивление вырастает до 120 ом. При этом просчитанно, что максимальный коэффициент усиления биквадрата и наилучшие направленные свойства будут при длинне стороны квадрата равной 0,375. Конечно, сопротивление при этом возрастает многократно – до 600-700 ом, что конечно же много даже для нашей идеи. На втором графике, слева, зависимоcти сопротивления от угла “а”. Если рассмотреть график сопротивления при длине стороны квадрата равной 0,25 периметра – пряморезонансной, но при угле стороны к вертикали равном 60 градусов, то мы обнаружим, что сопротивление биквадрата, или антенны Харченко, составит не 50 ом, а 100!
Антенна Харченко большого размера.
Таким образом мы получаем антенну круговой диаграммы направленности с минимальными сложностями в изготовении и настройке. Если одну антенну повернуть на 90 градусов не только в горизонтальной, но и в вертикальной плоскости, то получаем антенну круговой поляризации и круговой диаграммы направленности. Простейший расчёт покажет вам, что для образования угла в 60 градусов между вертикалью и полотнами сторон ромба (при периметре равном длине волны, в нашем случае 2000 мм) высота биквадрата должна быть 1000 мм, а расстояние между крайними точками 866 мм.
Сопротивление одной такой “биквадратины” составит 100 ом. Для получения круговой диаграммы направленности два биквадрата размещаются под углом 90 градусов между собой и соединяются между собой с помощью четвертьволнового трансфоматора-фазовращателя из кабеля сопротивлением 50 Ом. С учётом коэффициента укорочения (для RG-58) это отрезок 34,2 см. Вы, наверное, уже успели заметить мою любовь к медному проводу и канализационным трубам? Так вот и правда, я не знаю материала лучше для моделирования и практического изготовления антенн УКВ диапазона.
Хотя конечно всё описанное ниже можно заменить на вашу собственную конструкцию из дерева, например или другого имеющегося в наличии изоляционного материала, а провода на трубы или полоски жести или оцинковки. не забудьте, что есть простой способ оценить качество материала для диэлектрика антенны .
Если бы я не был в юности радиотехником, я бы просто повторил почти повсеместно повторяемую фразу, что усиление антенны Харченко составляет 6-8 дБ. Но посколько я в вопросе разбирался, то могу заявить, что усиление одной антенны Харченко (когда она 50-ти омная) не будет более 4 дБ. В нашем случае, когда сопротивление одной антенны выше и КНД лучше, может чуточку больше. Выигрыша в усилении от двух антенн формирующих круговую диаграмму направленности не будет, но можно смело заявить что в этой антенне, назовём её условно “два бриллианта” (по внешнему виду) усиление будет не менее 4 дБ во всех направлениях.
Итак, переходим к конструкции. В связи с тем, что пластиковые трубки-палочки от воздушных шариков из “Макдоналдс”а уже не годятся, в голову пришла мысль использовать пластиковые палки от детских лыж из которых старший внук уже вырос, а младшая уже не захочет красного цвета. Длина и диаметр подходят, только цвет подкачал…
Делаем биквадратную антенну в домашних условиях
Самодельная антенна собирается за 30-40 минут. К тому же элементы конструкции изготавливаются из самых обычных материалов, которые с большой долей вероятности уже есть у вас дома или в гараже.
Необходимые материалы и инструменты
Основные материалы:
- медный провод сечением 1,5–5 миллиметров, длиной около метра;
- обычный антенный провод (коаксиальный), 3–5 метров;
- паяльник, соответственно, припой и канифоль;
- штекер для телевизора;
- напильник или наждачная бумага для зачистки провода;
- рулетка или линейка;
- маркер либо фломастер.
Дополнительные материалы, которые могут понадобиться:
- основа для антенны (например, деревянная рейка);
- клей;
- изоляционная лента.
Ручной расчет
Размеры антенны Харченко напрямую зависят от диапазона принимаемых частот.
Пример:
В Москве вещание 1 мультиплекса идет частоте 546 МГц (ТВК 30), 2-ого — на 498 МГц (ТВК 24 ). Я хочу принимать оба пакета, поэтому беру среднее значение:
(546 + 498)/2 = 522 МГц.
- Вычисляем длину волны по формуле:λ = с/F, где: λ — длина волны; с — скорость света (3×108 м/с); F — частота.
- Подставляем значения:λ = 300/522 ≈ 0,5747 м = 57,47 см.
Можно использовать полученную величину, но для практического применения она может оказаться слишком большой. Мы имеем право взять ровно половину или четверть длины волны:
λ/2 = 0,5747/2 ≈ 0,287 м = 28,7 см.
