Как сделать антенну харченко своими руками

Теория

Когда передатчик посылает сигнал в антенну, часть энергии излучается в воздух, а часть отражается и возвращается назад. Соотношение между излучаемой и отраженной энергией характеризуют с помощью коэффициента стоячей волны (КСВ или SWR). Чем меньше КСВ, тем большая часть энергии передатчика излучается в виде радиоволн. При КСВ = 1 отражения нет (вся энергия излучается). КСВ у реальной антенны всегда больше 1. Если посылать в антенну сигнал разной частоты и одновременно измерять КСВ, можно найти, на какой частоте отражение будет минимальным. Это и будет рабочий диапазон антенны. Также можно сравнить между собой разные антенны для одного диапазона и найти, какая из них лучше.

Часть сигнала передатчика отражается от антенны

Антенна, рассчитанная на определенную частоту, в теории, должна иметь наименьший КСВ на своих рабочих частотах. Значит достаточно поизлучать в антенну разными частотами и найти, на какой частоте отражение наименьшее, то есть максимальное количество энергии улетело в виде радиоволн.

Имея возможность генерировать сигнал на разных частотах и измерять отражение, мы сможем построить график, у которого по оси X будет частота, а по оси Y — коэффициент отражения сигнала. В результате там, где на графике будет провал (то есть наименьшее отражение сигнала), будет рабочий диапазон антенны.

Воображаемый график зависимости отражения от частоты. На всем диапазоне отражение 100%, кроме рабочей частоты антенны.

Направленный ответвитель

Направленный ответвитель (directional coupler) — устройство, которое отводит небольшую часть ВЧ-сигнала, идущего в определенном направлении. В нашем случае он должен ответвлять часть отражённого сигнала (идущего от антенны назад в генератор) для его измерения. Наглядное объяснение работы направленного ответвителя: youtube.com/watch?v=iBK9ZIx9YaY Основные характеристики направленного ответвителя:

• Рабочие частоты — диапазон частот, на которых основные показатели не выходят за пределы нормы. Мой ответвитель рассчитан на частоты от 1 до 1000 МГц
• Ответвление (Coupling) — какая часть сигнала (в децибелах) будет отводится при направлении волны из IN в OUT
• Направленность (Directivity) — насколько меньше сигнала будет отводится при движении сигнала в обратном направлении из OUT в IN

На первый взгляд это выглядит достаточно запутанно. Для наглядности представим ответвитель как водопроводную трубку, с небольшим отводом внутри. Отвод сделан таким образом, что при движении воды в прямом направлении (от IN к OUT), отводится существенная часть воды. Количество воды, которое отводится при этом направлении, определяется параметром Coupling в даташите ответвителя.

При движении воды в обратном направлении отводится значительно меньше воды. Ее следует воспринимать как побочное явление. Количество воды, которое отводится при этом движении, определяется параметром Directivity в даташите. Чем этот параметр меньше (больше значение dB), тем лучше для нашей задачи.

Принципиальная схема

Так как мы хотим измерять уровень сигнала, отраженный от антенны, подключаем ее к IN ответвителя, а генератор к OUT. Таким образом на приёмник попадёт часть отражённого от антенны сигнала для измерения.

Схема подключения ответвителя. Отраженный сигнал отводится на приемник

Измерительная установка

Соберём установку для измерения КСВ в соответствии с принципиальной схемой. На выходе генератора прибора дополнительно установим аттенюатор с затуханием 15 дБ. Это улучшит согласование ответвителя с выходом генератора и повысит точность измерения. Аттенюатор можно взять с затуханием в 5..15 дБ. Величина затухания автоматически учтётся при последующей калибровке. Аттенюатор ослабляет сигнал на фиксированное число децибел. Главной характеристикой аттенюатора является коэффициент затухания (аттенюации) сигнала и рабочий диапазон частот. На частотах вне рабочего диапазона характеристики аттенюатора могут непредсказуемо изменяться. Так выглядит финальная установка. Нужно также не забыть подать сигнал промежуточной частоты (ПЧ) с модуля OSA-6G на основную плату прибора. Для этого соединяем порт IF OUTPUT на основной плате с INPUT на модуле OSA-6G.

Для снижения уровня помех от импульсного источника питания ноутбука все замеры я провожу при питании ноутбука от батареи.

