Делаем антенну Харченко с рефлектором для ТВ DVB-T2 в домашних условиях
Сегодня цифровое телевещание стандарта DVB-T2 осуществляется в диапазоне частот 450-860 МГц. При этом многие умельцы предпочитают делать самодельные антенны, среди которых наиболее популярна конструкция инженера К. Харченко. В данной статье мы рассмотрим изготовление телевизионной (ТВ) антенны с рефлектором, благодаря которому она приобретает направленные свойства и обеспечивает несколько большее усиление сигнала.
Устройство и чертеж антенны Харченко с рефлектором
Цифровая антенна Харченко с рефлектором состоит из двух квадратов, позади которых размещается отражатель. Учитывая поляризацию радиоволн телевещания, «восьмерку» размещают вертикально. Углы проводника в центре «восьмерки» выполняют на определенном расстоянии. В этих местах и подключается телевизионный кабель.
Оптимальное размещение и крепления кабеля — на боковых сторонах нижнего квадрата. Все указанные на чертеже размеры определяются частотой или длиной волны принимаемого сигнала. Исходя из формы антенны, ее называют также зигзагообразной, биквадратной или ромбовидной.
Рассматриваемую антенну можно изготовить и без отражателя. В этом случае она будет иметь диаграмму направленности в виде восьмерки, или фактически круглую (см. изображение вверху). Такая конструкция оправдана в городских условиях, где велика вероятность приема отраженного сигнала. Если же телевышка удалена, и в ее направлении нет близких и крупных препятствий, выгоднее направленная антенна, то есть с рефлектором. Второй вариант обещает большее на 3 дБ усиление сигнала.
Как рассчитать размеры антенны Харченко с отражателем для цифрового телевидения
Расчет параметров антенны не представляет сложности:
- размер ребра квадрата равен 1/4 длины волны;
- зазор в центре «восьмерки» выбирают равным 0,02 длины волны;
- габариты рефлектора на 20% больше антенны;
- расстояние между рефлектором и полотном антенны равно 1/8 длины волны;
- диаметр проводника для указанного диапазона составляет 2-5 мм;
- расстояние между линиями отражателя выбирают равным 1/10 минимальной длины волны диапазона.
Относительно рефлектора речь идет о минимальных размерах, реальные габариты отражателя могут быть заметно больше. Для уменьшения парусности и веса его делают из проволоки.
Чтобы определиться с размерами изделия, привожу таблицу параметров антенны с рефлектором для нескольких значений частот. Как мне кажется, наглядная информация удобнее калькулятора.
Таблица параметров ТВ 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 рефлектора D, мм | 80 | 72 | 70 | 68 | 67 | 65 | 57 | 53 |
Зазор А, мм | 12 | 12 | 11 | 10 | 10 | 9 | 9 | 9 |
Ширина рефлектора В, мм | 255 | 230 | 224 | 220 | 214 | 208 | 183 | 170 |
Высота рефлектора Н, мм | 510 | 460 | 448 | 440 | 430 | 415 | 366 | 340 |
Изготовление биквадратной ТВ антенны с рефлектором
Домашнюю антенну можно изготовить из самых разных проводящих материалов, при этом необходимо обеспечить гарантированный и долговременный электрический контакт между ее элементами. В следующем примере используется медная проволока диаметром 2-3 мм для изготовления вибратора и стальная решетка для рефлектора. В домашних условиях для отражателя можно использовать решетку для приготовления барбекю, проволочную полку для холодильника или решетку для торгового оборудования.
Конечно, необходим ТВ кабель, причем с медной оплеткой, которую можно припаять к антенне. Для его монтажа нужно приготовить пластиковые стяжки или обычную изоленту. Без телевизионного штекера также не обойтись. Кроме того, при сборке конструкции потребуются:
- отрезок водопроводной трубы ПВХ диаметром 20 мм и длиной 200 мм для скрепления вибратора с решеткой;
- пара стальных пластин размерами около 0,5х20х100 мм для крепления отрезков пластиковой трубы на решетке;
- дюбель-дрива по гипсокартону, 2 шт., которые мы завернем в пластиковые стойки;
- саморезы для крепления дюбелей в трубках — 2шт;
- саморезы для соединения пластин со стойками;
- баллончик аэрозоли для окраски изделия.
Набор инструмента минимальный:
- паяльник мощностью не менее 40 Вт;
- припой с канифолью;
- плоскогубцы;
- отвертка;
- кусачки;
- выдвижной нож;
- шуруповерт и сверла для подготовки отверстий под саморезы;
- пистолет для горячего клея.
При наличии вышеизложенного действуем пошагово. Отрезаем кусок провода длиной 1 м и зачищаем его от изоляции. При необходимости выравниваем его, пользуясь молотком.
