- Назначение и устройство антенны Харченко
- Как подключить штекер
- Калькулятор антенны Харченко
- Проводим расчёты
- Калькулятор
- Харченко для 3G и 4G связи
- Необходимые материалы и инструменты
- Антенна Харченко для приема DVB-T2
- Расчет
- Сборка
- Рефлектор
- Подключение
- Изготовление рефлектора
- Подключение
- Принцип работы антенны для цифрового телевидения
- Эволюция
- Дециметровый вариант
- Исполнение в стандарте DVB-T2
- Повышение качества WiFi и Bluetooth
- Как сделать антенну: пошаговая инструкция
- Как рассчитать размеры антенны Харченко с отражателем для цифрового телевидения
- Улучшение скорости интернет-соединения антенной Харченко
- Расчет
- Сборка
- Подключение
- Изготовление биквадратной ТВ антенны с рефлектором
- Для сотового телефона
- Делаем биквадратную антенну в домашних условиях
- Необходимые материалы и инструменты
- Ручной расчет
- Калькулятор антенны Харченко
- Сборка
- Настройка
- Для модемов 3G и 4G
Назначение и устройство антенны Харченко
Такой ресивер универсален и одинаково эффективен для вещания и Интернета. Но если для последнего качество влияет только на скорость приема и передачи данных, то для цифрового телевидения важна точность, ведь от нее зависит качество изображения.
Внешне это зигзагообразная антенна с рефлектором – сплошным или решетчатым экраном (рамкой) из токопроводящего материала. Чтобы собрать его своими руками, необходимо соблюсти геометрические характеристики и выбрать конкретный материал.
Изначально он создавался для получения Интернета, где конечные параметры были лишь вопросом скорости. С появлением цифрового телевидения ряд телемастеров отмечают его неэффективность. Однако это ошибка, выражающаяся в скептическом отношении к свойствам.
Как подключить штекер
- Ножом снимите 1 см внешней изоляции.
- Ослабьте оплетку и отогните экран назад.
- На 7-8 мм снимите изоляцию, закрывающую жилу.
- Начните обматывать разъем F руками. Вкручивать необходимо до тех пор, пока экран полностью не окажется под разъемом. Сердечник должен слегка выступать из соединительного отверстия. Если она торчит слишком сильно, укоротите нить кусачками или ножницами. Если винт затянут, зажмите разъем плоскогубцами.
- Вкрутите адаптер в резьбу разъема. Антенну можно подключить к телевизору.
Если телевизор повесить на обычный фиксированный кронштейн, расстояние между шкафом и стеной будет минимальным. Практически всегда из-за этого возникают трудности с вставлением вилки в розетку телевизора. Поэтому лучше использовать угловой (V-образный) антенный переходник вместо прямого.
Калькулятор антенны Харченко
Ниже приведен калькулятор, позволяющий быстро получить каждый размер дизайна. Введите значение средней частоты в поле «Частота МГц» и нажмите «Рассчитать» в самом низу. Калькулятор сразу выдаст окончательные размеры устройства.
|
«Длина H» и «Длина B» — это размеры отражателя, предназначенного для усиления сигнала в конструкции путем отражения его от металлической поверхности.
Проводим расчёты
Для изготовления антенны Харченко необходимо выполнить точный расчет с помощью калькулятора или формул. Используя эту технологию, можно рассчитать установку антенны даже при слабом сигнале – около 500 МГц.
Для начала вам необходимо узнать частоту двух пакетов телевещания DVB-T2 в вашем регионе. Его можно найти на веб-сайте интерактивных карт CETV. Там нужно найти ближайшую телебашню, а также доступное вещание (пакеты одного или двух каналов) и какие частоты для этого используются.
После выяснения значений частот пакетов вычисляют длину сторон квадрата проектируемого антенного приемника.
Чертеж и схема антенны составляется исходя из частоты передачи сигнала. Герц (Гц) используется для его измерения и обозначается буквой F.
В качестве примера можно использовать частоты телевещания первого и второго пакета в городе Москве – 546 и 498 мегагерц (МГц). Поэтому следует использовать двухдиапазонную антенну.
Калькулятор
Расчет ведется по формуле: скорость света/частота, то есть: C/F = 300/546 = 0,55 м = 550 мм. Соответственно для второго мультиплекса: 300/498=0,6=600 мм.
Размеры длины волны составляют соответственно 5, 5 и 6 дм. Для их приема необходима ДМВ-антенна, называемая дециметровой антенной. После этого очень легко вычислить ширину волны по горизонтали, проецируемой на приемник. Это половина длины, 275 и 300 мм для первой и второй упаковки соответственно.
