Под дециметровым диапазоном подразумевают частоты телевизионного вещания, в этом числе и цифровое телевидение. Некоторые антенны из этой группы просты, некоторые могут быть сложной конструкции. В этой статье мы расскажем, как сделать антенные усилители и ДМВ т2 антенну своими руками .

Простая ДМВ антенна с частотой 500 Герц

Эта антенна из издания Радио номер 3 за 1991 год уже не раз была изменена, и сейчас мы хотим ее воскресить, чтобы читатель смог ей воспользоваться. Сделана схема частичного зигзага. Она находится в паре с конвертером и используется, чтобы установить прием ДМВ на метровую частоту телевизора. Те, кто не забыл про советскую технику, знают, что здесь находилось два гнезда , и дециметровые частоты государство нечасто использовало. На нем показывали региональные телеканалы.

Делаем квадратную рамку из 75-омного провода со стороной, которая равна 1/4 длины волны. Для 500 Герц эта величина составляет 13,5 сантиметра. Рамка фиксируется одним углом книзу на основании из какого-либо диэлектрического материала. Вот как это происходит:

Углы квадрата немного округленные, это нормально. Сделайте крепеж проволочными скобами по месту, чтобы получилась надежная конструкция. Можно изменять размер стороны квадрата в соответствии с вашими потребностями таким образом, чтобы настроить резонанс на частоту телевещания. Если необходимо, то вешается экран на длину 10 см с другой стороны пластины на длину 10 см. Все это суммарно до антенны образует также практически сторону квадрата, равной 13,5 см. Это расстояние подбирается с учетом размера волны .

Экран-рефлектор закрепляется на 4-х стойках и имеет высоту 200 миллиметров и ширину 330 миллиметров. Середина его симметрии одинакова с серединой симметрии антенны. Это дает возможность вести прием лишь с одного направления и убирает часть помех. Этот шаг полезен, когда есть эффект многолучевости. Одновременно установка экрана практически в два раза увеличивает коэффициент усиления. Конвертер к антенне сейчас смотрится не сильно уместно. А вот усилитель антенны был бы, кстати, когда сигнал слабо проходит, и вышка далеко находится.

Несложно понять, что конструкция довольно громоздкая. Также нужно отметить, что провод на 75 Ом рассчитан на постсоветскую технику, в то время это было единым стандартом. Сейчас большинство устройств работают на сопротивлении волн 50 Ом . Соответственно, и провод, прежде чем сделать ДМВ антенну, нужно найти 50-омный. Ну а если усилитель еще при этом можете сделать самостоятельно, так это отлично! У нас будет активная т2 антенна своими руками.

Простейшая схема ДМВ антенны

Намного легче изготовить из коаксиального провода своими руками четвертьволновый вибратор. Для чего определяем частоту приема. К примеру, для первого московского мультиплекса это составляет 559,25 МГц, с учетом этого определяем длину волны, которая равна 53,6 сантиметров.

Соответственно, зачищать нужно ровно на 13,4 сантиметра . Сопротивление четвертьволнового вибратора приближенно к 40 Омам. Берем это во внимание при согласовании либо просто подключаем в ресивер цифрового ТВ, установив перед этим Ф-разъем или другой подходящий коннектор. Зачищаем лишь экран и наружную. Непосредственно четвертьволновый вибратор устанавливаем горизонтально для более качественного приема. Эта антенна под силу даже школьнику, у которого есть 25 рублей на кабель, коннектор и ножик. Это простейшая ДМВ антенна своими руками.

Не ждите от нее великих подвигов и совершенно не нужно ставить ее на крышу. Это не внешняя антенна ДМВ и не антенный усилитель своими руками. Однако она хорошо усилит прием на простой ресивер. И когда нет времени что-то долго делать, попробуйте этот вариант.

Антенна на 855 Герц

По подсчетам размер антенны будет соответствовать европейскому 69-му каналу , в который входит и Россия. Телевиденье показывается на частоте 855,25 Герц, а звук - на 861,75 Герц. По расчетам, свой антенный контур настроен на 857 Герц. Для конструкции будет необходим большой кусок кабеля 75 Ом. Из 54 сантиметров изготавливаем кольцо с разрывом, с него будем брать сигнал. Обратите особое внимание, что экран в данном варианте сигнальный. К нему фиксируем согласующее U-колено из провода 75 Ом размером в пол волны – 175 миллиметров.

Это происходит так:

• один конец жилы внутри провода U-колена усаживается на сигнальный провод, подведенного к ресиверу, и на одну из частей экрана;
• другой конец жилы провода U-колена усаживается на другой конец экрана.

В итоге добавленная часть линии уравнивает сопротивление провода, подведенного к ресиверу и круглого контура. Чтобы из данной конструкции получилась цифровая антенна ДМВ, ее необходимо подстроить под частоту мультиплекса . Как это выполнить, наверное, уже ясно, но мы подробно опишем:

• Размер U-колена равен половине размера волны мультиплекса.
• Размер рамки равняется ¼ волны мультиплекса.

Размер волны мультиплекса можно найти в интернете либо местных изданиях. Чтобы получать вертикальную поляризацию, рамку надо развернуть под прямым углом разрывом вбок. В этом случае можно словить и сигнал раций. Это простейшие внешние антенны.

Всеволновая конструкция

Данная антенна создает небольшое усиление, но покрывает каналы с 1 по 41. Эта конструкция параллельного подсоединения звездочного метрового вибратора и «волнового канала» дециметрового диапазона.

Вся длина конструкции - 64,7 сантиметров . Мы ее рассмотрим с переднего края. В дециметровой части находится 1 двойной рефлектор и пять директоров. Если рассматривать спереди, то они имеют определенный размер и удаление между собой:

Важно! Рефлектор имеет конструкцию из 2 проволок , одна поверх второй с перемычкой, которая центром находится на центральной оси антенны. Высота перегородки около 10 сантиметров. 5 директор в форме удлиненной овальной рамки, где верхний виток в середине закрепляется к оси антенны. Разомкнутая часть 5 директора необходима для параллельного соединения метровой части, закрепленной вертикально сзади антенны.

Метровая часть имеет 6 лучей, все лучи разорваны вертикально по оси. Один находится горизонтально. Лучи устанавливаются по 3 штуки на частях двухпроводной линии размером 5 сантиметров. Если рассматривать сверху, то все они выгибаются зеркально кпереди. Угол между лучами 120 гр. Если рассматривать спереди, то выходит правильная шестилучевая звезда с расстоянием углов между лучами 60 гр. Длина лучей 108 сантиметров .

Линия на 11 сантиметров выходит дальше звезды непосредственно вверх. Проходит она полукругом, от пятого директора, и оканчивается возле звезды вертикально. На дистанции 11 сантиметров, но в сторону директора находятся 2 точки для распайки коаксиального провода 75 Ом, идущий на телевизор. Куски от этого места двухпроводной линии до звезды и пятого директора подобрана так, чтобы волны данных диапазонов не пересекались.

Подводя итог

Антенны телевизионные делаются из материала, обеспечивающий необходимые прочностные показатели. Центральная жила провода усаживается на один кабель двухпроводной линии, а экран – на второй. Если необходимо, то добавляется согласующее устройство . В данном случае сложно использовать U-колено, так как ДМВ и МВ диапазоны различные, но, как показывают отзывы, больших искажений мощности и не наблюдается.