Мы делаем антенну на 600 МГц, значит, нужно согнуть квадраты со стороной 125 мм. Чтобы получить ровные углы, пользуемся тисками. Формируем «восьмерку» таким образом, чтобы между углами в центре получилось расстояние 10 мм.
Точки подключения кабеля нужно облудить припоем. Зачищаем конец кабеля и скручиваем оплетку в косичку. Скрутку экрана паяем к одному углу, а центральную жилу кабеля к противоположному. Одновременно спаиваем концы медной проволоки. Место подключения обрабатываем горячим клеем, сохраняя зазор 10 мм между углами проволоки.
Крепим кабель по боковым сторонам нижнего квадрата, используя пластиковые стяжки. Можно воспользоваться изолентой. Вибратор антенны готов.
Примеряем «восьмерку» к решетке. Последняя должна быть заведомо больше вибратора. В тех точках решетки, где будут находиться верхний и нижний углы фигуры из проволоки, размещаем две металлические пластины. Закрепляем их, загибая края полос за проволоку решетки.
Теперь отрезаем два пластиковых патрубка длиной 80 мм для крепления вибратора на отражателе. На расстоянии 10 мм от края трубок сверлим в них отверстия, в которые заворачиваем саморезы. Последние необходимы для фиксации дюбелей в патрубках.
Выступающие части саморезов удаляем кусачками. В подготовленные места обоих патрубков заворачиваем дюбеля.
Чтобы прикрутить опоры к пластинкам, сверлим в последних отверстия под саморезы. Затем закрепляем обе стойки на решетке с помощью саморезов. Делаем на патрубках метки на расстоянии 70 мм от рефлектора.
Накладываем вибратор из проволоки на опоры, последовательно разогреваем паяльником проволоку на верхнем и нижнем углах «восьмерки» так, чтобы пластик расплавился. Вдавливаем проволоку в трубки до выполненных ранее отметок.
Для дополнительной фиксации обрабатываем места соединений горячим клеем. Укладываем кабель вдоль нижней стойки и фиксируем пластиковыми стяжками.
Если антенна будет размещена на улице, ее нужно обязательно покрасить. Комнатная антенна в этом случае будет выглядеть явно лучше.
Теперь можно установить телевизионный штекер на другом конце кабеля. Разъем можно припаять, но проще подключить разъем FF, который ставится без пайки.
Наружную антенну следует установить на мачте. Её удобно закрепить, например, металлическими хомутами к трубе. Можно пробовать!
Подключаем антенну к телевизору и включаем его. С помощью пульта устанавливаем на телевизоре режим информации о канале (см. фото выше). Теперь ищем такое положение и направление антенны, при котором она обеспечивает максимальный сигнал. Не нужно слишком быстро манипулировать антенной, так как реакция может последовать через несколько секунд. При необходимости проверяем работу самодельного устройства и на других каналах. Приятного просмотра!
Варианты самодельных конструкций антенны с отражателем
Мы уже говорили, что домашнюю антенну Харченко с рефлектром можно изготовить из самых разных материалов. Это относится как к вибратору, так и к отражателю. При этом важно обеспечить надежный электрический контакт между частями конструкции с учетом возможного окисления металла. Рассмотрим несколько характерных примеров, которые могут быть интересными для повторения. При этом актуальны указанные выше размеры конструкции.
Например, вибратор можно сделать из толстого многожильного медного провода, не снимая изоляции полностью. Еще лучше для этих целей подойдет медная трубка диаметром 5 мм. Толстый материал хорошо сохраняет необходимую форму изделия.
Два отдельных квадрата телевизионной антенны можно стыковать при помощи клеммников. При этом кабель подключается без применения паяльника. В такой конструкции рамку можно сделать из алюминиевого провода. Кабель также может быть с алюминиевой оплеткой. Пластиковая монтажная коробка, надетая на центр «восьмерки», защитит соединения и украсит антенну.
В этом примере рефлектор изготовлен из крышки компьютерного блока. Подойдет и любой другой «кусок» металла, однако антенна станет тяжелее и менее устойчива к порывам ветра.
Форма рефлектора не обязательно прямоугольная, например, его можно изготовить в виде овала. При этом отражатель должен выступать за габариты вибратора не менее, чем на 20% по размерам. Решетку можно спаять или скрутить из проволоки. При этом достаточно параллельных элементов, которые следует расположить на расстоянии 40 мм друг от друга. В целом не следует себя ограничивать в выборе токопроводящего материала для изготовления цифровой телевизионной антенны DVB-T2, и в домашних условиях точно есть широкое поле деятельности в улучшении оформления и дизайна самодельной конструкции. Удачи!
В следующем видео Вы найдете рассмотренный выше мастер-класс. Здесь подробная демонстрация расчета, изготовления и настройки направленной антенны Харченко с рефлектором.
