Как рассчитать длину антенны по частоте?

Антенна Харченко

Антенна для приема цифровых сигналов, рассчитанная и собранная инженером Харченко, чисто внешне выглядит как обычный двойной квадрат, изготовленный из толстого медного провода. Своими незамкнутыми углами эти квадраты объединяются в общий контур, а к зоне их стыковки подпаивается отвод телевизионного кабеля (рисунок ниже).

Классическая дмв антенна Харченко своими руками изготавливаемая в домашних условиях, помимо двух квадратов, содержит в своем составе отражатель из проводящего материала (он позволяет повысить показатель эффективности направленного приёма).

При соблюдении ряда условий такая антенна может использоваться для приема сверхвысоких частот мобильных каналов в формате 3g, в частности.

Дециметровый вариант

Особенностью конструкции антенны Харченко является фиксированное соотношение между периметром каждого из ее двух квадратов и длиной принимаемых волн (они должны быть равны). Для получения нужной напряженности наведенного поля также важно правильно подобрать диаметр провода рамки.

Поскольку эфирное вещание ранее было ориентировано на метровый диапазон, для приема такого сигнала потребовался бы провод диаметром порядка 12 см. В этом случае зигзагообразная антенна получалась слишком громоздкой и неудобной в эксплуатации, а ее размеры не позволяли бы пользоваться ей в домашних условиях.

Второе свое рождение зигзагообразные антенны Харченко пережили в момент появления эфирного вещания в дециметровых диапазонах.

Дополнительная информация. Рассчитанная на приём ДМВ сигнала зигзагообразная антенна должна иметь фиксированные размеры, которые будут рассмотрены в следующих разделах.

Изделие из шины на заклепке

В местах сочленения полос из меди антенна диапазона ДМВ дополнительно пропаивалась; при этом за ее длину принималось расстояние между заклепками. В тех случаях, когда с целью уверенного приема приходилось пользоваться стандартным антенным усилителем, разработчики обходились без второго квадрата (для уверенного приема достаточно было и одного).

Исполнение в стандарте DVB-T2

Цифровое вещание, обозначаемое стандартом «dvb t2», ведется, как известно, на частотах дециметрового диапазона, соответствующих ТВ каналам с 21 по 69-ый, с использованием формата «мультиплекс». Во многих городах России местные телевизионные станции постепенно переходят на формат вещания тв dvb, что вызывает определенный интерес к обеспечению его уверенного приема.

В связи с этим пользователь обязан знать, что самодельная конструкция для т2 должна иметь те же размеры, что и классическая антенна для дециметрового цифрового вещания.

Важно! Современные телевизионные приемники, в комплект которых входит антенна для цифрового сигнала, при близком расположении передающей станции могут ослаблять его.

В особых ситуациях, когда передатчик для т2 диапазона находится совсем близко, при использовании старой рамочной конструкции придется либо полностью снять второй квадрат (или экран), либо выбрать менее чувствительный усилитель.

В качестве вариантов изготовления дцв конструкции можно выбрать следующие решения:

• Сделать совершенно новое приемное устройство для t2 своими руками;
• Попробовать соорудить комбинированную антенну, содержащую элемент в виде окружности из проволоки длиной 55,5 см (смотрите фото ниже);
• С ее помощью можно будет принимать все известные форматы (включая 3g мобильной связи).

Второй из этих способов изготовления антенны для цифровой связи подробно рассмотрен в следующем источнике https://elquanta.ru/antenna/kharchenko.html.

В том случае, когда нужно изготовить конструкцию для приема сигналов Интернета, включая каналы Bluetooth, WiFi (3g, 4g) или мобильной связи, работающие на сверхкоротких волнах, габариты такой антенны будут совсем миниатюрными.

Размеры антенны для 3g из-за высокой частоты будут ограничены длиной в 10 сантиметров, а все возможные разновидности самодельного изделия можно будет собирать, используя один и тот же чертеж.

Существенные различия, касающиеся всевозможных вариантов исполнения миниатюрной антенны (для Bluetooth или для сотового телефона), проявятся только в размерах самой приемной конструкции.

Дополнительная информация. При необходимости расчета такой антенны вы можете использовать онлайн-калькулятор.

Порядок расчета в этом случае задается методикой использования конкретного сетевого ресурса (эти методики широко представлены в сети как для т2, так и для других форматов тв сигнала).

ДМВ антенна

После того, как произведены расчеты антенны Харченко для телевизора, можно будет переходить к ее изготовлению своими руками.

