Расчет антенны онлайн

Особенности конструкции антенны

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.

Волновое сопротивление, на которое рассчитываются такие самодельные конструкции, составляет обычно порядка 50 Ом. Этот показатель, тем не менее, хорошо согласуется с типовой коаксиальной линией с соответствующим параметром, равным 50-ти (75-ти) Омам. Для расширения полосы пропускания телевизионного сигнала такая антенна изготавливалась не из простой проволоки, а из плоской медной или алюминиевой шины, отдельные части которой соединялись в биквадрат посредством заранее отобранных алюминиевых заклепок (фото ниже).

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 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.

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).

Тестирование антенны Харченко

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

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

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

Этому способствует 3 фактора:

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

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

Тестирование антенны

Устройство создано, самое время проверить эффективность проделанной работы. Чтобы протестировать качество приема волнового канала, необходимо подключить антенну к ресиверу. Включите телевизор и приемник.

Откройте главное меню приставки, выберите автоматический поиск каналов. В среднем этот процесс займет всего лишь несколько минут. Найти каналы можно и вручную, но для этого придется вводить их частоту. Чтобы протестировать конструкцию Харченко для телевизора, достаточно просто оценить качество трансляции. Если каналы показывают хорошо, значит, работа выполнена правильно.

Как быть, если видны помехи? Поворачивайте телеантенну и следите за тем, улучшается ли качество картинки. Когда оптимальное расположение будет определено, просто зафиксируйте устройство. Естественно, что оно должно быть направлено в сторону ТВ вышки.

Что такое антенна Харченко и чем она хороша

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

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

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

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.

Сборка

Изготовление антенны Харченко для цифрового телевещания предполагает следующие поэтапные действия:

Определяется поляризация и частота волны. Конструкция должна быть линейной.
Для изготовления биквадратной антенны-приёмника в качестве материала используется медь. Все элементы располагаются на углах, одним из них они должны соприкасаться. Для горизонтальной поляризации конструкция должна быть расположена вертикально. При вертикальной поляризации устройство укладывается на бок.
Медный провод отмеряется необходимой длины (+1 см). Подойдёт медная или алюминиевая трубка (диаметр 12 мм). Очищается изоляция с медной жилы. Выравнивается молотком на твёрдой поверхности. Отмеряется середина и загибается на 90 градусов. Если есть тиски, то проволока зажимается и выравнивается в них. Изгибы делаются по рассчитанным размерам.
На одном конце отрезается маленький фрагмент под углом 45 градусов для образования заострённого наконечника. Загибается второй конец, такая же процедура проделывается на нём. Оба квадрата можно при этом немного отогнуть. На центральных внутренних изгибах при помощи надфиля протачиваются маленькие пропилы. Тогда можно будет стянуть эти два свободных конца и закрепить их тонкой проволокой из меди.
Потребуется паяльник, а также жидкая канифоль или флюс для залуживания серединных изгибов. Это проделывается с каждой стороны медного провода.
Выполняется зачистка коаксиального кабеля на 4-5 см. Оплётку или внешний проводник скручивают в один провод и обматывают вокруг одного из изгибов. Припаивают его к медному проводу. Зачищается изоляция внутреннего проводника и аналогично обматывается вокруг следующего изгиба

Припайка должна выполняться осторожно, поддерживая изоляцию плоскогубцами, потому что от нагрева она может съехать в сторону. Вначале нагревается рамка в месте запайки, а потом только проводник.
Проводка кабеля фиксируется при помощи нейлоновой стяжки, обезжиривается растворителем

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

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

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

Схема, чертеж для самодельной антенны 3G и 4G

Делать самодельный приемник беспроводных сигналов без схемы могут только те люди, которые уже знакомы с созданием подобных устройств. Если пользователь задумался о конструировании такого приспособления впервые, то можно воспользоваться схемами, предложенными ниже.

