Как рассчитать длину антенны по частоте?

Простая антенна для приема цифрового TV

Антенна для приёма сигнала ТВ, GSM, WI FI и т.д.

Качественный прием цифрового ТВ зависит от достаточного уровня сигнала, поступающего в телевизор или приставку. Для тех, кто живет недалеко от телевизионной мачты, тому о вопросе хорошей антенны задумываться не надо. А вот кто находится удаленно, тому можно порекомендовать простую, но с хорошим коэффициентом усиления антенну Харченко. Очень простая антенна, из доступных материалов и делать её быстро.

Ещё в 1961 году в журнале «Радио» была опубликована статья инженера К.Харченко «Зигзагообразная антенна». Эта антенна помогла улучшить качество изображения людям,
проживающим за зоной уверенного приема ТВ. Эта антенна получила такие названия, как: «антенна Харченко», «биквадрат», «ромбовидная», «восьмерка»…

Антенна представляет собой два ромба, угол между гранями составляет около 90°. Такая форма и размеры антенны фильтрует сигнал за счет согласования размеров конструкции с длиной волны, принимаемого сигнала.

Размеры антенны зависят от частоты принимаемого сигнала. Точно рассчитав параметры, Вы добьетесь максимального усиления антенны для данного канала.

По нашей стране много передающих станций цифрового телевидения. Их наличие и расположение можно найти в Интернете.

При этом передаются не все каналы сразу, а пакетами (мультиплексами), объединяющими в себе около 10-ти каналов. Сейчас всего существует 2 мультиплекса. Их состав можно посмотреть также в Интернет. Мультиплексы вещаются на разных частотах разными станциями, поэтому в одном месте вы иногда не сможете поймать сразу оба.

Первым делом смотрим в Интернет — какая к Вам ближайшая передающая станция и на каких частотах (каналах) она вещает. После этого делаем расчет и изготавливаем антенну под эти параметры.

Вычисление р азмеров антенны

Москва

Пример вычисления р азмеров антенны Харченко для диапазона принимаемых частот в Москве.

Вещание 1 мультиплекса идет частоте 546 МГц (ТВК 30), 2-ого — на 498 МГц (ТВК
24 ).

Чтобы принимать оба пакета, нужно взять среднее значение:
(546 + 498)/2 = 522 МГц . (Средняя частота принимаемого сигнала)

Вычисляем длину волны по формуле:
λ = с/F , где:
λ — длина волны;
с — скорость света (3×10 м/с);
F — частота

Подставляем значения:
λ = 300/522 ≈ 0,5747 м = 57,47 см.(длинна волны)

Можно использовать полученную величину, но антенна получится слишком большой. Мы берём половину длины волны:

λ /2 = 0,5747/2 ≈ 0,287 м = 28,7 см.

Теперь делаем расчет размеров рамки. На примере значения 575 мм
получаем следующее:

длина стороны ромба: 575/4 = 143,75 мм;

общая длина проволоки – 143,75 х 8 сторон = 1150 мм.

Волгоград

Пример вычисления р азмеров антенны Харченко для диапазона принимаемых частот в Волгограде . Вещание в г. Волгограде осуществляется на 37 ТВК (полоса частот – 598,0-606,0 МГц, средняя частота – 602,0 МГц)

Среднее значение:
(598 + 606)/2 = 602 МГц . (Средняя частота принимаемого сигнала)

Вычисляем длину волны по формуле:
λ = с/F , где:
λ — длина волны;
с — скорость света (300 м/с);
F — частота

Подставляем значения:
λ = 300/602 ≈ 0,498 м ≈ 49,8 см.(длинна волны)

Можно использовать полученную величину, но антенна получится слишком большой. Мы берём половину длины волны:

λ /2 = 0,498/2 ≈ 0,249 м ≈ 25 см.

Теперь делаем расчет размеров рамки. На примере значения 498 мм
получаем следующее:

L — длина внешней стороны ромба: 498/4 ≈ 125 мм;

общая длина проволоки – 125 х 8 сторон = 1000 мм.(нужно 1 метр проволоки или трубки).

Калькулятор антенны Харченко

Можно поступить проще, если рассчитать все параметры с помощью онлайн-калькулятора.
В Интернете таких онлайн калькуляторов полно. Алгоритм его работы аналогичен представленному выше, все расчеты делаются автоматически.

Необходимые материалы и инструменты

  • проволока или трубка (желательно медная для удобства пайки), диаметром 1,5–5 миллиметров, длиной около 1 метра;
  • телевизионный кабель (провод коаксиальный) с штекером для телевизора, примерно 3–5 метров (кому сколько надо до ТВ);
  • напильник или наждачная бумага для зачистки провода;
  • рулетка или линейка;
  • маркер либо фломастер;
  • паяльник с припоем и канифолью;
  • клей, герметик;
  • изоляционная лента.

Изготовление антенны

Шаг 1. Согнуть под углом 90° согласно рисунка и размеров, выше.

Шаг 2. Припаять телевизионный провод и закрепить его.

Шаг 3. Загерметизировать места пайки герметиком или клеем.

Всё! Антенна готова!

Для большего коэффициента усиления, а также для отражения сигнала с обратной стороны можно изготовить рефлектор.

Изготовление рефлектора

Рефлектор представляет собой экран, расположенный за основной рамкой антенны.

Для изготовления подойдет металлическая пластина или стеклотекстолит, используемый для
печатных плат.

Можно взять решетку, состоящую из металлических прутьев. А также можно сделать экран самостоятельно из плотной фольги, наклеенной на твердую основу нужного
размера, можно использовать сетку и т.п.

