Антена ДМВ своїми руками. Саморобна антена ДМВ для цифрового телебачення Проста цифрова антена своїми руками: вимоги до пристрою Антена з антенного кабелю

Цифрове телебачення мовиться саме в діапазоні дециметрових хвиль. Тому можна використовувати практично будь-яку антену ДМВ. Але мені знадобилася проста, легкоповторювана та міцна антена ДМВдіапазону.
Така, щоб її можна було носити з собою, і при нагоді не шкода було віддати за невелику суму людям.

За основу було взято відому « вісімка«з тією різницею, що я використав її без відбивача.
Матеріал для полотна антени можна взяти будь-який струмопровідний, відповідний переріз. Це може бути мідний або алюмінієвий дріт завтовшки від 1 до 5 мм, трубка, смужка, шина, куточок, профіль... Я взяв мідний дріт діаметром 3 мм. Легко паяти, легко гнути при складанні, легко вирівняти, якщо погнулась.
Зовнішня сторона квадрата 14 см, внутрішня трохи менше - 13 см за рахунок того, що середина двох квадратів не сходиться, близько 2 см від кута до кута.

Отже, якщо ви робите антену не з дроту, то так і відміряєте — верхні сторони по 14 см, бічні по 13.

Усі розміри приблизно. Не бійтеся обрахуватися чи помилитися. У наші плани не входить виготовити антену, яка відповідає всім стандартам. Нам потрібна проста, але робоча конячка. Сурогат, але надійний. Сурогат тому що:
1 . Розміри особисто я точно не витримував.
2 . Рефлектор відсутня.
3 . Кабель я брав 50 ом замість 75 ом, але з густим обплетенням. Такий кабель друзі зазвичай використовували для автомобільних антен для радіостанцій 27 МГц.
Проте антена працює і дуже непогано.

Цифровий сигнал має особливість, він або є, або його немає. При прийомі аналогового телебачення різні канали показували з різним рівнем перешкод, і при видаленні просто збільшувався рівень снігу на екрані, до повного зникнення сигналу. У цифрі сигнал практично однаковий всіх каналах і якщо прийом є, тобто всі канали.
Ця антена перевірена мною не на одному десятку телевізорів у нашому регіоні.

Отже. Відміряємо шматок загальною довжиною 112 смі гнімо дріт. Перша ділянка 13 см + 1 см для петлі (для міцності). Другий і третій – по 14 см, четвертий та п'ятий – по 13 см, шостий та сьомий – по 14 см, і останній восьмий – 13 см + 1 см петля жорсткості.

На двох кінцях зачищаємо по 1.5 - 2 см, закручуємо дві петлі один за одного, а потім запаюємо місце стику. Це буде один контакт підключення кабелю. Через 2 см інший. Куди паяти центральну жилу, куди обплетення, значення не має.

Відстань між пайками 2 см

Кабелю я взяв близько трьох метрів. Найчастіше вистачає якщо робите не собі особисто. Для себе відміряєте скільки потрібно.

Кабель зачистив з боку антени на два сантиметри, до штеккера – 1 см. Якщо штеккер такий як на фотографії. Можна брати будь-який, міцніший.

Зачищення кабелю

Штеккер зачистив надфілем та скальпелем.

Після запаювання обидва місця паяння заливаються клеєм із пістолета. На штеккері спочатку гарячий клей заливається на місце паяння і в пластмасовий ковпачок, із запасом, зайве після можна прибрати. Потім, поки не охолонув клей, все швидко збирається. Такий стик після зубів не розгризеш. Надійно, водночас еластично.

Паяння на самій антені так само заливається клеєм, але для жорсткості конструкції береться каркас - будь-яка кришка, коробка, …. Я взяв кришку від 20-літрової пляшки для води, яких у мене накопичилася достатня кількість. Якщо робите антену як і я для масового виробництва, матеріали краще відразу використовувати поширені, антени, що буквально валяються під ногами для кращої повторюваності. Якщо антена робиться в одиничному екземплярі для швидкого склепати, то можна зовсім нічого не заливати.

Вийшла така ось конструкція, яку можна приліпити будь-де — на карниз, на штору, на віконну раму. Для цього можна носити з собою шматок дроту, пару шурупів, пару шпильок.

Антена у зборі

Якщо антена пом'ялася під час перенесення, вона легко і без пошкоджень вирівнюється. Це мабуть найголовніший її плюс.
Таку конструкцію я не завжди тягаю із собою, а лише коли отримую конкретне замовлення на підключення тюнера цифрового телебачення DVB-T2. Вона легко вміщається разом із інструментом у моєму рюкзаку.

Зручніше робити відразу кілька антен одночасно. Займає менше часу.

Ось таким чином закріпив антену мій друг, використовуючи її як зовнішню. До вежі близько 9 км. Прийом упевнений незважаючи на простоту антени.

Купувати хорошу антену на дачу не завжди доцільно. Особливо якщо вона відвідується іноді. Справа не так у витратах, як у тому, що її через деякий час може не опинитися на місці. Тому багато хто воліє робити антену для дачі самостійно. Витрати мінімальні, якість непогана. І найважливіший момент — ТВ антена своїми руками може бути зроблена за півгодини-годину і потім, у разі потреби, легко повторюється.

Цифрове телебачення у форматі DVB-T2 передається в діапазоні ДМВ, причому цифровий сигнал або є або його немає. Якщо сигнал приймається, то картинка виходить гарної якості. У зв'язку з цим. Для прийому цифрового телебачення підходить будь-яка дециметрова антена. Багатьом радіоаматорам знайома телеантена, яку називають «зигзагоподібна» або «вісімка». Ця ТВ антена своїми руками збирається буквально за лічені хвилини.

Для зменшення кількості перешкод ззаду антени ставлять відбивач. Відстань між антеною та відбивачем підбирають експериментально — за «чистотою» картинки
Можна на склі прикріпити фольгу та отримати непоганий сигнал.
Мідна трубка або дріт - оптимальний варіант, добре гнеться, легко пр

Робити її дуже просто, матеріал - будь-який струмопровідний метал: трубка, прут, дріт, смуга, куточок. Приймає вона, незважаючи на простоту, добре. Виглядає як два квадрати (ромби), з'єднані між собою. В оригіналі за квадратом розташовується відбивач - для більш впевненого прийому сигналу. Але він більше потрібний для аналогових сигналів. Для прийому цифрового телебачення цілком можна обійтися і без нього або встановити потім, якщо прийом буде занадто слабким.

Матеріали

Оптимально для цієї саморобної телеантени підходить мідний або алюмінієвий дріт діаметром 2-5 мм. У цьому випадку зробити все можна за годину. Також можна використовувати трубку, куточок, смугу з міді або алюмінію, але треба буде якийсь пристрій, щоб вигнути рамки потрібної форми. Дріт можна гнути молотком, закріпивши його в лещатах.

Також буде потрібний коаксіальний антенний кабель необхідної довжини, штекер придатний до роз'єму на вашому телевізорі, якесь кріплення для самої антени. Кабель можна брати з опором 75 Ом та 50 Ом (другий варіант гірше). Якщо робиться ТВ антена своїми руками для встановлення на вулиці, зверніть увагу на якість ізоляції.

Кріплення залежить від того, де ви маєте намір повісити саморобну антену для цифрового телебачення. На верхніх поверхах можна спробувати використовувати її як домашню та повісити на штори. Тоді потрібні великі шпильки. На дачі або якщо виносити саморобну телеантену на дах, треба буде кріпити її до жерди. Для цього випадку шукайте відповідні фіксатори. Для роботи ще знадобиться паяльник, наждачний папір та/або напильник, надфіль.