Что значит «логопериодическая» и в чем ее сила

За годы, прошедшие со времен Герца, Маркони и Попова до наших дней, было разработано множество конструкций антенн. Однако большинство из них страдают общими недостатками:

• принимают со всех направлений, но слабо;
• ловят качественно, но не на всех диапазонах;
• изменение длины принимаемой волны (или частоты сигнала) ведет к тому, что у узкополосных антенн коэффициент усиления резко снижается, а у широкополосных изменяется монотонно;

Главная проблема при конструировании антенн – это правильное построение диаграммы направленности (графика, определяющего  степень и вектор принимаемого сигнала). В идеальной ситуации она должна быть либо четким кругом, либо одним длинным лепестком, вытянутым в направлении передатчика. На практике же достичь этого невозможно.

Устройство имеет широкий диапазон приема, при этом коэффициент усиления остается равномерным. Антенна отлично согласуется с фидером (кабелем, по которому происходит передача принятого сигнала на приемный тюнер).

Само название происходит от двух основных свойств этой антенны:

• Логарифмической зависимости длины отдельных вибраторов друг от друга.
• Их периодического расположения. Расстояние, на котором находятся проводники на основных стержнях, определяется тем диапазоном, в котором работает устройство. Размеры вибраторов и их удаленность от вершины треугольника подчиняются геометрической прогрессии.

Конструкцию с торчащими стержнями в несколько метров сделать сложно. Из-за этого для МВ обычно используются волновые каналы, рамочные приспособления из проволоки типа «биквадрат» или «триквадрат» и пр.

Из алюминиевых банок

Данная конструкция немного сложнее описанной выше петлевой антенны, зато она куда более эффективна в работе. Для сборки понадобятся:

• пара пустых банок из-под любых напитков (0,33, 0,5 л);
• старая вешалка для одежды;
• скотч, паяльник, нож, линейка;
• ТВ-кабель, штекер для подключения к приемному устройству.

Инструкция по изготовлению:

1. Снимите изоляцию с кабеля с одного конца (длина 5 см), разведите центральную жилу и оплетку (последнюю скрутите жгутом).
2. Оторвите от банок язычки и к местам их крепления припаяйте зачищенные провода — центральный к одной банке, экран к другой (проводники можно просто прикрутить к отверстиям, где крепились язычки, без пайки).
3. Закрепите банки с помощью скотча на прямой планке вешалки на расстоянии друг от друга равном 7,5 см.
4. Примотайте кабель скотчем к вешалке (там где крючок).
5. Подключите телевизионный штекер.

Плюсы и минусы

простота изготовления — при возникновении сложностей с пайкой, допустимо (хотя нежелательно) соединение «скруткой»;
используемые детали и материалы не дефицитные и не дорогие;
возможность установки на улице;
достаточно высокая эффективность — антенна ловит сигнал на расстоянии от передающего центра до 10 км в зависимости от наличия/отсутствия преград, погоды и прочих условий.

необходимо точное соблюдение расстояния между активными элементами — даже совсем небольшое отклонение грозит существенной потерей качества приема;
парусность и невысокая жесткость конструкции — на улице такая антенна может отклоняться, разворачиваться в результате воздействия ветра (при необходимости устройство можно доработать).

Подключение антенного усилителя в несколько раз повышает дальнобойность самодельного девайса, но требует организации цепей питания (блок на 9 – 12 вольт) и защиты от внешних воздействий (дождя, солнца), если антенна будет смонтирована на улице.

Преимущества антенны Харченко

Преимущества
Недостатки
Основным преимуществом данного устройства является то, что ее может собрать каждый человек самостоятельно, не имея при этом специальных инструментов и материалов

Практически все необходимо человек может обнаружить в своем доме.
Создавая антенну очень важно правильно рассчитать направление поляризации и частоту электромагнитных волн.
Антенна может похвастаться высоким уровнем показателей усиления и широкополосности.
Антенна может перестать работать из-за невозможности приема сигнала.
Благодаря замкнутым петлям-вибраторам обеспечивается максимальная устойчивость перед помехами в радиусе города.
На пути сигнала от антенны не должны находиться различные преграды, поскольку в таком случае устройство не будет работать.
Самодельная антенна Харченко не потребует больших затрат.
В процессе создания чрезвычайно важно соблюдать симметричность ромбов.
После установки антенны качество передачи данных заметно улучшиться.

Устройство может работать, как с телевизорами, так и беспроводной техникой.