Чтобы обеспечить прием качественного цифрового сигнала, каждый фронт биквадрата должен быть в диаметре вдвое меньше ширины волны. Для производства лучше использовать алюминиевую жилу или медную трубу. В идеале лучше использовать медную проволоку (3-5 мм) – она имеет устойчивую геометрию и хорошо гнется.
Расчет антенны Харченко для цифрового ТВ: калькулятор и способы создания:
Харченко для 3G и 4G связи
Модемы мобильного Интернета имеют небольшую встроенную антенну, не обладающую большой мощностью. Прием Интернета можно улучшить, подключив внешнюю антенну. Биквадрат можно создать только для улучшения приема 3G или 4G.
Делается одинаково, только в других размерах. Поэтому вам необходимо узнать частоту передачи мобильных операторов. Значение каждого оператора немного отличается. Но общие ограничения одинаковы для всех.
Крайние частоты – 1,9-2,1 ГГц. Если подставить значения в формулу, длина волны составит 14-16 см. И сторона антенны 3,5 и 4 см.
Отражающий элемент выполнен аналогично, но отходит от антенны на 21 мм. Мобильная антенна подключается к модему с помощью стандартного разъема для наушников – миниджек 3,5 мм.
Не все модемы имеют разъем для дополнительной антенны. В этом случае вам необходимо разобрать модем и подключиться к Анне Харченко.
Необходимые материалы и инструменты
Телевизионная антенна Харченко для DVB T2 своими руками достаточно экономична. Для сборки конструкции потребуются такие детали, как:
- Проволока;
- Коаксиальный кабель;
- Деревянный рельс.
Из инструментов: плоскогубцы, молоток, острый нож. Если вы планируете прикрепить антенный блок к стене или другой поверхности, для его крепления вам, скорее всего, понадобится дрель.
Антенна Харченко для приема DVB-T2
Сегодня существует несколько модифицированных вариантов антенны для цифрового телевидения, которые представлены приемником круглой, треугольной, «бабочки» и других форм. Но наиболее стабильной и качественной остаётся именно биквадратная версия (двойной квадрат), сборка которой и будет рассмотрена.
Расчет
Перед производством необходимо оценить исходные характеристики и рассчитать антенну Харченко. Чертежи и его схема составлены исходя из одной величины – частоты, на которой идет сигнал. Она измеряется в Герцах (Гц) и обозначается буквой F. Она напрямую влияет на длину электромагнитного излучения (ƛ), которая рассчитывается по формуле 300/F.
В качестве примера взяты частоты вещания первого и второго мультиплекса в Москве – 546 и 498 МГц (мегагерц). Поэтому необходима двухдиапазонная антенна.
Подставив оба значения в формулу, находится длина волны излучения сигнала:
- ƛ1 = 300/546 = 0,55 м = 550 мм;
- ƛ2 = 300/498 = 0,60 м = 600 мм.
В результате получается длина волны 5,5 и 6,0 дм, для приема нужны антенны ДМВ диапазона, который называется дециметровым. Теперь легко вычислить ширину волны, которая проецируется на приемник. Она равна ½ длины и составляет 275 и 300 мм для первого и второго мультиплекса.
Для приема высококачественного цифрового сигнала размер каждого ребра биквадрата должен точно соответствовать половине проецируемой выше длины волны (или половине ее длины). Материалом может быть алюминиевый сердечник или медная трубка. Идеальным вариантом будет медная проволока 3 – 5 мм. Он имеет стабильную геометрию и хорошо гнется.
Сборка
Ствольная коробка выполнена из двух независимых заготовок. Каждый из них будет представлять собой форму правильного ромба со сторонами 137,5 и 150 мм. Поскольку у этой фигуры все стороны равны, на зазоре будут короткие стороны. Чтобы упростить процесс, нужно отрезать проволоку длиной 2х137,5+2х150=575 мм и от краев отмерить 150 мм, а также поставить отметку посередине. Отмеченные точки являются точками перегиба. В результате должны получиться два одинаковых ромба со смежными укороченными сторонами на разрыве.
На следующем этапе изготовления антенны для цифрового ТВ своими руками необходимо соединить обе ромбовидные заготовки в единую конструкцию. Для этого их необходимо расположить отверстиями друг к другу и приварить симметричные концы. Если нет сварочного аппарата, можно использовать холодную пайку или надежный крепеж. В последнем случае детали необходимо соединить токопроводящим элементом!
Важно! Готовая самодельная конструкция должна иметь плоский план. Для его соблюдения рекомендуется фиксировать заготовки перед пайкой или скреплением.
