Антенны всеволновые, выносные,уличные. Самодельная телевизионная антенна: для DVB и аналогового сигнала — теория, типы, изготовление

Печать

Тема этой статьи навеяна поступившей в ремонт антенны Дельта Н311-01А (активная с усилителем). Устройство антенны таково, что если удалить вибраторы для приема метрового диапазона (что значительно уменьшит ее габариты), то ее можно использовать только в качестве антенны дециметрового диапазона.

Дельта Н311-01А это версия антенны Дельта 311-01 без усилителя. Всеволновая телевизионная антенна, с широкополосным усилителем, применяется в условиях неудовлетворительного приема в МВ и ДМВ – диапазонах. Осуществляет прием сигналов аналогового и цифрового телевещания, в диапазоне частот 48,5-890 Мгц и состоящую из дециметровой антенны и вибратора метрового диапазона. Антенна обладает равномерным усилением по всему частотному диапазону.

Устройство антенны достаточно простое и поэтому она вполне доступна для повторения. Основные элементы из которых состоит антенна это: дециметровая часть; вибратор МВ; плата согласования и усилитель сигнала. К сложным элементам можно отнести: плату согласования и усилитель, но можно обойтись и без них, поставив усилитель типа SWA.

Дециметровая часть, представляет собой логопериодическую антенну с 20 вибраторами.

Логопериодическая антенна (ЛПА) состоит из двух труб, расположенных одна над другой, к которым крепятся плечи вибраторов поочередно через один.

Подключение кабеля к ЛПА, производится без специального согласующего устройства следующим образом. Кабель с волновым сопротивлением 75 Ом вводится внутрь нижней трубы с одного конца и выходит у другого. Оплетка кабеля припаивается к концу нижней трубы, а центральная жила — концу верхней трубы.

В зависимости от длины волны принимаемого сигнала в структуре антенны возбуждаются несколько вибраторов, размеры которых наиболее близки к половине длины волны сигнала. На данной длине волны сигнала возбуждается только одна тройка вибраторов, а остальные являются расстроенными и не оказывают влияния на работу антенны. Усиление антенны несколько падает, зато полоса пропускания получается значительно шире.

Полезно знать, что чем ровнее поверхность проводников, из которых изготовлена антенна, тем выше ее качественные показатели (выше добротность).

Антенна МВ диапазона устроена крайне просто – это два вибратора длиной 110 см, крепящихся к защитному корпусу усилителя.

Плата согласования и усилитель спрятаны в герметичном корпусе.

Симметрирующее устройство служит для согласования антенн метрового и дециметрового диапазонов с усилителем.

Габариты

Для тех кто захочет сделать копию, привожу размеры антенны ДМВ и МВ.

Все размеры антенны даны в миллиметрах. Диаметр трубок 12 мм, диаметр вибраторов 4 мм, размер зазора между трубками 6 мм. В начале антенны трубки закреплены пластиком, в точке крепления к мачте трубки спаяны.

Усиление антенны можно еще несколько увеличить, если позади устройства для крепления антенны добавить рефлектор.

Антенны типа “Дельта” давно используются радиолюбителями. Ее удобно располагать в любых вариантах и вертикально при наличии достаточной высоты и когда нет места на крыше, но бывает, что и под углом в 45 градусов не удается разместить антенну. Поэтому предлагаются разные варианты выполнения антенны “Дельта” и ее размещение и крепление.

На рис1 классическое размещение антенны при достаточной высоте подвеса.

Вы не можете расположить антенну под углом к земле можно расположить ее горизонтально относительно поверхности земли рис2. Для согласования входного сопротивления антенны и питающего фидера, используется трансформатор, который изготовлен из кабеля RK 75 длиной-13,94м.

Если у вас имеется достаточно места, чтобы расположить “Дельту под углом в 45 градусов и получить максимальный выйгрыш от этой антенны то на рис3 приводится схема размещения антенны с указанием размеров. Согласование антенны с питающим кабелем RK 75 особых затруднений не вызывает. Настройка антенны сводится установкой на среднюю частоту диапазона за счет изменения периметра рамки “Дельты”, а настройка по КСВ за счет изменения угла наклона по отношению к земле.