Чи потрібний розрахунок

Для прийому цифрового сигналу немає необхідності рахувати довжину хвилі. Просто бажано зробити антену більш широкосмуговою – щоб приймати якнайбільше сигналів. Для цього до оригінальної конструкції (на фото вище) внесено деякі зміни (далі за текстом).

За бажання можете зробити розрахунок. Для цього треба дізнатися, на якій хвилі транслюється сигнал, розділити на 4 і отримати необхідну сторону квадрата. Щоб отримати необхідну відстань між двома частинами антени, робіть зовнішні сторони ромбів трохи довшими, внутрішні — коротшими.

Креслення антени «вісімки» для прийому цифрового ТБ

  • Довжина "внутрішньої" сторони прямокутника (В2) - 13 см,
  • "зовнішній" (В1) - 14 см.

За рахунок різниці довжин утворюється відстань між квадратами (вони не повинні з'єднуватися). Дві крайні ділянки роблять довше на 1 см - щоб можна було згорнути петлю, до якої припаюється коаксіальний антенний кабель.

Виготовлення рамки

Якщо порахувати всі довжини, вийде 112 см. Відрізаємо дріт чи той матеріал, який у вас є, беремо пасатижі та лінійку, починаємо гнути. Кути мають бути під 90° або близько того. З довжинами сторін можна трохи помилятися – це не смертельно. Виходить так:

  • Перша ділянка – 13 см + 1 см на петлю. Петлю можна зігнути одразу.
  • Дві ділянки по 14 см.
  • Два по 13 см, але з поворотом у протилежний бік це місце перегину на другий квадрат.
  • Знову два по 14 см.
  • Останній – 13 см + 1 см на петлю.

Власне рамка антени готова. Якщо все вдалося зробити правильно, між двома половинами в середині вийшла відстань 1,5-2 см. Можуть бути невеликі розбіжності. Далі петлі та місце перегину зачищаємо до чистого металу (обробити наждаком із дрібним зерном), залудити. Дві петлі з'єднати, обжати пасатижами, щоб трималися міцно.

Підготовка кабелю

Беремо антенний кабель, обережно зачищаємо. Як це робити показано на покроковому фото. Зачистити кабель треба із двох сторін. Один край кріпитиметься до антени. Тут зачищаємо так, щоб провід стирчав на 2 см. Якщо вийшло більше, зайве можна буде відрізати. Екран (фольгу) і обплетення скрутити в джгут. Вийшло два провідники. Один - центральна моножила кабелю, другий - скручений з безлічі проводків обплетення. Обидва потрібні і їх треба заблукати.

До другого краю підпаюємо штекер. Тут достатньо довжини 1 см або близько того. Також сформувати два провідники, залудити.

Штекер у тих місцях, де будемо проводити паяння, протерти спиртом або розчинником, зачистити наждаком (можна надфілем). На кабель надіти пластикову частину штекера, тепер можна починати паяння. До центрального виходу штекера припаюємо моножилу, до бокового - багатожильна скрутка. Останнє – обтиснути захоплення навколо ізоляції.

Далі можна просто накрутити пластиковий наконечник, можна залити клеєм або токонепровідним герметиком (це важливо). Поки клей/герметик не застиг, швидко збираємо штекер (накручуємо пластикову частину), прибираємо надлишки складу. Так штекер буде майже вічним.

DVB-T2 ТВ антена своїми руками: складання

Тепер залишилося з'єднати кабель та рамку. Так як ми не прив'язувалися до конкретного каналу, припаювати кабель будемо до середньої точки. Це збільшить широкосмуговість антени — прийматиме більше каналів. Тому другий розібраний кінець кабелю припаюємо до двох сторін посередині (ті, які зачищали і лудили). Ще одна відмінність від "оригінальної версії" - кабель не треба обводити по рамці і припаювати внизу. Це також розширить спектр прийому.

Зібрану антену можна перевірити. Якщо прийом нормальний, можна закінчити збирання - залити герметиком місця паяння. Якщо прийом поганий, спробуйте спочатку знайти місце, де ловиться краще. Якщо немає позитивних змін, можна спробувати замінити кабель. Для простоти експерименту можна використовувати звичайну телефонну локшину. Вона коштує копійки. До неї припаяти штекер та рамку. Спробувати із нею. Якщо «ловить» краще — річ у поганому кабелі. В принципі, можна працювати і на «локшині», але недовго — вона швидко не стане в пригоді. Краще, звичайно, встановити нормальний антенний кабель.

Для захисту місця з'єднання кабелю та рамки антени від атмосферних впливів місця паяння можна замотати звичайною ізолентою. Але це спосіб ненадійний. Якщо не забудете, можна перед паянням надіти кілька термозбіжних трубок, щоб з їх допомогою заізолювати. Але найнадійніший спосіб – залити все клеєм чи герметиком (вони не повинні проводити струм). Як "корпус" можна використовувати кришки на 5-6 літрові балони з водою, звичайні пластикові дахи на банки і т.п. У потрібних місцях робимо поглиблення — щоб рамка «влягла» в них, не забуваємо про виведення кабелю. Заливаємо герметизуючим складом, чекаємо поки схопиться. Все, ТВ антена своїми руками для прийому цифрового телебачення готова.

Саморобна антена подвійний та потрійний квадрат

Це вузькосмугова антена, яка використовується, якщо приймати треба слабкий сигнал. Вона може навіть допомогти, якщо слабкіший сигнал «забивається» потужнішим. Єдиний недолік - потрібна точна орієнтація на джерело. Цю ж конструкцію можна зробити, щоб приймати цифрове телебачення.

Можна зробити і п'ять рамок – для більш впевненого прийому
Фарбувати чи лакувати небажано – погіршується прийом. Таке можливе лише в безпосередній близькості до передавача.

Переваги цієї конструкції – прийом буде впевненим навіть на значній відстані від ретранслятора. Тільки треба буде конкретно дізнатися частоту мовлення, витримати розміри рамок та узгоджувального пристрою.

Конструкція та матеріали

Роблять її з трубок або дроту:

  • 1-5 ТВ канал МВ діапазону - трубки (мідь, латунь, алюміній) діаметром 10-20 мм;
  • 6-12 ТВ канал МВ діапазону - трубки (мідь, латунь, алюміній) 8-15 мм;
  • ДМВ діапазон - мідний або латунний дріт діаметром 3-6 мм.

Антена подвійний квадрат є дві рамки, з'єднаних двома стрілами - верхньої і нижньої. Менша рамка – вібратор, велика – рефлектор. Антена, що складається з трьох рамок, дає більший коефіцієнт посилення. Третій, найменший квадрат називається директор.

Верхня стріла з'єднує середини рамок, може бути виготовлена ​​з металу. Нижня - з ізоляційного матеріалу(текстоліт, геттінакс, дерев'яна планка). Рамки повинні встановлюватися так, щоб їх центри (точки перетину діагоналей) знаходилися на одній прямій. І спрямована ця пряма має бути на передавач.

Активна рамка – вібратор – має розімкнений контур. Її кінці прикручуються до текстолітової пластини розміром 30*60 мм. Якщо зроблені рамки з трубки, краї розплющують, в них проробляють отвори і через них кріплять нижню стрілу.

Щогла для цієї антени має бути дерев'яною. Принаймні верхня її частина. Причому дерев'яна частина має починатися з відривом щонайменше 1,5 метрів від рівня рамок антени.

Розміри

Усі розміри виготовлення цієї ТБ антени своїми руками наведені в таблицях. Перша таблиця – для метрового діапазону, друга – для дециметрового.

У трирамкових антенах відстань між кінцями вібраторної (середньої) рамки роблять більше – 50 мм. Інші розміри наведені в таблицях.

