ДМВ-диапазон и антенны дециметрового сигнала

В советские времена приобрести готовую и качественно сделанную телевизионную антенну было совсем непросто, так что многие народные умельцы пытались изготавливать их самостоятельно. У них получались вполне приличные образцы антенных изделий, сравнительно хорошо принимающие эфирный сигнал дециметровой длины (смотрите рисунок ниже).

Простейшая самодельная ДМВ антенна

В настоящее время всё кардинально изменилось, а цифровое телевидение постепенно начало вытеснять аналоговое. Однако качественная дмв антенна, нормально работающая в удалённых регионах страны, по-прежнему остаётся востребованной у любителей и профессионалов.

Современное цифровое телевещание

Преимущества диапазона ДМВ

В последние годы в секторе эфирного телевещания наблюдаются заметные перемены, оказывающие определённое влияние на то, какая антенна дециметрового диапазона оптимально подходит для отдалённых районов. Особо важно, что сегодня практически всё телевещание ориентировано на цифровой ДМВ диапазон, для перекрытия которого потребуются те же дециметровые антенны.

Одна из причин, по которым этим частотам отдаётся предпочтение, – хорошо известный всем экономический фактор. Дело в том, что современное оборудование передающих станций, а также волновые каналы (фидеры) и антенны сильно подешевели. Добавим к этому снижение расходов на обслуживание передающих систем и других станционных устройств.

Помимо этого, антенны дмв диапазона в комплекте с соответствующей цифровой аппаратурой обеспечивают следующие преимущества:

  • Если применять дмв антенну в личных целях, то удаётся принимать сигнал даже в удалённых от городской черты местах, считающихся ранее недоступными;
  • В отдалённых районах перекрытие диапазона обеспечивается за счет мощности передатчиков без необходимости применения ретрансляционных вышек;
  • Ещё одно достоинство приёмников этого класса – низкая чувствительность цифрового ДМВ сигнала к помехам.

Обратите внимание! У цифрового сигнала имеются определённые недостатки, чаще всего проявляющиеся при наличии в передающем тракте каких-либо рассогласований.

Следствием этого является появление характерных разрывов в изображении при его достаточно высоком качестве. Причиной таких нарушений могут стать заметные искажения по фазе, вызванные отклонениями характеристик тракта от нормы.

Особенности ДМВ антенн

Современная дмв антенна отличается от своих предшественниц тем, что на первое место начинают выходить её индивидуальные качества (прежде всего, усиливающий эффект). Поэтому она может применяться практически на любом (в пределах прямой видимости) удалении от передающей станции. При использовании такой антенны за счёт обработки сравнительно слабых сигналов в усилительной приставке удаётся добиться высокого качества изображения. Основные параметры приёмно-усилительного тракта задаются следующими техническими требованиями:

  • Его амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) должна быть по возможности равномерной во всей полосе принимаемых частот (смотрите график на рисунке ниже);

График АЧХ

  • Наличие на ней небольших провалов и пиков не должно приводить к появлению фазовых искажений и разрывов в изображении;
  • Электронную часть приёмного тракта необходимо согласовывать с фидером во всём диапазоне принимаемых частот.

При соблюдении этих условий антенна для цифрового тв не нуждается в дополнительных устройствах, обеспечивающих её адаптацию к местным условиям приёма.

Самодельные антенны

Непосредственно перед тем, как сделать дециметровую антенну своими руками, следует разобраться с существующими её видами, доступными для самостоятельного изготовления.

Согласно накопленному радиолюбителями опыту, под указанную категорию подходят следующие типы приёмных устройств:

  • Так называемая всеволновая антенна, характеристики которой практически не зависят от частоты принимаемого сигнала;
  • Специальное изделие с логопериодическим диапазоном, обладающее нелинейными параметрами;
  • Антенна Z-типа (фото ниже).

Антенна зигзагообразного типа

Первое из этих изделий отличается особой простой изготовления; она может применяться для приёма сигнала в загородных условиях (при отсутствии сильных помех). Всеволновая комнатная антенна также прекрасно справляется с обработкой аналогового сигнала, но только, если станция не слишком удалена от приёмника.

Дополнительная информация. В отличие от устройств рассматриваемого нами типа, антенна мв, например, из-за большой длины волны принимаемого сигнала в домашних условиях изготавливается с большим трудом.

Изделия с логопериодической частотной характеристикой также можно отнести к несложным в изготовлении вариантам. Они прекрасно согласуются фидерной линией в охватываемом ими диапазоне и одновременно не пропускают (фильтруют) все сторонние сигналы. Обладая характеристиками среднего уровня, такие приёмные конструкции также неплохо зарекомендовали себя в городских условиях.

Зигзагообразные, или Z-антенны, в дециметровом исполнении выглядят более миниатюрными, чем в метровом. Они намного эффективнее всех рассмотренных образцов и могут применяться даже при сравнительно плохом качестве сигнала.