Расстояние от антенны до рефлектора 1/8 от длинны волны ( λ /8) .

Окончание

Антенна Харченко используется как для приёма сигнала ТВ, так и для усиления 3G сигнала, WI FI и т.д. Когда скорость работы мобильного интернета неудовлетворительна, антенна Харченко тоже может помочь, только нужно подставить правильные размеры. Сначала, как и в случае с цифровым телевидением, необходимо выяснить частоту передачи 3G- или 4G-сигнала (LTE). У каждого оператора сотовой связи она своя. Находится она в диапазоне 1.9–2.1 ГГц. Расчетное значение длины волны составляет, примерно от 14 до 16 сантиметров.

Поляризация антенны, при расположении ее как на схеме, — вертикальная. При горизонтальной поляризации разверните целиком все полотно на 90°.

Как рассчитать длину антенны по частоте?

Написать эту статью нас побудили некоторые комментарии на сайте, а особенно комментарии к нашим Android приложениям. Многие анонимы считают, что им достаточно ввести любые исходные данные в калькулятор и они получат готовую антенну на выходе. А когда они на выходе получают например диаметр провода в 60 мм, то возмущению нет предела. Дело в том, что калькуляторы — это не универсальные инструменты, они имеют определенные ограничения в применении. Чтобы понять как правильно ими пользоваться нужно прежде всего понять как вообще рассчитываются антенны…

Прежде всего необходимо отметить, что традиционные методы расчета электрических цепей с простыми формулами, типа закона Ома, для расчета антенн не годятся. Поэтому гуглить по запросу «формула расчета антенны Харченко» бессмысленно. Такой формулы просто нет. При расчете необходимо учитывать, что размеры антенны соизмеримы с длиной волны, а также интенсивный процесс излучения электромагнитной энергии в пространство. Эти два обстоятельства значительно усложняют теорию и методы расчета, т.к. для того чтобы определить конфигурацию поля излучения необходимо знать характер распределения токов в антенне, на который, в свою очередь влияет само поле излучения. Вот такой заколдованный круг ребята! В результате мы имеем дело с суровым матаном: И это довольно простой пример из теории, реальность намного суровее. Дело в том, что сама теория и методы расчета постоянно усложнялись по мере развития радиотехники.

  1. На первом этапе после изобретения радио использовались сверхдлинные и длинные волны с длиной волны, измеряемой километрами. При этом размеры антенн были намного меньше длины волны и для их расчета вполне себе годилась теория электрических цепей. Добавились только несколько новых понятий, таких как сопротивление излучения, кпд антенны. Такие антенны условно можно назвать “точечными”. Их с неплохой точностью можно рассчитывать просто как набор из сосредоточенных элементов — индуктивностей, емкостей, сопротивлений.
  2. В середине 20-х годов прошлого века началось активное освоение средних и коротких волн. Началось применение антенн, состоящих из вибраторов, длины которых сравнимы с длиной волны. Такие антенны условно можно назвать “линейными”. Для этого класса антенн потребовалось развитие теории, основанной на теории длинных линий и теории излучения комбинации линейных токов.
  3. Во второй половине XX века начал активно осваиваться СВЧ диапазон с применением антенн, у которых все три пространственных измерения сравнимы с длиной волны. Такие антенны условно назовем “объемными”. При этом теория перешла к еще более суровому матану. Расчет сводится к решению векторных волновых уравнений электромагнитного поля в комплексной форме при сложных начальных и граничных условиях. Причем решение таких уравнений аналитическим путем чаще всего невозможно. Необходимо применять численные математические методы с итерацией. К счастью подоспевшая цифровая революция значительно облегчила эту задачу. Появились программы, позволяющие автоматизировать эти рутинные сложные вычисления.

Среди радиолюбителей наиболее популярны бесплатные программы, основанные на ядре NEC — MMANA-GAL и 4NEC2. Эти программы работают с антеннами, представленными как набор линейных проводов. Причем проводов бесконечно тонких. Провода программно разбиваются на сегменты, в пределах которых плотность тока считается постоянной. Реальная толщина провода учитывается отдельным алгоритмом, однако такое упрощение приводит к некоторым ограничениям в расчетах, о которых многие забывают:

  • Диаметр провода не должен превышать 0.02λ;
  • Длина сегмента должна быть меньше 0.1λ;
  • Длина сегмента должна быть меньше расстояния между ближайшими проводами;
  • Длина сегмента должна быть больше диаметра провода;

Это неполный список, но из него понятно, что на ДМВ и тем более на СВЧ выполнить все эти требования не всегда удается. Другими словами программы на ядре NEC хорошо работают с “линейными” антеннами и разработчик должен понимать что он делает и внимательно следить за правильностью модели.

Еще одну важную особенность проектирования антенн разберем на примере той же антенны Харченко. В принципе, рамки у этой антенны можно изогнуть совершенно любым способом, Как квадраты или ромбы с равными сторонами или как четырехугольники с неравными сторонами. Другими словами существует бесконечное число вариантов формы антенны, причем любой из них можно согласовать с фидером на рабочей частоте. Если считать, что рамки должны быть симметричны и одинаковы, то число степеней свободы по которым можно изогнуть рамку можно сократить до трех. А вот у Yagi-Uda таких степеней свободы на два порядка больше. Какой же вариант выбрать для заданных характеристик антенны? Какой самый оптимальный? Это очень трудные вопросы и раньше, в до-цифровую эпоху, они решались путем кропотливых, длительных экспериментов со сложными дорогостоящими измерениями в специальной без эховой камере как на рисунке. Причем нахождение такого оптимального варианта конструкции не всегда было успешным и считалось большой удачей. Такой антенне обычно присваивали имя автора этого варианта, также как кометам присваивают имя их первооткрывателя. Сейчас перебор вариантов и выбор оптимального можно поручить компьютеру. Пример — скрипт Н.Младенова . На поиск оптимального варианта формы антенны с помощью такого скрипта уходят сотни часов машинного времени, ребята. А вы при этом ищете какую-то «формулу для расчета».