Підключення активної рамки (вібратора) через короткозамкнений шлейф

Так як рамка - симетричний пристрій, а підключити її треба до несиметричного коаксіального антеного кабелю, необхідно пристрій, що узгоджує. У даному випадку зазвичай використовують короткозамкнутий шлейф, що симетрує. Його роблять із відрізків антенного кабелю. Правий відрізок називають "шлейф", лівий - "фідер". До місця з'єднання фідера та шлейфу кріпиться кабель, що йде до телевізора. Довжина відрізків вибирається з довжини хвиль сигналу (див. таблицю).

Короткий відрізок дроту (шлейф) обробляють з одного кінця, видаливши алюмінієвий екран і скрутивши обплетення в щільний джгут. Його центральний провідник можна зрізати до ізоляції, оскільки він не має значення. Обробляють і фідер. Тут також видаляють алюмінієвий екран і скручують обплетення в джгут, але центральний провідник залишається.

Подальше складання відбувається так:

  • Обплетення шлейфу і центральний провідник фідера припаюються до лівого кінця активної рамки (вібратор).
  • Обплетення фідера припаюється до правого кінця вібратора.
  • Нижній кінець шлейфу (оплітку) з'єднують з обплетенням фідера за допомогою жорсткої металевої перемички (можна використовувати дріт, тільки переконатися в хорошому контакті з обплетенням). Крім електричного з'єднання вона задає відстань між ділянками узгоджувального пристрою. Замість металевої перемички можна закрутити в джгут обплетення нижньої частини шлейфу (зняти ізоляцію на цій ділянці, видалити екран, згорнути в джгут). Для забезпечення гарного контакту джгути спаяти між собою легкоплавким припоєм.
  • Шматки кабелю мають бути паралельні. Відстань між ними – близько 50 мм (можливі деякі відхилення). Для фіксації відстані використовують фіксатори з діелектричного матеріалу. Також можна прикріпити узгоджувальний пристрій до текстолітової пластини, наприклад.
  • Кабель, що йде до телевізора, припаюється до нижньої частини фідера. Обплетення з'єднується з обплетенням, центральний провідник з центральним провідником. Для зменшення кількості з'єднань фідер та кабель до телевізора можна зробити єдиним. Тільки в тому місці, де повинен закінчуватися фідер, треба зняти ізоляцію, щоб можна було встановити перемичку.

Цей узгоджувальний пристрій дозволяє позбавитися від перешкод, що розплився контуру, другого розмитого зображення. Особливо воно знадобиться на великій відстані від передавача, коли сигнал забиватиметься перешкодами.

Інший варіант потрійного квадрата

Щоб не підключати короткозамкнений шлейф, вібратор антени потрійний квадрат роблять подовженим. У цьому випадку можна підключати кабель безпосередньо до рамки, як показано на малюнку. Тільки висота, де припаюється антенний провід, визначається кожному разі індивідуально. Після збирання антени проводять «випробування». Підключають кабель до телевізора, центральний провідник та обплетення пересувають вгору/вниз, досягаючи кращого зображення. У тому положенні, де картинка буде найчіткішою, припаюють відводи антенного кабелю, місця паяння ізолюють. Положення може бути будь-яким - від нижньої перемички до місця переходу на рамку.

Іноді одна антена не дає необхідного ефекту. Сигнал виходить слабким зображення – чорно-білим. У цьому випадку стандартне рішення – встановити підсилювач телевізійного сигналу.

Найпростіша антена для дачі - з металевих банок

Для виготовлення цієї телевізійної антени крім кабелю потрібні будуть лише дві алюмінієві або бляшанкитак шматок дерев'яної дошки або пластикової труби. Банки мають бути металевими. Можна брати алюмінієві пивні, можна — жерстяні. Головна умова - щоб стіни були рівними (не ребристими).

Банки промивають та висушують. Кінець коаксіального дроту обробляють - скрутивши жили обплетення і очистивши центральну жилу від ізоляції отримують два провідники. Їх кріплять до банків. Якщо вмієте, можна припаяти. Ні — берете два маленькі шурупи з плоскими капелюшками (можна «блошки» для гіпсокартону), на кінцях провідників скручуєте петлю, в неї простягаєте шуруп із встановленою на ньому шайбою, прикручуєте до банку. Тільки перед цим треба метал банки очистити — знявши наліт за допомогою наждакового паперуіз тонким зерном.

Банки закріплюють на планці. Відстань між ними підбирають індивідуально - за кращою картинкою. Не варто сподіватися на диво — у нормальній якості буде один-два канали, а може й ні… Залежить від положення ретранслятора, «чистоти» коридору, того, наскільки правильно орієнтована антена… Але як вихід в аварійній ситуації це чудовий варіант.

Проста антена для Wi-Fi із металевої банки

Антену для прийому сигналу Wi-Fi також можна зробити з підручних засобів — із консервної банки. Ця ТВ антена своїми руками може бути зібрана за півгодини. Це якщо все робити поспішаючи. Банку має бути з металу, з рівними стінками. Відмінно підходять високі та вузькі консервні банки. Якщо ставити саморобну антену на вулиці, знайдіть банку з пластиковою кришкою (як на фото). Кабель беруть антенний, коаксіальний, опором 75 Ом.

Крім банки та кабелю знадобиться ще:

  • радіочастотний з'єднувач RF-N;
  • шматок мідного або латунного дроту діаметром 2 мм та довжиною 40 мм;
  • кабель з гніздом, що підходить до Wi-Fi карти або адаптера.

Передавачі Wi-Fi працюють на частоті 2,4 ГГц із довгою хвилі 124 мм. Так ось, банку бажано вибрати таку, щоб її висота була не менше ніж 3/4 довжини хвилі. Для цього випадку краще щоб вона була більше 93 мм. Діаметр банки має бути якомога ближче до половини довжини хвилі — 62 мм для цього каналу. Деякі відхилення можуть бути, але що ближче до ідеалу — то краще.

Розміри та складання

При складанні у банку роблять отвір. Його треба розташувати строго у потрібній точці. Тоді сигнал посилюватиметься у кілька разів. Він залежить від діаметра обраної банки. Усі параметри наведено у таблиці. Вимірюєте точно діаметр вашої банки, знаходите потрібний рядок, маєте всі необхідні розміри.

D – діаметрНижня межа згасанняВерхня межа згасанняLg1/4 Lg3/4 Lg
73 мм2407.236 3144.522 752.281 188.070 564.211
74 мм 2374.706 3102.028 534.688 133.672 401.016
75 мм 2343.043 3060.668 440.231 110.057 330.173
76 мм 2312.214 3020.396 384.708 96.177 288.531
77 мм2282.185 2981.170 347.276 86.819 260.457
78 мм2252.926 2942.950 319.958 79.989 239.968
79 мм 2224.408 2905.697 298.955 74.738 224.216
80 мм2196.603 2869.376 282.204 070.551 211.653
81 мм 2169.485 2833.952 268.471 67.117 201.353
82 мм 2143.027 2799.391 256.972 64.243 192.729
83 мм2117.208 2765.664 247.178 61.794 185.383
84 мм 2092.003 2732.739 238.719 59.679 179.039
85 мм2067.391 2700.589 231.329 57.832 173.497
86 мм2043.352 2669.187 224.810 56.202 168.607
87 мм2019.865 2638.507 219.010 54.752 164.258
88 мм1996.912 2608.524 213.813 53.453 160.360
89 мм1974.475 2579.214 209.126 52.281 156.845
90 мм1952.536 2550.556 204.876 51.219 153.657
91 мм1931.080 2522.528 201.002 50.250 150.751
92 мм1910.090 2495.110 197.456 49.364 148.092
93 мм1889.551 2468.280 194.196 48.549 145.647
94 мм1869.449 2442.022 191.188 47.797 143.391
95 мм1849.771 2416.317 188.405 47.101 141.304
96 мм1830.502 2391.147 185.821 46.455 139.365
97 мм1811.631 2366.496 183.415 45.853 137.561
98 мм1793.145 2342.348 181.169 45.292 135.877
99 мм1775.033 2318.688 179.068 44.767 134.301

Порядок дій такий:


Можна обійтися і без RF з'єднувача, але з ним все набагато простіше - легше виставити випромінювач вертикально вгору, підключити кабель, що йде до роутера (маршрутизатор) або карті Wi-Fi.