При недостаточной высоте подвеса предлагается вариант с расположением антенны “Дельта” в горизонтальной и вертикальной плоскости на рис4, при этом излучение антенны будет направлено в сторону раскрытых плеч антенны.

При хорошем перепаде высот, если вы живете в 9 или 12 этажном доме, во дворе или рядом имеются 4 или 5 этажные дома, можно изготовить направленную антенну из 2-х антенн “Дельта”, ее схема приведена на рис5. Данная антенна обладает всеми свойствами направленной антенны и имеет усиление в сторону излучения до 8 dB. Антенна конструктивно располагается на растяжках разбитых изоляторами. Запитана коаксиальным кабелем RK 75.

При наличии рядом стоящих зданий одинаковой высотности можно изготовить антенну из 3-х антенн “Дельта” рис6. Усиление данной антенны до 9,5 dB запитывается также без всяких согласующих устройств так как входное сопротивление данной антенны 75 ом. Периметр “Дельты” – R = 85.8 метра, Z = 83.3 метра, D = 80.8 метра. Расстояние между R и Z = 25 метров, а между D и Z = 25 метров. Конструктивно антенна растянута растяжками из капронового троса диаметром 8 – 10 мм с талрепами.

Приведенная антенна рис7 из серии компромиссов: – малая высота подвеса антенны 11 метров и желание ее использовать в широкой полосе частот. Для согласования входного сопротивления антенны используется открытая линия сопротивлением в 300 ом, поэтому работать через такую антенну можно только через тюнер, это позволит вам не только правильно согласовать, но и появляется возможность использовать во много диапазонном варианте.

Для уверенного приема телевизионных программ обязательно необходима антенна. С момента начала телевизионного вещания постоянно разрабатывались различные типы приемных антенн. Благодаря накопленному опыту в теории приема радиосигналов, совершенствованию методики расчета антенн, в настоящее время широкое распространение получили несколько типов приемных устройств, которые различаются усилением, направленностью, частотным диапазоном.

Требования к антеннам

Все телевизионные антенны должны соответствовать определенным требованиям, которые, зачастую, противоречивы, но их несоблюдение ведет к тому, что антенна превращается в бесполезную конструкцию:

• частотный диапазон;
• диаграмма направленности;
• коэффициент усиления;
• габариты.

Самые проблемные параметры – это коэффициент усиления и направленность. В большинстве случаев повышение усиления сужает направленность. С одной стороны, это хорошо, так как исключается возможность приема мешающего сигнала с другого направления, отраженного сигнала или помехи. С другой стороны, узконаправленная антенна требует точной настройки на передающую станцию, и малейшее отклонение от заданного направления, например, при сильном ветре и высокой мачте, резко снижает качество приема.

Не менее важный параметр – частотный диапазон. Абсолютное большинство антенн обладает наибольшим усилением в пределах узкой полосы частот, соответствующей в конкретном случае одному телевизионному каналу. Расширение рабочего диапазона происходит за счет снижения усиления. А так как телевизионное вещание ведется в широком диапазоне частот, то конструирование универсальной антенны становится очень сложной задачей.

Диапазон частот телевизионного вещания разделяется на два поддиапазона:

• с 1-го по 6-й канал – метровый диапазон (49-250 МГц);
• с 21-го по 69-й канал – дециметровый диапазон (474-858 МГц).

Разница длин волн метрового и дециметрового диапазона привела к тому, что устройства для приема метровых и дециметровых программ имеют различные конструктивные особенности, в основном связанные с габаритами.

Цифровое телевидение работает в дециметровом диапазоне. Устойчивый прием дециметровых волн возможен только в прямой видимости от передающей антенны. На больших расстояниях требуется либо увеличивать высоту подъема антенны, либо увеличивать коэффициент усиления.

Сигналы метрового диапазона могут огибать поверхность земли, поэтому зона уверенного приема значительно больше.