Антенна для приема цифрового тв формата DVB-T2 (антенна Харченко)
Пишу для тех, кто никогда не сталкивался и может быть по какой-то причине не знает про возможность просмотра цифрового тв, его качества, ну и всяких таких вещей.
Сам я, лично, ТВ не смотрю уже очень давно. Зато его смотрят родители, бабушки дедушки. Поэтому иногда все же приходится с ним как-то сталкиваться.
Так, краем уха видел как мама девушки пыталась что-то мутить с приставкой для цифрового тв у себя, а также у бабушки. Так я впервые о нем услышал. И уже знал, что оно существует и вроде как лучше по качеству. Но больше этот вопрос как-то не изучал.
Зато год назад мы решили обновить телевизор бабушке и покупали его, естественно, сразу с условием, что он могет в цифровое ТВ. Да и обязательно в актуальном формате — DVB-T2.
Купить купили, поставить — поставили. А вот с ловлей сигнала вышла засада. Как-то не хотела старая антенна, стоящая на крыше, ловить цифру, да и аналоговые сигналы тоже не очень-то радовали своим качеством. Даже с усилителем. Ох долго я промучился с ее настройкой, постоянно лазя на чердак. Но так ничего дельного и не добился.
Зато в процессе мучений мы все же догадались залезть в интернет и найти заветную статью про Антенну Харченко. Дескать очень простая антенна, как раз для цифрового тв. Делается на коленке, но работает обожемой.
Ну делать нечего. Нашли кусок медной проволоки с метр, согнули как надо. Припаяли провод и повесили сие творение на занавеску. И о чудо! ТВ радостно просигнализировал о найденных 10 каналах с башенки, стоящей всего-ничего в 30 км по прямой от нашего местонахождения. Результат, так результат! Работает уже больше года!
Ну а тут новое лето, наша дача, наша баня. Очень хотелось оформить в баню зомбоящик. Ну так, чтобы можно было иногда что-то включить. Футбольчик там или фильм какой. Ну и естественно, имея в виду полученный год назад опыт, ТВ брался сразу с заточкой под цифровое ТВ (со спутником не хотелось морочиться).
И под него же была изготовлена новая антенна, о чем собственно я и пишу настоящую статью.
Итак, по антенне.
А точнее, сначала, про цифровое ТВ.
Я не спец, и постараюсь описать простыми словами как я это понимаю. В моем понимании цифровое ТВ схоже очень с принципом передачи инфы в интернете. На антенну поступает не аналоговый сигнал, а уже цифровой, что позволяет обеспечить очень высокое качество картинки. Правда и минусы свое тоже имеет — если сигнал плох, то в аналоговом ТВ у тебя лишь станет хуже изображение и (или) звук, в цифровом же — пропадет вовсе.
По нашей стране натыканы башенки, излучающие это самое ТВ. Их наличие и расположение (это важно) вы можете посмотреть ТУТ.
При этом излучается не все каналы сразу, а как-бы пакетами (мультиплексами), объединяющими в себе с 10-к каналов. Сейчас всего существует 2 мультиплекса. Их состав можно посмотреть на том же сайте. Мультиплексы вещаются на разных частотах разными башенками. Поэтому, не факт, что в одном месте вы сможете поймать сразу оба (в центральном регионе РФ вот часто можно встретить ситуацию, когда 1-ый мультиплекс вещается, а по 2-му только строится башенка).
Поэтому, первым делом, лезем на тот сайт и смотрим — какая к вам ближайшая башня. На каких частотах (каналах) она вещает. Насколько она далеко. Затем уже готовим антенну под параметры этой башни.
По самой антенне.
Инструкций как сделать такую антенну в интернете очень много. Называется она антенна Харченко. Используется как для ловли сигнала ТВ, так и для усиления 3G сигнала, и вроде как WI FI. Но для разных сигналов делается немного по-разному. Речь сейчас идет про ТВ.
Принципиально готовится она так.
Смотрим параметры вашей башни (на каких частотах вещает) и загоняем данные в калькулятор. Например ТУТ.
Получаем нужные Вам размеры антенны.
Берем провод сечением от 1 мм до 12 мм (взял примерно, я точно хз сколько нормально), сам я использовал жилу из провода на 1,5 квадрата. И загибаем его по полученным в калькуляторе размерам. Должно получиться что-то вроде такого.
Затем берем антенный провод и припаиваем его жилу к одному внутреннему углу (в центре), а оплетку к другому. Фиксируем все термоклеем и, в принципе, антенна готова. Дальше только направляем ее в сторону вашей башни и ловим сигнал. Чем дальше башня, тем соответственно сложнее поймать сигнал. Как я уже говорил, вот такой простой антенной, висящей на шторке, мне удалось поймать сигнал аж за 30 км. Правда, местность не такая лесистая.