Практичні конструкції радіоаматорських антен


Коаксіальний кабель використовується передачі радіочастотних електричних сигналів. Радіоаматорами застосовується для живлення антен, але можна побудувати й самі антени із цього кабелю. Так навіть невеликі шматки, довжиною від 2 до 5 метрів, підуть у справу, до речі їх можна недорого купити на різного роду "розвалах", та й у радіоаматорському господарстві знайдуться незатребуваними такі обрізки, бо для живлення антен вони надто короткі, а якщо скручувати їх і потім намагатися використовувати як "цілісний" кабель, то принаймні це буде зовсім недоцільно.

Коаксіальний кабель, у порівнянні з мідним проводом такої ж товщини, який також широко використовується радіоаматорами в антенобудуванні, має переваги. Кабель за ціною буде дешевше мідного дроту, він легший, і, що звичайно дуже важливо, має достатню механічну міцність для побудови антен.

Екрануюче обплетення кабелю можна паяти паяльником невеликої потужності (для антенних, найчастіше вуличних робіт - це важливо), а зовнішня оболонка коаксіального кабелю забезпечує його багаторічну роботу в умовах атмосферних впливів, оскільки вона для цього спеціально була розроблена.

ДИПОЛЬНА КОАКСІАЛЬНА АНТЕННА

Антена, показана малюнку 1, є симетричної антеною незалежно від її підвісу - вертикального чи горизонтального. Оптимальним варіантомживлення такої антени буде живлення її через пристрій, що симетрує, яке можна зробити з такого ж коаксіального кабелю, як і сама антена.

Найбільш проста антеназ коаксіального кабелю - це звичайний вертикальний чи горизонтальний диполь (рис.1).

Для живлення цієї антени підійде коаксіальний кабель із хвильовим опором 50 або 75 Ом.

У табл. 1 наведено значення довжин плеч диполя для діапазонів від 2 до 20 метрів.

Внаслідок відносно великої товщини антена має досить велику широкосмуговість у цих діапазонах.

Тому при точному дотриманні розмірів, зазначених у табл. 1. антена налаштування не вимагає.


Конструкція простого симетруючого пристрою показана на малюнку 2, а таблиці 2 наведені дані його довжин для роботи в діапазонах від 2 до 20 метрів.

Довжини відрізків кабелю симетруючого пристрою вказані для коаксіального кабелю з поліетиленовим заповненням та коефіцієнтом укорочення, рівним 0,66. Такий симетруючий пристрій підійде і для живлення дипольних антен, зроблених із звичайного дроту.

РЕЗОНАТОРНА ДИПОЛЬНА АНТЕННА

Більш ефективну резонаторну антену з коаксіального кабелю можна побудувати згідно з малюнком 3. Ця антена є варіантом звичайного петльового диполя зробленого з коаксіального кабелю.

Перші згадки про таку антену з'явилися в літературі ще в 50-х роках, очевидно, на той час можна віднести і винахід цієї антени. Як і для багатьох інших антен, ім'я її винахідника точно вказати неможливо, очевидно, з поширенням коаксіального кабелю така антена була винайдена практично одночасно і незалежно в різних країнах.

Резонаторна антена іноді використовується як складова частинадеяких складних антен НВЧ-діапазону. Ця дипольна антена працює як звичайний класичний петльовий диполь. Довжина плечей антени "С" складає чверть завдовжки хвилі. Довжина плечей антени А становить чверть довжини хвилі в коаксіальному кабелі. Відрізки "В", виконані з короткозамкнених відрізків коаксіального кабелю, подовжують плечі антени "А" до чвертьхвильової довжини. Відрізки "В" можуть бути зроблені з відрізків мідного дроту.

Смуга пропускання антени обмежена з одного боку смугою пропускання диполя утвореного частиною "З", а з іншого боку смугою пропускання чвертьхвильового резонатора "А". Однак, резонаторний диполь має працездатність у смузі частот аматорських УКХ та KB діапазонів. Теоретично вхідний опір резонаторного диполя дорівнює хвильовому опору коаксіального кабелю, з якого він виготовлений. Ось це і дозволяє використовувати для його живлення такий же коаксіальний кабель, як і той з якого зроблена антена, що ще більше збільшує її універсальність.

Резонаторна антена є симетричною і для її живлення доцільно використовувати симетруючий пристрій, показаний на малюнку 2. Розміри резонаторної дипольної антени для роботи в діапазонах від 2 до 20 метрів наведені в таблиці 3.

НЕСИМЕТРИЧНІ ВЕРТИКАЛЬНІ АНТЕННИ З КОАКСІАЛЬНОГО КАБЕЛЯ

Несиметрична вертикальна антена відрізняється від симетричної тим, що одне її плече або частина виконано відмінним чином від іншої частини, або тим, що на одну з її частин вплив сторонніх предметів буде набагато більшим, ніж на іншу.

Найбільш проста конструкція несиметричної антени із коаксіального кабелю показана на рис. 4. Тут вертикальна частина антени за допомогою капронової мотузки може бути підвішена вертикально між двома опорами - деревами, щоглами інших антен (рис. 4А), або похило підвішена за допомогою капронового шнура до однієї з опор (рис. 4Б). Противага штирьової антени, виготовленої з коаксіального кабелю, може знаходитися в безпосередній близькості від землі. Для вертикальної антени противагу доцільно виконати, як показано на малюнку 5.

В даному випадку він зроблений із чвертьхвильового ізолятора-резонатора "А", який подовжений до резонансної частоти, необхідної для роботи противаги, відрізком "В". Відрізок "В" можна зробити як з коаксіального кабелю, так і з мідного дроту. Довжини частин "А" та "В" наведені в табл. 4. Таблиця з урахуванням використання коаксіального кабелю з коефіцієнтом скорочення 0,66.

Вертикальна антена з коаксіального кабелю, з чвертьхвильовим резонатором на противагу, має переваги перед вертикальною антеною зі звичайними противагами. Полотно всієї антени виходить електрично замкнуто, що робить її роботу безпечною під час грози, чвертьхвильовий резонатормає малий опір для нерезонансних частот, а це забезпечує додаткову частотну селекцію прийому та фільтрацію гармонік в антеній системі при передачі.

Вертикальна антена з коаксіального кабелю, з однією противагою, розташованою під кутом 90° до штиря, має опір, близький до 40 Ом, для виготовлення та живлення цієї антени підходить кабель з хвильовим опором 50 Ом.

Якщо для живлення антени використовується 75-омний коаксіальний кабель, можна узгодити антену за допомогою конденсатора, що вкорочує.

ПРОСТА НЕСИМЕТРИЧНА АНТЕННА

З коаксіального кабелю можна зробити дуже просту несиметричну антену. Вперше в радіоаматорській літературі вона була описана W6SA1 у 1956 році. Ця антена отримала назву – антена "Slim cobra". Її різні модифікації іноді виникають у радіоаматорській літературі.

Це суто радіоаматорська антена, тому що при огляді досить багатьох джерел, не траплялися згадки про її використання у професійному зв'язку.

