Как сделать антенну цифрового телевидения своими руками для дачи и дома

Антенна Харченко

Наступила эра цифровых сигналов. Все трансляционные телекомпании стали работать в новом формате. Аналоговые телевизоры доживают свой век. Они еще находятся в рабочем состоянии и имеются практически в каждой семье.

Чтобы старые модели успешно доработали свой ресурс, а люди могли их использовать при просмотре цифрового вещания, достаточно подключить приставку DVB-T к телеприемнику и улавливать сигналы ТВ волны специальной антенной.

Любой домашний мастер способен не покупать антенну в магазине, а сделать её своими руками из подручных средств для просмотра телепрограмм цифрового ТВ дома или на даче. Две наиболее доступные конструкции описаны в этой статье.


Немного теории

Принцип действия антенны для цифрового пакетного телевидения

Любой телевизионный сигнал распространяется в пространстве от излучателей передающей телебашни к антенне телевизора электромагнитной волной синусоидальной формы с высокой частотой, измеряемой в мегагерцах.

Принцип действия антенны

При прохождении электромагнитной волны через поверхность принимающих лучей антенны в ней наводится напряжение V. Каждая полуволна синусоиды формирует разность потенциалов со своим знаком.

Под действием наведенного напряжения, приложенного к замкнутому приемному контуру входного сигнала с сопротивлением R в последнем протекает электрический ток. Он усиливается и обрабатывается схемой цифрового телевизора, выдается на экран и динамики в качестве изображения и звука.

Приставка к ТВ DVB-T

Для аналоговых моделей ТВ приемников между антенной и телевизором работает промежуточное звено — приставка DVB-T, осуществляющая декодирование цифровой информации электромагнитной волны в обычный вид.

Вертикальная и горизонтальная поляризация цифрового ТВ сигнала

В телевизионном вещании государственными стандартами принято электромагнитные волны излучать всего в двух плоскостях:

  1. вертикали;
  2. горизонтали.

Вертикальная и горизонтальная поляризация ТВ сигнала

Таким способом передатчики направляют излучающие сигналы.

А пользователям необходимо просто поворачивать приемную антенну в нужной плоскости для максимального снятия потенциала мощности.

Требования к антенне цифрового пакетного телевидения

ТВ передатчики распространяют свои сигналы-волны на небольшие расстояния, ограниченные зоной прямой видимости с верхней точки излучателя телебашни. Их дальность редко превышает 60 км.

Для таких дистанций достаточно обеспечивать мощность излучаемого ТВ сигнала небольшой величины. Но, напряженность электромагнитной волны в конце зоны покрытия должна формировать нормальный уровень напряжения на приемном конце.

На антенне наводится разность потенциалов небольшой величины, измеряемая в долях вольта. Она создает токи с маленькими амплитудами. Это накладывает высокие технические требования к монтажу и качеству изготовления всех деталей устройств цифрового приема.

Конструкция антенны должна быть:

  • изготовлена аккуратно, с хорошей степенью точности, исключающей потери электрической мощности сигнала;
  • направлена строго по оси электромагнитной волны, идущей от передающего центра;
  • сориентирована по виду поляризации;
  • защищена от посторонних сигналов-помех этой же частоты, идущих от любых источников: генераторов, радиопередатчиков, электродвигателей и других подобные устройств.

Как узнать исходные данные для расчета антенны

Основным параметром, влияющим на качество принимаемого цифрового сигнала, как видно из поясняющего первого рисунка, является длина электромагнитной волны излучения. Под нее создаются симметричные плечи вибраторов различной формы, определяются общие габариты антенны.

Длину волны λ в сантиметрах можно легко вычислить по формуле упрощенного вида: λ=300/F. Достаточно только найти частоту принимаемого сигнала F в мегагерцах.

Воспользуемся для этого поиском ГУГЛ и запросим у него перечень районных пунктов ТВ связи для нашей местности.

В качестве примера показан фрагмент таблицы данных по Витебской области с выделением красным прямоугольником передающего центра в Ушачи.