В профессиональной среде разработчиков СВЧ антенн в настоящее время стандартом считается использование программных пакетов CST STUDIO или ANSYS HFSS. Они уже лишены недостатков присущих ядру NEC, поскольку, говоря просто, вместо “линии” работают с “плоскостью” и модели в них более реалистичны. Кроме того, они учитывают влияние диэлектриков и других материалов, что на СВЧ уже критически важно. Они более требовательны к ресурсам компьютера, но и в них тоже нельзя работать по принципу “ нажал кнопочку — получил ответ”. Разработчик должен иметь солидную теоретическую подготовку чтобы достичь желаемого результата.

Читайте также  Каким прибором измеряют емкость конденсатора?

Как видим все профессиональные программы требуют, чтобы пользователь был “на ты” с электродинамикой и теорией антенн. Зная теорию, он должен сам создать реалистичную модель антенны, проверить ее на отсутствие косяков и ляпов. Программа только поможет рассчитать и оптимизировать характеристики антенны. Где уж там “нажал кнопочку — получил ответ”! Я уже уверен, что вашей голове, уважаемый аноним, созрел вопрос: “Ну если уж все так сложно, как же работают ваши калькуляторы на сайте и в андроид-приложениях, не фейковые ли они?” А специалисты вообще однозначно и не глядя скажут, что любые “калькуляторы” — это фейк. Но это не так. Большинство наших калькуляторов базируются на уже рассчитанных компьютерных моделях и основаны на принципе масштабирования размеров относительно частоты. Большинство “линейных” проволочных антенн допускают такое действие в широком диапазоне частот. При этом меняются все пространственные размеры, включая диаметр провода. В программах MMANA и 4NEC2 есть даже соответствующие опции в меню. Ограничения наступают когда вы получаете “неудобные” размеры, типа упомянутого диаметра провода 60 мм. В этом случае очевидно нужна уже другая модель, с другими размерами и просто калькулятор не годится. Конечно же пересчитывать новые модели в симуляторах под все ваши хотелки мы не в состоянии, поэтому вопросы: «А что если я возьму другой диаметр (или форму) провода?», мы оставляем без ответа. Обращаем только внимание, что замена провода, либо листового металла на фольгированный стеклотекстолит без перерасчета в симуляторе совершенно не допустима. Некоторые антенны, например Wi-Fi “пушка” имеют в своем составе немасштабируемые элементы и допускают небольшое масштабирование, не более ±30% от частоты на которой была рассчитана модель (в данном случае 2400МГц). Пересчет дальше по частоте не гарантирует успех. Отдельные калькуляторы, например калькулятор антенны Yagi-Uda DL6WU используют проверенные методы, разработанные еще в доцифровую эпоху, но также основаны на принципе масштабирования.

В любом случае вы должны понимать, что вы делаете. Принцип “нажал кнопочку — получил лайк в карму” — это не наш принцип. Пересчитывая СВЧ антенну на КВ вы действительно получите фейк. Один из анонимов под ником “Мастер-Тюмень”, подбирая “научным тыком” размеры, упорно пытался рассчитать петлевой вибратор на 50 Ом для частоты 27 МГц. Получив на выходе ахинею, долго возмущался в комментах. А петлевой вибратор Пистолькорса — это, как никак, основы теории антенн. Мы не можем поставить защиту на наши калькуляторы от таких “мастеров”. Поэтому вникайте в матчасть, ребята. Кто не хочет, мы не виноваты.

Длина антенны, длина волны, резонанс — без формул, наглядно.

Авторское описание ролика:
«Длина антенны и длина волны, резонанс. Простое наглядное объяснение распространения волны, отражения волны и резонанса в проводнике (штыревой антенне). Те же процессы происходят при распространении и отражении волны при обрыве провода.»

Дубликаты не найдены

TECHNO BROTHER

779 постов 7.5K подписчиков

Правила сообщества

1-Мы А-политическое сообщество. 2-Запрещено оскорбление: Администрации Пикабу, сообщества, участников сообщества а также родных, близких выше указанных.

3-Категорически запрещается разжигание межнациональной розни или действий, направленных на возбуждение национальной, расовой вражды, унижение национального достоинства, а также высказывания о превосходстве либо неполноценности пользователей по признаку их отношения к национальной принадлежности или политических взглядов. Мат — Нежелателен. Учитесь выражать мысли без матерщины

У автора синдром собаки — сам понимает, но объяснить кому-то не может.

Что за пиздец со звуком?

на 1.25 скорости норм смотреть.

А где диаграммы направленности.

Твою мать! Мне показалось или кто то меня пытается развести, что чем короче антенна, тем лучше?

Я интересовался SDR приемниками, (очень очень начинающий) натыкался на интересное видео о расчете антенны для цифрового ТВ короче говоря, 300 делим на длину волны получаем длину волны в метрах, например частота (15 канал) дальнобойщиков 27.130 МГц 300/27.130=11,057 метра далее делим на 4 и получаем длину половины полуволнового диполя, автор того ролика призывал еще делать поправку на скорость света в воздушной среде, отнимать 5% длины. https://www.youtube.com/watch?v=qLfDJ6E_634

Я так полагаю комментатора жалующимся на звук, нужен только записанный в студии голос профессионального диктора? Иначе не поймете? Большинство это в принципе не поймет, не говоря о том, чтоб применить это в реальной жизни. А дядька доходчиво объяснил, почему четвертьволновый вибратор лучше полноволнового.