Типы антенн

Наибольшее распространение получили антенны типа «Волновой канал». Они имеют узкую диаграмму направленности и высокий коэффициент усиления, которые напрямую связаны с количеством элементов и, соответственно, с длиной конструкции. Но, при увеличении длины увеличивается вес, и снижается механическая прочность конструкции. Также сужается частотный диапазон.

Менее габаритной является логопериодическая антенна. Она имеет несколько схожую конструкцию, но отличается иным принципом работы.

Оба типа антенн при изготовлении требуют соблюдения высокой точности, которая возрастает с увеличением количества элементов. Наибольшее распространение волновой канал и логопериодическая антенна получили для работы в дециметровом диапазоне. Для метрового диапазона они непригодны, поскольку будут иметь неприемлемые габариты.

Для метровых волн наиболее часто применяется полуволновой диполь. Его главное преимущество – простота изготовления и невысокие требования к точности изготовления. Такие антенны имеют диаграмму направленности в виде цифры восемь. То есть они могут принимать сигнал с двух противоположных направлений. Изгибая элементы в одном направлении, можно добиться ослабления одного из лепестков диаграммы и увеличить коэффициент усиления в направлении изгиба элементов.

Универсальная Дельта

Многими предприятиями налажен выпуск универсальной антенны Дельта, которая предназначена для приема сигналов практически во всем диапазоне, начиная с метрового и заканчивая дециметровым.

Данная антенна, как внешняя, так и антенна комнатная, имеет несколько вариантов исполнения и, соответственно, некоторое различие параметров. Основная разница для комнатного и уличного вариантов исполнения заключается в габаритных размерах и количестве рабочих элементов. Разумеется, что внутренняя комнатная антенна будет иметь более худшие параметры, чем наружная, но, благодаря компактности, вполне приемлема при нахождении вблизи передающего центра.

Конструкция антенны Дельта

Данное устройство представляет собой комбинацию полуволнового диполя для приема каналов метрового диапазона и волнового канала и логопериодической антенны для высокочастотного диапазона дециметровых волн.

Обе составляющие части согласованы между собой таким образом, чтобы свести к минимуму взаимное влияние и улучшить качество приема. При этом важно то, что используется только один кабель для обоих диапазонов.

Наружная антенна Дельта имеет такие средние характеристики:

• диапазон частот – МВ, ДМВ;
• коэффициент усиления – 3-14 дБ;
• коэффициент защитного действия – 12 дБ;
• волновое сопротивление кабеля – 75 Ом.

Коэффициент защитного действия показывает величину ослабления сигнала, поступающего с тыльной стороны, противоположной основному направлению приема. Данная величина относится только к дециметровой части антенны. Разброс коэффициента показывает разницу в усилении для различных каналов, поскольку невозможно создать универсальное устройство с линейной характеристикой. Минимум усиления здесь приходится на каналы МВ, вещание на которых имеет тенденцию к сокращению.

Лучшие значения защитного действия в диапазоне ДМВ имеют устройства, оборудованные рефлектором, расположенным между метровой и дециметровой частями. Рефлектор представляет собой решетку, которая ослабляет сигнал с заднего лепестка диаграммы направленности, несколько увеличивая при этом коэффициент усиления.

Приведенные параметры относятся к пассивным антеннам, не имеющим усилителя сигнала. Таким образом, их область применения ограничивается теми районами, где имеется прямая видимость передающей станции.

Применение усилителя, конструктивно расположенного в непосредственной близости от антенны, позволяет увеличить общий коэффициент усиления в диапазоне ДМВ до 20-27 дБ. Уличная антенна с таким усилением дает возможность принимать телепрограммы практически в любой области.

Узкий диапазон направленности, высокое усиление делают антенны Дельта привлекательными для цифрового ТВ, вещание которого ведется преимущественно в дециметровом диапазоне.

Как правильно подключить антенну

Подключение антенны Дельта к телевизору или тюнеру выполняется точно так же, как и других антенн. На разделанный конец кабеля нужно подсоединить обычный штекер, если антенна пассивная, или адаптер блока питания в случае применения активной антенны с усилителем приема. При соединении кабеля и штекера важно не допустить перемыкания экрана и центральной жилы.