Перечень районных пунктов телевизионной связи для трансляции цифровых пакетов

Частота его волны 626 мегагерц, а вид поляризации — горизонтальная. Этих данных вполне достаточно.

Выполняем расчет: 300/626=0,48 м. Это длина электромагнитной волны для создаваемой антенны.

Делим ее пополам и получаем 24 см — искомую длину полуволны.

Максимальное значение напряженность достигает на середине этого участка — 12 см. Его еще называют амплитудой. Под этот размер и делается штыревая антенна. Ее обычно выражают формулой λ/4, где λ — длина электромагнитной волны.


Самая простая ТВ антенна для цифрового телевидения

Для нее потребуется отрезок коаксиального кабеля с волновым сопротивлением на 75 Ом и штекер для подключения антенны. Мне удалось найти в старом запасе готовый двухметровый кусок.

Подготовка коаксиального кабеля 75 Ом

Со свободного конца обычным ножом срезаю внешнюю оболочку. Длину беру с маленьким запасом: при наладке всегда проще откусить небольшой отрезок.

Снятие внешней оболочки с кабеля РК

Затем снимаю экранирующий слой с этого участка кабеля.

Снятие экранирующего слоя с кабеля РК

Далее оголяю внутреннюю жилу, снимаю с нее изоляцию.

Снятие оболочки с жилы кабеля РК

Работа закончена. Осталось вставить гнездо штекера в разъем на приставке ТВ сигнала и направить оголенную проволоку внутренней жилы поперек приходящей электромагнитной волны с учетом горизонтальной поляризации.

Подключение антенны к приставке

Антенну следует расположить прямо на подоконнике или закрепить на стекле, например, кусочком скотча либо подвязать к креплению жалюзи. Отраженные сигналы и помехи можно экранировать полоской фольги, расположенной на небольшом удалении от центральной жилы.

Подобная конструкция делается буквально за десяток минут и не требует особых материальных затрат. Стоит ее испытать. Но, работать она способна в зоне уверенного приема сигнала. У меня здание экранирует гора и многоэтажный дом. Передающая телебашня расположена на удалении 25 км. В этих условиях цифровая электромагнитная волна отражается многократно, принимается плохо. Пришлось искать другое техническое решение.

А для вас по теме этой конструкции предлагаю посмотреть видеоролик владельца Едокоff «Как сделать антенну для цифрового ТВ»

Антенна Харченко на 626 МГц

Для приема сигналов аналогового телевещания различного диапазона частот волны у меня раньше хорошо работала конструкция зигзагообразной широкополосной антенны, которая не требуют сложного изготовления.

Сразу вспомнилась одна из их эффективных разновидностей — антенна Харченко. Ее конструкцию решил применить для цифрового приема. Вибраторы изготовил из плоской медной шинки, но, вполне можно обойтись и круглой проволокой. Так будет проще изгибать и выравнивать концы.

Антенна конструкции Харченко

Как определить размеры конкретной антенны

Онлайн калькулятор
Антенна Харченко (зигзагообразная)

Мгц

Ом

Очистить все
Рассчитать

Воспользуемся поиском всезнающего Google. Пишем в командной строке: «Расчет антенны Харченко» и жмем Enter.

Поиск данных расчета в Гугл

Выбираем любой понравившийся сайт и выполняем онлайн расчет. Я зашел в первый открывшийся. Вот что он мне рассчитал.

Результаты расчета размеров антенны

Все его данные я представил картинкой с обозначением наименования размеров антенны Харченко.

Размеры антенны Харченко

Изготовление деталей конструкции антенны

Взял представленную информацию за основу, но не стал точно выдерживать все габариты. Знаю из предыдущей практики, что антенна хорошо работает в широкополосном диапазоне волны. Поэтому размеры деталей просто чуть завысил. Полуволна каждой гармоники синусоиды электромагнитного ТВ сигнала уложится в плечо каждого вибратора и будет им принята.

На основе выбранных данных сделал заготовки для антенны.