Рефлектор
Приемник готов и осталось выбрать отражатель. Им может служить любой металлический лист или граненый массив (например, медный экран).
Его необходимо выбирать при двух условиях:
- расстояние между отражателем и приемником ƛmax/7;
- площадь активной (проводящей) поверхности рефлектора на 20% больше площади биквадрата антенны;
- приемник должен «лежать» внутри плоскости рефлектора.
Сначала необходимо рассчитать площадь ресивера, включающего в себя два «квадрата», следовательно, она составит 2х (150х150) мм = 45 000 мм2. Чтобы было проще выбрать отражатель, лучше перевести значение в сантиметры – 45 000/100 = 450 см2. В результате площадь отражателя должна быть более 450х1,2=540 см2. Например, это может быть лист размером 20х27 см.
Важно! Учитывая, что из-за «пробелов» фактическая площадь биквадрата меньше расчетной, за первую принимается последняя. Во-первых, фактическую площадь поверхности невозможно вычислить. Во-вторых, этот подход гарантирует, что площадь отражателя всегда будет >120% площади приемника.
Теперь нужно вычислить расстояние между отражателем и приемником – L = ƛmax / 7 = 600/7 = 85,714 мм = 8,5714 см. Округленное значение принимается как практическое. Важно, чтобы погрешность между результатом и выбранным значением не превышала толщину проводника. При использовании провода диаметром 3 мм между приемником и рефлектором расстояние в этом случае может составлять 8,3-8,8 см.
Подключение
К готовой антенне Харченко для цифрового ТВ припаивается один конец кабеля сопротивлением 50 – 75 Ом, а к другому подключается вилка. Как подключить кабель к антенне? Это вопрос надежности – лучше использовать верхнюю основу, а нижнюю использовать в качестве крепления.
Изготовление рефлектора
Рефлектор представляет собой экран, расположенный за основной рамкой антенны. Для производства подойдет металлическая пластина или стеклотекстолит, используемый для печатных плат. Можно взять сетку, состоящую из металлических прутьев. А можно сделать экран самому из толстой фольги, наклеенной на прочную основу нужного размера.
В данном примере экран выполнен со стороны корпуса ПК.
К расположению отражателя предъявляются следующие требования:
- расстояние между ним и приемником составляет ровно 1/7 длины принимаемой волны (на калькуляторе это значение D). Создать диэлектрические прокладки для сборки единой конструкции;
- площадь активной (проводящей) поверхности рефлектора на 20% больше площади ТВ-антенны;
- приемник должен «лежать» внутри плоскости рефлектора.
В этом примере проставки сделаны из старых маркеров, скрепленных пластиковой лентой.
Рекомендуем полную пошаговую видеоинструкцию изготовления биквадрата с экраном:
Подключение
Один конец кабеля сопротивлением 50-75 Ом припаивается к готовой антенне, другой – к вилке. Кабель лучше подключить к верхней части основания, а нижнюю использовать в качестве крепежа.
Качество изображения и звука цифрового телевещания не будет зависеть от дальности передачи, в отличие от аналогового вещания. При правильном изготовлении антенны передача сигнала на приемник будет происходить в нормальном качестве и никаких сложностей возникнуть не должно.
Однако в случае возникновения ошибки сигнал полностью пропадет (пропадет звук и изображение). В отличие от аналогового телевидения, качество цифрового изображения одинаково для всех каналов, и разницы быть не может.
Принцип работы антенны для цифрового телевидения
После появления радиосвязи актуальность использования антенного устройства возросла. Уже с 60-х годов ХХ века, на тот момент, известный инженер Харченко мог похвастаться конструкцией из 2-х ромбов. Такое устройство позволило ему ловить воздух в США.
Это двойной квадрат из толстой медной проволоки. Квадраты соединяются между собой открытыми углами, в этом месте подключается кабель от телевизора. Для повышения направленности сзади установлена сетка из материала, способного проводить электричество.
Периметр квадратов равен длине волны, на которую настроен прием. Примерно 12 мм должен быть диаметр провода для трансляции от 1 до 5 телеканалов. Конструкция оказывается далеко не компактной, если речь идет о креплении для радиосвязи и телевидения метрового диапазона до 12 каналов.
Для облегчения устройства была использована прокладка с 3-мя проводами меньшего сечения. Несмотря на это, размеры и вес оставались впечатляющими.
Рассматриваемая антенна получила новое распространение с появлением вещания в диапазоне УВЧ. Большинству людей знакомы ромбы, треугольники и другие самоделки в виде антенных блоков для приема сигнала дециметровой волны. Такая схема антенны забавно смотрелась на балконах, окнах как в частных домах, так и в многоэтажных домах.