На рис. 7 показано класичну антену W6SA1. Вона повністю зроблена з коаксіального кабелю, на довжині кабелю 0,24 довжини хвилі знято екран. Це випромінююча частина антени. На відстані 0,27 довжини хвилі від випромінюючої частини на екрані виконаний високочастотний дросель з 5-7 феритових кілець. Кільця можна закріпити на кабелі за допомогою ізоляційної стрічки. Проникність фериту кілець некритична. Цей дросель може забезпечити роботу антени при потужності, що підводяться до неї, 100 - 200 Вт. Більший рівень потужності на нижніх KB діапазонах і менший рівень на верхніх. При перевищенні зазначеної потужності феритові кільця можуть перегрітися та розсипатися.

Якщо все ж таки передбачається працювати на великих потужностях, дросель доцільно виконати безкаркасним, намотавши 10-20 витків цього ж коаксіального кабелю на оправлення діаметром 30-60 мм. Але, звичайно, такий дросель більш громіздкий, ніж на феритових кільцях.

В однопровідній кабельній антені довжина випромінюючої частини з урахуванням коефіцієнта укорочення, що дорівнює довжині випромінюючої частини класичної вертикальної антени, довжина "землі" однопровідної кабельної антени трохи більше довжини класичної противаги.

Це з тим, що з протіканні земляних струмів відсутня коефіцієнт укорочення, що має місце у дипольних і несиметричних вертикальних антенах.

На практиці досвідченим шляхом виведено, що мінімальний КСВ антени, виготовленої з 50-омного кабелю, буде при розташуванні дроселя на відстані 0,27 довжини хвилі.

Антена може працювати в польових умовах, її можна легко встановити як допоміжну антену, просто "кинувши" з вікна верхнього поверху на дерево, або інший будинок, при цьому антена не потребує налаштування.

У таблиці 5 наведено розміри антен для роботи в діапазоні від 2 до 40 метрів.


КОАКСІАЛЬНІ ВЕРТИКАЛЬНІ АНТЕННИ

Основна перевага антен коаксіального типу - це розширена смуга частот, утворена вертикально розташованим коаксіальним кабелем з довільним хвильовим опором. Нижній кінець центральної жили кабелю з'єднаний із системою заземлення, а верхній кінець центральної жили припаяний до обплетення кабелю.

Схема коаксіальної вертикальної антени

(Rv – сума опорів втрат)

Довжина кабелю (випромінювача) розраховується з розрахунку 1/4λ помножена на величину коефіцієнта укорочення кабелю (зазвичай цей показник дорівнює 0,66).

Таким чином, виходить коаксіальна замкнута чвертьхвильова лінія, що діє як паралельний резонансний контур. Радіохвилі випромінюються тільки екраном кабелю, але внаслідок малого відношення l/d його коефіцієнт укорочення близький до 0,95, і тому він занадто короткий для чвертьхвильового резонансу.

Щоб отримати чвертьхвильовий Groundplane, потрібно довжину L1 наростити відрізком L2 до резонансної довжини 1/4λ.

Наприклад:

Використовується коаксіальний кабель з коефіцієнтом скорочення Vk = 0,66. Геометрична чверть довжини хвилі L1 = 0,25 х 0,66 = 0,165 λ.

Якщо для екрану кабелю прийняти з урахуванням його відношення l/d коефіцієнт укорочення V=0,95, то нормальна довжина складе L1 + L2 = 0,25 х 0,95 = 0,2376, а довжина відрізка L2 = 0,2376 - 0,165 λ = 0,0725λ.

При резонансі вбудований чвертьхвильовий шлейф не працює через дуже високий вхідний опір (паралельний резонансний контур). Якщо підвищити частоту передавача, то відрізок L1 + L2 виявиться надто довгим – інакше кажучи, на ньому з'явиться індуктивна реактивна складова. Одночасно стане надмірно довгою та короткозамкнута чвертьхвильова коаксіальна лінія (шлейф).

Лінія, що перевищує чверть довжини хвилі, має ємнісну дію, і в результаті індуктивна складова відрізка випромінювача і ємнісна реактивність чвертьхвильового шлейфу взаємно компенсуються, а опір випромінюванню зростає.

Зі зниженням частоти передавача відбувається зворотне: відрізок випромінювача стає ємнісним, а шлейф - індуктивним, що також призводить до взаємної компенсації реактивних складових.

Завдяки такій здатності чвертьхвильової лінії частотна смуга антени розширюється. Зверху її обмежують небажані зміни діаграми спрямованості, а знизу різке падіння опору випромінювання. Завдяки подібній широкосмуговій довжину елементів антени не обов'язково точно витримувати. Для підвищення ККД необхідно дужехороша система

заземлення.

DL2FA докладно описав коаксіальні антени цього типу.

Більш сприятливі умови створює застосування коаксіального кабелю з напівповітряним діелектриком та коефіцієнтом укорочення рівним 0,82. Тоді довжина кабелю L1 = 0,25 х 0,82 = 0,205 λ, з величиною опору вже дорівнює 20 Ом. Завдяки дії коаксіального чвертьхвильового шлейфу вхідний опір залишається активним у широкій області частот, яке величина змінюється разом із опором випромінювання.

За допомогою омега-погоджувальної ланки здійснюється узгодження з хвильовим опором практично будь-якого кабелю.

Типи вертикальних коаксіальних антен:

а) - укорочена Grondplane;

б) - повнорозмірна Grondplane;

в) - сильно укорочена Grondplane, з подовжуючою котушкою L і кінцевою ємністю CD

Коаксіальні антени можна використовувати як багатодіапазонні. У цьому випадку слід пам'ятати про зміни вертикальної діаграми спрямованості з переходом від одного діапазону до іншого та опору випромінювання, а також необхідність підстроювання омега-подібної ланки при перемиканні діапазонів.

Коаксіальний кабель випромінювача потребує штучної чи природної опори. Ідеальним рішенням була б ізоляційна труба з коаксіальним кабелем усередині. Іноді можна протягнути кабель між двома високо розташованими опорними точками (наприклад, на деревах).

З різних джерел

tagPlaceholder Tags:

За часів величезних лампових телевізорів гарна антена для якісного прийому аналогового телебачення була дефіцитною. Ті, які можна було купити в магазинах, не відрізнялися високою якістю. Тому люди виготовляли телевізійні антениДМВ своїми руками. Сьогодні багато хто цікавиться саморобними пристроями. І навіть тоді, коли часто-густо цифрові технології, інтерес цей не згасає.

Цифрова ера

Ця епоха торкнулася і телебачення. Сьогодні особливо широко розвивається мовлення Т2. Воно має особливості. У місцях, де рівень сигналу трохи перевищує перешкоди, виходить досить якісний прийом. Далі сигналу просто нема. Цифровому сигналу перешкоди байдуже, проте в ситуації неузгодження кабелю або різних фазових спотвореннях практично в будь-якому місці передаючого або приймаючого тракту картинка може йти квадратиками навіть при сильному рівні сигналу.

У сучасному телеефірі відбулися інші зміни. Так, все мовлення ведеться у ДМВ-діапазоні, передавачі мають гарне покриття. Сильно змінилися умови, якими радіохвилі поширюються містами.

Антенні параметри

Перед тим, як зайнятися виготовленням, потрібно визначити деякі параметри цих конструкцій. Вони, звичайно, вимагають поглиблених знань у різних галузях математики, а також законів електродинаміки.

Отже, коефіцієнтом посилення називається відношення потужності на вході еталонної системи до сили на вході антени, що використовується. Все це діятиме, якщо кожна з антен створює значення напруженості та щільності потоку при однакових параметрах. Розмір цього коефіцієнта безрозмірна.

Коефіцієнт спрямованої дії - це відношення напруженості поля, яке створює антена, до напруженості поля в будь-яких напрямках.

Потрібно запам'ятати, що такі параметри як КУ та КНД не взаємопов'язані. Існує антена ДМВ для цифрового ТБ, яка має дуже високу спрямованість. Однак посилення її невелике. Ці конструкції спрямовані в далечінь. Також є конструкції з високою спрямованістю. Тут вона йде у поєднанні з дуже сильним рівнем посилення.