Когда-то хорошая телевизионная антенна была дефицитом, покупные качеством и долговечностью, мягко говоря, не отличались. Сделать антенну для «ящика» или «гроба» (старого лампового телевизора) своими руками считалось показателем мастерства. Интерес к самодельным антеннам не угасает и в наши дни. Ничего странного тут нет: условия приема ТВ кардинально изменились, а производители, полагая, что в теории антенн ничего существенно нового нет и не будет, чаще всего приспосабливают к давно известным конструкциям электронику, не задумываясь над тем, что главное для любой антенны – ее взаимодействие с сигналом в эфире.

Что изменилось в эфире?

Во-первых, почти весь объем ТВ-вещания в настоящее время осуществляется в диапазоне ДМВ . Прежде всего из экономических соображений, в нем намного упрощается и удешевляется антенно-фидерное хозяйство передающих станций, и, что еще более важно – потребность в его регулярном обслуживании высококвалифицированными специалистами, занятыми тяжелым, вредным и опасным трудом.

Второе – ТВ-передатчики теперь покрывают своим сигналом практически все более-менее населенные места , а развитая сеть связи обеспечивает подачу программ в самые глухие углы. Там вещание в обитаемой зоне обеспечивают маломощные необслуживаемые передатчики.

Третье, изменились условия распространения радиоволн в городах . На ДМВ промышленные помехи просачиваются слабо, но железобетонные многоэтажки для них – хорошие зеркала, многократно переотражающие сигнал вплоть до его полного затухания в зоне, казалось бы, уверенного приема.

Четвертое – ТВ-программ в эфире сейчас очень много, десятки и сотни . Насколько это множество разнообразно и содержательно – другой вопрос, но рассчитывать на прием 1-2-3 каналов ныне бессмысленно.

Наконец, получило развитие цифровое вещание . СигналDVB T2 – штука особенная. Там, где он еще хоть чуть-чуть, на 1,5-2 дБ, превышает шумы, прием отличный, как ни в чем ни бывало. А чуть дальше или в стороне – нет, как отрезало. К помехам «цифра» почти не чувствительна, но при рассогласовании с кабелем или фазовых искажениях в любом месте тракта, от камеры до тюнера, картинка может рассыпаться в квадратики и при сильном чистом сигнале.

Требования к антеннам

В соответствии с новыми условиями приема, изменились и основные требования к ТВ-антеннам:

• Такие ее параметры, как коэффициент направленного действия (КНД) и коэффициент защитного действия (КЗД) ныне определяющего значения не имеют: современный эфир очень грязный, и по малюсенькому боковому лепестку диаграммы направленности (ДН), хоть какая-то помеха, да пролезет, и бороться с ней нужно уже средствами электроники.
• Взамен особое значение приобретает собственный коэффициент усиления антенны (КУ). Антенна, хорошо «облавливающая» эфир, а не смотрящая на него сквозь маленькую дырочку, даст запас мощности принятого сигнала, позволяющий электронике очистить его от шумов и помех.
• Современная телевизионная антенна, за редчайшими исключениями, должна быть диапазонной, т.е. ее электрические параметры должны сохраняться естественным образом, на уровне теории, а не втискиваться в приемлемые рамки путем инженерных ухищрений.
• ТВ-антенна должна согласовываться в кабелем во всем своем рабочем диапазоне частот без дополнительных устройств согласования и симметрирования (УСС).
• Амплитудно-частотная характеристика антенны (АЧХ) должна быть возможно более гладкой. Резким выбросам и провалам непременно сопутствуют фазовые искажения.

Последние 3 пункта обусловлены требованиями приема цифровых сигналов. Настроенные, т.е. работающие теоретически на одной частоте, антенны можно «растянуть» по частоте, напр. антенны типа «волновой канал» на ДМВ с приемлемым отношением сигнал/шум захватывают 21-40 каналы. Но их согласование с фидером требует применения УСС, которые либо сильно поглощают сигнал (ферритовые), либо портят фазовую характеристику на краях диапазона (настроенные). И «цифру» такая антенна, отлично работающая на «аналоге», будет принимать плохо.

В связи с этим, из всего великого антенного многообразия, в данной статье будут рассмотрены антенны для телевизора, доступные для самостоятельного изготовления, следующих типов:

• Частотнонезависимая (всеволновая) – не отличается высокими параметрами, но очень проста и дешева, ее можно сделать буквально за час. За городом, где эфир почище, она вполне сможет принимать цифру или достаточно мощный аналог не небольшом удалении от телецентра.
• Диапазонная логопериодическая. Ее, образно выражаясь, можно уподобить рыболовецкому тралу, уже при облавливании сортирующему добычу. Она тоже довольно проста, идеально согласуется с фидером во всем своем диапазоне, абсолютно не меняет в нем параметры. Техпараметры – средние, поэтому более подойдет для дачи, а в городе в качестве комнатной.
• Несколько модификаций зигзагообразной антенны , или Z-антенны. В диапазоне МВ это весьма солидная конструкция, требующая немалого умения и времени. Но на ДМВ она вследствие принципа геометрического подобия (см. далее), настолько упрощается и съеживается, что вполне может быть использована как высокоэффективная комнатная антенна при почти любых условиях приема.

Примечание: Z-антенна, если использовать предыдущую аналогию – частый бредень, сгребающий все, что есть в воде. По мере замусоривания эфира она было вышла из употребления, но с развитием цифрового ТВ вновь оказалась на коне – во всем своем диапазоне она так же отлично согласована и держит параметры, как «логопедка».

Точное согласование и симметрирование почти всех описанных далее антенн достигается благодаря прокладке кабеля через т.наз. точку нулевого потенциала. К ней предъявляются особые требования, о которых подробнее будет сказано далее.

О вибраторных антеннах

В полосе частот одного аналогового канала можно передать до нескольких десятков цифровых. И, как уже сказано, цифра работает при ничтожном отношении сигнал/шум. Поэтому в очень удаленных от телецентра, куда сигнал одного-двух каналов еле добивает, местах, для приема цифрового ТВ может найти применение и старый добрый волновой канал (АВК, антенна волновой канал), из класса вибраторных антенн, так что в конце уделим несколько строк и ей.

О спутниковом приеме

Делать самому спутниковую антенну нет никакого смысла. Головку и тюнер все равно нужно покупать, а за внешней простотой зеркала кроется параболическая поверхность косого падения, которую с нужной точностью может выполнить далеко не всякое промышленное предприятие. Единственное, что под силу самодельщикам - настроить спутниковую антенну, об этом читайте тут.

О параметрах антенн

Точное определение упомянутых выше параметров антенн требует знания высшей математики и электродинамики, но понимать их значение, приступая к изготовлению антенны, нужно. Поэтому дадим несколько грубые, но все же поясняющие смысл определения (см. рис. справа):

К определению параметров антенн

• КУ – отношение принятой антенной на основной (главный) лепесток ее ДН мощности сигнала, к его же мощности, принятой в том же месте и на той же частоте ненаправленной, с круговой, ДН, антенной.
• КНД – отношение телесного угла всей сферы к телесному углу раскрыва главного лепестка ДН, в предположении, что его сечение – круг. Если главный лепесток имеет разные размеры в разных плоскостях, сравнивать нужно площадь сферы и площадь сечения ею главного лепестка.
• КЗД – отношение принятой на главный лепесток мощности сигнала к сумме мощностей помех на той же частоте, принятой всеми побочными (задним и боковыми) лепестками.

Примечания:

• Если антенна диапазонная, мощности считаются на частоте полезного сигнала.
• Поскольку совершенно ненаправленных антенн не бывает, за такую принимают полуволновой линейный диполь, ориентированный по направлению электрического вектора поля (по его поляризации). Его КУ считается равным 1. ТВ программы передаются с горизонтальной поляризацией.