звук ужасный, смотреть не буду, т.к. хочется проломить голову увтору

Мням мням. Попей воды, прошу!

А пусть он не делает «чавк» иногда? Это от волнения, но он же там один, пусть успокоится, выдохнет, выпьет коньяку немного и расскажет нам снова про эти чУдные пики на полуволнах.

бред сивой кобылы.

да как бы бессмысленно аргументировать, практически все что показал автор ролика полная чушь, и выводы неверны.

Сразу закрыл из-за звука

Нужна помощь радиолюбителей

Возвели на днях на соседнем доме. Явно не тв, не мобильная станция. Есть специалисты, что это? Специально сфоткал подальше, антенны огромные.

PS я не любитель конспирологии, просто интересно) Рабочие послали нафиг с моими вопросам.

Приёмная КВ антенна размером с ладошку

Вопреки названию, Короткие волны являются очень большими по размеру и для того что бы услышать на этих частотах хоть что-то антенна должна быть соответствующая.
Тут я расскажу об очень компактной антенне для КВ
Читатель, этот пост в первую очередь адрессован самым новичкам в среде радиоприёма по сему я не буду употреблять сложную терминологию, а расскажу простым языком о том как сделать антенну.

Что вам нужно?
Первое и самое важное, SDR приёмник(донгл, свисток и тд.) С поддержкой КВ
Второе — 10 метров кабеля витой пары(интернет кабель).
Третье — коаксиальный-антенный кабель хоть от телевизора).
Четвёртое — F connector
Пятое — переходник (F-SMA)

Начнём с самого сложного.
Наша задача это из витой пары добыть 2 проводка длиной по 10 м каждый. Для этого нужно снять серую изоляцию и распустить провода на пары, а дальше нас ждет самое сладкое)
эту самую пару из двух скрученных проводов надо распустить на 2 длинных провода.
На каждом конце каждого проводе нужно снять не много изоляции, нам это позже пригодиться

Далее берём коаксиальный кабель отрезаем где-то 5-10 см.
Далее оголяем оплетку и не много центральной жилы, для этого нужно снять с кабеля изоляцию, после натягиваем/накручиваем F connector.
Оплетку скручивем и загибаем назад что бы быть на 100% уверенным в контакте оплетки и f connector’а
ниже фото коннектера и как должно получиться

После этого, берём кабель с другой стороны, снимаем изоляцию и скручиваем оплетку в проводок.
Центральную жилу оголяем и отгибая в противоположную сторону от оплетки.

Теперь берём и подключаем наши два провода из витой пары.
один к центральной жиле, другой к оплетке.
Я для надёжности укрепил место соединения горячим клеем.

Далее нужно накрутить переходник и вставить ее в приёмник

Готово! У вас на руках КВ антенна, которой можно послушать эфир где нибудь на природе с ноутбука или как в моём случае с планшета.
Провод от центральной жилы нужно натянуть к ближайшему дереву, а провод от оплетки можно выпрямить и положить параллельно напротив центрального, этот провод выполняет функцию противовеса. Такая антенна называется — «Диполь»
На эту антенну мне удалось послушать радиолюбителей, услышать азбуку морзе и дальние вещательные станции, а так же всемирно известную станцию УВБ-76
Хоть антенна и не настроена в резонанс на определённый диапазон, услышать что либо на всех диапазонах КВ можно начиная от 3 и до 30 mhz. Слышно и вещательные станции на ДВ и СВ.

На видео антенна не много другой конструкции, но сделанная мной по той же схеме, той же длинны и тд. Основное отличие, это то что я поместил места соединения в корпус из упаковки от морепродуктов)

Спасибо за внимание, удачи всем в изучении радио эфира!
Не болейте)
73!

Принимаем сверхдлинные волны на телефон дендрофекальным методом

Привет. Не так давно я создавал на пикабу пост, где просил совета по схеме усилителя для СДВ. Если кому интересно, вот этот. Ну, как обычно, я получил кучу разнообразных рекомендаций начиная от «у тебя ниче не выйдет, займись чем-нибудь другим» и заканчивая советами купить sdr-свисток и не городить огород. То-есть собственно по теме ничего толком и не посоветовали.

Ну и ладно, я в общем-то, был бы удивлен, если бы по заданному вопросу кто-то конкретно ответил, так что решил все делать сам.

Перво-наперво, руководствуясь своими скудными познаниями, и расширяя их по ходу, если это можно так назвать, проектирования, я накропал схему на операционном усилителе, вот такую:

Схема полностью соответствует самым строгим требованиям паттерна проектирования под названием «Я его слепила из того, что было». Ни одной детали для этого устройства я не купил, все было выпаяно из каких-то старых принтеров, магнитол, блоков питания и прочего, что валялось в углу комнаты. Этим объясняется выбор операционного усилителя, который я изначально хотел все-таки купить какой-нибудь более подходящий, но в итоге прилепил, то, что нашел, так как, если честно, я не сильно верил, что этот франкенштейн будет работать. Номиналы (и большинство, так сказать, схемотехнических решений) подбирались по принципу «в LTSpice вроде бы работает».

Характеристики прибора примерно такие — все, что ниже 7 кГц, похоже — помехи от телефона, ничего ниже 18 кГц принять не удалось.

Теперь самое время рассказать, что же тут такое, по моему мнению, по крайней мере, происходит.