λ/4 = 0,4918/4 ≈ 0,143 м = 14,3 см.
Зная длину волны, производится расчет размеров рамки. На примере значения 575 мм получаем следующее:
- длина внешней стороны ромба: 575/4 = 143,75 мм;
- общая длина проволоки – 1150 мм.
Калькулятор антенны Харченко
Можно поступить проще: рассчитать все параметры с помощью онлайн-калькулятора. Алгоритм его работы аналогичен представленному выше, действие всех формул автоматизировано. На выходе получится готовый чертеж с размерами «двойного квадрата».
Калькулятор не помещается в окно полностью, поэтому прокручивайте голубое окно вверх-вниз, вправо-влево, чтобы заполнить все поля.
Сборка
- Возьмите проволоку. Для антенны подойдет только медь (алюминий или другой металл надежно спаять не получится, а от качества соединения контактов будет зависеть чистота принимаемого сигнала).
- С помощью линейки и маркера отметьте 8 одинаковых отрезков, длину которых (L1) вы рассчитали на калькуляторе.
- На чистом листе бумаги нарисуйте шаблон будущей рамки телеантенны, соблюдая вычисленные размеры.
- Согните проволоку по отметкам, ориентируясь на шаблон. Должна получится ровная восьмерка с углами 90°.
- Используя напильник или наждачную бумагу, зачистите края проволоки и место сгиба граней, а затем зафиксируйте свободные концы тонкой медной проволокой.
- Спаяйте концы между собой.
- Возьмите антенный провод, оголите его примерно на 2 см для и припаяйте к рамке антенны: центральная жила на один сгиб, экран — на второй. На другой конец кабеля установите RF-штекер.
- Заизолируйте все места пайки. Можно использовать силиконовый герметик или простую изоленту.
Настройка
После сборки включите телевизор и выполните поиск цифровых каналов. Если у вас приставка — запустите автопоиск на ней. Дальше анализируйте:
- Прием сигнала хорошего качества. Можно закрепить полученную рамку на любую поверхность при помощи клея или жидких гвоздей. Кабель тоже нужно зафиксировать, чтобы не нарушать слабое место пайки.
- Качество принимаемого сигнала недостаточно хорошее. Попробуйте переместить антенну: меняйте вертикальные и горизонтальные углы наклона. Если это не помогает, то нужно усилить принимаемый сигнал, используя рефлектор.
Как сделать антенну Харченко для цифрового телевидения?
Изготовление не вызовет затруднений, поскольку для создания самодельной конструкции потребуется лишь проволока и паяльник. Но сказанное не означает, что самостоятельная пайка антенны не требует внимания. Перед подготовкой усилителя к работе придётся провести точные расчеты параметров, основанные на длине волн в той местности, где проживает телезритель. Также в отдельных случаях понадобится рефлектор, усиливающий сигнал. Теоретически, зрители способны обойтись без подобных дополнений, но для обеспечения бесперебойного стабильного приёма рекомендуется побеспокоиться о его создании.
Необходимые материалы и инструменты
Для создания биквадратной антенны понадобится:
- медная проволока 12 мм в диаметре (допускается использование проволоки из других металлов);
- паяльник (пайка, канифоль);
- антенный кабель, RF-штекер;
- линейка или рулетка.
В отдельных ситуациях используется:
- тонкая проволока;
- фломастер, бумага (для чертежа);
- калькулятор для проведения расчётов;
- изолента, клей;
- основа, к которой будет крепиться конструкция;
- наждачная бумага для зачистки мест пайки.
Использование иных инструментов зависит от желаний мастера, решившего сделать самодельную телеантенну.
Чертежи и схемы
Чертёж готовой конструкции простой, поскольку состоит из двух ромбов, к которым крепится антенный кабель. Крепление находится на месте стыков ромбов на противоположных сторонах проволоки, поэтому путаницы не возникнет. Но желающим избежать ошибок мастерам стоит воспользоваться заранее припасённой бумагой: предварительно нарисовать схему. В результате останется согнуть проволоку в соответствии с чертежом, закрепив концы пайкой. Уверенные в собственных умениях личности могут обойтись без подготовительных процедур.
Ручной расчёт
Расчёт антенны Харченко для цифрового ТВ производится по формуле λ=c/F, где:
- λ – длина волны (периметр ромба);
- c – скорость света, равняющаяся 3×108 метров;
- F – частота.