Следует помнить, что КУ и КНД не обязательно взаимосвязаны. Есть антенны (напр. «шпионская» – однопроводная антенна бегущей волны, АБВ) с высокой направленностью, но единичным или меньшим усилением. Такие смотрят вдаль как бы сквозь диоптрический прицел. С другой стороны, существуют антенны, напр. Z-антенна, у которых невысокая направленность сочетается со значительным усилением.

О тонкостях изготовления

Все элементы антенн, по которым протекают токи полезного сигнала (конкретно – в описаниях отдельных антенн), должны соединяться между собой пайкой или сваркой. В любом сборном узле на открытом воздухе электрический контакт скоро нарушится, и параметры антенны резко ухудшатся, вплоть до полной ее негодности.

Особенно это касается точек нулевого потенциала. В них, как говорят специалисты, наблюдается узел напряжения и пучность тока, т.е. его наибольшее значение. Ток при нулевом напряжении? Ничего удивительного. Электродинамика ушла от закона Ома на постоянном токе так же далеко, как Т-50 от воздушного змея.

Места с точками нулевого потенциала для цифровых антенн лучше всего выполнять гнутыми из цельного металла. Небольшой «ползучий» ток на сварке при приеме аналога на картинке, скорее всего, не скажется. Но, если принимается цифра на границе шумов, то тюнер из-за «ползучки» может не увидеть сигнала. Который при чистом токе в пучности дал бы стабильный прием.

О пайке кабеля

Оплетка (да и центральная жила нередко) современных коаксиальных кабелей делаются не из меди, а из стойких к коррозии и недорогих сплавов. Паяются они плохо и, если долго греть, можно пережечь кабель. Поэтому паять кабели нужно 40-Вт паяльником, легкоплавким припоем и с флюс-пастой вместо канифоли или спиртоканифоли. Пасты жалеть не нужно, припой сразу же растекается по жилкам оплетки только под слоем кипящего флюса.

Частотнонезависимая антенна с горизонтальной поляризацией

Виды антенн
Всеволновая

Всеволновая (точнее, частотнонезависимая, ЧНА) антенна показана на рис. Она – две треугольных металлических пластинки, две деревянных рейки, да много медных эмалированных проволок. Диаметр проволоки значения не имеет, а расстояние между концами проволок на рейках – 20-30 мм. Зазор между пластинами, к которым припаяны другие концы проволок – 10 мм.

Примечание: вместо двух металлических пластин лучше взять квадрат из одностороннего фольгированного стеклотекстолита в вырезанными по меди треугольниками.

Ширина антенны равна ее высоте, угол раскрыва полотен – 90 градусов. Схема прокладки кабеля показана там же на рис. Точка, отмеченная желтым – точка квази-нулевого потенциала. Припаивать в ней оплетку кабеля к полотну не нужно, достаточно туго подвязать, для согласования хватит емкости между оплеткой и полотном.

ЧНА, растянутая в окне шириной 1,5 м, принимает все метровые и ДЦМ каналы почти со всех направлений, кроме провала около 15 градусов в плоскости полотна. В этом ее преимущество в местах, где возможен прием сигналов от разных телецентров, не нужно вращать. Недостатки – единичный КУ и нулевой КЗД, поэтому в зоне действия помех и вне зоны уверенного приема ЧНА не годится.

Примечание : есть и другие типы ЧНА, напр. в виде двухвитковой логарифимической спирали. Она компактнее ЧНА из треугольных полотен в том же диапазоне частот, поэтому иногда используется в технике. Но в быту это преимуществ не дает, сделать спиральную ЧНА сложнее, с коаксиальным кабелем согласовать труднее, поэтому не рассматриваем.

На основе ЧНА был создан очень популярный когда-то веерный вибратор (рога, рогулька, рогатка), см. рис. Его КНД и КЗД что-то около 1,4 при довольно гладкой АЧХ и линейной ФЧХ, так что для цифры он подошел бы и сейчас. Но – работает только на МВ (1-12 каналы), а цифровое вещание идет на ДМВ. Впрочем, на селе, при подъеме на 10-12 м, может сгодиться для приема аналога. Мачта 2 может быть из любого материала, но крепежные планки 1 – из хорошего ненамокающего диэлектрика: стеклотекстолита или фторопласта толщиной не менее 10 мм.

Веерный вибратор для приема МВ ТВ

Пивная всеволновка

Антенны из пивных банок

Всеволновая антенна из пивных банок явно не плод похмельных галлюцинаций спившегося радиолюбителя. Это действительно очень хорошая антенна на все случаи приема, нужно только сделать ее правильно. Причем исключительно простая.

В основе ее конструкции следующее явление: если увеличивать диаметр плеч обычного линейного вибратора, то рабочая полоса его частот расширяется, а прочие параметры остаются неизменными. В дальней радиосвязи с 20-х годов используется т.наз. диполь Надененко, основанный на этом принципе. А пивные банки по размерам как раз подходят в качестве плеч вибратора на ДМВ. В сущности, ЧНА и есть диполь, плечи которого неограниченно расширяются до бесконечности.

Простейший пивной вибратор из двух банок годится для комнатного приема аналога в городе даже без согласования с кабелем, если его длина не более 2 м, слева на рис. А если собрать из пивных диполей вертикальную синфазную решетку с шагом в полволны (справа на рис.), согласовать ее и отсимметрировать с помощью усилителя от польской антенны (о нем речь еще пойдет), то благодаря сжатию главного лепестка ДН по вертикали такая антенна даст и хороший КУ.

Усиление «пивнухи» можно еще увеличить, добавив заодно КЗД, если сзади нее поместить экран из сетки на расстоянии, равном половине шага решетки. Монтируется пивная решетка на мачте из диэлектрика; механические связи экрана с мачтой – тоже диэлектрические. Остальное ясно из след. рис.

Синфазная решетка из пивных диполей

Примечание: оптимальное количество этажей решетки – 3-4. При 2-х выигрыш в усилении будет небольшим, а большее трудно согласовать с кабелем.

«Логопедка»

Логопериодическая антенна (ЛПА) представляет собой собирающую линию, к которой попеременно подключаются половинки линейных диполей (т.е. куски проводника длиной в четверть рабочей волны), длина и расстояние между которыми меняются в геометрической прогрессии с показателем меньше 1, в центре на рис. Линия может быть как настроенной (с КЗ на противоположном от места подключения кабеля конце), так и свободной. ЛПА на свободной (ненастроенной) линии для приема цифры предпочтительнее: она выходит длиннее, но ее АЧХ и ФЧХ гладкие, а согласование с кабелем не зависит от частоты, поэтому на ней мы и остановимся.

Конструкция логопериодической антенны

ЛПА может быть изготовлена на любой, до 1-2 ГГц, наперед заданный диапазон частот. При изменении рабочей частоты ее активная область из 1-5 диполей смещается вперед-назад по полотну. Поэтому, чем ближе показатель прогрессии к 1, и соответственно меньше угол раскрыва антенны, тем большее усиление она даст, но при этом возрастает ее длина. На ДМВ от наружной ЛПА можно добиться 26 дБ, а от комнатной – 12 дБ.

ЛПА, можно сказать, по совокупности качеств идеальная цифровая антенна , поэтому остановимся на ее расчете несколько подробнее. Основное, что нужно знать, что увеличение показателя прогрессии (тау на рис.) дает прирост усиления, а уменьшение угла раскрыва ЛПА (альфа) увеличивает направленность. Экран для ЛПА не нужен, он на ее параметры почти не влияет.

Расчет цифровой ЛПА имеет особенности:

• Начинают его, ради запаса по частоте, со второго по длине вибратора.
• Затем, взяв обратную величину от показателя прогрессии, рассчитывают самый длинный диполь.
• После самого короткого, исходя из заданного диапазона частот, диполя, добавляют еще один.