Важно! Получить идеальное согласование с фидером (обеспечить требуемую симметрию) удаётся за счёт использования особой конструкции антенн, при которой определённые точки диполей располагаются в волновых узлах с нулевым потенциалом.

Более подробно ознакомиться с конструкцией такой антенны можно по адресу https://remstroysam.ru/.

Параметры самодельной антенны

Любая дециметровая антенна, своими руками изготавливаемая в домашних условиях, должна предварительно просчитываться по её допустимым параметрам и характеристикам. Точное их описание потребует от исполнителя знания основ электродинамики и высшей математики, что совсем необязательно для наглядного представления.

Для этого достаточно приблизительных, но понятных по смыслу определений (смотрите рисунок ниже).

Определение параметров по диаграмме направленности

Из рисунка видно, что эффективная зона чувствительности ДМВ антенн представляется в виде разнонаправленных лепестков, а их характеристики выражаются через размеры основного, бокового и тыльного лепесткового образования.

При данном подходе вводятся следующие рабочие показатели:

  • Коэффициент усиления – отношение пиковой величины сигнала, наводимого в антенне по направлению основного лепестка к эталонному значению для кругового полуволнового диполя (КУ);
  • Коэффициент действия в определённом направлении – отношение угла приёма сигнала по всей сфере действия антенны (360 градусов) к тому же показателю для основного лепестка (КНД);
  • Коэффициент защиты – отношение энергии, попадающей на антенну с основного направления к тому же параметру для бокового или тыльного лепестка (КЗ).

Обратите внимание! Существуют типы антенн, у которых КУ и КНД никак не связаны между собой (например, специальные разведывательные устройства с высокой степенью направленности, но малым усилением).

Но встречаются и такие модели (Z-антенны, в частности), у которых невысокий КНД сочетается с большим усилением.

Особенности самостоятельного изготовления

Прежде чем собрать антенну дмв своими руками, во всех элементах которой циркулируют высокочастотные токи полезного сигнала, следует ознакомиться с нюансами их сборки. Особенности этих процедур выражаются в следующих требованиях.

Во-первых, все соединения металлических составляющих самодельных изделий должны осуществляться только методом пайки или на сварку.

Полезное пояснение. Необходимость в качественном сочленении направляющих и диполей объясняется тем, что на открытом воздухе плохие контакты быстро разрушаются и влекут за собой резкое ослабление принимаемого сигнала.

Особое внимание надёжности контакта должно уделяться при формировании узлов с нулевым потенциалом поля. Согласно теоретическим выкладкам, в них наблюдаются пиковые значения токов, в конечном счёте, определяющие качество работы приёмного устройства. Вот почему эти места конструкции выполняются в виде изгиба, сделанного из цельной заготовки металлической трубки.

Во-вторых, перед тем, как сделать антенну, важно обратить внимание на качество соединения её конструкции с подводящим кабелем. Дело в том, что как оплетка, так и центральная жила современных коаксиальных кабелей обычно изготавливается не из меди, а из недорогих сплавов, устойчивых к коррозийному разрушению. При этом они паяются с большим трудом, а если их перегреть, могут разрушиться. Именно поэтому для работы с ними должен применяться паяльник мощностью до 40 Ватт и легкоплавкий припой в сочетании с пастообразным флюсом.

Обратите внимание! В процессе пайки особо экономить на пасте не следует, так как под её воздействием припой начнёт моментально растекаться по жилам оплетки (под слоем разогретого до кипящего состояния флюса).

Третьим условием получения качественной антенны является необходимость внимательно следить за размерами монтируемых диполей и порядком их следования в линейке лучевых направляющих. Далее будет рассмотрен порядок изготовления антенн каждого из перечисленных ранее классов.

Особенности изготовления

Всеволновая антенна

Вариантов изготовления такого изделия существует очень много. Для сборки простейшего из них потребуются следующие вполне доступные детали:

  • Две металлические пластинчатые заготовки треугольной формы;
  • Пара выбранных по размеру конструкции деревянных реек;
  • Набор медных проволочек, покрытых слоем защитной эмали (общий вид изделия и его схема на рисунке ниже).

Всеволновая антенна

Для нормальной работы такой антенны диаметр проволок большого значения не имеет; при этом расстояние между их крайними точками выбирается равным примерно 20-30 мм. Зазор между двумя металлическими пластинами с припаянными к ним ответными концами медных проволок в изоляции – 10 мм.

Дополнительная информация. Металлические пластины могут быть изготовлены в виде квадрата, сделанного из стеклотекстолита со слоем медной фольги с одной из сторон (иногда по слою меди вырезаются правильные треугольники).