Улучшение приёма 3g

3G антенна: виды и характеристики

Современный мобильный интернет использует стандарт 3g с частотой сигнала 2100 мГц и длиной волны 143 мм. Следовательно, размеры будут следующие:

• L1 (внешняя сторона квадрата) – 37.1 мм;
• L2 (внутренняя сторона квадрата) – 35.5 мм;
• L3 (длина рамки) – 104 мм;
• L4 (ширина рамки) – 52 мм;
• L5 (зазор для подключения) – 2.2 мм;
• D (высота стоек) – 17 мм;
• B (ширина экрана) – 148 мм;
• H (длина экрана) – 148 мм;
• диаметр проволоки – 2.5 мм;
• количество проволоки – 305.4 мм.

Конструктивно антенна 3g не отличается от конструкции для WiFi.

Подключение к модему 3g

Эффективнее всего подключить кабель внутри роутера, но для этого нужно быть специалистом в области ремонта аппаратуры мобильной связи. Для всех остальных можно предложить другой способ.

Соединение беспроводным способом

Для этого отрезается два куска медной или латунной фольги, шириной 45 и 27 мм и длиной достаточной, чтобы обернуть модем и спаять края. С широким отрезком так и поступаем, припаиваем к нему центральную жилу кабеля и одеваем на модем. Вместо широкого куска фольги можно зачистить 15-20 см провода и плотно обмотать модем. Узкий кусок сгибается полукругом и припаивается к оплетке кабеля. Опытным путем подбирается взаимное положение для лучшего приема.

Подключение к модему с помощью фольги

Подключение путем намотки провода

Подключение к смартфону или планшету

Необходимо зачистить кусок кабеля и центральной жилой обмотать 10-15 витков вокруг телефона. Можно также взять кусочек латунной или медной фольги, припаять к нему центральную жилу кабеля и вставить между задней крышкой и чехлом.

Из пивных банок

Чуть сложнее антенна, собранная из пустых банок из-под пива или других напитков. Она достаточно эффективна (алюминий, из которого они изготавливаются, – отличный проводник), но требует тщательно вымерять расстояние между баночными вибраторами, а также соединять их в правильной последовательности.

Чтобы сделать такое устройство в комнатном или наружном варианте, действуйте в соответствии с инструкцией по изготовлению антенны из пивных банок.

В общих чертах процесс этот выглядит так:

1. Берется четное количество банок (минимум две, максимум – насколько хватит желания; чем больше, тем мощнее).
2. В банках с помощью дрели сверлятся отверстия для пропуска проволоки (лучше – медной или алюминиевой), которая будет соединять их между собой. Можно и не сверлить, воспользовавшись саморезами, которые будут крепить вибраторы на деревянном или пластиковом кронштейне (например, популярен вариант, когда банки крепятся на деревянной или пластиковой вешалке). В таком случае проводник можно зажать саморезом, который выступит в роли контакта.
3. Банки подключаются по строгой схеме.
4. В месте соединения двух концов проволоки подключается кабель (например, с помощью штатного крепежного устройства от старой антенны, пайки и пр.).

Преимущества:

• Простота сборки. Все материалы можно найти буквально под ногами, за исключением коаксиального кабеля и крепежа.
• Эффективность. Если позволит рельеф местности, с нее можно ловить телесигнал с расстояния до 50 км.

Недостатки:

• Чтобы в полной мере использовать мощность приемного устройства, нужен довольно точный расчет размеров вибраторов. Впрочем, это беда всех самоделок.
• Большая парусность в уличном варианте. Пустые и легкие вибраторы будут под действием ветра поворачиваться, если их качественно не закрепить.

Оценка качества работы антенны

Попробуем сделать более корректное сравнение, подключаясь через вход сплиттера. Ну и кроме того, для наглядности, добавим количество участников

1. Внешняя антенна Funke BM 4551 наружная дальнего действия,

заявленный коэффициент усиления, из некоторых источников (покупал в Юлмарте), до 16dB

2. Имеется старенькая рамочная ДМВ антенна, от ТВ Электроника 313д, надо сказать при всей простоте, очень неплохая антенна, поэтому и сохранилась

3. Сгонял в магазин- купил для сравнения в обзоре одну из самых дешевых, типа симметричного вибратора (100% самая покупаемая пенсионерами, из-за низкой цены).