Важно подчеркнуть, что правильные частоты зависят от региона, поэтому их требуется уточнять на месте. Если у Вас остались вопросы или есть жалобы – сообщите нам. Если у Вас остались вопросы или есть жалобы – сообщите нам
Если у Вас остались вопросы или есть жалобы – сообщите нам
Вычислив периметр квадрата, остаётся узнать длину сторон и проволоки. Выяснить количество проволоки несложно, поскольку требуется создать 2 ромба. То есть, достаточно умножить полученный ранее результат на 2 (разрешается добавить пару сантиметров для запаса). Для вычисления размера сторон квадрата придётся поделить периметр на 4.
Калькулятор антенны Харченко
Сомневающимся в сделанных расчётах людям следует воспользоваться онлайн-калькулятором. Его использование потребует внесения базовых параметров приёма сигнала, после их указания вычисления произойдут автоматически. Нарисовать на основе полученных цифр точную схему несложно, достаточно немного терпения и аккуратности.
Сборка
Подготовив схему, следует переходить к сборке. Чтобы изготовить антенну Харченко для цифрового ТВ своими руками в домашних условиях, придётся:
- согнуть проволоку в соответствии с проведёнными ранее расчётами (по чертежу);
- спаять оказавшиеся рядом свободные концы (для удобства разрешается обмотать их тонкой проволокой);
- припаять к антенне на месте ромбов кабель;
- жила припаивается к середине проволоки, оплётка к спаянным ранее концам;
- прикрепить к противоположному концу кабеля RF-штекер.
Для надёжности рекомендуется закрепить конструкцию клеем или изолентой, чтобы не допустить распадения телеантенны на части.
Изготовление рефлектора
В случае сложностей с трансляциями телезрителям понадобится дополнительной оборудование – рефлектор. Он представляет собой металлический лист или решётку, распложенную позади антенны. При его изготовлении требуется соблюдать 2 условия:
- расстояние между усилителем и телеантенной равняется 1/7 длины волны;
- площадь решётки превышает размер антенны на 20%.
Строгих требований к металлу, из которого состоит усилитель, не предусмотрено, поэтому подойдёт любой оказавшийся под рукой металлический лист или решётка.
Подключение и настройка
Для подключения ТВ достаточно вставить штекер в антенный разъём ресивера (телевизионной приставки) и найти в комнате место с наиболее стабильными уверенным приёмом. Дополнительно понадобится выбрать угол наклона антенны, поэтому следует подготовиться к тому, что процесс поиска сигнала отнимет время. Во время настройки нужно ориентироваться на индикаторы на телевизоре. Они помогут определить, насколько повысилось или понизилось качество приёма.
Антенна Харченко для цифрового ТВ своими руками
Один из самых распространенных вариантов, который был предложен еще в 60-х годах прошлого столетия. Несмотря на уже приличный возраст, двойной квадрат Харченко успешно используется не только для телевизионного сигнала, но даже для улучшения мобильной связи и интернета.
Простая зигзагообразная конструкция и возможность изготовления из доступных материалов при хорошем качестве приема — одни из самых основных плюсов такого устройства. Главное — правильный расчет.
Какую антенну сделаете своими руками?
ХарченкоТуркина
Главный показатель, который необходимо учитывать, это длина волны, на которой осуществляется передача ТВ-сигнала. Она напрямую связана частотой. Самый простой способ вычисления — разделить 300 на указанную в данных о мультиплексе частоту. От этого значения будет зависеть длина стороны, которую должен иметь квадрат или ромб. Кстати, антенны Харченко иногда делают и в другой конфигурации, но большого применения для Т2 они не получили.
Итак, размер стороны должен быть в 4 раза меньше длины волны сигнала. При ошибках даже в пределах 2-5 мм возможно существенное снижение качества телесигнала. Для улучшения приема антенну ставят на самодельный рефлектор, в качестве которого нередко используют обычную решетку для гриля.
Устройства этого типа более успешно работают при установке дополнительного усилителя, который подбирается с учетом особенностей сигнала в вашей местности. При этом питание для антенны лучше организовать с применением регулируемого БП. С простейшим примером антенны Харченко вы можете ознакомиться на фото.
Антенна Харченко для цифрового ТВ
Для работы цифрового телевидения используется диапазон дециметровых волн. Поэтому перед конструированием следует выполнить антенны Харченко для DVB t2, чтобы максимально усилить прием сигнала.
Сама конструкция выглядит достаточно компактно, изготавливается в классическом варианте из двух ромбов, в итоге получается антенна зигзагообразная без рефлектора. В качестве основы может использоваться любой токопроводящий материал, например, медный или алюминиевый проводник, диаметром 1-5 мм. Также подойдут трубки, полоски, уголки, профили и т.д. Лучше всего для этих целей подходит медная проволока толщиной 3 мм. Она очень легко гнется, выравнивается и паяется. Далее антенна для цифрового ТВ должна изготавливаться в определенной последовательности. Сопротивление телевизионного кабеля должно быть примерно 50-75 Ом.