В начале 2000-х годов американский профессор Тревор Маршалл предложил использовать эту конструкцию в сетях Bluetooth и Wi-Fi.
Биквадратная антенна – это тоже антенный узел советского инженера. Этот вариант создается по тем же принципам, что и обычный биквадрат. Отличительной особенностью является то, что по углам квадратов вместо углов расположено несколько квадратов.
Что касается размеров этих квадратов, то они идентичны обычным. Это позволяет избежать дальнейших вычислений. Достаточно воспользоваться расчетом стандартного биквадрата.
Помните, что провода в местах их пересечения требуют изоляции друг от друга.
Эволюция
Антенна, изобретенная Харченко, представляет собой двойной квадрат из толстой медной проволоки. Квадраты соединяются открытыми углами, и в этом месте к ним подсоединяется телевизионный кабель. Для улучшения направленности сзади установлена сетка из токопроводящего материала. Периметр каждого квадрата равен длине волны, на которую настроен приёмник. Диаметр кабеля для 1-5 телеканалов должен составлять примерно 12 см. Из-за этого для радиосвязи и телевидения метрового диапазона (1-12 каналов) он оказывается весьма громоздким.
Для облегчения конструкции была использована прокладка с тремя проводами меньшего сечения, но все равно она имела большой вес и габариты. Зигзагообразная антенна, изготовленная Харченко, получила новую жизнь с появлением радиовещания в серии ДМВ. Ромбики, круги, треугольники и другие самодельные фигурки все помнят как телевизионные антенны для приема дециметровых волн, которые многие вешали на балконах и на окнах. Они были одной из особенностей того времени.
Дециметровый вариант
Особенностью конструкции антенны Харченко является фиксированное соотношение периметра каждого из двух ее квадратов и длины принимаемых волн (они должны быть равны). Для достижения желаемой напряженности наведенного поля также важно выбрать правильный диаметр контурного провода. Поскольку ранее вещание было ориентировано на метровый диапазон, провод диаметром ок. Для приема такого сигнала необходимо 12 см.
В этом случае зигзагообразная антенна оказалась слишком громоздкой и неудобной в использовании, а размеры не позволяли использовать ее в домашних условиях. Зигзагообразные антенны Харченко пережили свое второе рождение в момент эфирного вещания в дециметровых диапазонах. Зигзагообразная антенна, предназначенная для приема сигнала ДМВ, должна иметь фиксированные размеры, о которых речь пойдет в следующих параграфах.
Волновое сопротивление, на которое рассчитываются такие самодельные конструкции, обычно составляет порядка 50 Ом. Однако этот показатель хорошо согласуется с типовой коаксиальной линией с соответствующим параметром, равным 50 (75) Ом. Для расширения полосы пропускания ТВ-сигнала такую антенну изготавливали не из простого провода, а из плоской медной или алюминиевой шины, отдельные части которой соединялись в биквадрат с помощью заранее подобранных алюминиевых заклепок.
В месте соединения медных полосок дополнительно припаяна ДМВ антенна; при этом за длину принималось расстояние между заклепками. В тех случаях, когда для уверенного приема необходимо было использовать штатный антенный усилитель, разработчики опускали второй квадрат (для уверенного приема хватало и одного).
Дециметровый вариант антенны.
Исполнение в стандарте DVB-T2
Цифровое вещание, обозначаемое стандартом «dvb t2», осуществляется, как известно, на частотах дециметрового диапазона, соответствующих телеканалам с 21 по 69, в формате «мультиплекс». Во многих городах России местные телеканалы постепенно переходят на формат телевещания dvb, что вызывает определенный интерес к обеспечению надежного приема.
[stextbox id=’info’]В связи с этим пользователь должен знать, что самодельная конструкция для т2 должна иметь те же размеры, что и классическая антенна для цифрового ДМВ-вещания. Современные телевизионные приемники, в состав которых входит антенна для цифрового сигнала, могут ослабить его при близости передающей станции. [/ текстовое окно]
В особых ситуациях, когда передатчик серии т2 находится очень близко, используя старую конструкцию рамки, нужно либо убрать второй квадрат (или экран), либо выбрать менее чувствительный усилитель.
В качестве вариантов изготовления конструкций ДЦВ можно выбрать следующие решения:
- Сделать совершенно новый приемный блок для т2 своими руками;
- Попробуйте собрать комбинированную антенну, содержащую элемент в виде круга из проволоки длиной 55,5 см (см изображение ниже);
- С его помощью можно будет принимать все известные форматы (в том числе мобильную связь 3g).