Для того чтобы сделать антенну качественно, обязательно потребуются следующий материал и инструменты:

• Толстый одножильный провод (лучше, если он будет медный);
• Электропаяльник, обычные плоскогубцы, а также линейка и быстро схватывающийся клей;
• Отрезок кабеля с Rволн., равным 50-ти Омам;
• Фольгированный стеклотекстолит, старый DVD (CD) диск и/или, в крайнем случае, банка из-под шпрот (они нужны для изготовления отражающего экрана зигзагообразной антенны).

И, наконец, следует изготовить особую прокладывающую стойку, задающую нужное расстояние между шиной антенны и экраном (в качестве такой прокладки может использоваться крышка бутылки из пластика).

Всю процедуру, по ходу которой изготавливается антенна своими руками, лучше всего разбить на ряд этапов, а именно:

• Сначала нужно снять с медного провода защитную изоляцию;
• Затем посредством линейки четко наметить места будущих сгибов тв антенны;
• После этого с помощью плоскогубцев следует перегнуть проволоку в размеченных ранее местах;

Обратите внимание! Чем точнее делается разметка провода и аккуратнее сгибы, тем антенна для цифрового телевидения будет лучше принимать сигнал.

• По завершении формовки рамки участки присоединения антенного кабеля тщательно лудятся посредством паяльника;
• Затем подводящий провод припаивается к залуженному участку, но прежде на отрезок кабеля последовательно нанизываются стойка и защитный экран;
• На завершающей стадии сборки вся получившаяся конструкция проклеивается типовым силиконом (рисунок далее по тексту).

Повышение качества WiFi и Bluetooth

Известно, что сигнал WiFi передается, подобно другим видам эфирной связи, по радиоканалу, что позволяет использовать антенную конструкцию для улучшения приема роутера или подобных ему устройств. По мнению ряда умельцев из числа разработчиков антенн 3g, если в рассмотренной выше конструкции в качестве экрана будет взята параболическая тарелка, усиление на WiFi частотах удается повысить до 31 дБ.

Дополнительная информация. Такой экран может быть изготовлен из выгнутой определенным образом консервной банки.

При изготовлении отражателя для 3g или WiFi кривизна его поверхности подбирается обычно экспериментальным путем. Для этого на приемо-передающем устройстве (роутере, например) должна быть инсталлирована программа, способная фиксировать уровень поступающего на прибор сигнала.

Воспользовавшись такой программой, можно будет, меняя кривизну поверхности самодельного экрана, следить за всеми изменениями коэффициента усилении (в реальном времени).

Технология расчета

Расчет параметров в данном случае ориентирован на рабочую частоту 2445 МГц (смотрите фото).

Отметим, что для расчета такой антенны потребуется знать следующие ее характеристические размеры:

• Диаметр медной плоской проволоки – 2,5 мм;
• Объем запаса всего материала (провод длиной 256,6 мм);
• L1 – наружная сторона одного квадрата, равная примерно 30,8 мм;
• L2 – его внутренняя сторона (29,6 мм);
• L3 – длина рабочей рамки (84 мм);
• L4 – ее эффективная ширина (43 мм).

Помимо этого, нужно будет рассчитать такой характеристический параметр, как L5 (его называют зазором для подключения), который выбирают обычно равным 1,9 мм. Добавим к этому высоту дополнительных стоек D – 13,6 мм, а также ширину экрана B – 122 мм и, наконец, его рабочую длину H – 122 мм.

Важно! Прием антенны для роутера или мобильного формата будет тем уверенней, чем точнее выдержаны все указанные выше размеры.

Экран может быть сделан из небольшого куска фольгированного стеклотекстолита, оставшегося от старых плат. С целью повышения механической прочности его дополнительно припаивают к оплетке отводящего сигнал кабеля. В качестве экрана принято использовать старый CD диск с тонким слоем фольги, на котором обычно фиксируется полезная информация.

В данном случае, чтобы собрать антенну для цифрового тв, можно будет воспользоваться старым боксом из-под ненужных CD дисков.

Хорошие специалисты посчитают данные, воспользовавшись для этого собственным опытом и домашними наработками. А вот неспециалистам придется прибегнуть к помощи широко представленных в открытой сети онлайн-калькуляторов или их аналогов.

В заключительной части обзора, посвященного тому, как самостоятельно изготовить антенну Харченко, отметим следующие важные моменты этого предприятия. Перед началом самостоятельного ее изготовления главное – это правильно учесть все ее характеристические параметры и показатели (включая прием 3g формата и ряда других сверхвысокочастотных сигналов).

Лишь при этом условии с помощью такой сравнительно простой самоделки удается принимать сигнал дмв диапазона на приличном удалении от телецентра (на расстояниях до 2 километров).