Качество цифрового сигнала не зависит от расстояния, как это происходит в аналоговом телевидении. В данном случае, когда антенна для ТВ нормально работает сигнал нормально поступает в телеприемник, если же имеют место сбои, то никакого сигнала вообще не будет. Соответственно не будет и изображения. Если сигнал есть и он нормально принимается, то изображение будет одинакового качества на всех каналах. Этот фактор нужно обязательно учитывать, когда выполняется расчет антенны для цифрового ТВ, хотя индивидуальные настройки могут быть разными для того или иного региона.
Непосредственно телевизионная антенна Харченко изготавливается в определенной последовательности:
- Вначале нужно отмерить кусок проволоки общей длиной 112 см и согнуть его, соблюдая размеры участков попеременно 13 и 14 см.
- После всех изгибов образуется два конца, которые необходимо зачистить на расстояние 1,5-2 см. На концах делаются петли и фиксируются между собой. Место стыков полностью запаивается. Затем, к одному из стыков припаивается центральная жила, а к другому – оплетка. В результате, получается готовая антенна или двойной квадрат.
- Биквадратная антенна для телевизора требует телевизионного кабеля примерно 3 метра. Со стороны антенны он зачищается на 2 см, а со стороны штекера – на 1 см. Штекер можно выбирать на свое усмотрение. Его так же как и проволоку нужно зачистить с помощью надфиля или какого-то острого предмета. Таким образом, зигзагообразная антенна Харченко для цифрового ТВ почти готова к использованию.
- По окончании пайки все стыки следует залить горячим клеем из пистолета. Пока клей не остыл, его излишки нужно собрать. Получается одновременно надежное и эластичное соединение. На самой антенне места пайки тоже заливаются клеем.
Настройка антенны
Антенна в собранном виде по инструкции выше уже может ловить DVB-T2 каналы.
- После установки устройства Харченко на улице или внутри квартиры, дома, настройте цифровые каналы на телевизоре. Можете как выполнить сразу автоматический поиск каналов, так и проверить поступление сигнала через меню ручной настройки.
- Если автопоиск не дал результатов, то сначала нужно убедиться, что сигнал вообще поступает на телевизор. Зайдите в ручной поиск на вашем ТВ и посмотрите на шкалу уровня сигнала. Иногда называется «Качество сигнала».
Как и куда необходимо заходить, чтобы увидеть необходимые разделы и настройки, читайте по предыдущей ссылке. Если показатель равняется полному нулю, то проблема явно в антенне, кабеле, или местах соединений. При соблюдении всех расчетов, скорее всего, что причина заключается в соединениях. Возможно замыкание в центральной части антенны. Также допускается возможность совсем плохого размещения антенного приемника. Если он расположен внутри квартиры вдали от окна, то сигнал может просто не дойти до антенны. Как минимум лучше разместить конструкцию у окна или на балконе.
- Если сигнал есть, но шкала показывает слабое значение, то требуется более точная настройка. Попробуйте поиграться с антенной, расположить ее ближе к окну. Не спеша повращайте приемник в горизонтальной и вертикальной плоскости. Параллельно подсматривайте на шкалу в настройках ТВ. Если значение изменяется, то экспериментальным путем можно добиться наивысшего уровня телесигнала. При достижении максимального сигнала прочно закрепите антенну в наиболее удачном положении и выполните настройку еще раз.
- Если никак не получается добиться приемлемого уровня телевизионного сигнала, вынесите антенну на улицу. Лучший вариант размещения – как можно выше и когда нет преград для приема сигнала. Преградами выступают плотные высокие домовые постройки, холмы.
Усилить антенну можно, если оборудовать ее рефлектором.
Материалы и инструменты для изготовления антенны Харченко
Необходимые материалы:
- решётка для гриля;
- аэрозольная автомобильная краска;
- растворитель или ацетон;
- сверла для дрели;
- коаксиальный телевизионный кабель (не больше 10 метров);
- ПВХ труба ХВ 50 см с диаметром 20 мм;
- дюбеля из металла под гипсокартон;
- медный провод для вибратора с диаметром от 2 до 3,5 мм;
- 2 тонкие пластинки из металла.
Инструменты для работы:
- паяльник на 100 Вт;
- шуруповёрт и насадки;
- термоклеевой пистолет;
- кусачки, плоскогубцы, молоток;
- карандаш, рулетка, молярный нож.