Ширина полученной таким образом антенны будет равна ее высоте, а полный угол раскрытия полотен составит 90 градусов. Порядок прокладки подводящего провода изображён на том же рисунке, а желтым цветом на нем помечена точка так называемого «нулевого» потенциала.

Припаивать медную оплетку из коаксиального кабеля к рабочему полотну (пластинке) совсем не обязательно – её достаточно туго подвязать к ней, а появившаяся при этом ёмкость может использоваться в качестве согласующей.

Собранная таким образом всеволновая антенна может быть растянута в оконном проёме при его размере около 1,5 метра. Она способна принимать сигнал в полосе метровых и ДЦМ волн практически со всех направлений. Основным преимуществом этой конструкции является то, что вращать её с целью оптимальной настройки на передающую станцию совсем не требуется.

Её недостаток – малый (практически единичный) КУ и вовсе нулевой КЗД, что исключает возможность использования этой самоделки вне зон уверенного приема.

Логопериодическая антенна (ЛПА)

Этот вид антенных устройств выполняется в виде несущего основания (его называют собирающей линейкой), на котором поочерёдно размещаются половинки приёмных диполей. Последние представляют собой отрезки проволок с длиной, кратной одной четвертой рабочей волны, размеры и расстояние между которыми меняются по логопериодическому закону (как это указано на рисунке ниже).

Самодельная ЛПА

Электрическая схема такой антенны достаточно проста, но обсчёт параметров её составляющих займёт слишком много времени и места. По этой причине всех желающих более подробно ознакомиться с порядком её конструирования, направляем по уже приведённому выше адресу.

Единственное, что следует отметить при проведении подготовительных работ, – это необходимость выбора одного из следующих вариантов:

  • Изделие с уже настроенной приёмной линейкой (с КЗ у самого дальнего от подводки кабеля конца);
  • ЛПА с ненастроенной (свободной) лучевой основой, которой отдаётся предпочтение при приёме цифрового сигнала.

Второй вариант хорош ещё тем, что в этом случае параметры согласования с кабелем (входное сопротивление тракта, в частности) не зависят от частоты.

Антенна Z-типа

Зигзагообразная конструкция, или проще «зигзаг» (её ещё называют антенной Харченко) относится к категории широкополосных приёмников сигнала. В ДМВ диапазоне её удаётся сделать небольшой по размерам и легко размещаемой внутри помещений.

Особо удобна эта конструкция в удалённых от города районах и населённых пунктах, где нередко возникает необходимость приёма с разных направлений. Коэффициент перекрытия принимаемых частот составляет у неё порядка 2,6-2,7. Антенна Харченко достаточно сложна для изготовления своими руками, поскольку также требует проведения большого объёма расчётов.

Желающим ознакомиться с её конструкцией более подробно советуем обратить внимание на источники, указанные в конце обзора.

Дополнительная информация. Одной из разновидностей зигзагообразной конструкции является ромб, основной контур которого делается из медных трубок или полос алюминия толщиной 6 мм. Внешний вид этой разновидности на рисунке ниже.

Антенна типа «ромб»

Наиболее часто этот вариант ДМВ антенны востребован при приёме цифрового сигнала.

Антенна типа «волновой канал»

Конструкция типа «ЯГИ» (в переводе с английского «антенна волновой канал») состоит из ряда пассивных и активных вибраторов, расположенных вдоль линии излучателя параллельно один другому. С её видом можно ознакомиться на следующем рисунке.

Волновой канал

Подводящий телевизионный кабель подключается только к активным вибраторам, вследствие чего из-за рассогласования уменьшается волновое сопротивление приёмного тракта. Для поддержания коэффициента усиления на нужном уровне активные вибраторы выполняются в виде петли с сопротивлением порядка 300 Ом. Суммарное значение этого параметра для всего комплекта активных и пассивных элементов после ряда соответствующих действий становится равным 75 Ом, что удовлетворяет требованиям согласования.

Для изготовления ДМВ вибраторов волнового канала потребуется порядка 16-ти металлических трубок диаметром от 6 до 10-ти мм. Все эти элементы должны соединяться на сварку с основной стрелой излучателя в точках нулевого потенциала. При этом в качестве основания стреловидной направляющей может быть выбран любой материал, включая полипропиленовые трубки.

Важно! Для получения высокого усиления элементы конструкции такой антенны должны идеально согласовываться с параметрами подводящего кабеля.

В качестве естественного элемента согласования допускается брать петлю, вырезанную из куска коаксиального кабеля для телевизора. Её расчётный размер выбирается равным половине рабочей длины волны.

В заключительной части обзора отметим, что существуют и другие, отличные от рассмотренных, варианты антенн, чертежи и схемы которых вполне подходят для самостоятельной сборки. Но для каждого конкретного пользователя подойдут лишь те из них, что соответствуют его возможностям и уровню подготовки.

Видео

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, 2019 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!