Коэффициент усиления этой антенны достигает 14 дБ, что соответствует увеличению напряжения сигнала на ее выходе в 5 раз по сравнению с полуволновым вибратором. Антенна содержит три квадратные рамки, из которых директорная и рефлекторная являются замкнутыми, а вибраторная в точках а-а" (точки питания) разомкнута. Рамки расположены симметрично, так, что их центры находятся на горизонтальной прямой, совпадающей с направлением на телецентр. Рамки выполняют из медного или латунного провода диаметром 3... 5 мм, который при размерах антенны дециметрового диапазона обладает достаточной жесткостью. Размеры антенны приведены в таблице.
Рамки антенны крепят к двум стрелам в серединах горизонтальных
сторон. Верхняя стрела выполнена из того же материала, что и рамки. Практика
показала, что антенна лучше работает, если нижняя стрела выполнена из
изоляционного материала, например, гетинаксового или текстолитового прутка.
Верхняя стрела припаивается к рамкам, а нижняя может крепить рамки с помощью
заливки точек соединения эпоксидной смолой. Мачта или стойка в комнатном
варианте такой антенны выполняется также из изоляционного материала -
гетинаксового или текстолитового прутка, трубки либо деревянной рейки. Стрелы
крепят к мачте или стойке в центре тяжести антенны. Изолятор представляет собой
пластину из гетинакса, текстолита или оргстекла размерами 20 х 30 мм и толщиной
2-3 мм. Концы вибраторной рамки крепятся к этой пластине хомутиками.
Входное
сопротивление трехэлементной рамочной антенны примерно составляет 70 Ом, и она
хорошо согласуется с волновым сопротивлением 75-oмного коаксиального кабеля. Для
симметрирования используется четвертьволновый короткозамкнутый шлейф,
выполненный из отрезка того же кабеля.
Комнатная антенна тщательно
ориентируется по изображению на экране телевизора так, чтобы при достаточной
контрастности и устойчивости синхронизации получить наивысшую четкость
изображения по горизонтали в отсутствие повторов. При этом может оказаться, что
направление антенны не совпадает с направлением на телецентр. Диаграмма
направленности полуволнового вибратора представляет собой в горизонтальной
плоскости восьмерку с нулевым приемом в направлениях, совпадающих с плоскостью,
в которой расположен вибратор. Диаграмма достаточно широка, и поворот антенны в
пределах до 30° в обе стороны от главного направления мало влияет на уровень
принятого сигнала, но может сказываться на качестве изображения. Трехэлементная
рамочная антенна обладает узкой диаграммой направленности и поэтому должна
тщательно ориентироваться.
Одним из достаточно распространенных типов антенн являются рамочные антенны «тройной квадрат». Причем это относится не только к телевизионному приему, но к различным видам беспроводной связи — Wi-Fi, 3G и др.
Способствуют этому сравнительная простота изготовления (можно сделать из одного куска провода), компактность и при этом достаточно высокие технические характеристики.
Однако при всём этом абсолютное большинство и наших, и зарубежных производителей по каким-то причинам игнорируют производство рамочных антенн «тройной квадрат» или хотя бы «двойной квадрат».
Видимо, это связано с лишними затратами и сложностью при массовом производстве.
Поэтому и во времена СССР, и в нынешние времена данные антенны изготавливаются вручную преимущественно только самими людьми.
Единственный известный пример заводского изготовления наружной антенны ДМВ «тройной квадрат» — от старейшего :
Но при этом в Интернете не удалось найти какой-либо магазин, продававший бы данную наружную модель, возможно из-за высокой стоимости у производителя.
И когда рассматривал в Интернете фото различных вариантов «тройного квадрата», случайно наткнулся на одну из фотографий комнатной антенны «тройной квадрат» промышленного изготовления.
И как оказалось продается недалеко, поэтому сразу же была приобретена за 393 р.
Антенна «Сигнал 3.0» поставляется в небольшой красочной картонной коробке размером с книгу. Обтянута предохранительной пленкой:
На упаковке показана сама антенна в сборе и значки основных цифровых телевизионных стандартов.
И с обратной стороны — полностью аналогично (защитная пленка снята):
Конечно же сразу обращают на себя надписи: «КАЧЕСТВЕННАЯ КОМНАТНАЯ ДМВ АНТЕННА
» и «ТРОЙНОЙ КВАДРАТ СНОВА В РОССИИ!
».
Так же и по бокам — указаны основные преимущества и функции:
И здесь отмечу: — Схема CMT, специально для приема цифровых и/или HD-каналов.
Однако, к сожалению, так и не удалось понять, что означает аббревиатура СМТ (не уверен даже — латинскими или русскими). Возможно, CMT может означать Cellular Mobile Telephone, т.е. сотовый телефон, и речь идет о фильтрации помех от GSM (но это лишь предположение).