Сьогодні можна шукати формули, а скористатися спеціальними програмами. Вони вже враховані всі необхідні параметри. Вам залишається тільки ввести деякі умови – і ви отримаєте повний розрахунок ДМВ-антени, щоб потім зібрати її.

Нюанси виготовлення

Будь-який елемент конструкції, в якому протікають струми сигналу, необхідно з'єднувати за допомогою паяльника або зварювального апарату. Подібний вузол, якщо він знаходиться на відкритому повітрі, страждає від порушення контакту. Від цього різні параметри антен та рівень прийому можуть стати значно гіршими.

Особливо це стосується точок із нульовими потенціалами. На думку фахівців, у них можна спостерігати напругу, а також плавність струму. Якщо точніше, це максимальне значення струму. Є наявність його за нульових напруг? Це не дивно.

Такі місця найкраще виготовляти із цільного металу. Повзучі струми навряд чи позначаться на зображенні, якщо з'єднання виконувати зварюванням. Однак через наявність сигнал може пропадати.

Як і чим паяти?

Антена ДМВ своїми руками виготовляється не дуже просто. Це має на увазі роботу з паяльником. Сучасні виробники телевізійного кабелю не роблять його мідним. Зараз там недорогий сплав, стійкий до корозії. Ці матеріали важко паяються. А якщо їх досить довго гріти, є ризик перепалювання кабелю.

Фахівці рекомендують використовувати малопотужні паяльники, легкоплавкі припої, а також флюси. Не варто шкодувати пасти під час паяння. Припій ляже правильно тільки тоді, якщо він знаходиться під шаром флюсу, що закипів.

Ловим Т2

Для того, щоб насолоджуватися цифровим телебаченням, достатньо придбати спеціальний тюнер. Але він не має вбудованої антени. А ті, які пропонуються як спеціальні цифрові, надто дорогі та безглузді.

Зараз ми навчимося ловити Т2 на повністю саморобній конструкції. Саморобна антена ДМВ – це просто, дешево, якісно. Спробуйте самі.

Найпростіша антена

Щоб зібрати цю конструкцію, не потрібно буде навіть йти до магазину. Для виготовлення досить звичайного антенного кабелю. Необхідно 530 мм дроту для кільця та 175 мм, з якого буде зроблена петля.

Сама ТВ-антена є кільцем з кабелю. Кінці слід зачистити, а потім з'єднати з петлею. А до останньої потрібно припаяти кабель, що підключається до тюнера Т2. Так, на кільці екран та центральна жила з'єднуються з екранами петлі. На останній центральні жили також з'єднуються. А кабель до тюнера припаюється стандартно до екрану та центральної жили.

Ось і вийшла антена ДМВ, зроблена своїми руками. Конструкція її виявилася дуже дешевою та практичною. А працює вона не гірше за дорогі магазинні варіанти. Її потрібно закріпити на фанері чи оргсклі. Для цього чудово підійдуть будівельні хомути.

"Народна" антена

Ця конструкція є диском з алюмінію. Зовнішній діаметр елемента має становити 365 мм, а внутрішній – 170 мм. Диск повинен мати товщину 1 мм. Попередньо потрібно зробити в диску пропил (10 мм завширшки). У місці, де пропив, слід встановити друковану плату з текстоліту. Вона має бути товщиною 1 мм.

У платі мають бути отвори для гвинтів МОЗ. Плату потрібно приклеїти до диска. Потім до неї потрібно припаяти висновки кабелю. Центральну жилу слід паяти до одного боку диска, екран - до іншого. Що стосується якості, то така ТВ-антена прийматиме краще з двома дисками, особливо якщо вона знаходиться далеко від телевізійного ретранслятора.

Універсальна антена

Для виготовлення цієї конструкції не використовуватиметься нічого надприродного. Робити її будемо із різних підручних матеріалів. Однак, хоч вона і саморобна, але чудово працюватиме у всьому дециметровому діапазоні. Так, ця антена ДМВ, своїми руками швидко виготовлена, нічим не поступається магазинним, дорожчим конструкціям. Для прийому Т2 її вистачить.

Отже, щоб зібрати цю конструкцію, знадобляться порожні банки від консервів чи пива. Потрібно 2 банки з діаметром 7,5 см. Довжина кожної - 9,5 см. Також необхідно запастись смужками текстоліту або гетинаксу, обов'язково з фольгою.

Наші банки потрібно з'єднати зі смугами текстоліту за допомогою паяльника. Пластина цього матеріалу, яка з'єднуватиме ємності нагорі, повинна мати суцільне покриття з мідної фольги. На нижній платівці фольгу слід розрізати. Це робиться для зручного підключення кабелю.

Потрібно збирати конструкцію таким чином, щоб загальна довжина не була менше 25 см. Ця антена (ДМВ-діапазону) є широкосмуговим симетричним вібратором. Завдяки площі своєї поверхні вона має великі коефіцієнти посилення.

Якщо раптом ви не можете знайти потрібні банки, то можна використовувати тару з меншим діаметром. Однак тоді фольгу доведеться різати на верхній сполучній пластині.

"Пивна" антена

Полюбляєте випити пива? Не викидайте банки. З них можна зробити гарну антену. Для цього потрібно закріпити на будь-якому діелектричному матеріалі дві пивні баночки.

Для початку потрібно вибрати відповідний кабель, а потім довести його до пуття. Для цього необхідно зачистити кабель. Ви побачите фольгу, що екранує. Під нею буде захисний шар. А ось під ним можна спостерігати безпосередньо кабель.

Для нашої антени потрібно зачистити верхній шар цього дроту приблизно на 10 см. Фольгу потрібно акуратно закрутити, щоб у результаті вийшло відгалуження. Захисний шар центральної жили потрібно зачистити на 1 див.

З іншого боку, на кабель потрібно припаяти штекер для телевізора. Якщо ви були абонентом кабельних мереж, то цю деталь і кабель не доведеться навіть купувати окремо.

Тепер щодо банок. Бажано використовувати пивні ємності об'ємом 1 л. Проте гарне німецьке пиво у таких банках дороге, а вітчизняне не продають.

Банки потрібно відкорковувати дуже акуратно. Потім треба звільнити тару від вмісту, а потім добре просушити. Далі слід за допомогою шурупа з'єднати наш екран на кабелі і банку. До другої треба прикрутити центральну жилу.

Для більш високої якості зображення краще з'єднувати ємності та кабель за допомогою пальника.

Закріпити банки потрібно на якомусь діелектричному матеріалі. Потрібно врахувати, що вони повинні розташовуватися на одній прямій лінії. Відстань між ними залежить від ємності. Все це підбирається лише досвідченим шляхом.

Зигзаг

Зигзагоподібна антена ДМВ має максимально просту конструкцію. Сама деталь широкосмугова. Пристрій дозволяє допускати різні відхилення від вихідних розрахункових параметрів. При цьому електричні параметри майже не порушаться.

Вхідний опір її у певному діапазоні залежить від того, яких розмірів будуть провідники, які ляжуть в основу полотна. Тут спостерігається залежність. Чим більша ширина або товщина провідників, тим краще буде узгоджена антена з фідером. Взагалі для виготовлення полотна можна використовувати будь-які провідники. Для цього підійдуть і пластини, і трубки, і куточки, і багато іншого.

Для того, щоб збільшити спрямованість такої антени, допустимо застосовувати плоский екран, який відіграватиме роль рефлектора. Останній відображатиме у бік антени високочастотну енергію. Такі екрани часто мають серйозні розміри, а фаза залежить переважно від відстані.