Источник: https://amperof.ru/elektropribory/antenna-harchenko.html

Длина кабеля питания антенны

Задался вопросом, какой длины можно делать кабель питания антенны. Сделал немного выводов, чем и хочу поделиться. Все это справедливо для всех используемых частот.

Первый раз у меня вопрос возник, когда перепаял кабель на приемнике Turnigy 9x8Cv2 2.4ГГц радиоуправления, о чем писал ранее. Сначала запаял наугад, что не дало результат, т.к. антенна не заработала. Дальность связи была всего 30-50 метров.

О 500-1000 метрах уже можно было не мечтать. Поиск в Интернет явного ответа на мой вопрос не дал и пришлось почитать много всего.

Выяснилось, что длина кабеля зависит от степени согласованности выходного сопротивления передатчика/приемника, импедансу антенны, волнового сопротивления кабеля на рабочей частоте.

Если согласованности нет или не известно на сколько все согласовано, то длина кабеля важна, но если вы уверены, что все согласовано, то длина кабеля может быть любой.

Для познания и рассуждений использовался материал:

1. Сопротивления не согласованы или согласованность нам не известна

При расчете длины питающего кабеля антенны необходимо учитывать, что нам нельзя попасть в длину четвертьволнового трансформатора, т.к. он предназначен для согласования например антенны с сопротивлением 100Ом со станцией 50Ом. Но для этого используется кабель с волновым сопротивлением 75Ом. Не отходим от темы… Если мы попали в эту длину, то происходит самое худшее рассогласование.

В идеале нам надо сделать полуволновой повторитель, что исключит влияние фидера на работу и измерения. При настройке и последующей работе в пределах выбранного диапазона (если пренебречь потерями в кабеле), это будет эквивалентно тому, что выход трансивера будет подключен непосредственно к полотну антенны. Но при этом надо учитывать, чтобы длина кабеля была как можно меньше, чтобы уменьшить потери. Т.е. добиваться «следующего» повторителя длиной кабеля не надо.

На эту тему может быть много споров, но я пока останавливаюсь на этом мнении.

Для расчета нам надо знать:

1. Скорость распространения волны в вакууме — 299 792 458 м/с — округлим до 300 000 000.
2. Частоту, на которой будем работать.
3. Коэффициент укорочения кабеля.

Если значение частоты подставить в мегагерцах, то размерность получаемого значения длины волны — метр. Тогда скорость света — берем число 300.

Чтобы определить длину волны, делим скорость на частоту, получаем длину волны. Делим на 4 — получаем четверть волны. Длина электромагнитной волны в среде короче, чем в вакууме, поэтому надо учесть коэффициент укорочения кабеля. Это справочная единица, берется из характеристик кабеля. Может быть указана как прямым числом, например 0.66, так и обратным, например 1,52.

Нас интересует прямое (чтобы его посчитать, надо 1 поделить на обратное).

Тип линии	Коэффициент укорочения	Коэффициент укорочения(прямое)	Волновое сопротивление, Ом
Коаксиальные кабели с полиэтиленовой изоляцией(РК-50-2-11 и др.)	1,52	0,66	50
Коаксиальные кабели с фторопластовой изоляцией(PK-50-2-21 и др.)	1,41	0,71	50

Четверть волны умножаем на коэффициент укорочения кабеля, получаем длину четвертьволнового трансформатора с учетом кабеля. Умножаем на 2 и получаем длину полуволнового повторителя.

Именно эта длина будет наилучшей для нашего питающего кабеля антенны. Можно брать и промежуточные значения, т.е. короче/длиннее, т.к. у нас все считается согласованным (сопротивление трансивера, кабеля и антенны допустим равно 50Ом). В этом случае кабель можно и короче, главное не попасть в длину четвертьволнового трансформатора.

2. Сопротивления согласованы

Если волновое сопротивление кабеля на рабочей частоте равно выходному сопротивлению передатчика и импедансу антенны, то длина не имеет значения.

Пример:

Антенна в резонансе. Ее импеданс на этой частоте 50 Ом. Входное сопротивление трансивера 50 Ом. Волновое сопротивлене фидера 50 Ом. Длина кабеля может быть любой, только надо помнить о затухании. Коаксиал — по определению это кошмар связиста, особенно на частотах выше 300 МГц. Если нагрузка линии (например антенна) рассогласована, то есть не в резонансе, тогда длина кабеля начинает влиять.

Четвертьволновой трансформатор (согласующее устройство) применяется, если импеданс антенны на резонансной частоте не равен волновому сопротивлению кабеля. Если все согласовано, то трансформатор не работает и никак не влияет.