Поясним на примере. Допустим, наши цифровые программы лежат в диапазоне 21-31 ТВК, т.е. в 470-558 МГц по частоте; длины волн соответственно – 638-537 мм. Также допустим, что нам нужно принимать слабый зашумленный сигнал вдали от станции, поэтому берем максимальный (0,9) показатель прогрессии и минимальный (30 градусов) угол раскрыва. Для расчета понадобится половина угла раскрыва, т.е. 15 градусов в нашем случае. Раскрыв можно еще уменьшить, но длина антенны непомерно, по котангенсу, возрастет.

Считаем В2 на рис: 638/2 = 319 мм, а плечи диполя будут по 160 мм, до 1 мм можно округлять. Расчет нужно будет вести, пока не получится Bn = 537/2 = 269 мм, и затем просчитать еще один диполь.

Теперь считаем А2 как В2/tg15 = 319/0,26795 = 1190 мм. Затем, через показатель прогрессии, А1 и В1: А1 = А2/0,9 = 1322 мм; В1 = 319/0,9 = 354,5 = 355 мм. Далее последовательно, начиная с В2 и А2, умножаем на показатель, пока не дойдем до 269 мм:

• В3 = В2*0,9 = 287 мм; А3 = А2*0,9 = 1071 мм.
• В4 = 258 мм; А4 = 964 мм.

Стоп, у нас уже меньше 269 мм. Проверяем, уложимся ли по усилению, хотя и так ясно, что нет: чтобы получить 12 дБ и более, расстояния между диполями не должны превышать 0,1-0,12 длины волны. В данном случае имеем для В1 А1-А2 = 1322 – 1190 = 132 мм, а это 132/638 = 0,21 длины волны В1. Нужно «подтянуть» показатель к 1, до 0,93-0,97, вот и пробуем разные, пока первая разница А1-А2 не сократится вдвое и более. Для максимума в 26 дБ нужно расстояние между диполями в 0,03-0,05 длины волны, но не менее 2-х диаметров диполя, 3-10 мм на ДМВ.

Примечание: остаток линии за самым коротким диполем, обрезаем, он нужен только для расчета. Поэтому реальная длина готовой антенны получится всего около 400 мм. Если наша ЛПА наружная, это очень хорошо: можно уменьшить раскрыв, получив большую направленность и защиту от помех.

Видео: антенна для цифрового ТВ DVB T2

О линии и мачте

Диаметр трубок линии ЛПА на ДМВ – 8-15 мм; расстояние между их осями – 3-4 диаметра. Учтем еще, что тонкие кабели-«шнурки» дают на ДМВ такое затухание на метр, что все антенно-усилительные ухищрения сойдут на нет. Коаксиал для наружной антенны нужно брать хороший, диаметром по оболочке от 6-8 мм. Т.е., трубки для линии должны быть тонкостенными цельнотянутыми. Подвязывать кабель к линии снаружи нельзя, качество ЛПА резко упадет.

Крепить наружную ЛПА к мачте нужно, разумеется, за центр тяжести, иначе малая парусность ЛПА превратится в огромную и трясущуюся. Но соединять металлическую мачту прямо с линией тоже нельзя: нужно предусмотреть диэлектрическую вставку не менее 1,5 м длиной. Качество диэлектрика большой роли тут не играет, пойдет проолифленное и покрашенное дерево.

Об антенне «Дельта»

Если ДМВ ЛПА согласуется с кабелем усилителем (см. далее, о польских антеннах), то к линии можно пристроить плечи метрового диполя, линейные или веерные, как у «рогатки». Тогда получим универсальную МВ-ДМВ антенну отличного качества. Такое решение использовано в популярной антенне «Дельта», см. рис.

Антенна «Дельта»

Зигзаг в эфире

Z-антенна с рефлектором дает усиление и КЗД такие же, как ЛПА, но главный лепесток ее ДН более чем вдвое шире по горизонтали. Это может быть важно на селе, когда есть прием ТВ с разных направлений. А дециметровая Z-антенна имеет небольшие в плане размеры, что существенно для комнатного приема. Но ее рабочий диапазон теоретически не безграничен, перекрытие по частоте при сохранении приемлемых для цифры параметров – до 2,7.

Z-антенна МВ

Конструкция Z-антенны МВ показана на рис; красным выделен путь прокладки кабеля. Там же слева внизу – более компактный кольцевой вариант, в просторечии – «паук». По нему хорошо видно, что Z-антенна родилась как комбинация ЧНА с диапазонным вибратором; есть в ней кое-что и от ромбической антенны, которая в тему не вписывается. Да, кольцо «паука» не обязательно должно быть деревянным, это может быть обруч из металла. «Паук» принимает 1-12 МВ каналы; ДН без рефлектора – почти круговая.

Классический же зигзаг работает или на 1-5, или на 6-12 каналах, но для его изготовления нужны только деревянные рейки, медный эмалированный провод c d = 0,6-1,2 мм да несколько обрезков фольгированного стеклотекстолита, поэтому даем размеры, через дробь для 1-5/6-12 каналов: А = 3400/950 мм, Б, С = 1700/450 мм, b = 100/28 мм, В = 300/100 мм. В точке Е – нулевой потенциал, здесь нужно оплетку спаять с металлизированной опорной пластиной. Размеры рефлектора, тоже 1-5/6-12: А = 620/175 мм, Б = 300/130 мм, Г = 3200/900 мм.

Диапазонная Z-антенна с рефлектором дает усиление в 12 дБ, настроенная на один канал – 26 дБ. Чтобы на основе диапазонного зигзага построить одноканальный, нужно взять сторону квадрата полотна по середине ее ширины в четверть длины волны и пересчитать пропорционально все прочие размеры.

Народный зигзаг

Как видим, Z-антенна МВ – довольно сложное сооружение. Но ее принцип показывает себя во всем блеске на ДМВ. Z-антенну ДМВ с емкостными вставками, сочетающая в себе достоинства «классики» и «паука», сделать настолько просто, что она еще в СССР заслужила звание народной, см. рис.

Народная ДМВ антенна

Материал – медная трубка или алюминиевый лист толщиной от 6 мм. Боковые квадратики цельные из металла или затянутые сеткой, или закрытые жестянкой. В двух последних случаях их нужно пропаять по контуру. Коаксиал резко гнуть нельзя, поэтому ведем его так, чтобы он дошел до бокового угла, а затем не выходил за пределы емкостной вставки (бокового квадратика). В т. А (точка нулевого потенциала) оплетку кабеля электрически соединяем с полотном.

Примечание: алюминий не паяется обычными припоями и флюсами, поэтому алюминиевая «народная» годится для наружной установки только после герметизации электрических соединений силиконом, в ней ведь все на винтах.

Видео: пример двойной треугольной антенны

Волновой канал

Антенна волновой канал

Антенна волновой канал (АВК), или антенна Удо-Яги из доступных для самостоятельного изготовления способна дать наибольшие КУ, КНД и КЗД. Но принимать цифру на ДМВ она может только на 1 или 2-3 соседних каналах, т.к. относится к классу остро настроенных антенн. Ее параметры за пределами частоты настройки резко ухудшаются. АВК рекомендуется применять с очень плохих условиях приема, причем для каждого ТВК делать отдельную. К счастью, это не очень сложно – АВК проста и дешева.