Заготовки для антенны Харченко

Особенности конструкции вибратора

Соединение концов шинки для «восьмерки» создано в центре на этапе изгибов. Спаял их паяльником.

Соединение концов антенны пайкой

Он у меня создан по принципу «Момент», сделан своими руками из старых трансформаторов, работает два десятка лет. Паял им даже медную проволоку 2,5 квадрата на тридцатиградусном морозе. Работает с транзисторами и микросхемами, не пережигая их.

Планирую в ближайшем времени описать его конструкцию отдельной статьей на сайте для тех, кто желает также изготовить своими руками. Следите за публикациями, подписывайтесь на уведомления.

Подключение кабеля антенны к вибратору

Медную жилу и оплетку просто припаял к металлу восьмерки с разных сторон по ее центру.

Подключение кабеля к антенне

Кабель привязал к медной шинке, выгнув его петлей по форме полуквадрата вибратора. Этим способом выполняется согласование сопротивлений кабеля и антенны.

Конструкция экранирующей решетки

Вообще-то антенна Харченко часто нормально работает без экранирования сигналов, но, я решил показать его изготовление. Для основы взял деревянный брусок. Не стал красить и пропитывать лаком: конструкция будет эксплуатироваться в помещении.

В задней стороне бруска электрической дрелью просверлил отверстия для крепления проволок экрана и вставил, а затем заклинил их.

Высверливание отверстий

Получился экран для антенны Харченко. В принципе его можно сделать и другой конструкции: выпилить из куска лобовой брони танка или вырезать из пищевой фольги — работать будет примерно одинаково.

Экран для антенны

С обратной стороны планки закрепил конструкцию вибратора с кабелем.

Антенна в сборе

Антенна готова. Осталось установить ее на окно для работы в вертикальной поляризации.

Установка антенны вертикальной поляризации

Заключительный совет по эксплуатации антенны

Когда телевизионный приемник находится на большом удалении от передающего генератора, то мощность его сигнала понемногу ослабевает. Ее можно увеличить специальными электронными устройствами — усилителями.

Только надо четко видеть разницу между принимаемыми антенной сигналами, которые могут быть:

  1. просто ослабленными;
  2. содержать высокочастотные помехи, искажающие форму цифровой синусоиды до фигуры какой-то «каряболы».

В обоих случаях усилитель выполнит свою роль и поднимет мощность. Причем ослабленный сигнал телевизор будет четко воспринимать и показывать, а с усиленной «каряболой» возникнут проблемы воспроизведения.

Устранять подобные помехи волны призваны:

  • в/ч фильтры;
  • экраны.

Их необходимо измерять осциллографом, а способы применения различных конструкций анализировать в каждом конкретном случае индивидуально. Антенна здесь не виновата.

В заключении статьи рекомендую для закрепления материала посмотреть видеоролик Евгения Баскаль «Наружная антенна усиления волны 3G сигнала».

Задавайте вопросы по прочитанным материалам об антенне любой конструкции. Сейчас у вас самое удобное время поделиться статьей с друзьями через кнопки соц сетей.

Реклама
  1. 5
  2. 4
  3. 3
  4. 2
  5. 1
(34 голоса, в среднем: 4.4 из 5)

Подпишитесь на нашу рассылку "Домашний мастер" и Вы всегда узнаете первыми о новостях этого блога!


27 комментариев

  1. Автор последнего видеоролика запутался в терминологии. Он называет вибратор рефлектором, когда рефлектор — это отражатель радиосигнала в данном случае и отражатель света в телескопах.

  2. Благодарю, Сергей за внимание и комментарий!
    Полностью согласен с вашим мнением. Однако, надеюсь, что это не помешает людям изготовить такую антенну своими руками.

    1. Судя по фотографии у вас слишком маленькое расстояние между вибратором и рефлектором. Из-за этого антенна может работать не эффективно. Оно должно быть порядка 70мм, можно уточнить по онлайн калькуляторам.