В случае, если необходимо создать конструкцию для приема сигналов Интернета, в том числе Bluetooth, WiFi (3g, 4g) или каналов мобильной связи, работающих на ультракоротких волнах, размеры такой антенны будут достаточно миниатюрными.
Воздушная Харченко с двух кругов.
Размеры антенны для 3g из-за высокой частоты будут ограничены длиной в 10 сантиметров, а все возможные варианты самоделки можно будет собрать по одному и тому же чертежу. Существенные различия относительно разных вариантов миниатюрной антенны (для Bluetooth или для мобильного телефона) проявятся только в размерах самой приемной конструкции. Порядок расчета в этом случае задается методом использования конкретного сетевого ресурса (эти методы широко представлены в сети как для t2, так и для других форматов ТВ-сигнала).
Повышение качества WiFi и Bluetooth
Известно, что сигнал WiFi передается, как и другие виды наземной связи, по радиоканалу, что позволяет использовать конструкцию антенны для улучшения приема роутера или подобных устройств. По мнению ряда умельцев среди разработчиков 3g-антенн, усиление на частотах WiFi можно увеличить до 31 дБ, если в рассмотренной выше конструкции в качестве экрана взять параболическую антенну.
Такой экран можно сделать из жести, согнутой определенным образом. При изготовлении рефлектора для 3g или WiFi кривизна поверхности обычно подбирается экспериментальным путем. Для этого на приемопередатчике (например, роутере) должна быть установлена программа, способная фиксировать уровень поступающего на устройство сигнала. С помощью такой программы можно будет, изменяя кривизну поверхности самодельного экрана, отслеживать все изменения коэффициента усиления (в реальном времени).
Антенна Харченко для разных типов сигналов.
Как сделать антенну: пошаговая инструкция
- На проволоке маркером или легкими насечками ножом сделайте отметки от начала до конца на расстоянии 15 см друг от друга.
- Зажав проводник в тиски или плоскогубцами, согните провод под углом 90°. Четвертый изгиб необходимо сделать в обратную сторону, чтобы квадрат не перекрывал первый. Итак, мы получаем два ромба.
- Свободные концы не должны касаться другого внутреннего угла.
- Тщательно зачистите внешние концы проволоки наждачной бумагой или напильником.
- Пропаиваем концы кислотой и припоем. Концы можно предварительно продеть проволокой, чтобы было легче паять.
- Зачистите антенный кабель прибл. 20 мм. Снимите верхнюю оболочку до этой длины. И снимаем внутреннюю изоляцию примерно на 5 мм.
- Припаяйте экранный слой к кабелю в одном углу. Прикрепите медную жилу кабеля к другой при помощи пайки.
- Вы можете прикрепить кабель к одной или обеим сторонам блока Харченко. Используйте изоленту или другой клейкий материал. Но лучше кабель прижать пластиковой лентой. Изоляционная лента под воздействием влаги со временем начнет отслаиваться.
- Последний шаг — защитить центральную точку антенны. Заполните центр эпоксидной смолой или горячим клеем. Обязательно проверьте, чтобы внутренние углы не закрывались.
Останется только надеть антенный штекер на кабель и попробовать настроить цифровое ТВ на приставке Т2 или телевизоре.
Как рассчитать размеры антенны Харченко с отражателем для цифрового телевидения
Расчет параметров антенны не представляет сложности:
- размер края квадрата составляет 1/4 длины волны;
- зазор в центре «восьмерки» выбран равным 0,02 длины волны;
- размеры рефлектора на 20% больше антенны;
- расстояние между отражателем и пластиной антенны составляет 1/8 длины волны;
- диаметр проводника для указанного диапазона 2-5 мм;
- расстояние между линиями отражателя выбирают равным 1/10 минимальной длины волны площади.
Что касается рефлектора, то речь идет о минимальных размерах, реальные размеры рефлектора могут быть заметно больше. Для уменьшения силы ветра и веса его изготавливают из проволоки.
Для определения габаритов изделия привожу таблицу параметров антенны с рефлектором на несколько частот. Мне кажется, визуальная информация удобнее калькулятора.