В основе работы АВК – «сгребание» электромагнитного поля (ЭМП) сигнала к активному вибратору. Внешне небольшая, легкая, с минимальной парусностью, АВК может иметь эффективную апертуру в десятки длин волн рабочей частоты. Укороченные и поэтому имеющие емкостный импеданс (полное сопротивление) директоры (направители) направляют ЭМП к активному вибратору, а рефлектор (отражатель), удлиненный, с индуктивным импедансом, отбрасывает к нему то, что проскочило мимо. Рефлектор в АВК нужен всего 1, но директоров может быть от 1 до 20 и более. Чем их больше, тем выше усиление АВК, но уже полоса ее частот.

От взаимодействия с рефлектором и директорами волновое сопротивление активного (с которого снимается сигнал) вибратора падает тем больше, чем ближе к максимуму усиления настроена антенна, и согласование с кабелем теряется. Поэтому активный диполь АВК делают петлевым, его исходное волновое сопротивление не 73 Ом, как у линейного, а 300 Ом. Ценой его снижения до 75 Ом АВК с тремя директорами (пятиэлементную, см. рис. справа) удается настроить почти что на максимум усиления в 26 дБ. Характерная для АВК ДН в горизонтальной плоскости приведена на рис. в начале статьи.

Элементы АВК соединяются со стрелой в точках нулевого потенциала, поэтому мачта и стрела могут быть любыми. Очень хорошо подходят пропиленовые трубы.

Расчет и настройка АВК под аналог и цифру несколько различны. Под аналог волновой канал нужно рассчитывать на несущую частоту изображения Fи, а под цифру – на середину спектра ТВК Fс. Почему так – здесь объяснять, к сожалению, нет места. Для 21-го ТВК Fи = 471,25 МГц; Fс = 474 МГц. ДМВ ТВК расположены вплотную друг к другу через 8 МГц, поэтому их настроечные частоты для АВК рассчитываются просто: Fn = Fи/Fс(21 ТВК) + 8(N – 21), где N – номер нужного канала. Напр. для 39 ТВК Fи = 615,25 МГц, а Fс = 610 МГц.

Чтобы не записывать множество цифр, удобно размеры АВК выражать в долях длины рабочей волны (она считается как Л = 300/F, МГц). Длину волны принято обозначать малой греческой буквой лямбда, но, поскольку в интернете греческого алфавита по умолчанию нет, мы условно обозначим ее большой русской Л.

Размеры оптимизированной под цифру АВК, по рис., таковы:

U-петля: УСС для АВК

• Р = 0,52Л.
• В = 0,49Л.
• Д1 = 0,46Л.
• Д2 = 0,44Л.
• Д3 = 0,43л.
• a = 0,18Л.
• b = 0,12Л.
• c = d = 0,1Л.

Если не нужно большого усиления, но важнее уменьшение габаритов АВК, то Д2 и Д3 можно убрать. Все вибраторы выполняются из трубки или прутка диаметром 30-40 мм для 1-5 ТВК, 16-20 мм для 6-12 ТВК и 10-12 мм на ДМВ.

АВК требует точного согласования с кабелем. Именно небрежным выполнением устройства согласования и симметрирования (УСС) объясняется большинство неудач любителей. Самое простое УСС для АВК – U-петля из того же коаксиального кабеля. Ее конструкция ясна из рис. справа. Расстояние между сигнальными клеммами 1-1 140 мм для 1-5 ТВК, 90 мм для 6-12 ТВК и 60 мм на ДМВ.

Теоретически длина колена l должна быть в половину длины рабочей волны, так и значится в большинстве публикаций в интернете. Но ЭМП в U-петле сосредоточено внутри заполненного изоляцией кабеля, поэтому нужно обязательно (для цифры – особенно обязательно) учитывать его коэффициент укорочения. Для 75-омных коаксиалов он колеблется в пределах 1,41-1,51, т.е. l нужно брать от 0,355 до 0,330 длины волны, и брать точно, чтобы АВК была АВК, а не набором железок. Точное значение коэффициента укорочения всегда есть в сертификате на кабель.

В последнее время отечественная промышленность начала выпускать перенастраиваемые АВК для цифры, см. рис. Идея, надо сказать, отличная: передвигая элементы по стреле, можно точно настроить антенну под местные условия приема. Лучше, конечно, чтобы это делал специалист – поэлементная настройка АВК взаимозависима, и дилетант непременно запутается.

АВК для цифрового ТВ

О «полячках» и усилителях

У многих пользователей польские антенны, ранее прилично принимавшие аналог, цифру брать отказываются – рвется, а то и вовсе пропадает. Причина, прошу прощения, похабно-коммерческий подход к электродинамике. Стыдно порой бывает за коллег, сляпавших такое «чудо»: АЧХ и ФЧХ похожи то ли на ежа-псориазника, то ли лошадиный гребень с выломанными зубьями.

Единственно, что хорошо в «полячках» – их усилители для антенны. Собственно, они и не дают сим изделиям бесславно помереть. Усилители «поячек», во-первых, широкополосные малошумящие. И, что еще важнее – с высокоомным входом. Это позволяет при той же напряженности ЭМП сигнала в эфире подать на вход тюнера в несколько раз большую его мощность, что дает возможность электронике «выдрать» цифру из совсем уж безобразных шумов. Кроме того, вследствие большого входного сопротивления польский усилитель – идеальное УСС для любых антенн: что ни цепляй ко входу, на выходе – точно 75 Ом без отраженки и ползучки.

Однако при очень плохом сигнале, вне зоны уверенного приема, польский усилитель уже не тянет. Питание на него подается по кабелю, и развязка по питанию отнимает 2-3 дБ отношения сигнал/шум, которых может как раз и не хватить, чтобы цифра пошла в самой глубинке. Тут нужен хороший усилитель ТВ сигнала с раздельным питанием. Располагаться он будет, скорее всего, возле тюнера, а УСС для антенны, если оно требуется, придется делать отдельно.

Усилитель ТВ сигнала ДМВ

Схема такого усилителя, показавшая почти 100% повторяемость даже при выполнении начинающими радиолюбителями, приведена на рис. Регулировка усиления – потенциометром Р1. Дроссели развязки L3 и L4 – стандартные покупные. Катушки L1 и L2 выполняются по размерам на монтажной схеме справа. Они входят в состав полосовых фильтров сигнала, поэтому небольшие отклонения их индуктивности не критичны.

Однако топологию (конфигурацию) монтажа нужно соблюдать точно! И точно также обязателен металлический экран (metal shield), отделяющий выходные цепи от прочей схемы.

С чего начать?

Мы надеемся, что и опытные мастера найдут в этой статье некоторое количество полезных им сведений. А новичкам, еще не чувствующим эфир, начинать лучше всего с пивной антенны. Автор статьи, отнюдь и отнюдь не дилетант в данной области, в свое время был немало удивлен: простейшая «пивнушка» с ферритовым согласованием, как оказалось, и МВ берет не хуже испытанной «рогатки». А что стоит сделать ту и другую – см. текст.

Телевизионные антенны типа дмв приобретают, если основные - метровые каналы (ОРТ, Россия, НТВ и т.д.) показывают приемлемо, но Вам хотелось бы расширить список принимаемых каналов за счет дециметровых (СТС, ТНТ, МузТВ, MTV и т.д.).

"Новую жизнь" антенны дециметрового диапазона получили в связи с тем, что появилось цифровое эфирное телевидение DVB-T2. Теперь купив цифровой эфирный приемник (приставка) формата DVB-T2 и дециметровую антенну Вы можете смотреть различные каналы в цифровом качестве. Особое распространение цифровое телевидение получило в Москве, так же оно есть в таких городах России как: Санкт-Петербург, Новосибирск, Калининград, Челябинск, Екатеринбург, Хабаровск,Тверь и многих других.