Перво-наперво я попытался определить характеристики микрофонного входа мобилы, и путем замеров мультиметром выяснил, что на сигнальном входе без нагрузки мобила держит 2.5 В, а если нагрузить его резистором, то напряжение просаживается примерно как если бы там был 2.3 кОм резистор (R4). Так же там должен быть еще конденсатор, но поскольку я совершенно не представляю себе, как измерить его параметры, я решил просто забить на его существование. Я не стал заморачиваться и фильтром нижних частот на выходе, так как решил, что он все равно имеется в схеме самой мобилы.

Что касается антенны, то она была сделана по тем же стандартам, что и вся остальная схема, то-есть как попало. В результате антенна представляет собой почти квадрат со стороной в районе 80 см и намотанный из жил от витухи. У меня витухи хватило на 8 витков, причем жилы не цельные, ради увеличения длины я спаял их между собой. Я замерил индуктивность и сопротивление антенны, что получилось — можно видеть на схеме. Никакими согласованиями антенны и усилителя я не заморачивался, так как решил, что из-за весьма низких частот вообще можно считать токи здесь квазипостоянными.

Читайте также  Электропроводящая смазка для болтовых соединений

Что касается остальных компонентов — резистор R5 вместе с R4 образуют делитель, задача которого поднять среднее напряжение на сигнальном выводе где-то до 2.0-2.2 В. R5 кроме того вместе с C1 должны образовать ФВЧ, который должОн не пропускать с усилителя постоянную компоненту тока (а еще у меня без C1 в симуляторе фигня какая-то получалась). R1 и C3 образуют ФНЧ, задача которого создать постоянное более-менее стабильное напряжение смещения для операционного усилителя. Сам усилитель включен самым простым способом как не инвертирующий. Конденсатор C2 призван заглушить помехи на питании. Я сначала хотел сделать питание от батареек, но так как батарейки неудобно подключать, я решил взять 5 вольт от USB на телефоне, впрочем, питании от батареек так же возможно. R2, R3, R7 образуют петлю обратной связи для ОУ. Я решил использовать реостат, так как я вообще не представлял себе, какое усиление нужно. По факту получилось, что наиболее подходящим усилением в данном случае является примерно 15 — 30. Регулировка усиления в значительно большей степени влияет на низкие частоты, так что у нас получается, что при низком усилении один шум, а при слишком высоком сам усилитель как будто бы перестает работать (или срабатывает какая-то защита в мобиле) или низкие частоты слишком дофига превышают самые интересные высокие.

Вот и весь девайс. Кстати, в используемой микросхеме 2 ОУ, и я решил не использовать второй, и, не зная, что с ним делать, я решил просто закоротить все его 3 вывода, надеясь, что это снизит помехи.

Ну а теперь время фоточек.

Вот это антенна. На фоне всего остального она даже неплохо выглядит. Я даже полирнул деревяшки шкурочкой, чтобы занозы не сажать.

А вот это устройство. Я решил, что травить плату для него будет слишком геморно, так что просто нашел какой-то кусок текстолита (кстати, именно на нем и был ОУ, который сидит в родных отверстиях) и прилепил все на него. Обратите внимание на красную хреновину на проводе — это 100% hand made контейнер для батареек (2 х 3 В).

А вот вам пример спектров, который можно увидеть с этой приблудой:

А еще меня есть несколько записей сигналов, и я могу рассказать о том, что же тут за сигналы, но я думаю, что это можно оставить на потом, если кому-то это будет интересно. Собственно, если этот пост хотя бы несколько десятков плюсов наберет, то я тогда сделаю пост об этом.

Правильный расчет и сборка антенны Харченко для эфирного цифрового ТВ

Обязательным условием приема эфирного цифрового телевидения является антенна ДМВ-диапазона. Ее можно приобрести в магазине электронной техники или собрать своими руками. Существует более 10 эффективных схем самодельных конструкций, все они способны улавливать до 30 эфирных каналов. В этой статье мы расскажем о том, как изготовить одну из самых мощных самоделок — антенну Харченко для цифрового ТВ.

Что такое антенна Харченко и чем она хороша

В 1961 году в третьем выпуске журнала «Радио» была опубликована статья инженера К. Харченко «Зигзагообразная антенна», которая помогла улучшить качество картинки людям, проживающим за зоной уверенного приема. В сфере радиолюбителей она получила названия «ромбовидная», «восьмерка», «биквадрат» или просто «антенна Харченко».

У биквадратной конструкции есть ряд особенностей, которые позволяют ей оставаться популярной на протяжении более полувека:

  • обеспечивает высокий коэффициент усиления ;
  • подходит для приема телевидения и мобильного интернета — нужно только правильно подобрать размеры сторон;
  • широкополосная — способна улавливать одновременно цифровые и аналоговые каналы;
  • простая и недорогая в исполнении — позволяет любому собрать и использовать ее для приема слабого сигнала.

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

  • 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.

Расчет под эфирное телевидение заключается в определении длины волны и переносе значений на собираемое устройство. Цифровые телеканалы транслируются в стандарте DVB-T2 на радиочастотах, которые варьируются от 400 до 800 МГц и отличаются в зависимости от региона.

Точный диапазон для вещающих мультиплексов вы узнаете из инструкции по определению частот цифрового ТВ.

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 .

  1. Вычисляем длину волны по формуле:
    λ = с/F , где:
    λ — длина волны;
    с — скорость света (3×10 8 м/с);
    F — частота.
  2. 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».