З практичної сторони рефлектор лише в окремих випадках виконується з цільного листа металу. Найчастіше він виготовлений у вигляді провідників, які з'єднані в одній площині. З конструктивних міркувань не варто робити занадто щільний екран. Провідники, з яких буде виконано сам екран, приєднуються методом зварювання чи паяння до рами з металу.

Виготовляється ця конструкція дуже просто. Вона добре працює у діапазоні ДМВ. У це була справжня народна незамінна модель. Вона має невеликі розміри, тому може застосовуватися як кімнатна антена ДМВ.

Матеріалом послужать мідні трубки або алюмінієвий лист. Бічні частини можуть бути із цільного металу. Часто їх затягують сіткою або закривають бляшанкою. Якщо використовується один із зазначених способів, то конструкція повинна пропаятись по контуру.

Кабель не можна різко гнути. Як проводити цей елемент можна подивитися на представлених картинках.

Його треба вести таким чином, щоб він сягав бокового кута, але при цьому не виходив за межі антени або бокового квадрата.

Кімнатна антена МВ ДМВ

Ця конструкція призначена для легкого та впевненого прийому сигналів цифрового телебачення. Виготовити її можна легко та дуже швидко. Для цього знадобиться алюмінієвий або мідний дротик. Довжина його має становити до 1800 мм. Ця антена може використовуватися також як зовнішня.

Конструкція є рамкою у вигляді ромба. Їх має бути дві. Одна виконує роль вібратора, друга працює як рефлектор. Для прийому Т2 необхідно, щоб сторона нашого ромба становила приблизно 140 мм, а відстань між ними була 100 мм.

Після того як рамка буде виготовлена, і конструкція набуде жорсткості, між двома кінцями нашого прутка монтується діелектрик. Це може бути будь що. Форма та розміри зовсім не важливі. Відстань між двома точками прутків має бути приблизно 20 мм. Верхні частини наших ромбів необхідно з'єднати.

Фідер можна виготовити із кабелю. Його необхідно підключити до латунних або мідних пелюсток, які мають бути закріплені на виведенні антени.

Якщо отримана конструкція не відповідає вашим очікуванням, наприклад слабка якість прийому або ретранслятор знаходиться далеко, можна забезпечити антену підсилювачем, - і в результаті вийде активна ДМВ-антена. Вона використовується як у місті, так і на дачі.

Найпростіша рамкова антена ДМВ

Ця конструкція нагадує цифру "нуль". До речі, це коефіцієнт її посилення. Вона ідеально підходить для прийому T2. Ця деталь здатна працювати краще, ніж продукція, що пропонується в магазинах.

Також її називають цифровою, тому що за її допомогою можна ідеально ловити цифрове мовлення. Вона вузькосмугова, а це є значною перевагою. Працює за принципом селективного клапана, що дозволяє говорити про надійний захист від перешкод.

Для збирання буде потрібний звичайний коаксіальний кабель з опором 75 Ом, а також звичайний телевізійний штекер. Найкраще з усіх варіантів вибирати кабель з великим діаметром. Як підставку можна використовувати коробку з картону або ще щось.

Який довжини буде рамка, визначаємо за допомогою програм для розрахунку параметрів антен. Матеріал для виготовлення рамки можна використовувати так само, як і в кабелі. До речі, для розрахунків потрібно знати частоти цифрового мовлення у вашому місті.

Центральна жила кабелю у конструкції рамки не потрібна. Зачищений провід скручується разом із житловою та оплеткою рамки. Потім це з'єднання потрібно пропаяти.

Конструкцію необхідно розташувати на діелектричній основі. Краще тримати її подалі від вашого тюнера. Важливо, щоб в антеному вході не було напруження.

Отже, ми з'ясували, як робиться антена ДМВ своїми руками. Як бачите, це не таке вже й складне завдання. Проте тепер можна буде дивитися улюблені телепередачі в цифровій якості. А встановлюється така конструкція так само, як і звичайна магазинна – на даху. Можна використовувати шурупи або болтове з'єднання. Встановлювати слід у надійному місці, щоб під час поривів вітру вона не злетіла разом із шматком шиферу. Бажано щоб антена кріпилася на максимально великій висоті. Таким чином ви виключите перешкоди під час показу кабельного або цифрового телебачення.

Зміст:

Електромагнітні хвилі утворюються за зміни електричного поля. А воно змінюється, коли рухаються електричні заряди. Щоб електромагнітне поле утворювалося постійно, і зміна зарядів має відбуватися безперервно. Найпоширеніший рух зарядів – це рух по колу. І в цьому випадку електромагнітне поле стає періодичним, синусоїдальним, а навколо воно поширюватиметься у вигляді хвиль, як бриж на водній поверхні.

Те, що бовтається в серединці, зазвичай називають осцилятором, якщо взяти невеликий матеріальний предмет і надати йому коливальний рух на водній поверхні. Тоді і вийде приблизно така картина хвиль.

Навіть якщо кинути у воду камінь, тобто виконати одиночну дію, все одно довкола розійдеться не одна хвиля, а цілий пакет хвиль. Звідси випливає, що сама природа хвиль саме коливальна, і так хвилі й розходяться довкола – затухаючи, але не змінюючи своєї коливальної натури.

Властивості хвиль

Під час зустрічі з хвилями об'єктів нашого матеріального світу спостерігаються відразу кілька явищ:

  • відбиття хвиль від перешкод;
  • проходження крізь перешкоду;
  • поглинання хвиль середовищем проходження;
  • обгинання хвилями перешкод.

Останнє явище належить до взаємодії хвиль друг з одним. Коли хвилі зустрічають інші хвилі, то вони накладаються одна на одну і складаються і віднімаються. Це називається інтерференцією хвиль.

Але хвиля може інтерферувати не тільки з іншою хвилею - хвилею від іншого джерела - вона може те саме робити і з самою собою, коли якась перешкода розділяє одну хвилю на два потоки. При проходженні перешкоди хвиля знову об'єднується і поступово «забуває» про перешкоду, коли смуги посилень та ослаблень за перешкодою гаснуть і сходять нанівець.

Всі ці явища притаманні всім хвиль, і механічним, таким як на поверхні води або як акустичні хвилі в повітрі, і електромагнітним, що пронизує повітряний простір, і безповітряний.

Електромагнітні хвилі та ми

До електромагнітних хвильових явищ ми звикли відносити дуже різні нам і нашого сприйняття феномени. На власні очі ми відчуваємо видиме світло, шкірою - тепло від інфрачервоного випромінювання, наша шкіра майже без відчуттів може засмагнути від ультрафіолету, а рентгенівські промені нами зовсім не відчуваються, але саме їхню роботу ми бачимо на рентгенівському знімку нашого тіла, яке нам можуть зробити в лікарні . Радіохвилі знаємо по роботі безлічі різних технічних засобів.

Відмінність між ними дуже проста - це різні діапазони довжин хвиль, або діапазони частот випромінювачів, які змінюються в дуже широких межах. Самі частоти породжуються фізичними розмірами випромінюючих тіл і швидкостями електричних процесів, які протікають. А довжини виходять хвиль при поширенні взаємодіють з об'єктами, що їм зустрічаються, теж за принципом близькості довжин хвиль фізичним розмірам перешкод. Зрозуміло, не лише цим. Ще впливає матеріал, з яким зустрічається хвиля, - матеріал середовища проживання і перешкод. Оскільки хвилі електромагнітні, то відіграють роль електричні властивості. Більш-менш електрично інертні середовища - діелектрики - з електромагнітними хвилями взаємодіють слабо, інші середовища, що проводять електрику, - сильно. Звідси діелектрики часто бувають прозорими, а метали все непрозорі і відбивають світло, чому і блищать металевим блиском.