У нас же на даче был выбор из 2-х башен. Одна находится в 9-ти км, но вещает только Первый мультипекс. Вторая находится с другой стороны в 42 км, зато вещает оба мультиплекса. Изначально антенну собирал по первую башенку. Но в процессе настроек и экспериментов понял, что вполне себе можно ловить вторую, но об этом ниже.
Для этого был изготовлен отражатель из сетки для барбекью.
Сквозь которую дополнительно были просунуты еще медные провода (чтобы сделать именно сетку, т.к. изначально там были только линии).
Сама же антенна была установлена на трубки ПВХ (вплавлена в них). А с другой стороны в эти трубки были вплавлены гайки, которые были притянуты к сетке болтами.
Все это было посажено на черенок от лопаты, который был вставлен в спец крепеж для антенн, купленный в леруа. Соответственно сия конструкция была водружена на баню.
Как писал выше, антенна была изначально заточена под первую башню. Но ловить то хотелось сразу все 20 каналов. Поэтому повернул ее в сторону дальней башни и вуаля — все ловит. 42 км лесистой местности. Показывает уровень сигнала в 78 %. Правда, сигнал иногда все же прерывается.
Пути решения проблемы были такие — переделать антенну под дальнюю башню (увеличить стороны квадратов, а также изменить расстояние до рефлектора), либо поставить усилитель.
Я конечно, собирался пойти по первому пути, но как-то до того, как дошли руки, увидел в леруа усилок за 300 рублей. Ну и купил. Чего-бы не попробовать? Попробовал! Сигнал стал 100 % даже на этой антенне 🙂 Ну и ладушки. Пока ничего не менял.
По итогу имеем 20 цифровых каналов отличного качества. Причем сигнал не зависит от погоды. Мои родители смотрели матч Россия — Хорватия где бы вы думали?) Конечно в бане! Т.к. триколоровский спутник в даче приказал долго жить из-за дождя 🙂 Так что матч ими не был пропущен 🙂
Как-то так
Из затрат фактически понес только на спец крепеж для антенны, да на усилок. Остальное пособирал по участку.
Расчет и изготовление антенны Харченко для цифрового телевидения: подробная инструкция
Слабый телевизионный сигнал – частая проблема за городом и в пригороде. Приходится пробовать разные антенны, но это не всегда помогает. Исправить ситуацию можно с помощью самодельного устройства – антенны Харченко. Понадобится полчаса времени и минимум материалов и инструментов.
Сейчас я подробно расскажу, как сделать антенну Харченко для цифрового ТВ DVB-T2 своими руками.
Что представляет собой антенна Харченко
Зигзагообразная антенна Харченко была придумана ещё в 1960-х годах. Опыт показал, что она может принимать любой сигнал, поэтому её используют до сих пор – для цифрового телевидения и 3G/4G интернета. Конструктивно это замкнутый контур в виде двух равносторонних квадратов с припаянным в центре антенным кабелем. Схематично это выглядит так:
Преимущество биквадратной антенны Харченко перед промышленными образцами заключается в следующем:
- Простота: сделать антенну может любой, а используются для этого подручные материалы.
- Универсальность: устройство подойдёт для приёма аналогового, цифрового сигнала, усиления мобильной связи и Wi-Fi.
- Качество: антенна Харченко только за счёт своей конфигурации, без дополнительного усиления обеспечивает надёжный приём и в этом плане даст фору даже дорогим заводским устройствам.
Со временем появилось множество модификаций этой антенны: например, когда квадратов не два, а четыре.
Или сторонам придают форму не квадрата, а ромба или даже круга. Но мы будем рассматривать классический биквадрат Харченко с отражателем (рефлектором) или без такового.
В большинстве случаев для решения проблемы слабого сигнала этого достаточно.
Пошаговый процесс изготовления
Чтобы самостоятельно собрать антенну Харченко, достаточно уметь считать на калькуляторе, пользоваться плоскогубцами, отвёрткой и уметь обращаться с паяльником. Впрочем, можно обойтись и без пайки.
Нужные инструменты и материалы
Основа антенны – восьмёрка из толстой проволоки, согнутой под прямыми углами.
Толщина проволоки 3-4 мм. Слишком тонкая не обеспечит нормальный приём, а слишком толстая приведёт к значительному затуханию сигнала. Вместо проволоки можно использовать трубку подходящего диаметра. Длина будет зависеть от частотного диапазона, который вы планируете принимать. Для цифрового эфирного телевидения это обычно около метра.
Можно собрать антенну из металлических полосок, соединив их пайкой или болтами.
Антенны изготавливают из меди или алюминия. Медная проволока в нашем случае будет предпочтительней, потому что с пайкой алюминия существуют определённые сложности. Кроме того, антенные провода сделаны из меди, которая при длительном контакте с алюминием окисляется, что приводит к потере работоспособности конструкции.