Открываем коробку и видим пакет с комплектующими:
Быстро собрать антенну поможет описание:
Рассмотрим составные части и начнем с основы — пластиковая подставка с квадратными отверстиями для фиксации центральной стойки. Размеры — 168 x 94 мм:
Пластиковая центральная стойка с кабелем и центральной рамкой — активным вибратором (сторона квадрата — 126 мм):
Задняя рамка — рефлектор (сторона квадрата — 154 мм) с нижней пластиковой распоркой:
Передняя рамка — директор (сторона квадрата — 108 мм) так же с пластиковой распоркой:
Исходя из этих размеров видно, что антенна рассчитывалась как обычно на середину диапазона ДМВ (приблизительно 38 канал).
Во всех рамках использована стальная нержавеющая проволока диаметром 4 мм.
И последняя деталь — верхняя пластиковая распорка для скрепления всех трёх рамок между собой:
Коаксиальный кабель имеет длину 1.43 м. Используется 50-омный RG174 COAXIAL CABLE:
что довольно странно, т.к. даже в описании отмечено: «хорошо согласуется с кабелем 75 Ом», но по непонятной причине использован кабель с волновым сопротивлением 50 Ом.
Попутно отмечу, что и некоторые известные отечественные производители также не брезгуют использовать более дешевый — 50-омный кабель: например, у Locus L 405.05 также использован RG 174/U.
Центральная пластиковая стойка является держателем для активного вибратора антенны и содержит пассивную плату согласования:
в виде эквивалента полуволновой кабельной петли на односторонней печатной плате:
электрическая схема соединений:
Используемая плата имеет достаточно большую металлизированную площадь (43 х 32 мм), что вообще в антеннах и, в частности, в рамочных не приветствуется: внутри и снаружи рамки должно быть минимум проводящих поверхностей, а иначе ухудшаются характеристики антенны.
Разберем и нижнюю пластиковую распорку у рефлектора — увидим сплошное сварное соединение рамки:
т.е. как обычно у пассивных элементов рамка замкнутая — закрытая.
А вот передняя рамка (директор) разомкнутая — открытая:
Здесь имеется разрыв — изолятор толщиной около 1 мм.
Причины такого крайне редко применяемого решения были видимо как-то связаны с согласованием или чем-то иным.
Наконец собираем всё вместе и получаем антенну «тройной квадрат»:
Измеренные габариты антенны — 168 х 157 x 228 мм.
Измеренная масса — около 300 г.
Вид сзади наглядно демонстрирует название «тройной квадрат»:
Спереди:
глядя с определенной точки, все три рамки практически сольются, спрятавшись за первой.
Сбоку:
Расстояние между задней рамкой и центральной — 78 мм, а между центральной и передней — 58 мм.
Интересно, отметить в описании, что «Тройной квадрат обладает малой парусностью» хотя для комнатной антенны этот показатель неактуален.
Еще раз напомню об оптимальном размещении любых комнатных антенн и особенно с пластиковыми окнами, а точнее — металло пластиковыми, т.к. рамы и створки содержат в себе металлический каркас, который препятствует прохождению сигнала.
Вообще, минимальная высота рамочной антенны должна быть не менее 0.1 λ, что для самого длинноволнового — 21 канала ДМВ составит 63 мм.
У «Сигнал 3.0» самая нижняя часть рефлектора имеет высоту — 67 мм, т.е. укладывается в минимум.
С глухой створкой — высоты антенны в принципе достаточно для приема:
А вот поворотная створка точно будет перекрывать обзор:
Поэтому в любом случае — желательно всё-таки поставить антенну на какую-нибудь подставку, к примеру, пустую пластиковую банку или пустую коробку:
Тем самым обеспечив бо
льший уровень принимаемого сигнала.
Так же при приеме c любыми комнатными антеннами стоит обратить внимание на наличие на стеклах специального энергосберегающего покрытия на внутренней стороне стеклопакета (такие окна с улицы выглядят как зеркальные):
или энергосберегающей термопленки:
Причем зачастую еще и особо отмечается:
Всё это достигается за счет наличия металлов, которые конечно препятствуют приему сигнала. И если со связью GSM сигнала еще хватает (вышки стоят чуть ли не на каждом высотном доме), то с телевизионным приемом, Wi-Fi, 3G могут возникать проблемы из-за ослабления сигнала.
Вот, к примеру, городской эфир принятый антенной «Сигнал 3.0» (напомню, что крайний справа синий столб — это как раз уровень сигнала GSM — у него с тонировкой точно проблем быть не должно):
Например, компания ZyXEL потери эффективности для сигнала Wi-Fi:
Конечно, частоты ДМВ 470 — 862 МГц находятся ниже, чем Wi-Fi 2.4 ГГц, но вcё это также стоит учитывать.