Вони активно і відбивають, і поглинають хвилі, і навіть можуть у собі створювати вторинні електричні явища. На цьому заснована вся наша наука про радіохвилі, а також техніка використання радіо, телебачення, зв'язку та всього іншого.

Радіохвилі

Достатньо уявити, що обидва процеси симетричні: коли хвилі випромінюються і коли вони вловлюються і перетворюються на електричний сигнал. Щоб хвилі випромінювати, використовується джерело, а щоб приймати – приймач. І в обох випадках використовується антена матеріальна, геометрична частина радіоприладу. Вона при випромінюванні надає хвилі певних просторових властивостей, а у разі приймача - «знімає» з простору електромагнітну хвилю, формуючи сигнал «впевненого прийому», тобто такий, щоб його можна було відокремити від іншого радіофона. Відокремити та посилити.

При цьому розміри антен або їх деталей якраз і виходять залежними від довжин хвиль, що приймаються. Часто антени виглядають як деякі композиції з провідників, що повторюються в просторі. Це робиться для резонансної взаємодії в них хвиль із змінним електричним струмом, що робиться для посилення радіосигналу саме конкретних довжин хвилі.
Іншою характеристикою антени є спрямованість. Вона або випромінює, або приймає сигнали переважно з деякого напрямку, що також сприяє виділенню саме цього сигналу від конкретного пристрою.

Діапазони електромагнітних хвиль

Взагалі корисно представляти весь спектр діапазонів електромагнітних хвиль та вміти зіставляти хвилі з об'єктами нашого матеріального світу.

Діапазони електро-

магнітних випромінювань

Радіохвилі

Інфрачервоне випромінювання

Видиме випромінювання

Ультрафіолетове

Рентгенівські

Довжини хвиль, λ

більше 10 км – 1 мм

1 мм – 780 нм

380нм - 10нм

10 нм – 5 пм

менше 5 пм

Частоти, ν

менше 30 кГц – 300 ГГц

300 ГГц – 429 ТГц

429 ТГц – 750 ТГц

3·10 14 Гц - 3·10 16 Гц

3·10 16 Гц - 6·10 19 Гц

більше 6 · 10 19 Гц

Джерела

Атмосфера та магнітосфера. Антропогенне радіовипромінювання.

Теплові та електричні явища молекул та атомів.

Бомбардування атомів електронами (електронні оболонки).

Бомбардування атомів частинками.

Ядерні реакції (розпад та синтез).

Радіодіапазон ділиться на кілька інших за довжинами хвиль.

Радіохвилі

Наддовгі

Короткі

Ультракороткі

понад 10 км

10 км – 1 км

менше 30 кГц

30 кГц – 300 кГц

300 кГц – 3 МГц

3 МГц – 30 МГц

30 МГц – 300 ГГц

Зв'язок у середовищах:

під водою, під землею;

геофізика;

геохронологія

Радіозв'язок, радіомовлення, радіонавігація

Радіозв'язок земний та іоносферний, радіомовлення

Радіомовлення та радіозв'язок іоносферний,
загоризонтна радіолокація, рації

Радіомовлення, радіозв'язок прямий та тропосферний, рації, мобільники, супутникові, телебачення, хвильова терапія, мікрохвильові печі, супутникова навігація

Масштаб: планетарний

Географічний

Популяційний

Архітектурний

Технічні об'єкти; біологічні об'єкти

Як бачимо, діапазони радіохвиль якраз і охоплюють всю нашу буденність від зірочок далеких до самої людини та її органів. А також усі предмети нашого побуту.

Наприклад, бажаєте гарячого бутерброду? - одну хвилиночку в мікрохвильовій печі.

А ось УКХ ще поділяються на:

Ультракороткі хвилі

Дециміліметрові

Міліметрові

Сантиметрові

Дециметрові

Метрові

0,1 мм – 1 мм

1 мм – 10 мм

10 см – 1 м

3000-300 ГГц

3 ГГц – 300 МГц

Кожен із цих піддіапазонів по-своєму цікавий, але нам потрібні саме дециметрові хвилі.

Дециметрові хвилі

Дециметрові хвилі, на відміну від решти, працюють тільки по прямій видимості. Вони не відображаються іоносферою як короткі хвилі – іоносфера для них прозора; вони не огинають перешкоди, як довгі хвилі. Перешкоди, які вони можуть обійти, користуючись своєю дифракцією, можна порівняти з нашими звичайними об'єктами, тобто людину чи табуретку вони обійдуть, а ось будинок – вже тяжко. Натомість від великих для них об'єктів вони відбиваються і можуть зайти, наприклад, через вікно, відбившись від сусіднього будинку. Тобто поводяться майже як люди з хуліганськими нахилами. Чим нам близькі та по-своєму дорогі.

Самостійне виготовлення

Для прийому хвиль, чия довжина цілком можна порівняти з предметами нашого оточення, і антена вийде такою, що впишеться в наше оточення. Отже, у цьому плані можливе виготовлення, не просто, безсумнівно, корисного предмета, але навіть і деталі, що багато про що говорить про характер і смаки господаря. І яку часто можна називати вже деталлю архітектурною, а іноді навіть фен-шуйною.

Антена ДЦМ зміцнюється на вертикальній дерев'яній рейці-основі і складається з декількох металевих частин.

У напрямку передбачуваного проходження хвиль антена дециметрового діапазону простягає металеву пластину, що несе, яка називається траверса.

Поперек неї, тобто паралельно до фронту хвилі, на ній встановлюється кілька пластин-резонаторів. Один зазвичай активний, від нього відводять провід антени, ставиться посередині. Два інших ставлять один перед ним (у напрямку випромінювача), інший після нього. Який перед ним, називається директором, його роль – створити перешкоду хвилі, змусивши її її огинати, змушуючи хвилю створювати дифракційну картину, тобто хвилі входити в резонанс самої із собою (див. малюнок спочатку).

Та пластина, яка ставиться після активного резонатора, називається рефлектором, тобто відбивачем. Вона відбиває хвилю назад, на активну пластину, також посилюючи сигнал. Зрозуміло, що такі впливи на хвилю можливі при чіткому дотриманні розмірів пластин так, щоб вони відповідали довжинам хвиль, що приймаються. Довжини пластин роблять у розмір напівхвилі - 0,5 λ. Активний елемент, що дорівнює напівхвилі, рефлектор трохи більше, директор трохи менше. Відстань між резонаторами - чверть довжини хвилі, 0,25 .

Часто можна бачити три пластини, а безліч. Це говорить про те, що і хвилі можна приймати не однієї довжини, а кількох довжин. Такі антени називають «багатохвильовими» або навіть «всехвильовими». Але ми знаємо, що хвилі маються на увазі тільки нашого, дециметрового діапазону.

Такі антени можна конструювати і встановлювати на власне задоволення, користуючись тим, що невидимі нами радіохвилі створюють у просторі вельми хитромудрі картини відбитків, дифракцій та інтерференцій. І якщо помістити пластини-вібратори в точки максимумів хвиль, то можна досягти хорошого резонансу, який помітно посилить сигнал. За таким принципом будується логоперіодична антена, в якій резонатори з двох сторін - праворуч та ліворуч - поперемінно включені у дві шини у шаховому порядку.

Дві шини кабелю підключені до двох рядів резонаторів у шаховому порядку

Саморобний варіант

З підручних матеріалів цілком виходить кімнатна антена – ДМВ-антена т2. Наприклад, з двох комп'ютерних дискет, якщо вийняти з конверта власне магнітні поверхні дисків, легко вийде антена чебурашка - таке оковате створення, якщо мати трішки уяви.

Можливий і зовнішній варіант чебурашки, тоді варто подумати про міцніше кріплення всіх деталей та кабелю.

Потрібна, крім дискет, ще палиця-стійка, шматок кабелю та кілька гвоздиків чи шурупів.