Заметка от радиолюбителя Валерия:

Потери в кабеле зависят от его диаметра, материала диэлектрика, а также коэффициента укорочения. Материал диэлектрика кабеля — это величина чисто справочная. За неимением кабеля 50(75)Ом можно применять 75(50) с учётом его полуволновой длины (!!!) умножить на коэффициент укорочения!

PS. я считаю очень правильная статья! И многим будет в помощь! 73! Валерий.

Удачи!

на странице, то нажмите Shift + Enter или нажмите здесь, чтобы уведомить нас.

Источник: https://apmcopter.ru/blog/electro/dlina-kabelya-pitaniya-antenny.html

Установка антенны Харченко для ТВ

Использование антенны стало набирать популярность после появления радиосвязи. Инженер Харченко в 1961 года разработал конструкцию в виде двух ромбов, с помощью которой стало возможно ловить передачи. Такой прибор используется и сегодня, однако уже для цифровых сигналов.

Антенна Харченко – палочка выручалочка для тех, кто хочет сэкономить. Она пользуется высоким спросом на дачных участках и в сельской местности.

В данной статье описан монтаж данной конструкции, а также доступные расчеты антенны Харченко для цифрового ТВ.

Антенна Харченко для цифрового ТВ

В 60-х годах прошлого столетия, Харченко сконструировал антенну, составляющую двойной квадрат из проволоки. Незамкнутыми углами квадраты соединяются между собой. В этом же месте подключаются к телевизионному кабелю. В свою очередь, на задней части конструкции устанавливается решетка из такого материала, который может провести ток.

Бабочка — одно из названий антенны

В простонародьи, данная конструкция имеет и другие названия. Часто ее называют:

• Зигзагообразная антенна Харченко;
• Восьмерка;
• Бабочка;
• Биквадратная антенна телевизора.

В настоящее время, успешно используется антенна Харченко не только для аналогового телевидения, но и для цифрового. Это связано с активным переходом телевидения на новый формат – цифровой. Он ведется на частотах дмв расчета на каналах 21-69 способом мультиплекса. А поэтому и конструкция должна быть подходящей.

Поскольку не все телевизоры оснащены встроенной антенной, то сообразительные хозяева изготавливают самодельные антенны Харченко для цифрового ТВ, их еще называют – домашние самоделки. Такие приборы работают не хуже купленных на рынке.

В данном видео вы подробнее узнаете о данном антенне:

Действительно, такое устройство обладает преимуществами, которые сложно опровергнуть:

• сборка такой конструкции требует минимум деталей и навыков;
• можно собрать даже школьнику средних классов;
• монтаж занимает около получаса;
• бюджетность;
• бессбойное функционирование устройства.

Далее, будет подробно рассказано о монтаже в домашних условиях.

Важно! Если вы до сих пор не знаете, как выглядит этот прибор, рекомендуется просмотреть чертеж ТВ-антенны Харченко заранее в интернете, просто открыв картинки.

Монтаж любого прибора можно разделить на этапы. Они являются основными составляющими в работе – так можно точно понимать, какая часть плана уже выполнена.

Поэтому, сборку антенны этого вида делят на такие стадии:

• подготовительная работа;
• сборка;
• испытание.

Так и в нашем случае, советуется рассматривать все поэтапно.

Подготовительная стадия

Начинать любую работу нужно с узнавания, какие материалы и инструменты потребуются для монтажа.

Для того чтобы собрать Z-антенну для цифрового ТВ своими руками в домашних условиях, понадобятся следующие элементы:

1. Проволоки. Желательно использовать проволоку из меди или алюминия, диаметр которой составляет в среднем 3 мм. Если под рукой нет проволоки, а имеется трубка или полоса, которая проводит ток, из аналогичного материала, то можно выгнуть и эти элементы.
2. Кабель коаксиальный.
3. Штекер.
4. Крепление для конструкции. Оно зависит от месторасположения будущего прибора. К примеру, на последних этажах высотного дома, такую установку можно повесить на окно или на шторы. Если же приспособление будет использоваться в частном секторе, то прикрепить ее лучше к шесту на крыше.

Не забываем подготовить ряд устройств

Помимо вышеперечисленных материалов, необходимо иметь инструменты:

• паяльник;
• напильник;
• надфиль.

Такие материалы и инструменты, в 90% случаев оказываются дома, пылившись на полках. После того, как они найдены и собраны в одном месте, можно приступать к началу конструирования.

Сперва, нужно просчитать необходимую длину проволоки, отмерить необходимый кусок и согнуть его, строго соблюдая размеры.

Рекомендуется брать проволоку длиною в 1 метр 12 сантиметров, которая потом разрезается на нужную длину и сгибается.