А проверить это можно и самим: при одном и том же расположении антенны смотреть на шкалу Качество — с открытым и закрытым окном.
Если сигнал значительно ослаб — значит у вас металлизированные стекла или пленка.
Именно поэтому-то так важно выбирать антенны с высоким — собственным
коэффициентом усиления, а не какие-то простейшие (но при этом еще и дорогие) — лишь с одиночной рамкой и мощным усилителем:
и вплоть до вот таких моделей, выпускаемых теми же производителями:
О каких уж тут характеристиках можно говорить. Одна сплошная бутафория.
Как отмечал еще (Karl Rothammel):
Eine gute Antenne ist der beste Hochfrequenzverstärker.
Хорошая антенна — лучший усилитель высокой частоты.
Выбирая заведомо слабую, не стоит надеяться на то, что потом всё исправит мощный усилитель. Скорей наоборот — может испортить, причем как при очень слабом принятом сигнале, так и при сильном сигнале.
Попутно замечу, что вопрос металлизированных пленок/стекол касается и приема в автомобиле, поэтому автолюбителям в таких случаях иногда приходится ставить уже только внешние антенны, причем напомню, что для телевещания используется горизонтальная поляризация, поэтому автомобильные антенны должны уметь принимать горизонтальную поляризацию, а не просто пытаться принять на вертикальный штырь.
Как уже отмечал, для правильного ориентирования антенны важно знать направление до ближайших вышек. В этом поможет сервис , позволяющий определить точное направление (азимут) и расстояние до двух ближайших вышек: надо ткнуть мышкой на свой дом, и всё покажет, например:
Чёрный конец стрелки показывает, где именно вышки находятся.
Однако в данном конкретном примере для подмосковного Раменского — ни Богатищево, ни Бутово не являются вышками для Раменского, потому что они маломощные, находятся всё-таки на уже значимом расстоянии и предназначены для своих районов, а вот чуть более дальное и мощное Останкино как раз и обеспечивает зону уверенного приема для Раменского.
Т.е. показываемые сервисом ближайшие вышки не всегда являются вашими и обеспечивающие вам уверенный прием.
А вот, например, если ткнуть в соседний Жуковский, то уже покажет Бутово и правильное Останкино.
По-умолчанию, сервис открывается, используя подложку Google Карты, но лучше выбрать вариант Яндекс.Карты:
в этом случае населенные пункты и дома нанесены более подробно.
И кроме этого, если прием где-то на дачах, то можно искать и непосредственно по спутниковому снимку:
и лучше выбирать вариант Гибрид — это Схема + Спутник.
Кнопка Определить местонахождение позволит быстрее перейти на ваш населенный пункт:
Но конечно делает она это, ориентируясь на ваш , выданный вашим провайдером, а IP не всегда соответствует даже вашему региону, не говоря уж о конкретном городе.
Например, от Билайна вы можете получить практически любой IP-адрес из зоны его присутствия на территории нашей страны.
Поэтому лучше самим набрать вверху в строке поиска свою деревню, станицу, село и нажать Найти. Если деревень с таким названием несколько, то можно выбрать из списка или просто дополнительно указать свой район и область.
Параметры приема
: лоджия 7 этажа жилого дома, кругом городская застройка и высотные дома.
Ближний передатчик: 2 кВт (зона около 45 км) находится на расстоянии около 15 км.
А дальний передатчик: 5 кВт (зона около 60 км) — на расстоянии порядка 80 км.
В качестве тестового приемника как обычно использовался . У кого также есть приставки на процессоре Novatek, знают, что шкала Качество рассчитана программистами таким образом, что устойчивое изображение появляется при достижении примерно 40 % шкалы Качество.
С ближним передатчиком шкала Качество составила около 42%.
А если вынести антенну на вытянутой руке, то увеличилось до 45-50%, а с дальним передатчиком — 64%.
Для сравнения тут же подключалась : ближний — 55-65%, а с дальним — 78-80%.
Неслучайно сравниваю с логопериодической Дельта К131, т.к. цель покупки «тройного квадрата» была — еще бо льшее увеличение уровня сигнала, но ситуация оказалась обратной.
Причем в последующем проверял в самых разных зданиях, с различными передатчиками (частотами), но везде было одно и то же: «тройной квадрат» Сигнал 3.0 всегда показывал шкалу Качество на 10-12% ниже, чем логопериодическая Дельта К131.
А должно быть наоборот — рамочная антенна «тройной квадрат» должна иметь бо
льшее усиление, чем комнатная логопериодическая.
Уже засомневался и в приставке, поэтому попробовал с приставкой на MStar, но, хотя шкала была распределена по-другому, принцип не изменился: Сигнал 3.0 показывал меньшие %, чем Дельта К131.
Сразу отмечу то, что «…усиление по сравнению с полуволновым диполем равно 5,5 дБ (для “двойного квадрата”) и 6,6 дБ (для “тройного квадрата”).