Схема простой антенны

Для изготовления подойдет простая монолитная медная проволока с сечением 4 мм². Купить ее можно в любом магазине электрики. Кусочек жилы необходимо изогнуть так, как показано на схеме ниже

При этом важно учитывать размеры

Обратите внимание! В конце останется выполнить припой провода к N-коннектору или плате с BNC-разъемом

Самая простая антенна из изогнутого проводника

Схема панельной антенны

Сперва делают корыто рефлектора. Для этого лучше применять фольгированный текстолит, из которого вырезают прямоугольник с размерами, указанными на чертеже ниже. После этого формируют бортики и проделывают дырки для будущих вибраторов. Когда все они установлены, закрепляют коннектор на корыте и соединяют хвостики вибраторов через шину. На последнем шаге к шине припаивают коннектор.

Схема панельного варианта

Схема направленной 3G, 4G пушки

3G пушка предполагает объемную конструкцию. Для ее сборки нужно взять цельнорезьбовую шпильку, гайки под нее, а также тонкий лист жести для будущих кругов. Дальнейшие действия просты, но и требуют точно соблюдения всех размеров и расстояний.

4G антенна пушка своими руками

Схема Mimo антенны

MIMO-устройства могут быть совершенно разной конструкции. Суть их заключается в поляризации. Излучаемые базовой станцией волны обладают различным направлением относительно плоскости земли. Для их улавливания необходимо расположить приспособления под углом 45° относительно пола.

Обратите внимание! Во избежание взаимного влияния друг на друга антенны отличаются поляризацией на угол 90°

Схема антенны Харченко и биквадрат

Конструкция выполнена в виде двух ромбов, которые соединены через один угол (90°). Суть в том, что такая форма позволяет фильтровать сигналы за счет того, что размеры конструкции согласованы с длиной улавливаемых волн. Если все рассчитать точно, то можно получить значительное усиление необходимого диапазона частот. Конструкция состоит из проводника, центральной жилы, экрана и антенного кабеля.

Схема усилителя Харченко

Схема волновой антенны

3G антенну «волновой канал» своими руками сделать просто. Обычный гаражный вариант можно изготовить из оцинкованных полосок шириной 15 мм и толщиной от 0,5 до 1 мм. Размещают их на стреле из диэлектрика (дерева, покрытого лаком или антисептиком).

Схема волнового приемника

Важно! Перекрыть весь ДМВ диапазон ей не удастся, поэтому заранее узнают частоту передатчика и делают вариант на 470-690 МГц или на 500-800 МГц. Нужно выбрать один и исходя из этого начинать построение. Размеры указаны в таблице

Таблица для расчета параметров для внешнего приемника волнового типа

Как выбрать подходящий

Выбирая усилитель, владельцу телевизора нужно учитывать следующие параметры:

• Необходимый диапазон усиления. Прибор может усиливать отдельно ДМВ и МВ (это полезно, если есть местные станции, передающие аналоговый телесигнал в этом диапазоне), может быть широкополосным, то есть работающим с несколькими диапазонами (однако при этом неизбежны потери в качестве приема: универсальные усилители всегда хуже узкоспециализированных), а может быть многодиапазонным с несколькими блоками усиления для каждой области частот.
• Тип прибора. Усилитель может быть встроенным (то есть конструктивной частью активной антенны) либо внешним, подключающимся к кабелю.
• Тип питания. Подача напряжения на усилитель может осуществляться как по коаксиальному кабелю-фидеру, так и напрямую от внешнего блока питания. «Кабельные» приборы компактнее, зато усилители с отдельным питанием мощнее.

Для модемов 3G и 4G

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

Сначала, как и в случае с цифровым телевидением, необходимо выяснить частоту передачи 3G- или 4G-сигнала (LTE). У каждого оператора сотовой связи она своя, но находится в диапазоне 1.9–2.1 ГГц. Расчетное значение длины волны составляет от 14 до 16 сантиметров.

Исходя из этого получаем следующие размеры антенны:

• для 1,9 Gz = 3,5 сантиметра;
• для 2,1 Gz = 4 сантиметра.

Собирается конструкция так же, как и для цифрового ТВ.