Таблица параметров телевизионной антенны Харченко с рефлектором | ||||||||
Частота, МГц | 470 | 522 | 536 | 546 | 560 | 578 | 655 | 706 |
Длина волны, м | 0,64 | 0,57 | 0,56 | 0,55 | 0,54 | 0,52 | 0,46 | 0,43 |
Сторона квадрата L, мм | 155 | 140 | 136 | 133 | 130 | 126 | 111 | 103 |
Расстояние до отражателя D, мм | 80 | 72 | 70 | 68 | 67 | 65 | 57 | 53 |
Столбец А и т д | 12 | 12 | одиннадцать | 10 | 10 | 9 | 9 | 9 |
Ширина светоотражателя B, мм | 255 | 230 | 224 | 220 | 214 | 208 | 183 | 170 |
Высота отражателя H, мм | 510 | 460 | 448 | 440 | 430 | 415 | 366 | 340 |
Улучшение скорости интернет-соединения антенной Харченко
Сегодня цифровое телевидение идет рука об руку с интернет-технологиями. Среди любителей телевидения есть зрители, предпочитающие смотреть с экрана компьютера через Интернет. Но для этого нужна высокая скорость, поскольку при интернет-вещании цифровой сигнал не кодируется, а информация передается в большом объеме.
Данный вопрос актуален только для владельцев 3G модемов, которые будут рассмотрены:
- Владельцы 4G-модемов при крайне слабом соединении обмениваются информацией со скоростью 5+ Мбит/с, что только удлинит ожидание загрузки игры или фильма.
- Техническая скорость 3G-модема (3-6 Мбит/с) является пределом для использования современных функций Интернета. При слабо принимаемом сигнале скорость в сети 3G составляет не более 1 Мбит/с, где уже невозможно смотреть прямую трансляцию в качестве Full-HD или играть в онлайн-игры с хорошей графикой.
Антенна Харченко своими руками поможет увеличить скорость соединения при удалении компьютера от телевышки и решить проблему описанных выше недостатков. Модем не обязательно должен быть абсолютно точным при установке, и ошибка лишь немного ухудшит скорость.
Расчет
3g модемы работают на частоте 1,9 – 2,1 ГГц, с учетом этого необходимо будет сделать универсальный приемник. Принцип расчета сторон биквадратов тот же, что и для просмотра цифрового телевидения, вместо частот мультиплекса используются минимальное и максимальное значения диапазона частот.
В каких модемах работают:
- ƛmin = 300/2100 = 0,143 м = 143 мм;
- ƛmax = 300/1900 = 0,158 м = 158 мм.
Выше сообщалось, что длина стороны биквадрата (зигзага) равна половине ширины волны, проецируемой на приемник поперек, или ¼ длины.
Результат:
- 143/4 = 35,75 мм для укороченных на зазор сторон;
- 158/4 = 39,5 мм для двух других сторон.
Сборка
Ресивер собран по той же схеме, что и для цифрового телевидения. Если у вас нет паяльника, можно использовать крепеж. Концы обеих заготовок соединены токопроводящим элементом. Проект 3G-модема готов.
Осталось сделать рефлектор, для которого действуют те же правила, что и для изготовления антенны, улавливающей сигнал DVB-T2. Расстояние между отражателем и приёмником составит L=158/7=22,57 мм или 2,5 см. Учитывая небольшое расстояние, не следует полагаться на допустимую погрешность, создаваемую толщиной проводника. Это рекомендуемое расстояние между ним и отражателем. К готовой антенне в любой момент на приемнике припаивается кабель сопротивлением 50 – 65 Ом.
Подключение
За редким исключением, 3G-модемы не имеют разъема и использовать для них внешние антенны невозможно. Если да, подключите вилку к кабелю, и все готово. При его отсутствии необходимо разобрать модем. К одному из разъемов, подключенных к USB-входу, припаяна жила кабеля, а провод от рефлектора припаян к земле (вне входа).
Читайте также: Как сделать стартовой страницей Яндекс на Андроид телефоне
Изготовление биквадратной ТВ антенны с рефлектором
Домашняя антенна может быть изготовлена из самых разных токопроводящих материалов, при этом необходимо обеспечить гарантированный и длительный электрический контакт между элементами. В следующем примере в качестве вибратора используется медная проволока диаметром 2–3 мм, а в качестве отражателя — стальная сетка. Дома можно использовать гриль, решетку для холодильника или решетку торгового оборудования в качестве рефлектора.
Конечно нужен телевизионный кабель, причем с медной оплеткой, которую можно припаять к антенне. Для монтажа необходимо подготовить полиэтиленовую ленту или обычную изоленту. Без ТВ-вилки тоже не обойтись. Кроме того, при сборке конструкции вам понадобятся:
- отрезок водопроводной трубы ПВХ диаметром 20 мм и длиной 200 мм для крепления вибратора к сетке;
- пара стальных пластин размерами примерно 0,5х20х100 мм для крепления к сетке кусков пластиковой трубы;
- дюбель-набивка для штукатурки, 2 шт, которые мы упакуем в пластиковые стеллажи;
- саморезы для крепления дюбелей в трубах – 2 шт;
- саморезы для соединения досок со стойками;
- аэрозольный баллончик для окраски изделия.