Следует заметить, что приводимые в популярной литературе значения коэффициента усиления рамочных антенн сильно завышены и достигают 14 дБ.
»
С чем, кстати, регулярно сталкивались желающие повторить данный высокий показатель, но, к сожалению, как ни старались, конечно же не получали столь значительных цифр, и разочаровались, списывая всё на свои «кривые» руки при изготовлении и настройке.
Поэтому указанные в описании характеристики воспринимал просто как ошибку:
И не ждал от «тройного квадрата» каких-то рекордов, но хотя бы 8-9 дБи (в сравнении с 6 дБи у К131) он всё-таки должен был обеспечить, но, к сожалению, Сигнал 3.0 не обеспечивал.
Вообще, те характеристики видимо также брались из некоторых выпусков популярной литературы еще советского времени, где «тройному квадрату» приписывалось вплоть до 14 дБи, но анализ и практика охладили эту планку до 8-9 дБи.
Из той же литературы и другие завышенные характеристики, а также непонятно для чего указанная — Максимальная подводимая мощность 100 Вт , которая, вероятно, определяется таковыми параметрами кабеля RG-174, тем не менее эта характеристика лишена смысла для антенны, изначально заявленной как приемная.
А, вообще, можно наглядно проследить по шагам, как меняется диаграмма направленности, начиная от — одиночной рамки, затем добавив сзади — рефлектор, и наконец установив спереди — директор:
И тоже самое для вертикальной плоскости (в обоих случаях антенна показана условно):
И, как видно, указанные в таблице выше характеристики:
Сектор в E-плоскости по уровню -3 dB — реально не 60°, а лишь 76° (уровень -3 dB — это красная
пунктирная окружность)
и Сектор в H-плоскости по уровню -3 dB — не 68°, а лишь 90°.
тоже самое касается КСВ и Отношение вперед/назад — вообще все перечисленные выше показатели оказались скромнее.
Чтоб уровнять шансы, даже взял коаксиальный кабель 75 Ом от Дельта К131, однако значимых результатов это не принесло.
В целом оценил бы усиление антенны как не более 6 дБи.
И анализируя причины отсутствия пусть не ошибочно гипотетических 14 дБи, но хотя бы получения законных 8-9 дБи (как и оценивается обычный «тройной квадрат»), дошел до той детали, о которой уже упоминал выше: Если сломать чёрный пластиковый изолятор и соединить вместе, т.е. сделать рамку директора замкнутой — закрытой (как это обычно всегда и делается):
То получим дополнительно к усилению +1 дБ.
Как уже отмечал выше, не совсем понятно по каким причинам понадобилось такое нестандартное решение — сделать рамку директора разомкнутой, т.е. — открытой.
Соответственно, сделав перемычку, показатели шкалы Качество возросли на 5-10%.
Потому что диаграмма стала у же, антенна стала более направленной, поэтому и возрос коэффициент усиления (красным отмечен этот злосчастный пластиковый изолятор):
Соответственно, и в вертикальной плоскости также сузилось:
Видно, что Сектор в E-плоскости уменьшился с 76° до 72°,
а Сектор в H-плоскости — с 90° до 86°.
Конечно, это не те гипотетические узкие 60° и 68°, указанные в Характеристиках, но уже лучше, чем исходный вариант антенны — с открытым директором.
Шкала Качество выросла, но, к сожалению, лишь почти приблизилась к показаниям Дельта К131. Повторюсь: должно быть наоборот — логопериодическая Дельта К131 со своими 6 дБи должна давать чуть меньший уровень, чем рамочная антенна «тройной квадрат» 8-9 дБи.
Но видимо конкретная реализация конструкции антенны не всегда бывает удачной, и те или иные недочеты ослабляют потенциально более сильную антенну.
Сканируя антенной эфир, обратил внимание, что все нижние частоты (от начала ДМВ и ниже) имеют явный прием сигналов МВ: А ведь это антенна ДМВ — и диапазона МВ тут должно быть минимум. Для сравнения — у Дельта К131:
Пытаясь понять причины, всё сходилось только к устройству согласования, напомню, применяется эквивалент полуволновой кабельной петли, выполненный в печатном виде: Однако обычно с рамочными антеннами применяется симметрирующий шлейф в виде λ/4-короткозамкнутого мостика:
Из куска толстой проволоки сделал шлейф, причем даже кабель подключил всё тот же 50 Ом.
И еще раз — эфир с ранее имеющейся платой:
И без платы — с короткозамкнутым мостиком:
Прием в диапазоне МВ стал поспокойнее.
Конечно, небольшая печатная плата гораздо компактнее, чем длинный шлейф, но зато конечный результат больше понравился.