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

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

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

Голубое небо и физика зрения

Калькулятор

Поскольку «тройной квадрат» является узкодиапазонной антенной, изготавливать его следует, используя чертеж и подробно рассчитанные линейные размеры всех элементов.

Для изготовления надо точно знать следующее:

• размеры стороны квадратов (на схеме – R, V и D);
• расстояние между квадратами;
• длину согласующего полуволнового шлейфа (на схеме – H);
• толщину шлейфа (на схеме – W).

Расчёт ведётся по длине волны или частоте, на которой вещает передающая антенна. Узнать её можно с помощью онлайн-сервиса РТРС. Достаточно кликнуть мышью в своё местоположение – и высветятся как данные о передающих ретрансляторах, так и их азимут. Последнее будет полезно на этапе настройки антенны.

Чтобы рассчитать линейные размеры, не зарываясь в учебники физики и радиотехники, можно использовать этот онлайн-калькулятор.

По умолчанию все вычисления производятся  для коаксиального кабеля волновым сопротивлением 75 Ом (стандартный телевизионный).  Можно использовать и кабель 50 Ом, но это отразится на размерах согласовательного шлейфа — можете поэксперементировать и увидите разницу.

Принцип работы антенны для цифрового телевидения

После того, как появилась радиосвязь, актуальность применения антенного устройства увеличилась. С 60-х годов ХХ столетия на то время узнаваемый инженер Харченко выставил напоказ конструкцию из 2 ромбов. Такое устройство позволяло ему ловить эфиры США.

Это двойной квадрат из толстой медной проволоки. Квадраты соединяются за счет незамкнутых углов между собой, в этом месте подсоединяется кабель от ТВ. Для повышения направленности сзади монтируется решетка из материала, способного проводить ток.

Периметр квадратов равен длине волны, на которую настраивается прием. Около 12 мм должен составлять диаметр проволоки для трансляции от 1 до 5 телеканалов. Конструкция получается далеко не компактная, в случае сборки для радиосвязи и ТВ метрового диапазона до 12 каналов.

Чтобы облегчить устройство, задействовалась прокладка 3 проводами меньшего сечения. Несмотря на это размер и масса оставались внушительными.

Второе дыхание рассматриваемая антенна получила, когда появилось эфирное вещание в ДМВ диапазоне. Большинству известны ромбы, треугольники и прочие самодельные фигуры в виде антенных устройств для получения сигнала дециметровых волн. Такого плана антенны весели на балконах, окнах как частных домов, так и многоэтажных сооружений.

В начале нулевых американский профессор Тревор Маршалл выступил с предложением использовать данную конструкцию в сетях Bluetooth и Wi-Fi.

Биквадратная антенна – это также антенное устройство советского инженера. Данный вариант создается по тем же принципам, что и обычный биквадрат. Отличительной чертой является то, что в вершинах квадратов вместо углов находятся дополнительные квадраты.

Что касается размеров данных квадратов, они идентичны обычным. Это позволяет избежать дополнительных вычислений. Достаточно задействовать расчет стандартного биквадрата.

Напомним, что провода в том месте, где они пересекаются, требуют изоляции друг от друга.

Дренажная система вокруг дома: устройство дренажа своими руками

Что такое гипсовая пазогребневая плита

Гипсовая пазогребневая плита это строительный материал имеющий форму разностороннего параллелепипеда. Если кирпич рабочий (черновой) изготавливается из глины (кирпич керамический) или песка и извести (силикатный кирпич), основа плит ПГП гипс.

По конструкции, стороны пазогребневой плиты имеет шип и паз, для прочного соединения соседних плит. Сторона с пазом называется опорной, сторона с шипом называется стыковочной. В документации и строительных документах гипсовая пазогребневая плита сокращенного обозначается ПГП. Плита производства Кнауф называется Кнауф-гипсоплита.

Основные этапы монтажа

Первым делом стоит нарисовать на бумаге план участка и определиться, как именно будет проходить дренаж. Помните, что стекать вода должна в самую нижнюю точку – там и обязан быть резервуар для воды. Для определения такого участка можно воспользоваться прибором теодолитом. Исходя из плана рассчитывается необходимое количество материалов.

Поэтапная инструкция выполнения работ:

• В соответствии с проектом на бумаге стоит разметить участок на местности.
• После этого производится выкапывание траншей, размер которых должен учитывать трубу и гравий, которые будут закопаны там.
• Для рытья лучше взять штыковую лопату – она увеличит скорость работ.
• Ширина канавы должна составить примерно полметра.
• Следующим этапом будет создание уклона канавы для системы.
• При этом учитываются перепады высоты, которые отмечаются вешками.
• Чтобы дно образовало нужный уклон, используем песок.
• На основание траншеи выкладывается геотекстильный материал, который в местах стыка должен иметь хороший зап`ах.

• Далее он заполняется гравием с учетом уклона.
• В мелкой фракции делаем желоб, в который должна поместиться труба.
• Далее укладываем водоотводные изделия, соединяем их в соответствии с технологией, проверяем, чтобы остался нужный уклон.
• Проконтролировать направление можно при помощи натянутой нити.
• Стыки труб соединяются при помощи специальной ленты.
• На следующем этапе проводится установка смотровых колодцев.
• Если водоотводные изделия не имеют фильтрующего слоя, тогда стоит обернуть их геотекстилем, закрепив веревкой.
• После этого поверх засыпается гравий слоем до 18 см и сверху, с двух сторон с запа́хом закрываем систему краями нижнего геотекстиля.
• Финальным аккордом будет засыпание дренажа речным крупным песком.

Перед тем как закрыть трубы, залейте в них воду и посмотрите, насколько правильно она будет идти по системе. Пока конструкция не закопана, еще можно все исправить.

Таким образом получаем хорошую и функциональную систему. Теперь чрезмерные осадки и скопление влаги не страшны вашим постройкам. Дренаж стоит монтировать не только вокруг жилых объектов, но и по периметру хозяйственных сооружений.

Несколько советов по обустройству дренажа:

В том случае, если система проходит под дорогой, по которой часто ездит транспорт, то на участке трассы трубы должны быть металлическими. Далее они обязаны плотно соединяться с остальной конструкцией.
Когда траншея готова, вначале следует утрамбовать дно, а только потом начинать заполнять комплектующими.
Засыпать водоотводные изделия гравием следует на 18-30 см.
Геотекстиль используется для предотвращения загрязнения системы. Для этих же целей можно обернуть комплектующие фильтрующим материалом.
При монтаже конструкции следует учесть возможность ее обслуживания. Для этого создают смотровые колодцы

Лучшим местом для них являются изгибы и стыки.
Важно, чтобы дрены не касались и не перекрывали уже имеющиеся в земле коммуникации – провода, трубы.
Копать траншею нужно начинать с самой высокой точки земли.
Не стоит экономить на количестве геотекстиля, поскольку этот материал призван защищать от заиливания дренажную трубу.
В качестве отстойника для воды проще всего прикрепить металлический сварной короб.

Материалы для укладки керамической плитки на стену

Калькулятор антенны Харченко

Нейлер: гвоздезабивной пистолет, характеристики, размеры и виды

Выводы

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

Россия переходит на цифровые стандарты телевещания. Чаще всего абоненты отдают предпочтение DVB-T2 – это эфирное телевидение, позволяющее бесплатно настроить около 30 каналов, в зависимости от региона. Городские жители не испытывают проблем с настройкой телеканалов, поскольку они проживают в зоне уверенного приема сигнала. Однако абонентам из отдаленных регионов выйти из данной ситуации намного сложней. Антенна Харченко для цифрового ТВ своими руками – это один из вариантов решения проблемы с показом эфирных каналов.

Почему выбор сделан именно в пользу данного устройства? Во-первых, универсальность, так как антенна Харченко способна принимать не только телесигнал, но и может использоваться для настройки интернета. Во-первых, это очень мощный приемник, оснащенный усилителем. Поэтому абоненты из отдаленных от ретрансляторов населенных пунктов, смогут без лишних трудностей настроить телевидение.