Все «замеры» буду проводить в одной точке, максимально близко расположенной ко внешней антенне — ее местоположение опытным путем подбиралось по максимуму сигнала, поэтому можно утверждать что условия приблизительно одинаковые

Рамочная антенна, от Электроники 82% на 39 мультиплексе и 66% на 60

Бюджетная с «рогами»

Двойной квадрат — 92% на обоих мультиплексах, примерно на пару процентов меньше от внешней

Ради любопытства, решил проверить работу рефлектора, который несложно изготовить из любой металлической сетки, пластины или даже фольги… РЕАЛЬНО заметно работает! Уровень поднялся до 96%!, что даже выше от стационарной, с заявленным коэффициентом усиления от 11dB.

Самое любопытное- предмет, который я использовал в качестве рефлектора!

Антенна Харченко для цифрового ТВ своими руками. 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

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

Они являются основными составляющими в работе – так можно точно понимать, какая часть плана уже выполнена

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.

Изготовление дециметровой антенны

Существует несколько видов дециметровых антенн, которые различаются в сборке.

Кольцевидная

Представляет собой самую простую конструкцию антенны диапазона ДМВ. Для изготовления потребуется коаксиальный кабель необходимой длины и подходящий отрезок многослойной фанеры.

Последовательность изготовления изделия:

1. Отрезать два фрагмента кабеля с длиной 530 и 175 мм. Длинный отрезок пойдет на изготовление кольца будущей антенны, а короткий — для петли.
2. Оголить концы проводов на 20-25 мм и вывести в разные стороны центральную жилу и экран.
3. Оформить кольцо и припаять к нему петлю и основной коаксиальный провод, идущий к приемнику. При спайке соединяются вместе жилы экранов и отдельно — центральные.
4. Закрепить конструкцию на листе фанеры и найти направление максимально устойчивого приема.

Схема кольцевой антенны: 1 — кольцо, 2 — дополнительная петля, 3 — основной кабель

В виде рамки

Другим вариантом является рамочная конструкция, называемая антенной Харченко, изготовленная из толстой медной проволоки с диаметром 30-4 мм.

Сборка антенны выглядит следующим образом:

1. Отрезать проволоку длиной 112 см.
2. Зачистить и облудить концы проволоки, которые будут загнуты в петли.
3. Согнуть ее в виде двух прямоугольников в следующей последовательности — петля фиксации 10 мм, затем ребро длиной 130 мм, затем два ребра по 140 мм, два — по 130, два — по 140, последнее ребро имеет длину 130 мм и заканчивается петлей, на которую уходят последние 10 мм проволоки.
4. Соединить петли на концах и пропаять место стыка.
5. Развести этот угол от противоположного на 20 мм (показано на фото ниже). Облудить провод, расположенный напротив стыка петель.
6. Зачистить коаксиальный кабель на 20 мм для экрана и на 10 мм — для центральной жилы.
7. Припаять выводы к облуженным углам на рамке.
8. Сделать центральный корпус из пластиковой крышки подходящего размера.
9. Уложить в корпус квадраты рамки с кабелем и залить термоклеем. После застывания клея установить антенну в месте наилучшего приема сигнала.

На видео, предоставленном каналом Сан Саныч_Сан, продемонстрирована методика расчета и изготовления антенн такого типа.

Петлевая антенна из трубы

Петлевые антенны из трубки различного диаметра отлично подходят для уличной установки и обеспечивают прием на расстояниях до 40 км от ретранслятора (без усилителя сигнала).

Процедура изготовления:

1. Изогнуть симметричную незамкнутую петлю (вибратор) из трубки с диаметром до 12-18 мм. Длину трубки подбирают в зависимости от частоты вещания. Радиусы закруглений не влияют на работу антенны. Концы вибратора должны находиться на расстоянии 65-70 мм друг от друга.
2. Зачеканить один конец трубки.
3. Наполнить полость песком.
4. Зачеканить вторую сторону.
5. Установить вибратор на шесте в направлении наиболее устойчивого приема.
6. На концах вибратора устанавливается согласующая петля. К точкам соединения петли и вибратора подключается основной кабель, идущий к приемному устройству.

Данные для подбора длин элементов.

Частота, МГц	Длина вибратора, мм	Длина согласователя, мм
50	2760	1900
59,25	2340	1600
77,25	1780	1250
85,25	1630	1130
93,25	1510	1040
175,25	810	560
183,25	770	530
191,25	740	510
199,25	710	490
207,25	690	470
215,25	660	450
223,25	660	440

Восьмеркой

Для уличной установки можно изготовить трубчатую конструкцию, которая аналогична рамочной антенне. Принципы расчета и сборки остаются неизменными.