      1. Здравствуйте, Виктор.
        Благодарю за дополнение, кому-нибудь оно поможет. У меня оно действительно было несколько сантиметров, но меньше 7, это точно. Однако антенна работала нормально. Сейчас ее нет, я просто перешел на пакет услуг интернет по оптоволокну, а там много больше каналов.
        Мою антенну повторили многие соседи и они вообще работают без рефлекторов. Условия приема хорошие. До ТВ башни не более 25 км.

  3. Здравствуйте. В антенне Харченко какие размеры величин L1 и L2? (У нас в России по-моему одинаковые частоты?). Спасибо. С НГ-2018!

    1. Здравствуйте, Вячеслав. И вас с Новым 2018 годом!
      Антенна Харченко, как и любая другая, создается под определенную длину волны. Именно эта конструкция относится к широкополосным: ее можно сделать чуть больше. Она будет принимать все сигналы, которые помещаются в ее диапазон.
      Для определения конкретных размеров я предлагаю воспользоваться любым онлайн калькулятором. Найти их просто с помощью Гугла или Яндекса. Этот процесс описан в статье. Если возникнут затруднения, то сообщите длину волн или частоту передачи ваших каналов. Помогу с решением этого вопроса.

  4. Уважаемый Алексей. У меня 2 мультиплекса (по 10 каналов в каждом) с частотой: один 506 мгц, другой — 618мгц. Рассчитал размеры антенны по вашей рекомендации из инета. Разница сторон квадратов в антенне для этих мультиплексов существенная — около 2 см. Возникает вопрос — можно ли для одной антенны и приема 2-х мультиплексов на один телик взять, например, среднее арифметическое? Или взять бОльший размер? Или меньший? Хотелось бы узнать ваше мнение. Спасибо.

    1. Вячеслав, я уже писал, что эта антенна относится к широкополосным. То есть она принимает относительно нормально весь диапазон электромагнитных волн, четверть длины которых и ниже улавливает ее вибратор. В советское время, когда ТВ передачи шли с одной телебашни на разных частотах, включая метровый и дециметровый диапазон, подобной антенной (паутинкой, восьмеркой, сдвоенными треугольниками) я успешно смотрел телевизор. Такие же конструкции повторяли мои друзья.
      Антенна примет все каналы, когда вы сделаете ее размеры по большей величине. Уменьшение до средне арифметического или меньшего габарита отрицательно скажется на приеме.
      Ну и не забывайте, что широкополосные антенны хорошо работают в зоне уверенного приема, а ослабленные сигналы не для них.
      Постарайтесь выдержать геометрию поточнее. Хотелось бы узнать, что у вас получилось в итоге: конструкция эта одна из самых простых.

  5. Алексей, спасибо за внимание. Сделали с внуком (12 лет) 3 антенны, начитались на разных сайтах, использовали калькулятор. Увы, нигде геометрия у нас не совпала, почему-то во всех оставались излишки. Но результат отличный, все три работают исправно. Я более двух лет назад купил с небольшим перерывом во времени 4 антенны, каждая, помнится, примерно по 700руб. Так вот эти самоделки (нам пока так кажется) ведут себя лучше — стабильно держат сигнал, быстрее реагируют при настройке. Три в комнатах и кухне, одна на лоджии с остекленением. Наверно, надо места пайки герметизировать клеевым пистолетом? Вам спасибо за поддержку и советы. С Рождеством!

    1. Благодарю за отзыв, Вячеслав!
      Раз геометрия чуть больше, то это не хуже: антенна то Харченко широкополосная и успешно охватывает ваши сигналы. Делать ее не сложно: вы в этом убедились. В зоне уверенного приема у них нормальная работа.
      Рад, что мои советы вам помогли. Внука приучайте к самоделкам: в жизни пригодится.
      Вас тоже поздравляю с рождеством!

  6. Добрый вечер! Антенна Харченка меня немного заинтересовала для рации (использовать как стационарную дома). Но к сожалению не нашел ни одного калькулятора этой антенны, в полях которого можно было забивать свои фактические параметры, узнавая теоретическую резонансную частоту и сопротивление.