Итак, нам понадобятся:
- кусок проволоки нужной длины;
- изолента или другие изолирующие материалы;
- линейка или рулетка;
- антенный (коаксиальный) кабель 75 Ом и штекер к нему;
- паяльник и паяльные принадлежности;
- тиски или плоскогубцы.
Также могут потребоваться дополнительные инструменты и крепёжные элементы, в зависимости от конструкции антенны и способа её крепления.
Если нужные инструменты и материалы под рукой, можно приступать к расчёту размеров антенны Харченко для приема DVB-Т2.
Считаем вручную
Рассчитывать длину антенны нужно по частоте вещания телевышки, на которую вы будете настраиваться. Поэтому для начала узнаём эти параметры.
Открываем интерактивную карту ЦЭТВ, находим свой дом и ближайший ретранслятор. Смотрим частоту вещания. Их будет две, поскольку трансляции идут блоками (мультиплексами) по 10 каналов.
Чтобы антенна принимала оба мультиплекса, нужно вычислить среднюю частоту и отталкиваться от неё. В случае, как на скриншоте, складываем обе цифры и делим на два: (594+706):2=650. Цифра 650 будет средней частотой, которую мы будем использовать в расчётах. Если в вашем районе вещают три мультиплекса, средняя частота вычисляется исходя из трёх значений.
Для вычисления общей длины проволоки, необходимой для изготовления антенны делим скорость света 300 000 км/с на среднюю частоту и умножаем на два. Полученное значение и будет общей длиной в миллиметрах. В нашем примере это 922 мм.
Калькулятор антенны Харченко
Удобней всего рассчитать габариты антенны Харченко с помощью онлайн-калькулятора. Достаточно подставить только одну цифру – среднюю частоту, иногда нужно еще добавить сопротивление и диапазон.
Калькулятор выдаст вам точные размеры, включая даже отражатель и расстояние между ним и антенной. Калькулятор расчета цифровой антенны можно найти в интернете. Вот, например, ссылка на удобное приложение для расчета габаритов самодельных антенн Cantennator. Приложение загружается на телефон Андроид.
Желательно выдержать все параметры максимально точно. Но погрешность в пару миллиметров не будет критичной.
Сборка
Теперь можно приступать к изготовлению антенны. Возьмите проволоку и маркером разметьте места сгибов. Гнуть толстую проволоку удобно в тисках. Так вы получите одинаковые прямые углы. Но можете обойтись плоскогубцами. Затем спаяйте концы проволоки. К одному внутреннему углу припаяйте центральную жилу коаксиального провода, а к другой экран. Важно, чтобы при этом внутренние углы не соприкасались.
Если нет паяльника, соединение можно выполнить болтами с гайками и шайбами. Также пайка не потребуется, когда вы собираете антенну с платой усилителя типа SWA как на фото. В этом случае просто надёжно зафиксируйте концы проволоки винтами.
Места контакта замотайте изолентой. А, если антенна будет находиться на улице, лучше вообще залить их силиконовым герметиком.
Оптимальный вариант прикрепить центральную часть антенны к пластине из диэлектрика – текстолита или пластика и залить эпоксидкой. Готовую конструкцию саморезами, вкрученными в пластину крепим к стене, стойке или другой опоре. Сборка антенны завершена.
Установка разъема
После того, как антенна собрана и установлена, проложите коаксиальный кабель до телевизора. Конец кабеля разделываем, как показано на фото, и навинчиваем на него F-коннектор.
К нему прикручиваем штекер. Следите, чтобы экран и центральная жила не были замкнуты. Подсоедините штекер к гнезду ANT IN вашего телеприёмника или ТВ-приставки.
Настройка
Приступаем к тестированию антенны. Включаем телевизор и выполняем настройку каналов согласно инструкции к вашей модели. Проще всего воспользоваться автопоиском.
Тип поиска (режим поиска, источник – в зависимости от модели ТВ) нужно указать «Антенна» (эфирное ТВ, ЦТВ, DVB-T2). После завершения сканирования проверьте, найдены ли все двадцать цифровых каналов и нет ли проблем с приёмом.
При возникновении неполадок (пропадают каналы, изображение рассыпается, зависает, периодически появляется надпись «Нет сигнала» на экране) убедитесь, что качество приёма соответствует требованиям.
На пульте ДУ почти всех приставок и у некоторых телевизоров есть кнопка INFO. Нажав на неё, вы увидите информацию о канале и уровне сигнала. Если такой кнопки нет, откройте меню поиска каналов, выберите ручной поиск. Здесь будет отображаться такая же шкала.
В идеале мощность сигнала должна быть близкой к 100%. Нормальный приём возможен, если она не ниже 60-70%. Уровень сигнала ниже 50% означает, что приём будет нестабильным или каналы вообще могут не показывать.
При низком уровне попробуйте поворачивать антенну и следить при этом, как будут меняться показатели. Найдите положение, при котором значения максимальные.
Если перемещение антенны не дало результата, значит, у вас слабый сигнал. Причин может быть много, и сейчас разбираться в них мы не станем. Расскажем, как улучшить работу антенны в подобной ситуации.
Делаем рефлектор
Рефлектор это отражатель радиоволн, расположенный за антенной. Принцип его работы прост: отражаясь, сигнал возвращается на антенну и, таким образом, усиливается.
Впервые занявшись самостоятельным изготовлением биквадратной антенны для DVB-T2, пользователи задаются вопросом: нужен ли отражатель? Наличие его не обязательно, однако в зоне плохого сигнала он позволит улучшить приём.
Для изготовления рефлектора можно использовать готовый от старой антенны или любую решётку. Подойдёт ненужная полка от холодильника. Годится и металлический лист – оцинковка или медная пластина. В плане размера ориентируйтесь на данные калькулятора. Однако главный принцип такой: антенна должна вписываться в габариты рефлектора, не выходить за него.
Отражатель и антенна не должны касаться друг друга. Используйте диэлектрические проставки, как на фото.
Антенна Харченко с рефлектором показывает заметно лучшие результаты в зоне неустойчивого приёма. Но бывает, что такая модернизация не помогает. Тогда приходится использовать усилитель.
Усилитель
Антенный усилитель это электронный блок, который подключается к антенне для повышения коэффициента усиления. Не будем вникать в технические детали, в нашем случае они не важны. Усилители бывают в виде платы, присоединённой прямо к антенне или выступают как отдельное устройство. В любом случае, чтобы усилитель работал, на него нужно подать дополнительное питание.
Самый простой вариант плата SWA. Она стоит недорого и монтируется прямо на антенну с помощью болтов.
Более дорогие модели собраны в корпусе и монтируются в разрыв антенного кабеля с помощью F-коннекторов.
Чтобы запитать устройство, понадобится адаптер 220 вольт. К его штекеру нужно подсоединить коаксиальный кабель, штекер вставить в антенное гнездо телевизора, а адаптер в розетку.
ТВ-приставки умеют сами подавать питание в кабель. В этом случае внешний блок не нужен. Достаточно в меню тюнера включить питание антенны.
Использовать усилитель имеет смысл только при действительно слабом сигнале. Если у вас хороший уровень сигнала, использование такого устройства может, наоборот, ухудшить приём.
Модем 3/4G
Антенна Харченко для 3G или 4G модемов принципиально не отличается от телевизионной. Только расчёт нужно выполнять, исходя из частоты, на которой работает сеть в вашем регионе. Антенна получится заметно меньших размеров.
Для подключения мобильных устройств следует использовать коаксиальный кабель 50 Ом. Также необходимое условие – наличие на вашем модеме разъёма для подключения внешней антенны. Потребуется также переходник с обычного штекера.
Мобильный телефон
Для усиления сотовой связи биквадрат тоже подойдёт. Расчёт нужно делать исходя из того, что для голосовых вызовов используются частоты 900 и 1800 мгц. Коаксиальный кабель также нужно использовать специальный, с сопротивлением 50 Ом. Затухание сигнала в обычном телевизионном слишком велико и при большой длине вы не усилите, а, наоборот, ухудшите приём.
Подключить антенну напрямую к современному телефону не получится. Разве что если его разобрать и припаять провода непосредственно к плате. Выхода здесь два. Первый – найти старый мобильник, в котором предусмотрено антенное гнездо. Второй – использовать специальный GSM репитер. Это устройство подключается к антенне, а усиленный сигнал раздаёт по воздуху.
Создание антенны Харченко для модемов 3G и 4G своими руками
Современная жизнь без доступа к интернету уже немыслима. Но провайдеры далеко не всегда способны предоставить качественную линию соединения своим клиентам, ведь надежная связь возможна лишь в области уверенного приема. А она, в свою очередь, ограничивается мощностью передатчика, расположением местности (в низинах сигнал неуверенный), а также дистанцией. Повысить качество сигнала и расширить дальность его приема можно благодаря подсоединению к антенне Харченко для 3G или 4G.
Описание самодельного приемника
При соответствующих настройках эта антенна — одновременно и усилитель, и приемник. Как антенну этот биквадрат предложил использовать изобретатель и ученый Харченко. Биквадрат — это подвид рамочных антенн, которые в первую очередь относят к виду зигзагообразных.
К. П. Харченко предложил это устройство в качестве антенны еще в середине прошлого столетия (1961 г.) для использования в качестве приемника телевизионных передач. Тому есть серьезное основание: является историческим, зафиксированным фактом, что, настроив свою антенну на частоту 14 мегагерц и придав ей необходимое положение, ученый получил сигнал из Америки.
Сейчас усилитель сигнала мобильной связи и интернета можно без каких-либо проблем купить в специальных магазинах либо выполнить антенну Харченко своими руками.
В числе заводских моделей антенн-усилителей легко отыскать мощные приспособления с высокими характеристиками. Но достаточно часто можно обойтись несложной конструкцией, которую легко собрать из подручных средств собственноручно. Достаточно воспользоваться известной разработкой Харченко.
Согласно исследованиям создателя, по выходным параметрам антенна надежно усиливает работу цифровых устройств, работающих на мобильных платформах, формируя увеличение приема сигнала до 3−4 Дб, причем даже без использования рефлектора, а с его внедрением — вплоть до 8−9.
Как сделать антенну для модемов
Чтобы создать антенну Харченко для 4G модема своими руками, а также для усиления сигнала 3G, можно обойтись наименьшим набором устройств и приспособлений, которые наличествуют у любого домашнего мастера. Потребуется:
- кусок медного кабеля (30 см), его можно, если потребуется, взять в магазине;
- маленький кусок коаксиального телекабеля (1−2 м);
- крышка от пластиковой бутылки с водой;
- жестянка, кусок фольги или выработавший свои возможности DVD-диск;
- линейка, карандаши или маркеры для разметки;
- ножик или ножницы для отрезки кабеля;
- пассатижи или маленькие тиски для излома провода;
- паяльник для присоединения кабелей к контактам;
- клей для пластмасс (подойдет любой).
Если клея нет, его можно сделать самостоятельно. Для этого нужно растворить на дне стеклянной посуды обычный пенопласт бензином или ацетоном.
Устройство и оптимальные габариты
Как известно, 4G-модем функционирует на частоте 2100 МГц. Ей равносильна длина волны 143 миллиметра. Сейчас ещё попадаются модели, которые созданы под 900 МГц, и те, которые используют составной порядок, однако они уже утрачивают свою актуальность.
Ключевыми узлами усилителя являются:
- вибратор — на него индуцируются волны магнитоэлектрических колебаний, которые посылаются передатчиком провайдера 4G;
- антенный провод с элементом согласования, который транслирует индуцированный радиосигнал от вибратора;
- блок передачи сигнала с провода на вход модема;
- отражатель, который устраняет перерывы сигнала и отражающие шумы — он нужен для повышения мощности приема.
Основные требования к вибратору
Важно обратить внимание на вид используемого металла. Для усилителя, как правило, применяют медь или алюминий. В домашних ситуациях, принимая во внимание небольшие параметры вибратора, легче подключать кабель пайкой. По этой причине сразу нужно остановиться на меди, даже не оценивая ряд прочих ее положительных сторон.
Особую роль играют конфигурация и размеры поперечного сечения. Рекомендуется сооружать антенну Харченко из провода с поперечным сечением не менее 5 мм² и диаметром 2,5 мм, так как эти параметры, согласно народному опыту, наиболее благоприятны. Сразу стоит оговориться, что допускается брать толщину 2,3 мм с сечением 4 мм², которая несущественно сократит характеристики приема. Если потребуется, то допустимо осуществить монтаж с сечением 2,5 мм², но это уже испортит качество сигнала, повысит его угасание. Хотя для какого-либо конкретного случая или местности это может быть вполне возможно — следует подходить индивидуально.
Для приема уверенного сигнала необходимо обращать внимание на симметрию квадратов и равнозначный размер побочных поверхностей.
Выбор кабеля
Основное отличие от стандартных антенн, с которым может столкнуться частный мастер — это размер волнового противодействия, а оно может составлять 75 или 50 Ом. Для сокращения утрат мощности надежнее применять провод с меньшим сопротивлением. Он больше годится по электронным показателям, сильнее согласовывается, гарантирует наименьшие потери сигнала. Впрочем, употребляя один из этих видов проводов, лучше точнее подобрать под него механические габариты вибратора. В таком случае утечки мощности сигнала станут наименьшими.
Специфика конструкции рефлектора
В роли экрана может быть любая стальная пластина. Его можно вырезать из жести или выпилить болгаркой из ненужной алюминиевой кастрюли. Если и металла никакого нет, то можно выйти из положения и взять фанеру или картон и оклеить фольгой. Можно не переживать за результат — ощутимой разницы не будет. В любом случае полученная конструкция сможет перекрыть идущий волновой фон с разных сторон.
Отлично себя показывает отработанный DVD-диск. Повысить его эффективность можно, покрыв алюминиевой фольгой одну из сторон. Этот вариант превосходно справляется с отражением волн. Его дополнительный плюс — эстетичный облик и существенное облегчение работы.
Чтобы использовать диск, потребуется лишь помазать его клеем и зафиксировать на крышке от пластиковой бутылки. Также нужно отрегулировать дальность вибратора от рефлектора. Это можно сделать с помощью дополнительных шайб (можно взять от винтов) или обрезки лишней толщины.
Собирая усилитель, нужно обращать внимание на параллельность площадей вибратора и рефлектора.
Процесс создания устройства
Сначала следует создать вибратор. Первостепенное значение имеют размеры и симметрия. Чтобы придать максимальную симметрию установке, необходимо все грани квадратов сделать абсолютно одинаковыми. Добиться это можно двумя способами:
- обязательно провести предварительную разметку проволоки маркером;
- применить контрольный шаблон определенной длины.
В первом методе пассатижи ставят на разметку провода и выгибают последний под углом 90 градусов, чтобы проконтролировать изгиб по угольнику.
Во втором случае требуется отделить часть проволоки по масштабу, слегка большему по величине, чем стороны квадрата, а после этого подточить напильником или крупной шкуркой до контрольной размера. Выполненный шаблон совместно с проволокой кладётся в губки пассатижей таким образом, чтобы один конец одновременно с проводом упирался в твердую плоскость, а второй сошёлся с выходной плоскостью плоскогубцев. Также для гарантии ровности поверхностей можно совершить расчет онлайн, воспользовавшись специально разработанным для таких целей калькулятором антенны Харченко.
После этого усилием руки изгибают вибратор, использовав при этом контрольный шаблон для каждого края квадрата. После того как проволока полностью выгнута, ее оставшуюся часть устраняют бокорезами. Происходит поверочный обмер граней, который обеспечивает симметрию в положении каждой из сторон в одной плоскости.
Подсоединение и варианты передачи сигнала
В середине крышки от бутылки просверливается дрелью или вырезается ножиком отверстие, слегка меньше диаметра кабеля (чтобы конструкция была более устойчивая). Вводится конец провода. После этого разбирается так, чтобы оголилась центральная жила с местом для залуживания и пайки.
Подсоединение проводов проводится любым паяльником (можно даже самодельным). Когда пайка окончена, крышку натягивают на вибратор, ведя по кабелю.
Надёжность соединения можно увеличить путем применения клея и проведения мелких пропилов в пластиковой пробке.
DVD-диск сквозь центральное отверстие вводится в кабель и приклеивается к торцу пробки. В этой установке рефлектор и вибратор не предполагают между собой электроконтакта.
Собранный таким образом антенный вибратор вместе с рефлектором гарантируют хороший прием электромагнитной волны сигнала бесконтактно от передатчика и перенаправляют его по коаксиальному проводу. Теперь только остается перенаправить его на модем.
Перенаправление 4G-сигнала на модем можно урегулировать двумя путями:
- выполнить прямое подключение кабелей коаксиального провода непосредственно к плате модема;
- употребить сделанную антенну Харченко в качестве промежуточного звена усиления и с ее использованием выполнить передачу принятого сигнала на интегрированную антенну приёмного устройства.
Первый способ, в свою очередь, предполагает два решения в зависимости от того, есть ли на модеме специальный разъем для подсоединения к внешней антенне или он отсутствует.
Если разъем есть, то это избавит самодеятельного мастера от решения дополнительных задач. Тогда понадобится только припаять концы коаксиального провода ко второй части разъема и через него подсоединять антенну.
Если разъема нет, то для организации прямого подключения к плате модема понадобится не только разборка коаксиального кабеля, но и пайка стержневой жилы с экранным слоем к микросхемным дорожкам. Это весьма сложная и тонкая техническая работа, которую требуется совершать точно, безопасно и с полным следованием технологии. В противном случае модем выйдет из строя, и тогда его придется покупать снова.
Отправка данных беспроводным путем
С этой задачей справится любой. Нужно будет на выходные точки коаксиального провода припаять электроды — они станут генераторным узлом и будут излучать общепринятую и интенсивную магнитоэлектрическую волну прямиком на антенну модема. Нужно сделать какой угодно ниткой один виток по внешнему контуру корпуса модема и замерить его размер линейкой. После этого нужно добавить 5 мм и вырезать из фольги или консервной банки пару полосок по 75 мм в длину и 45 и 27 в ширину.
Широкую часть для стержневой жилы нужно выгнуть по конфигурации модема, а для экрана — полукругом, после чего припаять их к антенне Харченко.
Электроды нужно развести на незначительное расстояние и направить их таким образом, чтобы они производили и адресовали принятый магнитоэлектрический сигнал на интегрированную антенну модема. Их наилучшее расположение можно подыскать опытным путем.
Теперь все готово. Остаётся только вставить 4G-модем в разъем ноутбука, а после этого проверить качество сети.