Антенна харченко для цифрового телевидения своими руками

Цифровое телевидение набирает популярность в России и постепенно вытесняет аналоговое вещание. Большую распространенность имеет цифровое эфирное телевидение (ЦЭТВ), т.к. для него нужно минимум вложений. В больших городах с организацией нет проблем. В отдаленной местности возникают проблемы из-за удаленности от ретранслятора, а установка спутникового телевидения не всегда доступна из-за высокой стоимости. Выручить может покупка усилителя для антенны, но он стоит хороших денег и при сильной удаленности от вышки прием хорошего сигнала невозможен при пасмурной погоде.

Выгодной альтернативой служит антенна Харченко, которая используется в качестве приемника с усилителем одновременно. Она является универсальной и одинаково подходит для цифрового телевидения или интернета. В статье будет рассмотрено, как сделать антенну Харченко своими руками и настроить.

Назначение и устройство антенны Харченко

Такой приемник универсален и одинаково эффективен для вещания и интернета. Но если для последнего качество влияет лишь на скорость приема и передачи данных, то для цифрового ТВ важна точность, т.к. от этого зависит качество изображения.

Изначально она была создана для приема интернета, для которого конечные параметры были лишь вопросом скорости. С появлением цифрового телевидения ряд телемастеров ссылается на ее неэффективность. Однако это ошибка, выраженная скептическим отношением к характеристикам.

Антенна Харченко для приема DVB-T2

Сегодня существует несколько модифицированных версий антенны для цифрового ТВ, которые представлены приемником круглой, треугольной, «бабочка» и др. форм. Но самой стабильной и качественной остается именно биквадратный (двойной квадрат) вариант, сборка которого и будет рассматриваться.

Расчет

Перед изготовлением требуется рассмотреть исходные характеристики и провести расчет антенны Харченко. Чертежи и ее схема составляются на основе единственной величиной — частотой, на которой идет сигнал. Она измеряется в Герцах (Гц) и обозначается буквой F. Она напрямую влияет на длину электромагнитного излучения (ƛ), которая вычисляется формулой 300/F.

В качестве примера берется частота вещания первого и второго мультиплексов в Москве — 546 и 498 МГц (мегагерц). Следовательно, нужна двухдиапазонная антенна.

Подставляя оба значения в формулу, находится длина волны излучения сигнала:

• ƛ1 = 300/546 = 0.55 м = 550 мм;
• ƛ2 = 300/498 = 0.60 м = 600 мм.

В итоге получается длина волн 5.5 и 6.0 дм, для их приема нужны антенны диапазона ДМВ, которые называются дециметровыми. Теперь легко вычислить ширину волны в поперечнике, которой она проецируется на приемник. Она равна ½ длины и составляет 275 и 300 мм для первого и второго мультиплексов.

Сборка

Приемник изготовляется из двух независимых заготовок. Каждая из них будет представлять форму правильного ромб со сторонами 137.5 и 150 мм. Т.к. у данной фигуры все стороны равны, на разрыве будут короткие стороны. Для упрощения процесса нужно отрезать провод длиной 2х137.5 + 2х150 = 575 мм и от краев отмерить 150 мм, а также поставить отметку посередине. Отмеченные точки — это места изгиба. В итоге должно получиться два одинаковых ромба со смежными укороченными сторонами на разрыве.

На следующем этапе изготовления антенны для цифрового ТВ своими руками нужно соединить обе ромбовидные заготовки в единую конструкцию. Для этого их нужно расположить разрывами друг к другу и сварить симметричные концы. Если нет сварочного аппарата, можно использовать холодную пайку или надежный крепеж. В последнем случае заготовки должны быть соединены токопроводящим элементом!

Рефлектор

Приемник готов и осталось выбрать рефлектор. В качестве него может служить любая металлическая пластина или фазированная решетка (например, медный экран).

Его нужно выбирать с соблюдением двух условий:

• расстояние между рефлектором и приемником составляет ƛmax/7;
• площадь активной (токопроводящей) поверхности рефлектора на 20% больше площади биквадрата антенны;
• приемник должен «лежать» внутри плоскости рефлектора.

Сначала нужно вычислить площадь приемника, который включает два «квадрата», следовательно, она составит 2х(150х150) мм = 45 000 мм2. Для удобства подбора рефлектора лучше перевести значение в сантиметры — 45 000/100 = 450 см2. В итоге, площадь рефлектора должна быть более 450х1.2 = 540 см2. В качестве примера им может стать лист 20х27 см.