Сборка

  1. 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).
  2. С помощью линейки и маркера отметьте 8 одинаковых отрезков, длину которых (L1) вы рассчитали на калькуляторе.
  3. На чистом листе бумаги нарисуйте шаблон будущей рамки телеантенны, соблюдая вычисленные размеры.
  4. Согните проволоку по отметкам, ориентируясь на шаблон. Должна получится ровная восьмерка с углами 90°.
  5. Используя напильник или наждачную бумагу, зачистите края проволоки и место сгиба граней, а затем зафиксируйте свободные концы тонкой медной проволокой.
  6. Спаяйте концы между собой.
  7. 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.
  8. 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.

Изготовление рефлектора

Рефлектор представляет собой экран, расположенный за основной рамкой антенны. Для изготовления подойдет металлическая пластина или стеклотекстолит, используемый для печатных плат. Можно взять решетку, состоящую из металлических прутьев. Или можно сделать экран самостоятельно из плотной фольги, наклеенной на твердую основу нужного размера.

В данном примере экран сделан из стенки корпуса домашнего ПК.

К расположению рефлектора предъявляются следующие требования:

  • расстояние между ним и приемником — ровно 1/7 часть длины принимаемой волны (на калькуляторе это значение D). Изготовьте диэлектрические проставки, с помощью которых соберите единую конструкцию;
  • площадь активной (токопроводящей) поверхности рефлектора на 20 % больше площади телеантенны;
  • приемник должен «лежать» внутри плоскости рефлектора.

В этом примере проставки сделаны из старых маркеров, которые стягиваются пластиковыми жгутами.

Рекомендуем полную пошаговую видеоинструкцию по изготовлению биквадрата с экраном:

Для модемов 3G и 4G

Использование биквадратной антенны не ограничивается только приемом цифрового телевидения. Когда скорость работы мобильного интернета неудовлетворительна, антенна Харченко тоже может помочь.

Сначала, как и в случае с цифровым телевидением, необходимо выяснить частоту передачи 3G- или 4G-сигнала (LTE). У каждого оператора сотовой связи она своя, но находится в диапазоне 1.9–2.1 ГГц. Расчетное значение длины волны составляет от 14 до 16 сантиметров.

Исходя из этого получаем следующие размеры антенны:

  • для 1,9 Gz = 3,5 сантиметра;
  • для 2,1 Gz = 4 сантиметра.

Собирается конструкция так же, как и для цифрового ТВ.

Не помешает для данной антенны и рефлектор. Расстояние между ним и приемником следует обеспечить равным 2,3 сантиметра. К готовой антенне припаивается кабель сопротивлением 50–65 Ом, а на другой конец — штекер Jack 3,5 мм, который вставляется в антенный вход модема.

Как рассчитать длину антенны по частоте?

Определение частоты кварцев от радиостанций РСИУ-3м (р-800)

Для серии А

Для серии Б

Следует заметить, что из-за естественного старения частота кварца может незначительно отличаться от расчетного значения – ведь этим кварцам более 30 лет.

Николай Большаков (RA3TOX)

Дальность радиосвязи при прямой видимости

J-Антенна

Калькулятор коротковолновых проволочных антенн (1,5-30 мгц)

Простая формула запитанных с середины плеча полуволновых диполей и Inverted Vee антенн: 142,65 ÷ частота (мгц) = длина (метров) . Не забывайте про ёмкостной «концевой эффект» (коэффициент укорочения) коррекцию которого формула уже содержит. И еще антенна Inverted Vee будет короче на 2-5 % в зависимости от угла между горизонталью и плечами антенны.

Сопротивление полуволнового диполя примерно 76 Ом что даёт возможность запитывать их непосредственно кабелем 75 Ом, применяя кабель в 50 Ом нужно использовать либо тюнер, либо трансформатор (желательно с балуном). Инвертед Ви, у которой концы (пучности напряжения) гораздо ближе к земле, и сопротивление ближе к 50 Омам, поэтому такие антенны можно питать кабелем с волновым сопротивлением 50 Ом напрямую. Балун при этом всё равно весьма желателен.

Уппрощенная формула расчёта длинн волновых рамок следующая: 306,3 ÷ частота ( мгц ) = длина ( в метрах ) .

LC резонансный калькулятор

Импортные ферриовые кольца

ИЗГОТВЛЕНИЕ ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ

При изrотовлении печатных плат многие пользуются трассировщиками, но на освоение этоrо программногo продукта уходит очень мнoгo времени и далеко не все радиолюбители могyт себе позволить иметь серьезный компьютер дома. Здесь будет предложен способ изrотовления печатных плат с использованием самых популярных программ. IРаiпt — приложение, устанавливаемое вместе с любой операционной системой Windows, для этих целей вполне подходит. Необходимо лишь создать свою библиотеку заготовок или использовать предлагaемую автором. Масштаб взят 4 точки на 1 мм таким образом, 1 мм

Читайте также  Замена термореле в литьевой машине arburg

будет равен 4 точкам, а одна точка равна 0,25 мм. После трассировки рисунок делают «зеркальным», т. е. выполняют следующие операции: «ПРАВКА»«ВЫДЕЛИТЬ ВСЕ»

«ОТРАЗИТЬ СЛЕВА НАПРАВО». Затем рисунок импортируют в «WORD» и, используя «ФОРМАТ РИСУНКА» устанавливают «РАЗМЕР» 96%. Затем необходимо запастись журналами

c лощеной бумаrой, например «КОМПЬЮТЕР ПРЕСС, «ДИЗАИН»

В журнале выбираются страницы с наименьшим количеством рисунков

Далее самый трудный этап — найти владельца лазерноrо принтера и убедить ero распечатать именно на журнальной бумаrе чертеж вашей печатной платы. Если бумаrа не мятая, а принтер исправный, то проблем не вознйкнет. Затем подrотавливают фольrированный стеклотекстолит, вырезают кусок нужноrо размера и зачищают ero средней наждачной бумагой. Далее на ровной поверхности кладутся 5. 7 сложенных вдвое газет и включается бытовой утюr на максимальную температуру.