Виды и различные исполнения наружных ДМВ антенн для цифрового ТВ.

Существует множество видов и исполнений дмв антенн. Материал изготовления в основном это металл или алюминий. Плюсы метала - прочность, минусы вес и коррозия, так что при выборе дмв антенны из металла следует обратить особое внимание на качество покраски и прочность кронштейна . Плюсы алюминия - малый вес и большая устойчивость к коррозии, минус - меньшая прочность. .

Так же существует множество форм, наиболее эффективная и проверенная временем - стандартная антенна дмв

В интернете многие советуют, даже изготовить дмв антенну для цифрового тв своими руками, вряд ли это будет эффективно работать, да и цена на эти антенны минимальная, не стоит тратить на это своё время.

Антенна ДМВ для цифрового тв - использование на даче и дома.

На даче можно расположить внешнюю дециметровую антенну на улице, потому что диапазон рабочих температур широк от -40 до +50 С и она не подвержена внешним воздействиям (дождь, снег). Но при использовании антенны дмв дома рациональней купить её в комнатном исполнении, так удобнее будет поймать нужное направление. Комнатные антенны дмв менее мощные, но в городе они ближе расположены к ретранслятору, чем на даче, и поэтому для цифрового телевидения подходят как нельзя лучше.

Внимание! комнатные антенны ДМВ Вы можете найти в разделе

Под дециметровым диапазоном понимаются частоты вещания телевидения, включая цифровое. Некоторые антенны сегмента просты, иные сложной конструкции. Назначение агрегатов принимать горизонтальную поляризацию с вышек. Сегодня рассмотрим, как сделана ДМВ антенна своими руками.

Простая конструкция антенны с центральной частотой 500 МГц

Антенна ДМВ, описанная журналом Радио №3, 1991 год, не однажды изуродована, сегодня решили воскресить изделие, дабы читатели могли пользоваться. Выполнена схема частичного зигзага. Идет парно с конвертером, предназначена вести прием ДМВ на метровый вход телевизора. Помнящие советскую технику, знают: на задней стенке ТВ два гнезда. Дециметровый диапазон государством не использовался. Вещали региональные каналы.

Изготавливаем квадратную рамку из 75-омного кабеля стороной, равной четверти длины волны. Берем 500 МГц — получаем 12,5 см. Рамка крепится одним углом вниз на основании диэлектрического материала:

• Верхний угол кабеля зачищен. Снимаются изоляция, экран протяженностью 10 мм.
• В нижнем углу провод берется с запасом пару сантиметров. С избыточных участков снимается изоляция, затем спаиваются экраны, образуя электрический контакт. Внутренняя жила просто висит в воздухе.
• Крепление антенны к основанию ведется луженой проволокой диаметром 1 мм. Дополнительно усиливает контакт между экранами в нижнем углу.

• В остальном получается квадрат, стоящий на одном углу, который прикреплен к основанию.

Углы квадрата слегка сглаженные. Ведите крепление проволочными скобами по месту, образуя прочную конструкцию. Можно варьировать длину стороны квадрата согласно своим потребностям. Настроить резонанс на частоту вещания телевидения. При необходимости вешается экран на расстоянии 10 см с обратной стороны пластины на расстоянии 10 см. Суммарно до антенны дает почти сторону квадрата, равную 12,5 см. Расстояния выбираются, определяясь длиной волны.

Экран-рефлектор крепится четырьмя стойками, имеет ширину 330 мм, высоту 200 мм. Центр симметрии совпадает со строительной осью антенны. Позволит вести прием с одного направления, избавляет от части помех. Шаг полезен, если имеется эффект многолучевости. Одновременно введение экрана примерно вдвое повышает коэффициент усиления антенны. Конвертер сегодня смотрится неуместно. Усилитель ДМВ антенны пригодится, если сигнал слабый, вышка далеко.

Несложно заметить: конструкция громоздкая. Кабель на 75 Ом рассчитан на советскую технику. Общепринятый стандарт телевидения. Сегодня устройства работают, питаемые кабелем волновым сопротивлением 50 Ом. Следовательно, перед тем, как сделать ДМВ антенну, требуется подыскать. Если усилитель вдобавок сможете сделать, хорошо! Получится антенна ДМВ активная.

Самая простая конструкция ДМВ антенны

Гораздо проще использовать коаксиальный кабель, создав четвертьволновый вибратор. Находим частоту приема. Московский первый мультиплекс использует 559,25 МГц, отсюда вычисляем длину волны.

Значит, зачищать будем на 13,4 см. Сопротивление четвертьволнового вибратора близко 40 Ом. Учитываем факт, при согласовании просто втыкаем в ресивер цифрового телевидения, приделав предварительно f-разъем иди другой необходимый коннектор. Зачищаем только внешнюю оболочку, экран. Четвертьволновый вибратор располагаем горизонтально для лучшего приема. Конструкцию соберут школьники, нашедшие 20 рублей на провод, ножик, коннектор. Самая простая ДМВ антенна своими руками, для сравнения, за покупную просят порядком больше деревянных.

Не ожидайте больших подвигов, избегайте тащить на крышу. Не наружная антенна ДМВ. С гарантией усилит прием обычного ресивера. Нет времени мастерить — попробуйте простой способ.

Антенна ДМВ — 855 МГц

Размер антенны должен соответствовать 69-му каналу Восточной Европы, входит и Россия. Видео транслируется на частоте 855,25 МГц, звук - 861,75 МГц. Насколько можно судить, контур настроен на 857 МГц. Для изготовления понадобится изрядный кусок провода волновым сопротивлением 75 Ом. Из 53 см делаем кольцо с разрывом, откуда будем снимать сигнал. Обратите внимание: экран сигнальный. Прикрепим согласующее U-колено кабеля 75 Ом длиной половину волны – 175 мм.

Делается следующим образом:

• один конец внутренней жилы U-колена сажается на сигнальный провод, кабеля, идущего к ресиверу, также на одну сторону экрана антенны;
• второй конец внутренней жилы U-колена сажается на противоположный конец экрана антенны.

В результате добавленный отрезок линии уравнивает сопротивление круглого контура и кабеля, идущего к ресиверу. Чтобы из устройства получилась антенна для цифрового телевидения ДМВ, нужно настроить на частоту мультиплекса. Порядок действий поясним основательно:

1. Длина U-колена равняется половине длины волны мультиплекса.
2. Диаметр рамки равен четверти волны мультиплекса.

Длину волны мультиплекса можно узнать в интернете, местных газетах. Чтобы принимать вертикальную поляризацию, рамку поверните на 90 градусов разрывом вбок. Сможете уловить сигнал раций. Самые простые наружные антенны ДМВ.

Всеволновая антенная ДМВ-МВ

Антенна МВ-ДМВ дает малое усиление, покрывая каналы 1-41 за небольшим исключением. Конструкция представляет собой параллельное соединение «волнового канала» дециметрового диапазона и звездочного вибратора метрового.

Суммарная длина устройства составляет 64,7 см. Начнем передним краем! В дециметровой части приютились 5 директоров, один двойной рефлектор. Если считать спереди, имеют длину и удаление друг от друга:

1. Длина 19,9 см - удаление от переднего края нуль.
2. Длина 20,2 см - удаление от первого директора 13,9 см.
3. Длина 20,4 см - удаление от второго директора 13,2 см.
4. Длина 21,2 см - удаление от третьего директора 6,3 см.
5. Длина 31,4 см - удаление от четвертого директора 2,2 см.
6. Длина рефлектора 34,9 см - удаление от пятого директора 7,7 см.