Теперь нужно рассчитать расстояние между рефлектором и приемником — L = ƛmax/7 = 600/7 = 85.714 мм = 8.5714 см. В качестве практического берется округленное значение. Важно, чтобы между результатом и выбранным значением погрешность не превышала толщину проводника. При использовании провода диаметром 3 мм между приемником и рефлектором в данном случае расстояние может составлять 8.3 —8.8 см.

Подключение

К готовой антенне Харченко для цифрового ТВ припаивается один конец кабеля с сопротивлением 50 — 75 Ом, а к другому — штекер. Как подключить кабель к антенне? Это вопрос надежности — лучше к верхнему основанию, а нижнее использовать в качестве крепежа.

Улучшение скорости интернет-соединения антенной Харченко

Сегодня цифровое телевидение идет рука об руку с интернет технологиями. Среди любителей телевидения есть зрители, предпочитающие просмотр с монитора компьютера через интернет. Но для этого требуется высокая скорость, т.к. в интернет-вещании цифровой сигнал не кодируется и информация передается в большом объеме.

Эта проблема актуальна лишь для владельцев 3G-модемов, которые и будут рассматриваться:

• У владельцев 4G-модемов при крайне слабом соединении обмен информации со скоростью 5+ Мб/сек, что лишь заставит дольше ждать загрузку игры или фильма.
• Техническая скорость 3G-модемов (3-6 Мб/сек) является пограничной для использования современных интернет функций. При слабом принимаемом сигнале скорость в 3G-сети не более 1 Мб/сек, при которой уже невозможно смотреть прямую трансляцию в Full-HD качестве или находиться в онлайн-играх с хорошей графикой.

Антенну Харченко своими руками поможет увеличить скорость соединения при большой удаленности компьютера от телевизионной вышки и решить проблему описанных выше неудобств. Для модема не требуется основательно соблюдать точность при ее сборке и погрешность лишь незначительно ухудшит скорость.

Расчет

3g-модемы работают на частоте 1.9 — 2.1 ГГц, с учетом которых и потребуется изготовить универсальный приемник. Принцип вычисления сторон биквадратов тот же, что и для просмотра цифрового телевидения, вместо частот мультиплексов выступают минимальное и максимальное значение частотного диапазона.

В котором работают модемы:

• ƛmin = 300/2100 = 0.143 м = 143 мм;
• ƛmax = 300/1900 = 0.158 м = 158 мм.

Выше сообщалось, что длина стороны биквадрата (зигзага) составляет половину от проецируемой на приемник ширины волны в поперечнике, или ¼ ее длины.

В результате получается:

• 143/4 = 35.75 мм для сторон, укороченных разрывом;
• 158/4 = 39.5 мм для двух других сторон.

Сборка

Собирается приемник по той же схеме, рассчитанной для цифрового ТВ. На случай отсутствия паяльного инструмента можно использовать крепеж. Концы обеих заготовок соединяются токопроводящим элементом. Конструкция для работы 3G-модема готова.

Осталось изготовить рефлектор, для которого действуют те же правила, что и при изготовлении антенны, улавливающей DVB-T2 сигнал. Расстояние между рефлектором и приемником составит L = 158/7 = 22.57 мм или 2.5 см. Учитывая малое расстояние, не следует уповать на допустимую погрешность, создаваемую толщиной проводника. Рекомендуется именно такое расстояние между ним и рефлектором. К готовой антенне припаивается кабель сопротивлением 50 — 65 Ом в любой точке приемника.

Подключение

За редким исключением, в 3G-модемах отсутствует разъем и к ним невозможно использовать внешние антенны. Если он есть — к кабелю подключается штекер и все готово. При его отсутствии нужно разобрать модем. К одному из контактов, соединенных с USB-входом, припаивается жила кабеля, а провод от рефлектора — к массе (внешней стороне входа).

Тестирование антенны Харченко

Когда антенна Харченко собрана, перед крепежом и установкой нужно ее проверить. Для проверки приема цифрового ТВ на телевизоре или ресивере запускается автонастройка каналов. Если нет времени на полный поиск или уже присутствуют настроенные каналы, можно сделать проще — выбрать два канала и на каждом установить частоту любого канала разных мультиплексов (в каждом пакете все телеканалы вещают в одном частотном диапазоне).

В результате будет получено качественное изображение или полное отсутствие. В отличие от аналогового вещания, у цифры не бывает показа с помехами, и программа работает качественно или отсутствует.