Пока утюг нагревается, из распечатаной страницы вырезают oдну копию чертежа и в небольшую посудину (фотованночка) набирают теплой воды. Затем на газеты кладут текстолит, а на нeгo копию чертежа, тонером (кpacкой) к фольге, и rорячим утюгом «приутюживается» к текстолиту.

При этом следует приложить усилие, прижимая утюгом рисунок, и следить, чтобы бумаrа с рисунком не сдвинулась. Через 4. 7 с утюr убирают, а плату опускают в воду. Через 5. 6 мин бумага раскисает, и ее удаляют, стирая пальцем. Следует обратить внимание на то, чтобы точки под будущие отверстия были четкими, без бумаги.

Если рисунок получился смазанным, ero смывают 647 растворителем, затем снова зачищают, теперь уже мелкой наждачкой, и снова «приутюживают» рисунок печатной платы.

Затем плату опускают в травящий раствор, после травления промывают водой и протирают тряпкой, смоченной 647 растворителем.

Затем плата зачищается мелкой наждачной бумаrой и сверлятся отверстия под радиоэлементы.

При необходимости получить двухстороннюю плату сначала на чертеже делают контрольные точки, т. е. точки, которые будут на 100% совпадать при перевороте. Затем приутюживают» одну сторону, а вторую полностью покрывают битумным лаком, травят, отмывают с

обеих сторон. Затем сверлят контрольные отверстия, «приутюживают» вторую сторону (начиная с середины). Протравленную сторону покрьшают лаком и снова травят: После травления плату моют и сверлят остальные отверстия.

Остается лишь добавить, что при этой технолоrии изrотовления печатных, плат рекомендуемая ширина дорожек не менее 0,5 мм (2 точки), а расстояние между дорожками не менее 0,25 мм (1 точка).

Платы, изrотавливаемые таким образом, лучше травить в растворе хлорноrо железа или раствора медноrо купороса и поваренной соли, поскольку эти растворы не слишком агрессивны.

Серебрение проводников и деталей

В основе способа лежит восстановление металла из раствора соли. Рассмотрим случай серебрения медного провода. Для работы потребуется три фаянсовых или стеклянных сосуда объемом 0,5 л и проточная вода. В первый сосуд наливают концентрированную серную кислоту плотностью 1,84 г/см3 для удаления окислов с поверхности провода. Второй сосуд, в который постоянно льется вода, нужен для промывки провода перед серебрением и затем — после него. Третий сосуд заполняют раствором для серебрения.

Он состоит из нитрата серебра — не более 10 г, глюкозы медицинской — 5 г и аммиака водного 25 %-ного — 20 мл. В 250 мл дистиллированной воды растворяют нитрат серебра и затем вливают водный аммиак. После того как образовавшийся в первый момент коричневый осадок оксида серебра полностью растворится, в сосуд добавляют, перемешивая раствор, глюкозу, растворенную в отдельной посуде в 200 мл воды. Необходимо помнить, что приготовление раствора на водопроводной воде недопустимо. Температура воды для растворов 20 °С, при этой температуре проводят процесс серебрения. Содержание аммиака сильно влияет на качество покрытия, поэтому в рецепте дано минимальное его количество, и перед началом работы раствор необходимо корректировать пробами. Для этого небольшие отрезки декапированного провода погружают в серебряную ванну на 5. 10 с, увеличивая после каждой пробы количество аммиака в ванне на 1. 2 мл до достижения плотного, блестящего, механически стойкого покрытия белого цвета со слегка золотистым оттенком. Корректировку раствора можно упростить при наличии универсального рН-индикатора; этот показатель должен быть равен 8. 9. Вместо аммиака для корректировки можно использовать 10 %-ный раствор едкого натра или едкого калия. К содержанию серебра раствор некритичен, поэтому при малом объеме работы количество исходных веществ можно пропорционально уменьшить при том же объеме воды для их растворения.

Для серебрения провод свивают на цилиндрической оправке в крупновитковую спираль и погружают в сосуд с реактивом, удерживая за отогнутый конец провода. Перед серебрением изделие необходимо механически очистить от грязи и окисла, обезжирить в моющем средстве и провести декапирование. Успех дела во многом зависит от подготовки поверхности к покрытию. Этот вопрос хорошо освещен в литературе и здесь не приводится.

В заключение отметим возможные наиболее характерные отклонения от нормального процесса. Если покрытие представляет собой черный смывающийся налет, то это означает, что либо провод не декапирован, либо в растворе мало аммиака, либо изделие не промыто после декапирования. Когда покрытие имеет холодный синеватый оттенок и местами слой серебра снимается при трении в виде чешуек — в растворе мало аммиака. Снежно-белый, матовый цвет покрытия, образование трещин в месте крутого перегиба говорит о том, что в растворе много аммиака и его необходимо нейтрализовать введением в раствор нескольких капель крепкой азотной кислоты. То же получается при передержке изделия в ванне, образовавшийся толстый слой серебра непрочен. Если изделие плохо очищено или после декапирования длительное время находится в воде или на воздухе, на поверхности вновь образуется оксидная пленка, что приведет к серым пятнам на покрытии и местному его отсутствию.