Замечу, что так и не удалось выяснить производителя данной модели, т.к. ни на упаковке, ни в описании, вообще нигде абсолютно ничего не сказано. Нет ни штрихкодов, ни хоть каких бы то ни было реквизитов, ни даже хотя бы страны, где она изготовлена. Но что-то подсказывает, что заказы на её сборку/упаковку размещаются на одной из многочисленных фабрик где-то в Китае.
Положительное
: компактная, единственная фабричная модель рамочной антенны «тройной квадрат», использование пластиковых распорок, лучше, чем антенна с одиночной рамкой, пассивная, недорогая.
Отрицательное
: ошибочно завышенные и реально — непроверенные показатели, использование кабеля с волновым сопротивлением 50 Ом, а не 75 Ом и длиной чуть меньше 1.5 м, некоторые недочеты при проектировании и фактической реализации.
В целом, даже несмотря на некоторые выявленные недочеты, считаю, что данный вариант антенны, относящийся к типу «тройной квадрат», может активно применяться для приема, тем более с учетом небольшой цены — ведь даже простейшие одиночные рамки предлагаются в 2-3 раза дороже, но конечно же не давая при этом в 2-3 большего усиления.
Ну а если незначительно доработать, то усиление может еще немного добавиться.
Рамочные антенны
Обычный петлевой вибратор может быть трансформирован в квадратную рамку, периметр которой примерно равен длине волны (рис. 1).
Рис. 1 Трансформация петлевого вибратора в квадратную рамку.
Антенны такого типа называются петлевыми или рамочными. Для приема телевизионных программ чаще всего используются двухэлементные и трехэлементные рамочные антенны, которые иначе называют “двойной квадрат” и “тройной квадрат”. Эти антенны отличаются простотой конструкции, довольно высоким усилением и узкой полосой пропускания.
Узкополосные антенны по сравнению с широкополосными обеспечивают частотную избирательность. Благодаря этому на вход телевизионного приемника не могут проникать мешающие сигналы от других телевизионных передатчиков, работающих на близких по частоте каналах. Это особенно важно в условиях слабого сигнала. Часто возникает необходимость приема слабого сигнала от удаленного передатчика при наличии близко расположенного мощного передатчика другого канала. При таких условиях частотной избирательности телевизионного приемника может не хватить. Кроме того, интенсивный мешающий сигнал, поступая на первый каскад приемника (или антенного усилителя), приводит к перекрестной модуляции полезного сигнала мешающим сигналом. В последующих каскадах избавиться от этого уже невозможно. Поэтому в таких случаях следует применять узкополосные антенны.
Двухэлементная рамочная антенна изображена на рис. 2. Рамки антенны имеют квадратную форму, а по углам могут иметь закругления произвольного радиуса, не превышающего примерно 1/10 стороны квадрата. Рамки выполняют из металлической трубки диаметром 10 -20 мм для антенн 1-5-го каналов или 8-15 мм для антенн 6-12-го каналов. Металл может быть любым, но предпочтительнее медь, латунь иди алюминий.
Рис. 2. Двухэлементная рамочная антенна.
Для дециметрового диапазона рамки выполняют из медного или латунного прутка диаметром 3-6 мм. Верхняя стрела соединяет середины обеих рамок, а нижняя изолирована от вибраторной рамки и крепится к пластине, изготовленной из текстолита или органического стекла. К этой же пластине крепятся концы вибраторной рамки винтами с гайками, для чего концы ее можно расплющить. Стрелы могут быть изготовлены из металла или изоляционного материала. В последнем случае специально соединять между собой рамки нет необходимости. Мачта должна быть деревянной, по крайней мере ее верхняя часть. Металлическая часть мачты должна заканчиваться на 1,5 м ниже антенны. Рамки антенны располагают друг относительно друга так, чтобы их геометрические центры находились на горизонтальной прямой, направленной на передатчик.
Кабель подключается к концам вибраторной рамки с помощью четвертьволнового короткозамкнутого симметрирующего шлейфа, который изготавливается из того же кабеля. Шлейф и кабель должны подходить к антенне вертикально снизу, расстояние между ними должно быть постоянным по всей длине шлейфа, для чего можно использовать распорки из текстолита. Можно также закрепить кабель и шлейф на изоляционной пластине, к которой крепятся нижняя стрела и концы вибраторной рамки. При этом в пластине сверлят небольшие отверстия, а кабель и шлейф привязывают к ней капроновой леской. Использовать металлические элементы крепления нежелательно.
Для
обеспечения жесткости можно
выполнить шлейф из двух
металлических трубок,
соединенных верхними концами с
концами вибраторной рамки. В
этом случае кабель пропускают
внутри правой трубки снизу
вверх, оплетку кабеля
припаивают к правому, а
центральную жилу к левому
концам вибраторной рамки.
Трубки шлейфа в нижней части
замыкаются перемычкой,
перемещением которой можно
подстроить антенну на максимум
принимаемого сигнала.