Кабель подключается согласно требованиям инструкции производителя антенны. В соительной документации обязательно приведена схема подключения. Конструкцией должна быть предусмотрена герметизация места ввода и подключения кабеля. В противном случае следует выполнить герметизацию самостоятельно, исходя из возможностей конструкции. Попадание влаги на усилитель практически моментально выведет его из строя, а экран кабеля, благодаря капиллярному эффекту, засасывает воду практически на всю длину кабеля. Просушить намокший кабель невозможно, и в самое ближайшее время он выйдет из строя из-за коррозии экранирующей оплетки.

Важно! Основная причина неработоспособности приемного устройства или плохого качества сигнала заключается в неправильной разделке и креплении кабеля, когда центральная жила имеет контакт с проводниками экранирующей оплетки.

Обычно антенны не комплектуются кабелем, поэтому его придется приобретать отдельно. При выборе кабеля нужно обращать внимание на волновое сопротивление. Подключаемый телевизионный кабель имеет сопротивление 75 Ом. Другой тип кабеля для подключения антенны не пригоден. Экранирующая оплетка должна быть плотной и равномерной, в противном случае возможно наведение помех. Выбирая между кабелем различной толщины, предпочтение следует отдавать более толстому, поскольку он вносит меньшее затухание, что может быть критично при большом расстоянии до антенны (например, установленной на высокой мачте).

Важно! Кабель к телевизору – это не просто электрический провод. Он должен быть цельным, поэтому лучше его приобрести с запасом, поскольку обрезать или спрятать лишнее можно всегда, а при наращивании короткого сильно увеличиваются потери сигнала, поскольку важно отсутствие неоднородностей в проводниках и изоляции. Самая большая неприятность при применении сращенного кабеля – появление в нем отраженного сигнала, что приводит к двоению и размытости изображения на аналоговом телевизоре или пропаданию цифрового сигнала.

Как сэкономить на покупке

Если точнее, то речь не о том, как снизить расходы при покупке антенны, а как не заплатить больше. Множество производителей предлагают видоизмененные элементы волнового канала в антенне Дельта. Встречаются различные вариации зигзагообразных проводников, даже разрезанных вдоль и разведенных в стороны.

Можно смело утверждать, что данные ухищрения – не более чем маркетинговый ход, призванный привлечь покупателя за счет внешнего вида. Сомнительно, чтобы производитель, который переделывал расчетную конструкцию, проводил строгие измерения. Никакие действия с формой элементов не приводят к увеличению коэффициента усиления. Наоборот, расчет даже обычной антенны чрезвычайно сложен, что же говорить об ажурных конструкциях, которые можно встретить в магазинах или на рынке. Такие конструкции антенны имеют больший вес и меньшую механическую прочность. При их изготовлении труднее точно выдержать все размеры, поэтому их характеристики, скорее всего, будут иметь мало общего с заявленными.

Оцените статью:

Всеволновые выносные антенны такие как « Дельта » прекрасно справляются со своей задачей передавать сигналы широкого диапазона частот в различных условиях. Обычно городским жителям телевизионные антенны нужны для трансляции эфирных ТВ-каналов, чтобы обеспечить максимально свободный от помех сигнал. Как правило, конструктивно простая всеволновая телевизионная антенна « Дельта » состоит из симметрично расположенных метровых антенн и антенны дециметровой. Устанавливаются телевизионные антенны снаружи помещения - на фасады, крышу, на окна или балконы. Удачно применять телевизионные антенны « Дельта » на дачах, в деревенских домах, в зонах не только уверенного, но и недостаточно хорошего приема, для которых можно подобрать определенную модель «Дельта» нужной мощности, при необходимости, с встроенным усилителем.

Внимание! наружные DVB-T2 антенны вы можете найти в разделе Антенны наружные для цифрового телевидения

Особенности антенн « Дельта »

Наше предложение включает телевизионные антенны в различном исполнении. Это известные российские производители качественных телевизионных антенных систем, продукция которых востребована не только в России, но и за пределами нашей страны. В компании « ТВдельта » представлены пассивные и активные (с усилителем) антенны торговых марок « Дельта » , « Локус » и других производителей, предназначенные для эксплуатации в любых погодных условиях, в температурном диапазоне от -40 до +50 градусов. Для защиты от непогоды антенны « Дельта » выполненные из стали или легкого алюминия, покрыты специальными порошковыми красками.