С модемом ситуация сложнее. Во-первых, результат приема сигнала характеризуется динамически, т.е. он не только присутствует/отсутствует, но и принимается с конкретной эффективностью, которая определяет скорость интернет-соединения.

Этому способствует 3 фактора:

• вышка каждого оператора находится на разной удаленности и направленности;
• работа ретрансляторов (они отправляют сигнал на пограничных, но разных(!) частотах).

Если прием/передача данных достигает 3 Мб/сек — зигзагообразная антенна справляется со своей задачей. Когда она немного ниже достаточно изменить ее направление. Данная антенна может использоваться и для смартфонов, когда мобильная связь неработает по причине слабого сигнала.

Выводы

Антенна Харченко — практичное и универсальное устройство для приема слабого сигнала. Она легко собирается своими руками, полностью заменяет заводскую антенну и усилитель. Но самое главное — с ней легко ловить простые каналы, она одинаково эффективно усиливает сигнал цифрового телевидения и интернет соединение.

Зигзагообразная DVB-T2 антенна своими руками

zen.yandex.ru

В одной из предыдущих статей я как-то упоминал свою рамочную антенну (ссылку приведу ниже), сравнивая с ней один из магазинных экземпляров. К сожалению, спустя несколько месяцев, она стала плохо принимать сигнал, с чем это связано сказать не могу – не знаю. Но решил “скрутить” другой вид – зигзагообразную, или антенну Харченко.

Заехал на рынок, чтобы прикупить провод диаметром 4 мм, однако, в продаже встретил только на 2.5 мм (40 рублей за метр). Судя по форумам и сайтам, касающихся этой тематики, такой размер вполне приемлем, но на широкий диапазон можно не рассчитывать (эх.. буду собирать под один мультиплекс).

120 рублей за 3 метра – решил брать с запасом. Правда, по ощущениям, длина кажется меньше – перемерять не стал

Расчет готового изделия я производил на нескольких сайтах для большей точности (их называть здесь не буду, так как через поисковики найти не проблема) – под 46 канал размер стороны вышел 11.1мм.

Расчет с одного из сайтов

Добравшись до дома, начал снимать изоляцию канцелярским ножом – дело оказалось не быстрое, из-за её толщины.

Толщина изоляции приличное

Осталось “скрутить” по форме, параллельно не забывая вдевать крепежи под антенный кабель, иначе придется вытягивать все обратно и делать заново 🙂

В качестве крепления контактов я выбрал дешевую колодку

В качестве них я использовал сетевую колодку – диаметр её не большой, а концы крепко сжимаются винтами.

Первая часть антенны

Соединять, же, с помощью пайки моими паяльниками (среди которых самый мощный = 60 Вт) дело “гиблое”. Прекрасно помню обожженные пальцы, потраченные нервы и время, когда собирал двойной квадрат 🙂

Ровно миллиметр-в-миллиметр вымерить и потом загнуть углы не получилось, но +-3-4 мм погрешности я считаю нормальной. В итоге, вышло “что-то” в форме восьмерки.

Подключив к DVB-T2 приставке данную самоделку, я понял, что рамочный вариант работал лучше.

Аналоговый “5-ый канал” в районе 580 МГц

Более-менее хороший уровень сигнала находится в районе 580 МГц.

Первый мультиплекс показывает уровень от 30-50%, но постоянно скачет до нуля

В DVB-T2 тоже не все хорошо – каналы, расположенные на 548 МГц “фризят” и зависают из-за скачущего, до нуля, качества. А тот мультиплекс, под который делал расчет, не показывает вообще – уровень не поднимается выше 25-30%.

К сожалению, положение моей комнаты специфическое – это первый этаж, окна выходят в противоположную сторону от телецентра, а напротив находится двухэтажная школа и край высотки, которые плохо отражают сигнал.

Сравнение антенны Харченко и Туркина

Комнатная антенна для цифрового ТВ своими руками: 2 схемы

Эра аналогового телевидения помогла мне набраться опыта в изготовлении направленных и широкополосных антенн, работающих на разных удалениях от телебашни.

Поэтому мне было сразу понятно, как должна быть спроектирована и изготовлена комнатная антенна для цифрового ТВ своими руками. Сделал и испытал две конструкции для частоты 626МГц:

1. Широкополосную антенну Харченко для работы в зоне уверенного приема (на удалении от телепередатчика до 25 км);

2. Узконаправленную модифицированную антенну Туркина дальнего приема ТВ сигналов для дистанций до 50 км или чуть больше.