Обратите внимание: рефлектор состоит из двух проволок, одна над другой с перемычкой, серединой сидящей на центральной оси ТВ антенны ДМВ. Высота перемычки 10 см. Пятый директор вида вытянутой овальной рамки, верхний виток которой в центре крепится к оси антенны. Разомкнутая часть пятого директора послужит для параллельного подсоединения метровой части, крепящейся вертикально в задней части антенны.

Метровая часть представляет собой 6 лучей, разорваны по вертикальной оси симметрии. Один расположен горизонтально. Лучи базируются по три штуки на элементах двухпроводной линии шириной 5 см. Если смотреть сверху, загибаются зеркально вперед. Угол между лучами составляет 120 градусов. Если смотреть спереди, получается правильная шестилучевая звезда с угловым расстоянием между прутками 60 градусов. Длина каждого 108 см. Для соединения конструкции, центром сидящей на оси антенны, послужит двухпроводная линия суммарной длиной 91,5 см, идущая прямиком на 5-й директор (нижний разомкнутый виток).

Линия на 11 см уходит дальше звезды вверх. Идет деталь полукругом, начинаясь у 5-го директора, заканчиваясь у звезды вертикально. На расстоянии 11 см, теперь в сторону директора расположены две точки распайки коаксиального кабеля 75 Ом, идущего на телевизор. Отрезки от точки двухпроводной линии до звезды и 5-го директора выбраны, чтобы волны диапазонов не смешивались. Метровые легко проходят от звезды до кабеля, в дециметровую часть не идут, наоборот, от 5-го директора сопротивление мало для высоких частот, непреодолимо для длинных.

Антенны телевизионные ДМВ-МВ изготавливаются из материала, обеспечивающего нужные прочностные характеристики. Центральная жила кабеля сажается на один провод двухпроводной линии, экран – на другой. При необходимости добавляется согласующее устройство. Тяжело применить U-колено, диапазоны разные, автор изобретения пишет: особых отражений мощности не наблюдается.

Прочие антенны ДМВ диапазона

Антенна ДМВ логопериодическая является устройством широкополосным. Ловит весь диапазон. Напоминает конфигурацией волновой канал, отличается тем, что директора расположены по иному математическому закону, давшему название конструкции антенне ДМВ. Директоры очертим треугольником. ДМВ антенна Дельта Н111-01 сделана подобным образом. Обеспечивая широкополосность.

Антенна для ДМВ своими руками делается из подручного материала, можно приспособить многие металлические предметы. Указанные конструкции часть всех схем, лучше всего сегодня действуют узкоспециализированные устройства. Цифровые мультиплексы вовсе занимают одну частоту. Антенны телевизионные ДМВ-МВ становятся ненужными.

Желаем удачи радиолюбителям, помощь Фортуны понадобится, учитывая несуразность статей на тему конструирования. Не претендуем на идеальность, но хотя бы стараемся!

Трудности, связанные с согласованием элементов антенны с фидером, преодолевают либо применением специальных согласующих устройств, либо выбором специальных типов антенн. Например, в дециметровом и особенно в сантиметровом диапазонах волн применяют, как правило, так называемые апертурные антенны, т. е. рупорные или параболические. Особенность таких антенн заключена в том, что они имеют простой, “небольших” размеров облучатель, и “большой”, сравнительно сложный рефлектор. “Большой” рефлектор и обусловливает направленные свойства антенны, определяет ее КНД.

Выполнить в любительских условиях антенны апертурного типа на диапазон ДЦВ не представляется возможным, так как они громоздки и сложны. Но некоторое подобие апертурной антенны сконструировать можно, положив в основу облучатель в виде известной зигзагообразной антенны (з-антенны). Полотно такой антенны состоит из восьми замкнутых одинаковых проводников, которые образуют две ромбовидные ячейки (рис. 1).

Рис.1 Полотно z - антенны.

Для формирования диаграммы направленности антенны, в частности, необходимо, чтобы излучатели были сфазированы и разнесены относительно друг друга, 3-антенна имеет одну пару точек питания (а-б), к которой непосредственно подключают фидер. Благодаря такой конструкции антенны ее проводники возбуждаются так (частный случай направления токов на проводниках антенны на рис. 1 показан стрелками), что образуется своеобразная синфазная решетка из четырех вибраторов. В точках П-П проводники полотна антенны замкнуты между собой и здесь всегда имеется пучность тока. Антенна имеет линейную поляризацию. Ориентация вектора электрического поля Е на рис. 1 показана стрелками.

Диаграммы направленности з-антенны удовлетворяют диапазону частот с перекрытием fмакс / fмин 2...~2,5. Ее КНД мало зависит от изменения угла a , так как с увеличением его уменьшение направленности антенны в плоскости Н компенсируется увеличением направленности в плоскости Е, и наоборот.

Характеристика направленности з-антенны симметрична относительно плоскости, в которой расположены проводники ее полотна.

В связи с тем, что в точках П-П нет разрыва проводников полотна антенны, то здесь имеются точки нулевого потенциала (нули напряжения и максимумы тока) независимо от длины волны. Это обстоятельство позволяет обойтись без специального симметрирующего устройства при питании коаксиальным кабелем. Кабель прокладывают через точку нулевого потенциала П и по двум проводникам полотна антенны подводят к точкам ее питания (рис. 2). Здесь оплетку кабеля соединяют с одной из точек питания антенны, а центральный проводник - с другой. Принципиально оплетку кабеля в точке П тоже нужно замкнуть накоротко на полотно антенны, однако, как показала практика, делать это не обязательно. Достаточно кабель подвязать к проводам полотна антенны в точке П, не нарушая его полихлораиниловой оболочки.

Рис.2 Точки питания z-антенны.

Зигзагообразная антенна широкополосна и удобна тем, что ее конструкция сравнительно проста. Это ее свойство позволяет допускать значительные отклонения (неизбежные при изготовлении) в ту или иную сторону от расчетных размеров ее элементов практически без нарушения электрических параметров .

Кривая 1, показанная на рис. 3, характеризует зависимость КБВ от отношения l/ l в 75-омном фидере для з-антенны, приведенной на рис. 2, а кривая 2 - аналогичную зависимость для значений ее КНД. С увеличением отношения l/ l КНД з-антенны вначале растет, а достигнув некоторого максимума - уменьшается. Начальный рост КНД объясняется увеличением (в длинах волн) размеров полотна з-антенны, а спад - расфазировкой ее элементов после прохождения оптимального соотношения l/ l .

Рис. 3 График зависимостей для z-антенны и фидера

Пользуясь графиками рис. 3, можно построить з-антенну, имеющую максимально возможный КНД для данного типа полотна антенны. Ее входное сопротивление в диапазоне частот в значительной степени зависит от поперечных размеров проводников, из которых выполнено полотно. Чем толще (шире) проводники, тем лучше согласование антенны с фидером. Вообще же для полотна з-антенны пригодны проводники самого различного профиля - трубки, пластины, уголки и т. п.

Рабочий диапазон з-антенны можно расширить в сторону более низких частот без увеличения размера l путем образования дополнительной распределенной емкости проводников ее полотна, а общие размеры, выраженные в длинах максимальной волны рабочего диапазона, уменьшить. Достигается это перемыканием части проводников з-антенны, например, дополнительными проводниками (рис .4), которые и создают дополнительную распределенную емкость.

Рис. 4. Способ образования дополнительной распределенной емкости проводников полотна антенны.

Диаграммы направленности такой антенны в плоскости Е аналогичны диаграммам симметричного вибратора. В плоскости Н диаграммы направленности с увеличением частоты претерпевают значительные изменения. Так, в начале рабочего диапазона частот они лишь слегка сжаты под углами, близкими к 90°, а в конце рабочего диапазона поле практически отсутствует в секторе углов ±40...140°.