В большинстве вариантов телевизионные антенны « Дельта » поставляются со всеми комплектующими для их установки либо частично собранными, поэтому проблем с монтажом такой телевизионной антенны у вас не возникнет. В условиях, когда нужно установить антенну « Дельта » на определенной высоте, например, на даче, в ход идут мачты необходимой длины, они приобретаются отдельно. Выбрать эти дополнительные комплектующие для антенны можно в нашем магазине. Выбрать подходящую именно вам телевизионную антенну « Дельта » предварительно ознакомившись с ее характеристиками, вы можете в каталоге нашей компании.

Антенны типа "Дельта" давно используются радиолюбителями. Ее удобно располагать в любых вариантах и вертикально при наличии достаточной высоты и когда нет места на крыше, но бывает, что и под углом в 45 градусов не удается разместить антенну. Поэтому предлагаются разные варианты выполнения антенны "Дельта" и ее размещение и крепление.

На рис.1 классическое размещение антенны при достаточной высоте подвеса.

Вы не можете расположить антенну под углом к земле можно расположить ее горизонтально относительно поверхности земли рис2. Для согласования входного сопротивления антенны и питающего фидера, используется трансформатор, который изготовлен из кабеля RK 75 длиной-13,94м.

Если у вас имеется достаточно места, чтобы расположить "Дельту под углом в 45 градусов и получить максимальный выигрыш от этой антенны то на рис.3 приводится схема размещения антенны с указанием размеров. Согласование антенны с питающим кабелем RK 75 особых затруднений не вызывает. Настройка антенны сводится установкой на среднюю частоту диапазона за счет изменения периметра рамки "Дельты", а настройка по КСВ за счет изменения угла наклона по отношению к земле.

При недостаточной высоте подвеса предлагается вариант с расположением антенны "Дельта" в горизонтальной и вертикальной плоскости на рис4, при этом излучение антенны будет направлено в сторону раскрытых плеч антенны.

При хорошем перепаде высот, если вы живете в 9 или 12 этажном доме, во дворе или рядом имеются 4 или 5 этажные дома, можно изготовить направленную антенну из 2-х антенн "Дельта", ее схема приведена на рис5. Данная антенна обладает всеми свойствами направленной антенны и имеет усиление в сторону излучения до 8 dB. Антенна конструктивно располагается на растяжках разбитых изоляторами. Запитана коаксиальным кабелем RK 75.

При наличии рядом стоящих зданий одинаковой высотности можно изготовить антенну из 3-х антенн "Дельта" рис6. Усиление данной антенны до 9,5 dB запитывается также без всяких согласующих устройств так как входное сопротивление данной антенны 75 ом. Периметр "Дельты" - R = 85.8 метра, Z = 83.3 метра, D = 80.8 метра. Расстояние между R и Z = 25 метров, а между D и Z = 25 метров. Конструктивно антенна растянута растяжками из капронового троса диаметром 8 - 10 мм с талрепами.

Приведенная антенна рис7 из серии компромиссов: - малая высота подвеса антенны 11 метров и желание ее использовать в широкой полосе частот. Для согласования входного сопротивления антенны используется открытая линия сопротивлением в 300 ом, поэтому работать через такую антенну можно только через тюнер, это позволит вам не только правильно согласовать, но и появляется возможность использовать во много диапазонном варианте.

Настройка всех антенн сводится к установке их на середину диапазона или на том участке в котором вы хотите работать за счет изменения периметра рамки антенны. Минимальный КСВ за счет изменения угла наклона вашей антенны и особых затруднений не вызывает. Оттяжки крепления антенны должны быть разбиты изоляторами желательно из радиофарфора, но подойдут и из другого материала (текстолит, фторопласт) важно, чтобы механическая прочность изолятора на разрыв была достаточной.