Размеры двухэлементных
рамочных антенн, рекомендуемые
для метровых телевизионных
каналов, приведены в таблице 1.
Таблица 1. Размеры двухэлементных рамочных антенн метровых волн, мм
Номера каналов |
10 |
11 |
12 |
|||||||||
В |
1450 |
1220 |
930 |
840 |
770 |
410 |
390 |
370 |
360 |
345 |
330 |
320 |
Р |
1630 |
1370 |
1050 |
950 |
870 |
460 |
440 |
420 |
405 |
390 |
375 |
360 |
А |
900 |
760 |
580 |
530 |
480 |
250 |
240 |
230 |
220 |
210 |
210 |
200 |
Ш |
1500 |
1260 |
970 |
880 |
800 |
430 |
410 |
390 |
375 |
360 |
350 |
335 |
В = 0,26L, Р = 0,31L , А = 0,18L , где L - средняя длина волны принимаемого частотного канала, которая приведена . Длина шлейфа для этой антенны берется из таблицы 1 (параметр Ш).
Размеры двухэлементных рамочных антенн для дециметровых волн приведены в таблице 2. Поскольку в этом диапазоне полоса пропускания антенны охватывает сразу несколько частотных каналов, размеры даются не для одного канала, а для группы соседних частотных каналов.
Рамочная антенна “двойной квадрат” по сравнению с двухэлементной антенной типа “волновой канал” имеет большее усиление (примерно на 1,5 дБ). Сказанное относится к антеннам, имеющим одинаковую длину. Усиление антенны во многом определяется расстоянием между элементами антенны. Оптимальные с этой точки зрения расстояния находятся в пределах 0,12....0,15L .
Таблица 2. Размеры двухэлементных рамочных антенн дециметровых волн, мм
| Каналы | В | Р | А | Ш |
| 21- 26 | 158 | 170 | 91 | 152 |
| 27-32 | 144 | 155 | 83 | 139 |
| 33-40 | 131 | 141 | 75 | 126 |
| 41-49 | 117 | 126 | 68 | 113 |
| 50-60 | 105 | 113 | 60 | 101 |
Конструкция трехэлементной рамочной антенны “тройной квадрат” изображена на рис. 3.
Рис. 3. Антенна “тройной квадрат”.
Антенна содержит три квадратные рамки, причем рамки директора и рефлектора являются замкнутыми, а рамка вибратора в точках а - а" разомкнута. Рамки расположены симметрично, так что их центры находятся на горизонтальной прямой, направленной на телецентр, и крепятся к двум стрелам в серединах горизонтальных сторон. Верхняя стрела выполнена из того же материала, что и рамки. Практика показала, что антенна работает лучше, если нижняя стрела выполнена из изоляционного материала (например, из текстолитового прутка). Верхняя стрела припаивается к рамкам, а нижняя может крепиться к рамкам с помощью заливки точек соединения эпоксидной смолой. Антенна крепится к мачте из изоляционного материала. Как и в случае “двойного квадрата”, для симметрирования используется четвертьволновый короткозамкнутый шлейф, выполненный из отрезка того же кабеля.
Существует также простая конструкция трехэлементной рамочной антенны дециметрового диапазона из одного куска толстого провода, изображенная на рис. 4.
В точках А, Б и В провода необходимо спаять. Вместо шлейфа, выполненного из куска коаксиального кабеля, используется четвертьволновый короткозамкнутый мостик той же длины, что и шлейф. Расстояние между проводами мостика остается прежним - 30 мм. Конструкция такой антенны оказывается достаточно жесткой и необходимость в нижней стреле отпадает. Кабель подвязывают к правому проводу мостика с
Рис. 4. Вариант антенны “тройной квадрат”.
наружной стороны. При подходе кабеля к вибраторной рамке оплетка его припаивается к точке а, центральная жила - к точке б. Левый провод мостика закрепляется на мачте. Необходимо лишь обратить внимание на то, чтобы в пространстве между проводами мостика не располагались ни кабель, ни мачта. С описанием конструкции трехэлементной антенны из одного куска провода можно также познакомиться , с конструкцией шестиэлементной - .
Входное сопротивление антенны, как и ее усиление, также определяется расстоянием между элементами антенны. На рис.5 приведены зависимости усиления и входного сопротивления от расстояния между ее элементами.
Например, при расстоянии между рефлектором и вибратором 0,11L получаем, что входное сопротивление антенны равно 65 Ом, а усиление
Рис. 1.5. Зависимости усиления и входного сопротивления рамочных антенн от расстояния между элементами (верхний рисунок: 1 - “тройной квадрат”, 2 - “двойной квадрат”; нижний рисунок: 1 - одиночная антенна типа “квадрат”, 2 - “двойной квадрат”, 3 - расстояние S = 0,11L соответствует максимальному усилению).