Комнатная антенна из пивных банок

Несмотря на необычность конструкции, она вполне работоспособна, поскольку представляет собой классический диполь, тем более, что размеры стандартной банки отлично подходят для плеч вибратора дециметрового диапазона. Если устройство установлено в комнате, то в этом случае даже не обязательно согласование с кабелем, при условии, что он не будет длиннее двух метров.

Обозначения:

• А – две банки объемом 500 мг (если взять жестяные, а не алюминиевые, то можно припаять кабель, а не использовать саморезы).
• B – места крепления экранирующей оплетки кабеля.
• С – центральная жила.
• D – место крепления центральной жилы
• E – кабель, идущий от телевизора.

Плечи этого экзотического диполя необходимо закрепить на держателе, сделанного из любого изоляционного материала. В качестве такового можно использовать подручные вещи, например, пластиковую вешалку для одежды, перекладину швабры или кусок деревянного бруса соответствующих размеров. Расстояние между плечами от 1 до 8 см (подбирается эмпирическим путем).

Основные преимущества конструкции – быстрое изготовление (10 – 20 минут) и вполне приемлемое качество «картинки», при условии достаточной мощности сигнала.

Вариант антенны своими руками для цифрового ТВ HDTV

Существуют различные методы сделать телеантенну своими руками. Рассмотренные нами первые два способа функционируют на частоте 270 МГц. А следующий вариант имеет большие возможности. При этом картинка будет более качественная, так как сигнал может достигать значения 490 МГц. Вам обязательно понадобится специальный трансформатор, который вряд ли найдется среди подручных материалов. Такое устройство следует приобрести заранее. Существуют и методики самостоятельного изготовления трансформатора, но они достаточно сложны. Из материалов стоит подготовить картон, скотч, фольгу, степлер, маркер, рулетку и клей.

• Сначала следует распечатать специальную схему для установки подобного устройства. По схеме вырезаются все конструктивные элементы, а также все необходимые детали из фольги. Затем нужно сделать бабочку из картона и закрасить отдельные части маркером.
• Следующим шагом, следует соорудить рефлектор, размер которого составляет 35-32,5 см. Одна из сторон проклеивается фольгой.
• В середине вырезаются прямоугольники одинакового размера. Они нужны, чтобы сконструировать уловитель для конструкции. Длина пластины должна быть около 35 мм. Это изделие предназначено – выдерживать расстояние между дополнительными элементами и рефлектором.
• Отдельные запчасти приклеиваются к прямоугольному элементу. Затем высверливаются углубления под кабель.

Как сделать антенну своими руками для телевизора, подскажет правильная инструкция. Обязательно подключается трансформатор, а кабель устанавливается в штекер. Такой метод подходит только для применения внутри помещения, так как бумага быстро придет в негодность на улице.

В таблице подробно указаны все этапы установки подобного оборудования.

Таблица 2. Антенна своими руками для цифрового ТВ HDTV

Изображение	Этапы работ
	Подготовьте необходимый материал.
	Распечатайте шаблон и вырежьте его.
	Из картона вырежьте рефлектор, а затем обклейте его фольгой.
	В середине вырежьте прямоугольники.
	Также из картона нужно вырезать все необходимые детали. При этом применяется шаблон.
	Лучше, если вы сделаете все детали цветными.
	Также по трафаретам режется фольга.
	Чтобы создать изгиб делается небольшой подрез на пунктирной линии.
	На отдельные элементы антенны клеится фольга.
	Выполняется сборка антенны. При этом отмерьте 35 мм от рефлектора и приклейте бабочку.
	В середине данного элемента делается отверстие для прохода кабеля.
	Устанавливается подходящий трансформатор и антенна готова.

Статья по теме:

Рекомендации по расположению антенны для достижения лучшего изображения

Сделать антенну своими руками и установить её — это ещё половина успеха. Для получения качественного изображения необходимо правильно расположить и развернуть конструкцию. Зачастую антенны цифрового телевидения направляют на ближайшую подстанцию, которая раздаёт сигнал. Вам необходимо примерно рассчитать, с какой стороны расположена телевышка вашего ТВ.

Лучше всего сконструированную антенну повернуть боком к электромагнитным волнам, таким образом, по мнению экспертов, каналы цифрового формата будут показывать чётко без снега и лишнего шума.

 ОБРАТИТЕ ВНИМАНИЕ!

Антенна может ловить и каналы аналогового телевидения, однако, такие программы настроить идеально не получится.