Антенна Харченко

За основу конструкции взят отрезок толстой проволоки, который изогнут формой сдвоенных квадратов.

· Найти через интернет частоту передачи сигала для моей местности;

· Рассчитать под ее величину размеры всех элементов;

· Собрать конструкцию и проверить в работе.

Все это читайте в статье на сайте здесь. Так она смотрится на окне комнаты для вертикальной поляризации.

Антенна Туркина

Эта конструкция является доработкой известного типа «волновой канал». Но вместо активных и пассивных вибраторов у ее работают проволочные кольца.

Размеры привязаны к длине волны, которую вычисляют через частоту и скорость распространения электромагнитных колебаний.

Технология изготовления тоже очень простая:

· в деревянной рейке насверлил отверстий;

· вставил в них кольца из проволоки;

Получилась простая конструкция.

Она подробно описана отдельной статьей. Читайте.

А вот ее первое испытание.

Какие внешние условия влияют на прием телевизионного сигнала

Не стоит надеяться, что при первом включении телевизор сразу заработает нормально. Антенну необходимо правильно сориентировать в пространстве, учесть ряд факторов. Все это я тоже расписал отдельной статьей.

Особенно сильно может сказаться внешнее влияние рельефа местности.

Желаю вам удачи в проектировании и изготовлении комнатной антенны для цифрового ТВ своими руками. Когда у вас возникнут вопросы, то всегда можете задать их на моем сайте домашнего мастера.

Если поделитесь этой статьей с друзьями в соц сетях, то поможете развитию моего канала и сайта. Я стараюсь хорошо писать для своих читателей.

Переделка антенна для цифрового ТВ Польской решетки в антенну Харченко

Эра аналогового телевидения в России закончится с началом 2019 года.
У многих жителей сельской местности прием осуществляется с помощью чуда телевизионной техники – “Польской антенны”. Наверняка каждый их них не раз лазил на крышу, что бы поменять сгоревшую плату усилителя на новую, но мало кто знает, что антенну можно использовать вообще без усилителя, и она отлично может принимать сигнал цифрового тв!
Как это сделать? На самом деле очень просто и быстро.

Итак, приступим. Донором будет вот эта “старушка”:

Будем переделывать ее в так называемую антенну Харченко. Для этого нам понадобиться пару метров алюминиевой проволоки, лучше конечно использовать медную проволоку диаметром 2-4 мм, но ее сложнее найти.

Откручиваем все лишнее, оставляем только планку, верхнее и нижнее пластиковое крепление и коробку.

Берем конец проволоки, загибаем и сплющиваем молотком. Зачищаем надфилем и накладываем на один из двух контактных винтов.

Теперь нам нужно согнуть зигзагообразную антенну в виде двух квадратов, пропустив ее через пластиковые крепления, второй контактный винт и соединить два конца на первом винте. (Все это делается цельным куском проволоки!)

Расчет стороны квадрата, с учетом вещания в вашей местности можно произвести здесь.

И закрываем крышку.

Все, наша антенна готова к использованию! Никакого усилителя и блока питания теперь не нужно!

Вешаем ее на место, и производим настройку телеканалов. Что бы правильно направить антенну, нужно посмотреть, где находится ближайший к вам ретранслятор, для этого зайдите сюда.
Важно: При выборе вольтажа антенны, во время первого включения приемника, выбираем “Отключить”! Во время грозы, антенну целесообразнее отключать от приставки или телевизора. Спасибо за внимание!)

3 комментария

…1)где автор принимает тв сигнал с вертикальной поляризацией??…это не модем… 2)в антенне Харченко(переделка из польской ант) кабель должен проходить по стороне нижнего квадрата, а НЕ по диагонали-напрямую 3)точное расстояние от плоскости ант до плоскости рефлектора(решётки) можно определить перемещением антенны перед рефлектором по max сигнала и после этого крепить на стойках к рефлектору-это важно для слабого сигнала -на фото расстояние мало 4)такими публикациями школьники вводят друг друга в заблуждение

Спасибо за идею использования клеммных колодок для крепления кабеля, очень полезно в свете того, что большинство коаксиальных кабелей сегодня делают с оплёткой из алюминиевой плакированной медью проволоки. Но остальные соединения я бы пропаял, потому что окислившийся контакт в месте соединения может свести на нет все старания. Насчёт рефлектора – есть расчёт для расстояния от него до плоскости антенны.

Чтобы из ‘польской’ антенны делать ромбики Харченко – нужно быть…

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».

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

• 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.

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 (3×10 8 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.

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.