    Из того что не нравится в этой и подобных антеннах очень сильно — короткое замыкание фактически (для приемника всеравно, но как понять какую максимальную мощность можно подавать передатчиком, чтоб не спалить его, на сечение кабеля.)

    Сам делал штыревую антенну (144+470мгц, совмещенные), где по схеме имело место быть к.з. между выходом передатчика и массой на катушке антенны (в раене третьего витка, на сколько помню), но не рискнул коротить, проигнорив как ошибку автора… но на Харченко этот номер не пройдет наверно, если не коротить антенну (имею в виду сначала собрать антенну, а после этого кусачками откусить верхний и нижний угол при горизонтальной поляризации)

    1. Здравствуйте, Александр.
      Мне почему-то непонятен вопрос про короткое замыкание выходных цепей передатчика. Объясните чуть подробнее.
      Я предполагаю, что передатчик и приемник работают с синусоидальными сигналами, состоящими из полуволн положительных и отрицательных направлений. Другими словами, во время протекания первой полугармоники ток течет в одну сторону, а у второй в противоположную. Смена знаков происходит при пересечении нулевой горизонтали оси координат.
      Причем, как я представляю, для каждой полуволны работает свое плечо антенны, будь то конструкция Харченко, полуволновой вибратор, логопериадическая или любая другая.
      За счет такой конструкции соединить положительную и отрицательную полуволну гармоники не получится: они разнесены по времени. Каждая полугармоника проходит по своей отдельной цепи, обладающей каким-то сопротивлением, причем на только активным, а и с реактивной составляющей (полным). Вот если его величина уменьшится до нуля, то тогда и возникнет КЗ.
      Александр, поясните мне, как происходит этот процесс? Буду благодарен за обучение и помогу проанализировать ваш вопрос и ответить на него.

  7. Приставка DVB-T сейчас наверное не работает, надо использовать приставку DVB-T2. Или я ошибаюсь? У меня DVB-T и ловит лишь звук, а картинки нет. Антенна самодельная (самая простая), но и вышка всего на 5 км удалении.

    1. Если трансляция идет в стандарте DVB-T2, а на телевизоре тюнер стандарта DVB-T — то да, надо. Стандарт DVB-T считается устаревшим, во многих странах его уже заменили на усовершенствованный стандарт второго поколения DVB-T2. Все новые телевизоры изначально имеют приемники DVB-T2, а вот в старых (у меня у самого есть старенькая модель ЖК ТВ Sony Bravia со встроенным тюнером DVB-T) нужна приставка DVB-T2. Ну это для эфирного ТВ. Так то есть другие варианты: спутниковый тюнер, кабельное тв (опять же, скорее всего, будут идти только аналоговые каналы), приставка Smart-TV и т.п.

      1. Спасибо Сергей, теперь мои сомнения развеяны.

  8. Если 300 разделить на частоту в мегагерцах, получится длина волны в метрах а не в сантиметрах.

    1. Здравствуйте, Антон.
      Благодарю за уточнение. Только я не понимаю вас.Я показываю, что 300 делю на 626 и получаю 0,48 метра. Перевожу в 48 сантиметров и делю пополам для определения длины полуволны. Сантиметры взяты для удобства изготовления антенны.

  9. подскажите, от чего часто на DTB бывает отсутствие сигнала? » Зависает» на долго

    1. Здравствуйте. Анна.
      Сообщение «Нет сигнала» принято читать, как неисправность антенны, но причин его появления много. Их все надо проверять поочередно. Будем считать, что антенна, усилитель, тюнер, если он используется, исправны.
      Вполне вероятно, что передающая станция проводит профилактические работы или сигнал стал ослабляться внешними препятствиями. Поинтересуйтесь, как идет прием у ваших соседей, что у них за оборудование.
      Банальной причиной может быть пропадание электрического контакта в электрических соединениях: потрогайте все кабели и провода, повыключайте и повключайте повторно штеккерные разъемы.
      Возможно, вам надо покрутить антенну под разными углами к станции: попытаться ловить отраженные сигналы, а не основной. Существуют случаи, когда цифровое изображение от отраженных волн воспринимается лучше.
      Если в работе участвует дешевый тюнер, то он тоже может быть причиной зависания программы. Попробуете его перезагрузить: отключить и снова включить.
      Иногда помогают ручные настройки телевизора на частоту канала, а не распространенный автопоиск.
      Встречаются на практике марки телевизоров, которые при заниженном напряжении сети (<220 вольт) выдают сообщение «Нет сигнала». Исправить положение в этой ситуации поможет стабилизатор напряжения.