Для увеличения направленности антенны, состоящей из зигзагообразного полотна, применяют плоский экран-рефлектор, который часть высокочастотной энергии, падающей на экран, отражает в сторону полотна антенны. В плоскости полотна фаза высокочастотного поля, отраженного рефлектором, должна быть близка к фазе поля, создаваемого самим полотном. В этом случае происходит требуемое сложение полей и экран-рефлектор примерно удваивает первоначальный коэффициент усиления антенны. Фаза отраженного поля зависит от формы и размеров экрана, а также от расстояния S между ним и полотном антенны.

Как правило, размеры экрана значительные и фаза отраженного поля зависит, главным образом, от расстояния S. На практике редко выполняют рефлектор в виде единого металлического листа. Чаще он представляет собой ряд проводников, расположенных в одной плоскости параллельно вектору поля Е.

Длина проводников зависит от максимальной длины волны l макс рабочего диапазона и размеров активного полотна антенны, которое не должно выступать за пределы экрана. В плоскости Е рефлектор обязательно должен быть несколько больше половины l макс. Чем толще проводники, из которых делают рефлектор, и ближе они расположены друг к другу, тем меньшая часть энергии, падающей на него, просачивается в заднее полупространство.

По конструктивным соображениям экран не следует делать очень плотным. Достаточно, чтобы расстояния между проводниками диаметром 3...5 мм не превышали 0,05...0,1 l мин - минимальной волны рабочего диапазона. Проводники, образующие экран, можно соединить между собой в любом месте и даже приваривать или припаивать к металлической раме. Если они расположены в плоскости самого рефлектора или за ним, то их влиянием на работу рефлектора можно пренебречь.

Во избежание дополнительных помех не следует допускать, чтобы проводники (полотна антенны или рефлектора) от ветра терлись либо касались друг друга.

Рис.5 Конструкция z-антенны с рефлектором

Один из возможных вариантов антенны с рефлектором показан на рис. 5. Ее активное полотно состоит из плоских проводников - планок, а рефлектор - из трубок. Но она может быть полностью металлической. В местах соединений элементов антенны должен быть надежный электрический контакт.

На значение КБВ в тракте с волновым сопротивлением 75 Ом в значительной мере влияют как ширина планки d пл (или радиус провода) активного полотна антенны, так и расстояние S, на которое оно удалено от экрана. Максимум КБВ будет при l/ l макс и почти не зависит от ширины планки. Для оптимального согласования с фидером в широком диапазоне частот полотно з-антенны следует располагать от экрана на расстоянии S >= 0,18 l макс 4. С увеличением расстояния S КНД антенны снижается и сужается диапазон частот, в пределах которого направленные свойства з-антенны не претерпевают заметных изменений. Таким образом, с точки зрения улучшения КНД антенны расстояние S желательно уменьшать, а с точки зрения согласования - увеличивать.

Для крепления полотна антенны к плоскому рефлектору используют стойки. В точках П-П (рис. 4 и 7) стойки могут быть как металлическими, так и диэлектрическими, а в точках У-У- обязательно диэлектрическими.

В ряде практических случаев приема сигналов по 21-39 каналам телевидения имеющегося коэффициента усиления (КУ) з-антенны о плоским экраном может оказаться недостаточным. Увеличить КУ, как уже говорилось, можно построением антенной решетки, например, из двух или четырех з-антенн с плоским экраном. Есть, однако, другой путь увеличения КУ - усложнение формы рефлектора з-антенны. Приводим пример, каким должен быть рефлектор з-антенны, чтобы ее КУ соответствовал значению КУ антенной синфазной решетки, построенной из четырех з-антенн. Этот путь наиболее простой и доступный в любительской практике, чем построение антенной решетки.

На рисунках антенны размеры всех ее элементов указаны применительно к приему телепрограмм по 21-39 каналам.

Активное полотно антенны, показанной на рис. 4, выполнено из плоских металлических пластин толщиной 1...2 мм, наложенных друг на друга “внахлест” и скрепленных винтами с гайками, В точках соприкосновения пластин должен быть надежный электрический контакт. Конструктивно активное полотно антенны имеет осевую симметрию, что позволяет прочно закрепить его на плоском экране. Для этого используют стойки-опоры, располагая их в вершинах П-П и У-У квадрата, образуемого пластинами полотна антенны. Точки П-П имеют “нулевой” потенциал по отношению к “земле”, поэтому стойки в этих точках могут быть из любого материала, в том числе металлическими. Точки У-У имеют некоторый потенциал по отношению к “земле”, поэтому стойки в этих точках должны быть только из диэлектрика (например, из оргстекла). Кабель (фидер) к точкам а-б питания прокладывают по металлической опоре к одной (нижней) точке П и далее по сторонам полотна антенны (см. рис. 4). Особое внимание следует обратить на ориентацию вектора Е, характеризующего поляризационные свойства антенны. Направление вектора Е совпадает с направлением, соединяющим "точки а-б питания антенны. Зазор между точками а-б должен быть около 15 мм без зазубрин и прочих следов небрежной обработки пластин.

Основой плоского экрана-рефлектора служит металлическая -крестовина, на которой, как на каркасе, размещают активное полотно антенны и проводники экрана. За крестовину антенну в сборе надежно прикрепляют к мачте с таким расчетом, чтобы поднятая она была выше местных мешающих предметов (рис. 6).

Рис. 6 Правильная ориентировка на телецентр .

При изготовлении рефлектора типа “усеченный рупор” все стороны плоского рефлектора удлиняют створками и загибают их так, чтобы образовать фигуру по типу “полуразвалившейся” коробки, у которой дно - плоский экран, а стенки - створки. На рис. 7 такой объемный рефлектор показан в трех проекциях со всеми размерами. Сделать его можно из металлических трубок, пластин, проката различного профиля. В точках пересечения металлические стержни должны быть сварены или спаяны. На том же рис. 7 показано и место размещения активного полотна антенны с точками П-П, У-У. Полотно удалено от плоского рефлектора - доныщка усеченного рупора - на 128 мм. Стрелка символизирует ориентацию вектора Е. Почти все проекции стержней рефлектора на фронтальную плоскость параллельны вектору Е. Исключением являются лишь часть силовых стержней, образующих каркас рефлектора. Если рефлектор выполнен из трубок, диаметр трубок силовых стержней может быть 12...14 мм, а остальных - 4...5 мм.

Рис. 7 Конструкция з-антенны с объемным рефлектором.

КНД антенны с рефлектором типа “усеченный рупор” при заданных размерах соизмерим с КНД объемного ромба (1) и изменяется до диапазону частот в пределах 40...65. Это означает, что на верхних частотах рабочего диапазона антенны половина угла раскрыва ее диаграммы направленности составляет около 17°.

Форма диаграммы направленности антенны, показанной на рис. 7, примерно одинакова для обеих плоскостей поляризации. При установке антенны на местности ее ориентируют на телецентр. Конструкция антенны осесимметрична по отношению к направлению на телецентр что может, стать источником поляризационной ошибки при ее установке на мачту. Здесь надо учитывать, какую поляризацию имеют сигналы, приходящие от телецентра. При их горизонтальной поляризации точки питания а-б антенны должны быть расположены в горизонтальной плоскости, а при вертикальной поляризации - в вертикальной плоскости.

Литература
1. Харченко К., Канаев К. Объемная ромбическая антенна - Радио, 1979, № 11, с. 35-36.

К. Харченко , ВРЛ 94 .