Минимальный набор инструментов:
- паяльник мощностью не менее 40 Вт;
- припой с канифолью;
- плоскогубцы;
- отвертка;
- кусачки;
- выдвижной нож;
- отвертка и дрель для подготовки отверстий под саморезы;
- горячий клеевой пистолет.
При наличии вышеперечисленного действуем поэтапно. Отрезаем кусок провода длиной 1 м и зачищаем его для изоляции. При необходимости отрегулируйте его молотком.
Делаем антенну на 600 МГц, значит, нам нужно согнуть квадраты со стороной 125 мм. Используйте тиски, чтобы получить ровные углы. Формируем «восьмерку» таким образом, чтобы между углами посередине получилось расстояние 10 мм.
Точки подключения кабеля должны быть пропаяны. Зачищаем конец кабеля и скручиваем косичку в косичку. Припаиваем скрутку экрана к одному углу, а центральную жилу кабеля к противоположному. Одновременно припаяйте концы медного провода. Обрабатываем место соединения термоклеем, сохраняя между углами провода зазор 10 мм.
Прикрепляем трос к бокам нижнего квадрата с помощью пластиковой ленты. Можно использовать изоленту. Антенна-вибратор готова.
Примеряем «восьмерки» для сетки. Последний, очевидно, должен быть больше вибратора. В тех точках сетки, где будут верхний и нижний углы проволочной фигуры, размещаем две металлические пластины. Закрепляем их, загибая края полосок над решетчатой проволокой.
Теперь вырезаем две пластиковые трубки длиной 80 мм для крепления вибратора к отражателю. На расстоянии 10 мм от края труб сверлим в них отверстия, в которые забиваем шурупы.Последние необходимы для фиксации дюбелей в патрубках.
Выступающие части саморезов удаляем кусачками. В подготовленные места для обеих труб упаковываем дюбели.
Чтобы прикрепить опоры к плитам, в последних сверлим отверстия под саморезы. Затем прикрепляем обе стойки к сетке саморезами. Делаем метки на соплах на расстоянии 70 мм от отражателя.
Прикладываем к опорам проволочный вибратор, последовательно нагреваем проволоку паяльником в верхнем и нижнем углах «восьмерки», чтобы пластик расплавился. Вдавливаем проволоку в трубы ранее сделанных отметок.
Для дополнительной фиксации обрабатываем стыки горячим клеем. Прокладываем кабель вдоль нижней стойки и закрепляем его полиэтиленовой лентой.
Если антенну предполагается разместить на открытом воздухе, ее необходимо покрасить. Комнатная антенна в этом случае будет выглядеть явно лучше.
Теперь вы можете установить вилку телевизора на другой конец кабеля. Разъем можно припаять, но проще подключиться к разъему FF, который монтируется без пайки.
Наружная антенна должна быть установлена на мачте. Его удобно фиксировать, например, металлическими хомутами для трубы. Можешь попробовать!
Подключаем антенну к телевизору и включаем его. С помощью пульта дистанционного управления установите на телевизоре режим информации о каналах (см изображение выше). Теперь ищем такое положение и направление для антенны, где она дает максимальный сигнал. Не следует манипулировать антенной слишком быстро, так как реакция может занять несколько секунд. При необходимости проверяем работу самодельного устройства на других каналах. Наслаждайтесь просмотром!
Для сотового телефона
Обычные GSM-телефоны основаны на приеме радиосигнала ультракоротких волн (УКВ) частотой 900 или 1800 МГц. Чем выше это значение (меньше длина волны), тем дальше он распространяется, но тем хуже обходит препятствия. То есть в бетонных джунглях GSM лучше работает на частоте 900 МГц, а за городом, в сельской местности — 1800 МГц.
В современном телефоне уже нет возможности свободно подключить внешнюю антенну. Но внутри каждого из них есть встроенный, причем разъем универсальный. Поэтому в местности, где нет мобильной связи, можно найти старый телефон с возможностью подключения антенны или разобрать новый и подключить к нему внешний.
Как мы уже выяснили, нас интересует «дальняя» GSM-связь на частотах 900 МГц.
Длина волны для GSM составляет: 300/900 МГц = 333 мм, а размер ромба 83,5 х 80 мм.
Делаем биквадратную антенну в домашних условиях
Самодельная антенна собирается за 30-40 минут. Кроме того, элементы конструкции изготавливаются из самых распространенных материалов, которые, скорее всего, уже есть у вас дома или в гараже.