по сравнению с полуволновым диполем равно 5,5 дБ (для “двойного квадрата”) и 6,6 дБ (для “тройного квадрата”). Следует заметить, что приводимые в популярной литературе значения коэффициента усиления рамочных антенн сильно завышены и достигают 14 дБ.
Двухэлементная и трехэлементная рамочные антенны имеют довольно узкий главный лепесток диаграммы направленности и поэтому должны тщательно ориентироваться.
Настройка антенны производится путем изменения длины шлейфа, подключенного к рефлектору. Наиболее оптимальная длина рефлектора на 4% больше длины вибратора.
При расчете антенны типа “тройной квадрат” можно пользоваться следующими формулами: В = 0,255L ; Р = 0,261L ; Д = 0,247L , где L - длина волны. Оптимальное расстояние между элементами А = 0,11....0,15L .
Исследования показали, что переход от двухэлементной антенны типа “квадрат”, содержащей вибратор и рефлектор, к трехэлементной антенне приводит к выигрышу в усилении на 1,7 дБ. Аналогичная процедура для антенны типа “волновой канал” дает выигрыш 2,7 дБ. Следует также отметить, что антенна “тройной квадрат” имеет более узкую полосу рабочих частот, чем антенна “двойной квадрат”. Размеры антенн типа “тройной квадрат” для диапазонов метровых и дециметровых волн приведены в таблицах 3 и 4.
Рамки и верхнюю стрелу антенны метровых волн для достаточной прочности выполняют из трубки диаметром 10... 15 мм, а расстояние между концами вибраторной рамки увеличивают до 50 мм.
Таблица 3. Размеры трехэлементных рамочных антенн метровых волн, мм
Номера каналов |
10 |
11 |
12 |
|||||||||
Д |
1255 |
1060 |
825 |
750 |
688 |
370 |
354 |
340 |
325 |
312 |
300 |
290 |
В |
1485 |
1260 |
975 |
890 |
812 |
438 |
418 |
400 |
385 |
370 |
357 |
345 |
Р |
1810 |
1530 |
1190 |
1080 |
990 |
532 |
510 |
488 |
470 |
450 |
435 |
420 |
А |
630 |
532 |
412 |
375 |
345 |
185 |
177 |
170 |
163 |
157 |
150 |
145 |
Б |
915 |
775 |
600 |
545 |
500 |
270 |
258 |
246 |
237 |
228 |
220 |
210 |
Ш |
1500 |
1260 |
970 |
880 |
Ш |
|||||||
21 -26 |
134 |
158 |
193 |
67 |
98 |
152 |
||||||
27-32 |
122 |
144 |
176 |
61 |
89 |
139 |
||||||
33-40 |
110 |
131 |
160 |
55 |
80 |
126 |
||||||
41 -49 |
99 |
117 |
143 |
50 |
72 |
112 |
||||||
50-60 |
89 |
105 |
129 |
45 |
65 |
102 |
Антенна представляет собой три квадрата - директор, вибратор и рефлектор, расположенных на одной направляющей. Она подойдет для дальнего приема сигналов DVB-T2. Сегодня это самая популярная конструкция ДМВ-антенны для изготовления в домашних условиях.
Коэффициент усиления трехэлементной рамочной антенны, составляет 14...15 дБ. Автору удавалось на такую конструкцию принимать сигналы дециметрового диапазона на расстоянии 65 км. от Останкинской телебашни.
Печатать
С. К. Сотников отмечает, что у этой конструкции верхние и нижние стороны квадратов работают как фазированная антенная решетка, состоящая из двух трехэлементных антенн волновой канал.
Для изготовления применяется медный провод, или трубка диаметром 2 ... 5 мм. Крепить конструкцию принято к диэлектрическому шесту, расположенному вплотную к коаксиальному кабелю (по рисунку).
Злой Админ 10.11.2016 11:32
Если в прямой видимости, то будет.
Александр 09.12.2016 15:20
Подскажите пожалуйста. У антенны тройной квадрат направление на вышку вещания Большим квадратом или маленьким? Спасибо.
Admin 10.12.2016 02:51
В сторону вышки вещания должен смотреть маленький квадрат.
Александр 13.12.2016 14:12
Все эти антены устанавливаются на диэлектрическом шесте.Вопрос.Как такую конструкцию заземлить? Как то не хочется свой телек спалить, когда пойдет снегопад. Уже был такой печальный опыт с телефоном Сенао. Спасибо.
Admin 13.12.2016 14:17
Вопрос задан несколько некорректно. Во первых заземляют антенны от попадания грозового разряда, и снегопад телевизорам и приставкам не страшен. Во вторых это касается высоко расположенных на шесте антенн. Это не наш случай. При кабеле длиной 10 - 15 метров на этих частотах смысл любой антенны теряется. Все усиление будет погашено затуханием в кабеле. В третьих телефоны сенао были - очень сильно излучающими радиотелефонами. Скорее всего вышел из строя именно передатчик из-за плохого согласования с антенной. Вот обсуждение по теме.