Важно! Все углы должны приблизительно составлять 90 градусов по Цельсию.

Место стыков нужно запаять. После этого, к одному стыку припаивается центральная жила, а к оставшемуся – оплетка.

Конечным результатом данной стадии должен быть готовый квадрат.

Этап сборки

После того, как конструкция готова, необходимо прикрепить к ней телевизионный кабель.

Антенне Харченко для цифрового ТВ потребуется приблизительно три метра. Причем, со стороны антенны его нужно зачистить на два сантиметра, а вот со стороны штекера – на один. Если получилась лишняя длина, в ходе работы ненужный материал можно будет срезать.

Штекер можно выбирать любой понравившейся. Главное, чтобы он подошел к телевизору.

Штекер также нужно зачистить. Однако, перед этим, места, где проводится пайка нужно протереть спиртом и зачистить надфилем.

На кабель надеть часть штекера и припаять.

После того, как все стыки зачищены, они заливаются горячим клеем.

Вот и все – конструкция готова к использованию. Теперь можно все проверить и использовать.

Проверка

Для того чтобы проверить функциональность антенны Харченко для телевизора, ее необходимо сразу включить.

Если прием нормальный, сборка заканчивается, а вот если плохой, то лучше сразу подыскать место, где сигнал будет лучше. При чем, если улучшения не происходит, можно просто заменить кабель на другой.

Рекомендации к использованию

Антенна Харченко активно используется в домашнем хозяйстве уже не один год, поэтому для продолжительность ее функционирования, рекомендуется за ней периодически присматривать и ухаживать.

Существует ряд рекомендации

Вот несколько простых советов, для длительной эксплуатации прибора:

• Место соединение кабеля и антенной рамки можно защитить от внешних воздействий, перемотав обычной изолентой. Однако, этот способ не вечный. Лучше будет залить все клеем.
• В качестве корпуса, некоторые люди используют обычные крышки на бутылки или баночные пластиковые крышки. В нужных местах делаются углубления для нормального вывода кабеля. После чего, все заливается специальным герметизирующим составом.
• При использовании усилителя для антенны Харченко под цифровое ТВ, второй квадрат не обязателен.
• Также, для дополнительного усиления сооружается двойной биквадрат. Монтируется все аналогично обычной версии, просто вместо углов располагаются дополнительные квадраты. Как правило, их четное количество. Их расчет необязателен, потому что по размеру они должен быть аналогичного основному биквадрату.

Все, телевизионная антенна Харченко своими руками готова для использования цифрового ТВ.

Калькулятор

Многих желающих создать такую «чудо» -установку интересует, каким образом правильно просчитать необходимые характеристики для будущего устройства.

Исходя из многолетней практики, для того чтобы принимать цифровой сигнал, высчитывать точную длину волны необязательно. Однако, антенну лучше смонтировать широкополосную. Это обеспечит прием многих сигналов.

При сильном желании можно самостоятельно рассчитать антенну Харченко для цифрового ТВ.

На данный момент используется два вида подсчетов:

• ручной;
• калькулятор антенны Харченко для цифрового тв.

В случае самостоятельного подсчета, следует узнать на какой волне транслируется сигнал в заданной местности. Такие данные возможно узнать в интернете, просмотрев какая вышка находится ближе всего к месту установки. Далее, следует разделить эту информацию на 4. Таким образом, получается нужная сторона квадрата.

Для получения необходимого расстояние между частями конструкции, наружные стороны должны быть длиннее внутренних.

Обратите внимание, что за счет такой разницы и образуется расстояние между двумя квадратами.

Конечно, возможно рассчитать габариты для антенны Харченко под цифровое ТВ вручную, используя специальные формулы, а можно воспользоваться онлайн калькулятором.

Используя последний вариант, необходимо просто ввести запрос в одну из поисковых систем «онлайн расчет параметров антенны Харченко» и сразу получить нужную информацию на сайте. Калькулятор предоставит схему антенны Харченко для ТВ. Также, он точно и быстро просчитает длину и другие размеры антенны Харченко для ТВ.

Не забываем рассчитать габариты

Заключение

Подключив такую доступную установку к своему телевизору, можно наслаждаться просмотром любимых программ.

Как можно увидеть, такая конструкция несложна в сборке и собрать ее в домашних условиях можно потратив минимум времени. Более того, затрат на нее практически не требуется, а сборка доступна каждому.

Для улучшения сигнала телевидения можно воспользоваться усилителями, которые будут ловить сигнал в диапазоне до пяти километров.

Источник: https://televizor.guru/tv-antenny/raschet-dlja-cifrovogo-tv.html