К недостаткам покрытия можно отнести разницу в упругости слоя и основы, устранить которую можно лишь специальной термообработкой, невозможной в любительских условиях. Необходимо помнить, что наиболее устойчивым к деформациям оказывается лишь тонкослойное покрытие. Перед окончательной пятнадцатиминутной промывкой проточной водой изделие желательно пассивировать в течение 20 мин в 1 %-ном растворе бихромата калия при комнатной температуре. Серебрящий раствор можно хранить не более недели. Длительное хранение раствора опасно из-за возможного образования осадка гремучих соединений серебра.

Пайка алюминия в домашних условиях

Для пайки алюминия обычными оловянно-свинцовыми припоями ПОС может быть рекомендован метод, предложенный зарубежными радиолюбителями и проверенный автором этой заметки, заключающийся в следующем.

На алюминий в мосте пайки наносится жидкое минеральное масло и поверхность алюминия под слоем масла зачищается скребком или лезвием ножа для удаления имеющейся пленки окиси. Припой наносится хорошо нагретым паяльником.

Для пайки тонкого алюминия достаточна мощность паяльника 50 вт, для алюминия толщиной 1 мм и более желательно применение паяльника мощностью 90 вт. Если припой не пристал к металлу, процесс залуживания необходимо повторить.

Лучшие результаты получаются в случае применения щелочного масла для чистки оружия после стрельбы, хорошее и удовлетворительное качество пайки обеспечивают минеральное масло для швейных машин и точных механизмов, вазелиновое масло и масло «Универсал».

Припой должен содержать не менее 50% олова, наиболее удобным для работы является легкоплавкий припой ПОС-61. Припой ПОС-30 не обеспечивает хорошего качества пайки.

При пайке алюминия толщиной 2 мм место пайки перед нанесением масла желательно предварительно прогреть паяльником.

Данный метод можно применять для припаивания монтажных проводов к корпусам электролитических конденсаторов, не нарушая их работоспособности.

Если Вам понравилась страница — поделитесь с друзьями:

Сообщества › Гараж Мечты › Блог › Простейшая антенна для цифрового ТВ с возможностью более точной настройки дала дала неожиданный результат.

Сейчас цифра – основа телевидения. У себя в гараже надо было сделать соответственно прием ТВ цифрового. Для этого надо сделать из подручных средств антенну для телевизора. В сущности это антенна для приема дециметрового диапазона ТВ. Эту антенну также можно применять как в частном доме, квартире и т.п. Данный вариант самой простой антенны может работать как внутри гаража так и снаружи. Все зависит от условий приема -удаленность от телевышки, естественные преграды и т.д.
Для начала надо узнать на каких каналах ДМВ проводится вещание цифрового телевидения в вашей местности.
Это можно сделать с помощью официального сайта карта.ртрс.рф . Заходим на сайт и видим карту Российской федерации с расположением ретрансляторов первого мультиплекса (РТРС-1) и второго мультиплекса (РТРС-2).
В виде примера – в окне «Найти» вводим название населенного пункта (Омская область, Большереченский район, УЛЕНКУЛЬ).

На карте есть значок телевышки, кликаем по нему и появятся нужные нам данные.

Пакет телеканалов РТРС-1
ТВК 40 (626 МГц)
Статус: вещает
Пакет телеканалов РТРС-2
ТВК 44 (658 МГц)
Статус: вещает
При нажатии кнопки РТРС-1 или РТРС-2 обозначается зона охвата вещания (красным или синим цветом) данного телепередающего узла.
Используем данные параметры частоты каналов ТВК при расчете размеров антенны.

Материалы, инструменты
-антенный экранированный кабель типа РК-75 или RG-6;
-острый нож;
— антенный штекер;
-изоляционная лента;
-линейка или измерительная рулетка.

Расчет размеров антенны для цифрового телевидения.

Надо использовать формулу определения длины волны:
λ=300/F, где F — частота передаваемого сигнала в МГц.
Находим среднюю частоту приема Fcp=(F1+F2):2= (626+658):2=642 МГц.
L=300:642=0,46м—длина участка кабеля для антенны.

Изготовление антенны для цифрового телевидения.
Саму антенну сделаем из куска экранированного телевизионного кабеля типов РК-75 или RG-6. Кабель можно посмотреть в каталоге LAN-ART. Ссылка на страницу

При разделке конца кабеля лучше оставить запас 10см.

Отмеряем 46см и вырезаем изоляцию кабеля на ширину 1см.

Посередине кольца вырезаем изоляцию и экран на 2см.

Соединяем кабель в кольцо.( Так как кабель попался довольно жесткий пришлось вставить пластмассовую перегородку)

На длинную сторону кабеля устанавливаем антенный штекер для подключения к цифровой приставке или к телевизору (на более новых моделях телевизоров установлен тюнер ЦТВ).

Если вы используете приставку DVB-T2 тогда на пульте надо нажать кнопку «INFO»- появится окно с индикацией качества и силы . На телевизорах с тюнером ЦТВ зайти в меню, затем нажать «Каналы», далее «Ручной поиск». Производим более точную подгонку нашей антенны.
Более точно настроить антенну на канал можно изменением расстояния в нижней части и контролировать действия по настройке по уровню и качеству сигнала.

Проверял и настраивал антенну у себя дома, потом установил ее у себя в гараже –прием такой же, ничего не изменилось в худшую сторону. У меня в одном случае сила сигнала с 70% поднялась до 93%. При применении антенны на улице желательно обмотать места соединения изолентой. Эта антенна (расстояние до ретранслятора — 5километров) у меня принимала оба мультиплекса (20 каналов) в хорошем качестве.

Подробнее изготовление и настройка антенны в видео