Необходимые материалы и инструменты
Основные материалы:
- медный провод сечением 1,5–5 миллиметров, длиной около метра;
- обычный антенный провод (коаксиальный), 3-5 метров;
- паяльник, припой и канифоль соответственно;
- вилка для телевизора;
- напильник или наждачная бумага для удаления проволоки;
- рулетка или линейка;
- маркер или маркер.
Дополнительные материалы, которые могут вам понадобиться:
- основа для антенны (например, деревянная рейка);
- клей;
- изолента.
Ручной расчет
Размеры антенны Харченко напрямую зависят от диапазона принимаемых частот.
Расчет для эфирного телевидения состоит из определения длины волны и передачи значений в составную единицу. Цифровые телеканалы транслируются в стандарте DVB-T2 на радиочастотах от 400 до 800 МГц и различаются в зависимости от региона.
Точную зону мультиплексного вещания вы узнаете из инструкции по определению частот цифрового ТВ.
Пример:
В Москве первый мультиплекс вещает на частоте 546 МГц (ТВК 30), второй — на 498 МГц (ТВК 24). Я хочу получить обе посылки, поэтому возьму среднее:
(546 + 498)/2 = 522 МГц.
- Рассчитываем длину волны по формуле:
λ = c/F, где:
λ — длина волны;
с – скорость света (3×108 м/с);
F — частота. - Замените значения:
λ = 300/522 ≈ 0,5747 м = 57,47 см.
Вы можете использовать полученное значение, но для практического использования оно может оказаться слишком большим. 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.
Как только вы узнаете длину волны, рассчитывается размер кадра. На примере значения 575 мм получаем следующее:
- длина внешней стороны ромба: 575/4 = 143,75 мм;
- общая длина шнура 1150 мм.
Калькулятор антенны Харченко
Можно сделать проще: рассчитайте все параметры с помощью онлайн-калькулятора. Алгоритм работы аналогичен представленному выше, действие всех формул автоматизировано. На выходе получится готовый чертеж с размерами «двойного квадрата».
Калькулятор не помещается в окно до конца, поэтому прокручивайте синее окно вверх-вниз, вправо-влево, чтобы заполнить все поля.
Сборка
- Возьмите провод. Для антенны подойдет только медь (надежно припаять алюминий или другой металл не получится, а чистота принимаемого сигнала будет зависеть от качества подключения к контактам).
- С помощью линейки и маркера отметьте 8 одинаковых отрезков, длину которых (L1) вы рассчитали на калькуляторе.
- На чистом листе бумаги нарисуйте шаблон будущей рамки телевизионной антенны и соблюсти рассчитанные размеры.
- Согните проволоку по меткам, ориентируясь на шаблон. У вас должна получиться прямая восьмерка с углами 90°.
- С помощью напильника или наждачной бумаги зачистите края проволоки и складки на краях, затем закрепите свободные концы тонкой медной проволокой.
- Спаяйте концы вместе.
- Возьмите антенный провод, зачистите его примерно на 2 см и припаяйте к рамке антенны: центральная жила на одном сгибе, экран на другом. Подсоедините радиочастотный штекер к другому концу кабеля.
- Изолируйте все места пайки. Можно использовать силиконовый герметик или простую изоленту.
Настройка
После установки включите телевизор и выполните поиск цифровых каналов. Если у вас есть префикс, автоматически начните его поиск. Анализируйте дальше:
- Прием сигнала хорошего качества.
Закрепить получившуюся рамку на любую поверхность можно с помощью клея или жидких гвоздей. Кабель также необходимо зафиксировать, чтобы не задевать слабое место пайки. - Качество принимаемого сигнала недостаточно хорошее.
Попробуйте переместить антенну: измените вертикальный и горизонтальный углы наклона. Если это не помогло, необходимо усилить принятый сигнал с помощью рефлектора.
Для модемов 3G и 4G
Использование биквадратной антенны не ограничивается приемом цифрового телевидения. Когда скорость мобильного интернета неудовлетворительна, также может помочь антенна Харченко.
Сначала, как и в случае с цифровым телевидением, необходимо узнать частоту передачи сигнала 3G или 4G (LTE). У каждого мобильного оператора она своя, но она 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 Гз = 3,5 сантиметра;
- для 2,1 Гз = 4 сантиметра.
Конструкция собрана так же, как и для цифрового ТВ.
Отражатель не будет мешать этой антенне. Расстояние между ним и приемником должно быть обеспечено равным 2,3 сантиметра. К готовой антенне припаивается кабель сопротивлением 50-65 Ом, а к другому концу припаивается штекер Jack 3,5 мм, который вставляется в антенный вход модема.