  10. В первом варианте антенны из каоксиального кабеля: штырь должен быть длиной четверть волны, а не половина длины волны как написано в статье

    1. Вячеслав, благодарю за внимание и правильной дополнение. Действительно, допустил ошибку. В статье хотел показать, что у синусоиды две симметричные полуволны работают в зоне положительных и отрицательных знаков. А максимальное значение напряжения находится в ее средней точке, то есть на длине четверти волны.
      Однако почему-то отвлекся и все размеры привел к полуволне. Извиняюсь за допущенную ошибку. Исправил по тексту.

  11. На фото антенна для приема ТВ в окне расположена правильно, но это горизонтальная поляризация. У нас ТВ вещание ведется в горизонтальной поляризации. Посмотрите на «волновые каналы», там все элементы расположены горизонтально. Для приема в вертикальной поляризации (напр. GSM) антенну Харченко следует «положить».

    1. Здравствуйте, Юрий.
      Антенна Харченко или волновой канал могут принимать радиоволну как горизонтальной, так и вертикальной поляризации. Для этого их следует просто правильно сориентировать в пространстве.
      Харченко располагают бабочкой или восьмеркой, а волновой канал положением вибраторов или вертикально.
      Бывают случаи, когда на удаленных дистанциях со сложным рельефом местности происходит поворот сигнала на какой-то угол. Тогда надо экспериментировать с положением антенны.

  12. Делаешь расчет по онлайн калькулятору и ох какая неожиданность — «Диаметр проволоки вибратора: 10.4 мм» . И думаешь, как я такой провод изгибать буду? А ну его к черту это диаметр, возьму-ка я проволоку какую смогу загнуть и плевать на доли милиметра в расчетах длин элементов, согласование, на эти 75 ом авось и так заработает.

    1. Здравствуйте, Анатолий.
      Благодарю за комментарий и замечание. Действительно, в интернете можно всякие чудеса встретить. К ним следует относиться критически.
      Антенна Харченко хорошо работает в зоне уверенного приема и особо не требовательна к диаметру проволоки.

  13. можно применить стальную оцинкованную проволоку диаметром 3мм для антенны?
    На тюнере ворлд визион т-38 на частотах 714-754мгц прием нормальный,а на ромзат 1017нд на этих же частотах сигнал сильно глючит,нельзя смотреть каналы.До передатчика 60-70км. антенна полячка с усилителем. возможно есть решение исправить это?

    1. Здравствуйте, Юрий.
      Однозначно на ваш вопрос не отвечу, надо экспериментировать. Но, чисто теоретически у оцинковки электрическое сопротивление хуже, чем у меди. Поэтому в критической ситуации, которую вы описываете, считаю это не лучшим вариантом. А вам надо максимально сохранить ток, наводимый в антенне.
      Для вашего случая я бы порекомендовал попробовать собрать антенну Туркина. Она имеет неплохие характеристики дальнего приема, как логопериодические модели и усиленный волновой канал. Под вибраторы можно использовать кусок монолитного медного провода от электропроводки 2,5 мм кв или чуть толще.
      Предлагаю прочитать статью на сайте про эту антенну. Там работы максимум на час. Ее же можно будет подключить и к усилителю. Если будете делать, то отпишите, что получится. У меня то она работала, но дальность не такая большая была. Но люди заявляют, что на 60 км она справляется в большинстве случаев.

Ответить

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *