Калькулятор расчета антенны тройной квадрат. Антенна Харченко: расчет и изготовление. Комнатная антенна из пивных банок

Обязательным условием приема эфирного цифрового телевидения является антенна ДМВ-диапазона. Ее можно приобрести в магазине электронной техники или собрать своими руками. Существует более 10 эффективных схем самодельных конструкций, все они способны улавливать до 30 эфирных каналов. В этой статье мы расскажем о том, как изготовить одну из самых мощных самоделок — антенну Харченко для цифрового ТВ.

Что такое антенна Харченко и чем она хороша

В 1961 году в третьем выпуске журнала «Радио» была опубликована статья инженера К. Харченко «Зигзагообразная антенна», которая помогла улучшить качество картинки людям, проживающим за зоной уверенного приема. В сфере радиолюбителей она получила названия «ромбовидная», «восьмерка», «биквадрат» или просто «антенна Харченко».

Конструкция представляет собой два ромба, переходящих один в другой. Угол между внешними гранями составляет около 90°. Ромбическая форма фильтрует дециметровый сигнал за счет согласования размеров конструкции с длиной волны. Точно рассчитав параметры, вы добьетесь усиления диапазона частот вашего региона до необходимого.

У биквадратной конструкции есть ряд особенностей, которые позволяют ей оставаться популярной на протяжении более полувека:

• обеспечивает высокий коэффициент усиления;
• подходит для приема телевидения и мобильного интернета — нужно только правильно подобрать размеры сторон;
• широкополосная — способна улавливать одновременно цифровые и аналоговые каналы;
• простая и недорогая в исполнении — позволяет любому собрать и использовать ее для приема слабого сигнала.

Делаем биквадратную антенну в домашних условиях

Самодельная антенна собирается за 30-40 минут. К тому же элементы конструкции изготавливаются из самых обычных материалов, которые с большой долей вероятности 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, соответственно, припой и канифоль;
• штекер для телевизора;
• напильник или наждачная бумага для зачистки провода;
• рулетка или линейка;
• маркер либо фломастер.

Дополнительные материалы, которые могут понадобиться:

• основа для антенны (например, деревянная рейка);
• клей;
• изоляционная лента.

Ручной расчет

Размеры антенны Харченко напрямую зависят от диапазона принимаемых частот.

Расчет под эфирное телевидение заключается в определении длины волны и переносе значений на собираемое устройство. Цифровые телеканалы транслируются в стандарте DVB-T2 на радиочастотах, которые варьируются от 400 до 800 МГц и отличаются в зависимости от региона.

Точный диапазон для вещающих мультиплексов вы узнаете из инструкции по определению частот цифрового ТВ.

Пример:

В Москве вещание 1 мультиплекса идет частоте 546 МГц (ТВК 30), 2-ого — на 498 МГц (ТВК 24 ). Я хочу принимать оба пакета, поэтому беру среднее значение:

(546 + 498)/2 = 522 МГц.

1. Вычисляем длину волны по формуле: λ = с/F, где: λ — длина волны; с — скорость света (3×10⁸ м/с); F — частота.
2. Подставляем значения: λ = 300/522 ≈ 0,5747 м = 57,47 см.

Можно использовать полученную величину, но для практического применения она может оказаться слишком большой. 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.

Зная длину волны, производится расчет размеров рамки. На примере значения 575 мм получаем следующее:

• длина внешней стороны ромба:  575/4 = 143,75 мм;
• общая длина проволоки – 1150 мм.

Калькулятор антенны Харченко

Можно поступить проще: рассчитать все параметры с помощью онлайн-калькулятора. Алгоритм его работы аналогичен представленному выше, действие всех формул автоматизировано. На выходе получится готовый чертеж с размерами «двойного квадрата».

Калькулятор не помещается в окно полностью, поэтому прокручивайте голубое окно вверх-вниз, вправо-влево, чтобы заполнить все поля.

Сборка

1. Возьмите проволоку. Для антенны подойдет только медь (алюминий или другой металл надежно спаять не получится, а от качества соединения контактов будет зависеть чистота принимаемого сигнала).
2. С помощью линейки и маркера отметьте 8 одинаковых отрезков, длину которых (L1) вы рассчитали на калькуляторе.
3. На чистом листе бумаги нарисуйте шаблон будущей рамки телеантенны, соблюдая вычисленные размеры.
4. Согните проволоку по отметкам, ориентируясь на шаблон. Должна получится ровная восьмерка с углами 90°.
5. Используя напильник или наждачную бумагу, зачистите края проволоки и место сгиба граней, а затем зафиксируйте свободные концы тонкой медной проволокой.
6. Спаяйте концы между собой.
7. Возьмите антенный провод, оголите его примерно на 2 см для и припаяйте к рамке антенны: центральная жила на один сгиб, экран — на второй. На другой конец кабеля установите RF-штекер.
8. Заизолируйте все места пайки. Можно использовать силиконовый герметик или простую изоленту.

Настройка

После сборки включите телевизор и выполните поиск цифровых каналов. Если у вас приставка — запустите автопоиск на ней. Дальше анализируйте:

• Прием сигнала хорошего качества. Можно закрепить полученную рамку на любую поверхность при помощи клея или жидких гвоздей. Кабель тоже нужно зафиксировать, чтобы не нарушать слабое место пайки.
• Качество принимаемого сигнала недостаточно хорошее. Попробуйте переместить антенну: меняйте вертикальные и горизонтальные углы наклона. Если это не помогает, то нужно усилить принимаемый сигнал, используя рефлектор.

Изготовление рефлектора

Рефлектор представляет собой экран, расположенный за основной рамкой антенны. Для изготовления подойдет металлическая пластина или стеклотекстолит, используемый для печатных плат. Можно взять решетку, состоящую из металлических прутьев. Или можно сделать экран самостоятельно из плотной фольги, наклеенной на твердую основу нужного размера.

В данном примере экран сделан из стенки корпуса домашнего ПК.

К расположению рефлектора предъявляются следующие требования:

• расстояние между ним и приемником — ровно 1/7 часть длины принимаемой волны (на калькуляторе это значение D). Изготовьте диэлектрические проставки, с помощью которых соберите единую конструкцию;
• площадь активной (токопроводящей) поверхности рефлектора на 20 % больше площади телеантенны;
• приемник должен «лежать» внутри плоскости рефлектора.

В этом примере проставки сделаны из старых маркеров, которые стягиваются пластиковыми жгутами.

Рекомендуем полную пошаговую видеоинструкцию по изготовлению биквадрата с экраном:

Для модемов 3G и 4G

Использование биквадратной антенны не ограничивается только приемом цифрового телевидения. Когда скорость работы мобильного интернета неудовлетворительна, антенна Харченко тоже может помочь.

Сначала, как и в случае с цифровым телевидением, необходимо выяснить частоту передачи 3G- или 4G-сигнала (LTE). У каждого оператора сотовой связи она своя, но 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 Gz = 3,5 сантиметра;
• для 2,1 Gz = 4 сантиметра.

Собирается конструкция так же, как и для цифрового ТВ.

Не помешает для данной антенны и рефлектор. Расстояние между ним и приемником следует обеспечить равным 2,3 сантиметра. К готовой антенне припаивается кабель сопротивлением 50–65 Ом, а на другой конец — штекер Jack 3,5 мм, который вставляется в антенный вход модема.

Мнение эксперта Виталий Садовников Специалист по подключению и настройке цифрового телевидения Иногда в 3G-приемниках отсутствует разъем 3,5 мм и к ним невозможно подключить внешние антенны. Тогда следует разобрать модем и подсоединить изготовленную конструкцию вместо встроенной.

Для сотового телефона

Обычные GSM-телефоны основаны на приеме радиосигнала ультракоротких волн (УКВ) на частоте 900 или 1800 МГц. Чем выше это значение (короче длина волны), тем дальше он распространяется, но хуже огибает препятствия. То есть в бетонных джунглях лучше работает GSM на частоте 900 МГц, а вот за городом, на даче – 1800 МГц.

В современном телефоне уже нет возможности для свободного подключения внешней антенны. Однако внутри каждого из них есть встроенная, и разъем у нее универсальный. Поэтому в местности, где сотовой связи нет, вы можете найти старый телефон с возможностью подсоединить антенну или разобрать новый и подключить к нему внешнюю.

Как мы уже выяснили, нас интересует «дальнобойная» связь GSM на частотах 900 МГц.

Длина волны для GSM равна: 300/900 МГц = 333 мм, и ромб получается 83,5 на 80 мм.

Живые примеры

На пробке из под 5л бутылке

С экраном из мелкой сетки

С экраном из крупной сетки

LTE

Удобное крепление 1

Удобное крепление 2

Вариант от подписчика

3G

Вместо заключения

Все описанные в этой статье принципы передачи информации основаны на радиоволнах. Хотя прогресс не стоит на месте и скорость передачи информации растет, принципы радиотехники остаются неизменными. Антенна Харченко – простое и эффективное устройство для приема слабого сигнала как цифрового телевидения, так и мобильного интернета.

Антенна «восьмерка» — полезное устройство?

Для уверенного приема цифрового эфирного сигнала и показа телевизионных каналов нужна правильная антенна. Лучшим способом является покупка фабричной конструкции с усилителем. Так получится словить до 30 эфирных каналов стандарта DVB-T2 на территории РФ даже при сильной отдаленности ретранслятора.

Альтернативой выступает самодельная антенна. Можно изготовить более 10 вариантов конструкций, которые смогут принять «цифру». Одной из конструкций, которая обеспечивает хороший сигнал, является антенна Харченко.

В кругу радиолюбителей ее еще называют «биквадрат» (двойной квадрат), «восьмерка», «ромбовидная», «двойной ромб», «двойной зигзаг», «зигзагообразная».

Чтобы «биквадрат» работал на самом высоком уровне, нужно сделать антенну в соответствии с длиной волны, которая передается цифровым ретранслятором. Поэтому необходимо сделать небольшие расчеты, так как от этого зависит качество приема сигнала DVB-T2.

Содержание

Настройка антенны

Антенна в собранном виде по инструкции выше уже может ловить DVB-T2 каналы.

• После установки устройства Харченко на улице или внутри квартиры, дома, настройте цифровые каналы на телевизоре. Можете как выполнить сразу автоматический поиск каналов, так и проверить поступление сигнала через меню ручной настройки.
• Если автопоиск не дал результатов, то сначала нужно убедиться, что сигнал вообще поступает на телевизор. Зайдите в ручной поиск на вашем ТВ и посмотрите на шкалу уровня сигнала. Иногда называется «Качество сигнала».
  

  Чтобы увидеть хоть какой-то результат, если он конено есть, необходимо выбрать номер ТВК (узнавали ранее на интерактивной карте ЦЭТВ). Если выбран произвольный канал, то на его частоте с большей долей вероятности не будет вещания в вашей местности, поэтому и сигнал не появится.

  Как и куда необходимо заходить, чтобы увидеть необходимые разделы и настройки, читайте по предыдущей ссылке. Если показатель равняется полному нулю, то проблема явно в антенне, кабеле, или местах соединений. При соблюдении всех расчетов, скорее всего, что причина заключается в соединениях. Возможно замыкание в центральной части антенны. Также допускается возможность совсем плохого размещения антенного приемника. Если он расположен внутри квартиры вдали от окна, то сигнал может просто не дойти до антенны. Как минимум лучше разместить конструкцию у окна или на балконе.

• Если сигнал есть, но шкала показывает слабое значение, то требуется более точная настройка. Попробуйте поиграться с антенной, расположить ее ближе к окну. Не спеша повращайте приемник в горизонтальной и вертикальной плоскости. Параллельно подсматривайте на шкалу в настройках ТВ. Если значение изменяется, то экспериментальным путем можно добиться наивысшего уровня телесигнала. При достижении максимального сигнала прочно закрепите антенну в наиболее удачном положении и выполните настройку еще раз.
• Если никак не получается добиться приемлемого уровня телевизионного сигнала, вынесите антенну на улицу. Лучший вариант размещения – как можно выше и когда нет преград для приема сигнала. Преградами выступают плотные высокие домовые постройки, холмы.

Усилить антенну можно, если оборудовать ее рефлектором.

Делаем рефлектор

Рефлектор представляет собой металлическое основание, расположенное за основной конструкцией. Он будет отражать сигнал на основной принимающий элемент, тем самым усиливая его.

Из чего можно изготовить рефлектор для «биквадрата Харченко»:

• сплошной лист из металла;
• электрическая плата, одна стороной которой покрыта сплошным медным слоем;
• любая прочная поверхность, на которую с отражающей стороны наклеен слой фольги;
• решетка из металлических проводников (по типу клетки для животных).

На фото ниже рефлектор представлен куском металла из корпуса системного блока компьютера.

При монтаже «двойного ромба» следует учитывать расстояние от рефлектора до основной конструкции. Величина должна равняться седьмой части (1/7) длины волны, то есть быть в семь раз меньше, чем одна сторона ромба.

Размер рефлектора соблюдается таким, чтобы полностью покрывать площадь антенны с запасом. Можно брать лист на 20% больше площади «биквадрата».

Также не должно быть замыкания отражателя с «биквадратом». Поэтому ножки крепления нужно изготовить из пластика или другого не токопроводящего материала. Неплохим решением будет крепеж на ножки из тонкой пластиковой трубы.

На примере ниже показано крепление с использованием оболочки маркера и хомута. Вынимается внутренний чернильный стержень и через оболочку продевается хомут.

А как насчет усилителя

Для максимально дальнего приема к антенне можно подключить антенный усилитель. Последний бывают двух видов:

• внешний (выносной), который крепится после антенны, врезается в кабель внутри помещения;
• внутренний, подсоединяется сразу на антенне, прячуется, как правило, в пластиковый корпус.

С внутренним вопросов не возникает, необходимо лишь разрезать кабель в нужом месте и сделать подсоединение через два F-разъема.

А вот внешний крепится сразу к двум изгибам на ромбе. Поэтому дополнительно необходимо продумать защиту (короб).

Кроме монтажа усилителя, необходимо обеспечить питание антенне.

Если антенна Харченко соединена напрямую с телевизором, то обязательно нужен вешний блок питания.

Тогда в телевизор кабель от антенны вставляется через сепаратор, который находится на проводе блока питания.

«Врезаться» усилителем необходимо как можно ближе к антенне. В идеале, сразу после завода кабеля в квартиру.

Если к телевизору подключена телевизионная цифровая приставка, тогда подать питание можно через меню поиска устройства. В таком случае внешний питающий блок не нужен.

Двойной квадрат для 3G и 4G

Алгоритм изготовления идентичен антенне для приема каналов Т2. Разница только в расчетах, конструкция будет иметь другие размеры.

Необходимо узнать частоты, на которых транслируется 3G и 4G сигнал. Каждый мобильный оператор передает сигнал на индивидуальной частоте. Но для всех провайдеров действительный диапазон 1,9-2.1 ГГц. Применив эти цифры к формуле, получим расчетную длину волны 14-16 см.

Исходя из этого, размер одной стороны будет составлять:

• 35 мм для частоты 1,9 ГГц;
• 40 мм для 2,1 ГГц.

Рефлектор монтируется на расстоянии 23 мм от основной рамки. Вместо антенного штекера на второй конец провода монтируется знакомый всем штекер 3,5 мм. Он подключается к антенному гнезду интернет-модема.

Если разъема под внешнюю антенну в модеме не предусмотрено, тогда нужно разобрать устройство и подсоединить самодельное устройство.

Антенна для мобильного телефона

Телефоны, работающие на стандарте связи GSM, принимают сигнал высокой частоты ультракоротких волн (900 или 1800 МГц). Чем выше частота, тем дальше передача, но меньше способность обходить преграды. Это значит, что в застроенной местности эффективнее работает сигнал с частотой 900 МГц. А на дальней просторной местности, например, загородом, на даче, лучше будет частота 900 МГц.

Подобная антенна для усиления мобильной связи больше актуальна именно в загородной области. Поэтому необходимо соорудить конструкцию, которая будет рассчитана по частоте 900 МГц.

Получаем длину волны по основной формуле: λ = 300/900 = 333 мм.

Значит, общая длина проводника 333*2 = 666 мм. А размер стороны составит примерно 333/4 = 83 мм.

Современные мобильные исключают возможность свободного подключения внешней антенны. Организовать подключение возможно только после разборки девайса. Поэтому проще всего использовать антенну совместно со старым телефоном, в котором есть разъем для внешнего приемника.

Если сравнивать принимающие качества самодельных антенн, то лучшим решением в соотношении «простота изготовления/уровень приема» является антенна Харченко. Конструкция в кругу радиотехников также называется: биквадрат, двойной квадрат, восьмерка, зигзаг, зигзагообразная антенна, двойной зигзаг, ромбовидная, двойной ромб.

Недостатком конструкции является необходимость в проведении расчета. Иначе антенна не будет ловить цифровой сигнал. Но расчет довольно простой, к тому же есть онлайн-калькулятор в статье ниже. Это позволит получить нужные значения в один клик.

Оглавление

Свойства антенны

Предназначена антенна Харченко для цифрового ТВ, но может ловить и аналоговый сигнал. Следовательно, получится настроить телевизор на прием не только цифрового вещания, но и найти аналоговые каналы.

Получила антенна подобное название из-за конструктивного исполнения. Внешне напоминает два соединенных квадрата или ромба.

Большим достоинством является универсальность. Кроме приема эфирного телевизионного сигнала, может использоваться для работы с мобильной связью, Wi-Fi. Изготовление в этом случае ничем не отличается. Нужно только делать по другим размерам.

Биквадрат принимает сигнал от более отдаленных ретрансляторов, чем антенна из пивных банок или кабеля (петлевая). А делается по сложности практически так же. Стоимость создания антенны мала, а в части случаев вообще изготавливается бесплатно. Нужен только медный проводник, который и будет выступать принимающим сигнал элементом.

Чтобы сделать антенну своими руками потребуется:

• медная проволока толщиной от 1,5 до 5 мм;
• антенный кабель с сопротивлением 75 Ом (стандартное значение для передачи телесигнала), длина провода зависит от места размещения антенны (чем дальше, тем больше длина);
• измерительный инструмент (линейка, сантиметр или рулетка);
• плоскогубцы или тиски, чтобы ровно загнуть проволоку;
• паяльник, чтобы соединить внутренние концы биквадрата между собой и с телевизионным кабелем;
• разъем F-типа для монтажа переходника на второй конец кабеля, чтобы выполнить подключение к гнезду телевизора или приставки;
• изолирующий материал для защиты соединений от внешних воздействий, если установка делается снаружи здания (изолента, эпоксидная смола, лак, клей-расплав).

В зависимости от места установки может потребоваться материал для сооружения крепления. Например, если размещаться конструкция Харченко будет на крышке частного дома, то можно изготовить мачту. В таком случае можно использовать пластиковые трубы или деревянные бруски.

Расчет антенны Харченко

Если правильно рассчитать размеры антенны, то получится смотреть все 20 бесплатных цифровых каналов на территории РФ. А в Москве и части МО, куда достает сигнал от Останкинской телебашни, показывать будет все 30 каналов. Также третий мультиплекс (пакет каналов) доступен в Крыму.

Рассчитывать можно в ручном режиме, используя простые формулы и параметры ретрансляторов с карты цифрового телевидения. Или же воспользоваться калькулятором для расчета. В последнем случае итоговые значения для соблюдения размеров будут намного точнее. К тому же получить размеры с калькулятором намного быстрее и легче. Калькулятор находится в следующем разделе статьи.

Чтобы рассчитать длину проволоки и понять, где нужно делать загибы, следуйте пошаговому алгоритму ниже.

1. Сначала нужно узнать частоту, на которой передает телесигнал вышка в вашем регионе или там, где нужно настроить каналы. Для этого откройте карту ЦЭТВ.
2. В строке «Адрес или объект» напишите полный адрес, обязательно укажите номер дома. Нажмите на кнопку «Найти».
3. Картографический сервис стрелкой покажет, где находится указанный дом. Кликните по нему, после чего отобразятся характеристики телевизионных вышек. Это две ближайшие вышки, которые вещают в указанной местности.
4. Выберите вышку, желательно ту, которая установлена ближе. Смотрите на строку «Направление».
5. Теперь нужно взять частоты обоих мультиплексов и вычесть среднее значение.

Для будущего расчета будут взяты вымышленные значения, чтобы было проще. Беру значения в 400 и 600 МГц. Среднее арифметическое получается (600+400)/2=500 МГц.

Используем формулу для вычисления длины волны (λ):

λ = c/F, где

• λ — длина волны;
• C – скорость света (3*108 м/с);
• F – средняя частота, рассчитанная несколькими строками раньше (500 МГц).

Получаем, что длина проволоки для изготовления одного квадрата (ромба) λ = 300/500 ≈ 0,6 м ≈ 60 см.

Первая цифра 300 – это переведенное значение световой скорости в секунды.

Так как полученное значение является длиной проводника одной части Харченко, то общая длина проволоки будет вдвое больше, то есть 60*2 = 120 см.

А сторона квадрата в четыре раза меньше длины всего квадрата, т. е. L = 60/4 = 15 см.

Теперь мы четко понимаем, на каком расстоянии нужно делать загибы и какой длины необходима проволока.

Кстати, лучше взять проволоку на 1-2 см длиннее, чтобы на концах сделать небольшой загиб. Так будет легче сделать пайку и прикрепление коаксиального кабеля.

Калькулятор антенны Харченко

Ниже расположен калькулятор для быстрого получения каждого размера конструкции. Введите значение средней частоты в поле «Частота [МГЦ]» и в самом низу нажмите «Рассчитать». Калькулятор мгновенно выдаст итоговые размеры устройства.

«Длина H» и «Длина B» — это размеры рефлектора, чтобы усилить сигнал в конструкции за счет отражения его от металлической поверхности.

Как сделать антенну: пошаговая инструкция

1. На проволоке маркером или легкими насечками ножом сделайте пометки от начала до конца на расстоянии 15 см друг от друга.
2. Зажав проводник в тиски или применив плоскогубцы, согните проволоку под углом в 90°. Четвертый загиб нужно делать в обратную сторону, чтобы квадрат не заходил на первый. Так мы получим два ромба.
3. Свободные концы не должны соприкасаться с другим внутренним углом.
4. Крайние концы проволоки тщательно зачистите наждачной бумагой или напильником.
5. С помощью кислоты и припоя спаяйте концы. Можно предварительно примотать концы проволокой, чтобы проще сделать спаивание.
6. Зачистите антенный провод примерно на 20 мм. Снимите верхнюю оболочку на эту длину. А внутреннюю изоляцию удалите примерно на 5 мм.
7. К одному углу припаяйте экранирующий слой кабеля. К другому пайкой прикрепите медный сердечник кабеля.
8. Закрепить кабель можно к одной или двум сторонам устройства Харченко. Используйте изоленту или другой клейкий материал. Но лучше прижать кабель пластиковыми стяжками. Изолента под действием влаги со временем начнет отклеиваться.
9. Последний этап заключается в защите центральной точки антенны. Залейте центр эпоксидкой или термоклеем. Обязательно контролируйте, чтобы внутренние углы не замыкались.

Осталось только надеть антенный штекер на кабель и попробовать настроить цифровое телевидение на Т2-приставке или телевизоре.

Как подключить штекер

1. Ножом удалите 1 см внешней изоляции.
2. Разрыхлите оплетку и загните экран назад.
3. На 7-8 мм удалите изоляцию, которая покрывает жилу.
4. Начните руками накручивать F-разъем. Вкручивать нужно до момента, пока экран полностью не окажется под разъемом. Сердечник должен немного выступить из отверстия разъема наружу. Если выглядывает сильно, укоротите жилу кусачками или ножницами. Если вкручивание идет туго, зажмите разъем в плоскогубцы.
5. Вкрутите переходник в резьбу разъема. Можно подключать антенну к телевизору.

Если телевизор вешается на обычный фиксированный кронштейн, то расстояние между корпусом и стеной будет минимально. Практически всегда это затрудняет вставку штекера в гнездо ТВ. Поэтому лучше использовать угловой (V-образный) антенный переходник, а не прямой.

Подключение и настройка антенны

1. Установите «двойной квадрат» снаружи или внутри комнаты.
   

   Внутреннее расположение допускается только в случае прямой видимости сигнала и отсутствии сильных преград до вышки.

   Используйте инструкцию по правильной установке антенны, чтобы направить конструкцию максимально точно на вещатель сигнала DVB-T

2. Протяните кабель до телевизора и вставьте штекер в антенный вход устройства.
3. Попробуйте выполнить автопоиск каналов.

Если антенна для приема каналов цифрового ТВ сделана правильно, то поиск найдет минимум 10 каналов. Если сигнал поступает по просторной местности и доходит на высоком уровне, то телевизор найдет два десятки телепрограмм.

Как сделать рефлектор

Рефлектор – это металлическая поверхность, которая нужна для отражения сигнала. Если его не изготовить, то сигнал будет проходить мимо антенны и поглощаться стеной. Рефлектор же будет отражать радиосигнал обратно на проводник антенны. Это позволяет усилить сигнал.

Делается только из токопроводящего материала. В качестве материала можно взять:

• лист цельного металла;
• стеклотекстолит, который используется для изготовления печатных плат (покрыт слоем медной фольги);
• металлическая решетка наподобие клетки для попугаев или грызунов;
• можно соорудить самостоятельно из доски, наклеив на одну сторону обычную фольгу.

Площадь рефлектора должна быть примерно на 20-30: больше, чем размеры биквадрата Харченко. Следовательно, стороны «отражателя» должны выступать.

Интересным решением выступает вырезанный кусок из корпуса системного блока компьютера.

Фиксировать «восьмерку» на рефлектор нужно через изоляционный материал. Замыкание не допускается. Можно крепить через кусок ПВХ-трубы, оболочку маркера или другой не проводящий электричество материал.

Расстояние от рефлектора до ромба Харченко должно быть меньше в 7 раз, чем длина стороны. Если взять приведенный ранее расчет, то расстояние будет 15/7=2,1 см.

Подключение усилителя

С подключением внешнего усилителя проблем не возникнет. Это устройство, которое врезается в кабель посредством вкручивания в два F-разъема на концах соединительных кабелей. Монтируется только внутри помещение как можно ближе к антенне. Поэтому подключать следует сразу, как только кабель заведен в квартиру.

Что касается встроенного усилителя (платы), то она подключается прямо к выходам антенны, т. е. к внутренним концам. Есть небольшие сложности, так как на плате есть контакты, которые нельзя замыкать. Поэтому на используемую в подключении сторону платы нужно подложить, например, кусок тонкой резины. Материал предотвратить замыкание контактов проводников эфирного приемника.

Сам кабель припаивается к выходам платы. Или монтируется зажимным креплением, если такое присутствует на плате. Кстати, это лучший вариант, проще в осуществлении и надежнее. Кабель зачищается по стандартной схеме. А после монтажа лишние части обрезаются во избежание замыкания с другими контактами.

Как с усилителем, так и без, центральный участок можно защитить коробочкой из пластика. Плата требует обязательной защиты.

Усилитель нуждается в питании. Напряжение может подаваться двумя способами:

• приставкой, тогда питание включается в настройках ресивера;
• внешним блоком питания, если приставка не используется. Телевизор сам не может пустить питание, поэтому подключается питающий антенну блок.

Чтобы включить подачу на приставке, нужно зайти в меню поиска и переключить соответствующую опцию во включенное состояние.

А вот блок питания следует подключить к стороне кабеля, который вставляется в телевизионное гнездо (или приставки).

От блока выходит провод, на конце которого есть сепаратор. Нужно раскрутить устройство, зачистить кабель, вставить в зажим и закрутить болты.

Далее штекер сепаратора вставляется во вход для антенны, блок включается в розетку. После, можно настраивать и смотреть цифровые телеканалы.

Харченко для 3G и 4G связи

Мобильные интернет-модемы имеют маленькую встроенную антенну, которая не обладает большой мощностью. Прием интернет-сигнала можно усилить, если подключить внешнюю антенну. А биквадрат как раз можно изготовить для улучшения приема 3G или 4G.

Делается так же, только по другим размерам. Следовательно, нужно узнать частоту вещания мобильных операторов. Значения у каждого оператора немного отличается. Но общие пределы у всех одинаковые.

Крайние частоты – 1,9-2.1 ГГц. Если подставить величины в формулу, длина волны будет 14-16 см. А сторона антенны равна 3,5 и 4 см.

Отражающий элемент делается аналогично, но отдаляется от антенны на 21 мм. Подключается мобильная антенна к модему обычным штекером под наушники – mini Jack 3,5 мм.

Не все модемы имеют разъем для дополнительной антенны. В этом случае требуется разборка модема и подключение ан-ны Харченко.

Усиление для GSM связи

Улучшать прием в условиях городского проживания нет необходимости. Сигнал передается хороший, застройка вышками плотная. А вот в отдаленной загородной местности сигнал может быть плохого качества. Там и требуется усиление.

Сотовая связь передается ультракороткими волнами на частотах 900 и 1800 МГц. Чем выше значение, тем дальше можно передать сигнал. Следовательно, за городом требуется расчет по частоте 1800 МГц.

Используя расчетную формулу, волна получается 300/1800=166 мм, а сторона выходит 41,5 мм.

Современные девайсы не рассчитаны для работы с внешней антенной. Соединить устройства получится только изнутри, предварительно разобрав телефон. Поэтому для этой цели рекомендуется использовать старый сотовый.

Сейчас происходит активная смена аналогового телевещания на цифровое. С 2012 года был принят единый стандарт цифрового телевещания DVB-T2 для бесплатного просмотра. Для получения такой возможности остаётся только обзавестись приёмником-антенной, которую можно изготовить собственноручно. Один из наиболее доступных вариантов для цифрового ТВ, который можно собрать своими руками – антенна Харченко.

Особенности и устройство антенны Харченко

Идея самостоятельного изготовления прибора основана на разработке инженера Харченко. Антенна действовала в дециметровом диапазоне (ДЦВ), популярном в конце прошлого века. Это аналог апертурной антенны, основанной на зигзагообразном облучателе. Аккумуляция сигнала происходит с помощью плоского рефлектора (сплошного или решётчатого экрана – рамки из токопроводящего материала), превосходящего по размеру вибратор не менее чем на 20%.

Для самостоятельного изготовления потребуется учёт геометрических характеристик и подбор конкретного материала.

Телесигнал передаётся при помощи волн с горизонтальной поляризацией. Упрощённый вариант антенны представлен в виде двух горизонтальных петлевых вибраторов с параллельным соединением их между собой, но разъединённых в месте, где подключается фидер (кабель). Габариты были указаны в статье Харченко “Антенна диапазона ДЦВ”, а расчёт антенны производится по предложенным автором формулам.

Материалы и инструменты для изготовления антенны Харченко

Необходимые материалы:

• решётка для гриля;
• аэрозольная автомобильная краска;
• растворитель или ацетон;
• сверла для дрели;
• коаксиальный телевизионный кабель (не больше 10 метров);
• ПВХ труба ХВ 50 см с диаметром 20 мм;
• дюбеля из металла под гипсокартон;
• медный провод для вибратора с диаметром от 2 до 3,5 мм;
• 2 тонкие пластинки из металла.

Инструменты для работы:

• паяльник на 100 Вт;
• шуруповёрт и насадки;
• термоклеевой пистолет;
• кусачки, плоскогубцы, молоток;
• карандаш, рулетка, молярный нож.

Вибратор можно изготовить из цветных металлов (меди, алюминия) и сплавов (как правило, из латуни). Материал может быть в виде проволоки, полосок, уголков, трубок.

Проводим расчёты

Для изготовления антенны Харченко необходимо проведение точного расчёта с применением калькулятора или формул. Используя подобную технологию, можно рассчитать установку антенны даже при слабом сигнале – около 500 МГц.

Вначале необходимо узнать частоту двух пакетов телевещания DVB-T2 в своей местности. Это можно выяснить на сайте интерактивной карты ЦЭТВ. Там нужно найти ближайшую телевышку, а также доступное вещание (один или два пакета каналов) и какие частоты используются для этого.

После выяснения значений частот пакетов рассчитывается длина сторон квадрата конструируемой антенны-приёмника.

Чертёж и схема антенны составляются на основе частоты передачи сигнала. Для её измерения используют Герцы (Гц) и обозначают буквой F.

Как пример можно использовать частоту телевещания первого и второго пакетов в городе Москва – 546 и 498 мегагерц (МГц). Поэтому следует использовать двухдиапазонную антенну.

Калькулятор

Расчёт выполняется по формуле: скорость света/частота, то есть: С/F = 300/546 = 0,55 м = 550 мм. Аналогичным образом и для второго мультиплекса: 300/498 = 0,6 = 600 мм.

Размеры длины волн – соответственно 5, 5 и 6 дм. Для их приёма необходима антенна диапазона ДМВ, называемая дециметровой. После этого очень несложно высчитывается ширина волны в поперечнике, проецируемая на приёмник. Она составляет 1/2 длины, соответственно 275 и 300 мм на первый и второй пакеты.

Чтобы осуществлялся качественный приём цифрового сигнала, каждое ребро биквадрата должно быть размером в половину ширины волны в поперечнике. Для изготовления лучше использовать алюминиевую жилу или медную трубку. В идеале лучше использовать медную проволоку (3-5 мм) – она имеет устойчивую геометрию и отлично гнётся.

Расчет антенны Харченко для цифрового ТВ: калькулятор и методы создания:

Сборка антенны

Изготовление антенны Харченко для цифрового телевещания предполагает следующие поэтапные действия:

1. Определяется поляризация и частота волны. Конструкция должна быть линейной.
2. Для изготовления биквадратной антенны-приёмника в качестве материала используется медь. Все элементы располагаются на углах, одним из них они должны соприкасаться. Для горизонтальной поляризации конструкция должна быть расположена вертикально. При вертикальной поляризации устройство укладывается на бок.
3. Медный провод измеряется и берется необходимой длины (+1 см). Подойдёт медная или алюминиевая трубка (диаметр 12 мм). Очищается изоляция с медной жилы. Выравнивается молотком на твёрдой поверхности. Отмеряется середина и загибается на 90 градусов. Если есть тиски, то проволока зажимается и выравнивается в них. Изгибы делаются по рассчитанным размерам.
4. На одном конце отрезается маленький фрагмент под углом 45 градусов для образования заострённого наконечника. Загибается второй конец, такая же процедура проделывается на нём. Оба квадрата можно при этом немного отогнуть. На центральных внутренних изгибах при помощи надфиля протачиваются маленькие пропилы. Тогда можно будет стянуть эти два свободных конца и закрепить их тонкой проволокой из меди.
5. Потребуется паяльник, а также жидкая канифоль или флюс для залуживания серединных изгибов. Это проделывается с каждой стороны медного провода.
6. Выполняется зачистка коаксиального кабеля на 4-5 см. Оплётку или внешний проводник скручивают в один провод и обматывают вокруг одного из изгибов. Припаивают его к медному проводу. Зачищается изоляция внутреннего проводника и аналогично обматывается вокруг следующего изгиба. Припайка должна выполняться осторожно, поддерживая изоляцию плоскогубцами, потому что от нагрева она может съехать в сторону. Вначале нагревается рамка в месте запайки, а потом только проводник.
7. Проводка кабеля фиксируется при помощи нейлоновой стяжки, обезжиривается растворителем. Участки запайки изолируются горячим клеем с помощью пистолета. Для исправления дефектов клеевого образования можно использовать фен.
   

   Визуально внутренние центральные углы конструкции, напоминающей восьмёрку, должны находиться поблизости друг от друга (10-12 мм), но не соприкасаться. При ошибке во время выгибания контура даже на 1 мм может произойти искажение картинки.

8. Кабель подводят к точкам сближения с двух сторон. Одно направление диаграммы должно быть заблокировано, для этого устанавливается медный отражающий экран. Он насаживается на оплётку кабеля.
9. Для изготовления рефлектора раньше использовали текстолитовые платы, покрываемые медью. Сейчас для этого используют металлические пластины. Также рефлектор можно изготовить из решётки для гриля. Можно использовать теплообменник от холодильника или решётку-сушилку для посуды. Главное, чтобы конструкция не ржавела под открытым небом. Рефлектор должен быть больше габаритами, чем рамка вибратора.
10. Рамка располагается посередине рефлектора. Для её крепления можно воспользоваться двумя металлическими пластинами.
11. Сигнал на высокой частоте распространяется по поверхности проводника, поэтому антенну лучше покрыть краской. Места запайки заливаются с помощью термоклея или герметика.

Приёмник должен находиться от рефлектора на расстоянии, рассчитанном по формуле: длина волны/7. Антенна размещается в направлении ретранслятора.

Как произвести правильные расчеты и изготовить антенну Харченко, показано в этом видео:

Подключение

Один конец кабеля с сопротивлением 50-75 Ом припаивают к готовой антенне, другой – к штекеру. Кабель лучше подключать к верхней части основания, а нижнюю использовать как крепёж.

Качество изображения и звука при цифровом телевещании не будет зависеть от того, на каком расстоянии будет передача, в отличие от аналогового вещания. При правильном изготовлении антенны передача сигнала к приёмнику будет происходить в нормальном качестве и сложностей возникнуть не должно.

Однако, при возникновении сбоя произойдёт полное исчезновение сигнала (пропадёт звук и картинка). В отличие от аналогового телевидения, цифровое качество картинки по всем каналам одинаковое и различий быть не может.

Тестирование на практике

Собранную антенну необходимо проверить. Чтобы протестировать цифровое телевещание, на приставке в главном меню или телевизоре нужно запустить автонастройку каналов. Такая процедура займёт всего несколько минут.

Для поиска каналов в ручном режиме потребуется ввести их частоту. Чтобы не тратить время на осуществление полного поиска, а также при наличии уже настроенных каналов, можно облегчить этот процесс. Для этого выбираются два канала, на каждом из них устанавливается частота любого канала от разных пакетов (каждый из этих мультиплексов для вещания всех телеканалов использует один частотный диапазон).

Для тестирования изготовленного устройства достаточно убедиться в качестве телевизионной трансляции. Хорошее качество изображения будет свидетельствовать о правильности выполнения работ. В итоге будет или получена качественная картинка, или она будет полностью отсутствовать.

При появлении помех можно попробовать повернуть антенну, наблюдая за изменением качества изображения. При определении оптимального расположения телеантенны её необходимо прочно зафиксировать, но обязательно в направлении телевышки.

Антенна Харченко – универсальный и практичный прибор, обеспечивающий приём слабых сигналов. Устройство можно собрать собственноручно и использовать вместо заводской антенны с усилителем. Изготовление антенны под силу каждому человеку. Достаточно найти материал, выполнить правильные расчёты и в точности следовать полученным сведениям при изготовлении прибора.