Олег 29.12.2016 05:47
Добрый день! У меня до вышки 15км, но на обычные комнатные рога вообще ни один ДМВ канал не ловится. Есть ли смысл пробовать собирать эту антенну или любую другую из списка? Спасибо.
Admin 29.12.2016 05:48
Определенно есть смысл.
Неизвестный 30.12.2016 03:19
А можно к нему присоединить усилитель?
Admin 30.12.2016 03:19
К любой антенне можно подключить усилитель.
алексей 04.01.2017 03:31
будет ли работать антенна в квартире на 4 этаже пятиэтажки, если передающий центр закрыт девятиэтажкой?
Admin 04.01.2017 03:36
Гарантировать что-либо не могу. Надо пробовать. Возможно нужно будет направить антенну не на девятиэтажку, а на соседнее здание и поймать отраженный сигнал. У меня такое было.
Юрий 06.01.2017 00:52
Здравствуйте! Не понятно из схемы, как подсоединять кабель и замыкается ли нижнее "ухо" в месте подключения кабеля или оно разомкнуто?
Admin 06.01.2017 07:52
Нижнее "ухо", обязательно замыкается в месте подключения кабеля. Это согласующее устройство - четвертьволновая петля. Кабель в изоляции можно закрепить к нему стяжками. Кабель к антенне припаивается в местах соединения четвертьволновой петли со средним квадратом.
Юрий Вл. 09.01.2017 04:24
Подскажите, а при увеличении масштаба конструкции на сколько увеличится дБ?
Admin 09.01.2017 04:26
При изменении масштаба конструкции в любую сторону (как при увеличении размеров, так и при их уменьшении) коэффициент усиления упадет, так как все размеры рассчитываются от длины волны конкретного телеканала.
Денис 12.01.2017 01:00
Добрый день! Собрал такую антенну по инструкции. Подскажите, кабель припаивать каким обрзом? Центральную жилу к правой части "уха", а обмотку к левой части?
Admin 12.01.2017 01:44
Денис, принципиально без разницы, но удобнее так, как Вы написали.
Алексей 16.01.2017 05:18
На некоторых чертежах встречал дополнительное соединение оплетки кабеля с нижней частью петли, есть ли необходимость в этом и не повлияет ли отсутствие данного соединения на качество приема?
Admin 16.01.2017 05:18
Если и повлияет, то совсем незначительно.
Алексей 16.01.2017 14:29
Кого беспокоит гроза, существуют вставки например Orion+ GC-862BL В свете вопроса про грозу, родился следующий вопрос: Большинство современных DvB-T2 ресиверов имеют возможность подачи питания на антенну, так вот, при такой распайке всех представленных здесь антенн - мы получаем "коротыша" со всеми вытекающими из этого последствиями! Возможно ли приладить некую защиту от "дурака" и как эта защита повлияет на силу сигнала?
Admin 16.01.0017 11:46
От "коротыша" спасет конденсатор в разрыв центральной жилы кабеля. Емкость 10-20 пф. Можно прямо в антенном штекере.
Александр 23.01.2017 11:02
Добрый день. Вопрос может и не совсем правильный, но всё же я его задам: "Указанные расчётные размеры по антене по осям или по наружному (внутренему) краю элементов?". Если по краю, то при использовании 2мм и 5мм материала будет разный результат. Спасибо. P.s.: ответ можно на @mail.
Admin 23.01.2017 11:07
Да, Александр, размеры по осям.
Максим 24.01.2017 02:44
Спасибо за информативный ресурс! А где бы посмотреть фотографии готовых антенн по этим чертежам? Что обычно применяется в качестве штанги в которой проходит коаксиальный кабель? Трубка полипропиленовая сантехническая подойдёт?)
Admin 24.01.2017 03:00
Максим, готовые устройства я не фотографировал. Как-то не подумал об этом. В качестве штанги использовал деревянный брусок, но трубка полипропиленовая сантехническая ничуть не хуже. Главное, чтобы материал был диэлектрический.
Олег 25.01.2017 02:14
Добрый день! Собрал-таки две антенны, сперва биквадрат, поймал оба мультиплекса DVB-T2 и местный DVB-T в придачу, но сигнал слабый, картинка периодически рассыпается и EPG нет. Решил попробовать эту, но результат оказался хуже... ловит еле-еле и постоянно рассыпается. Возможно связано с тем, что разброс по каналам большой (46 и 60). Что можете еще посоветовать?
Admin 25.01.2017 02:20
Олег, разброс действительно очень большой. Поэтому узкополосные антенны плохо ловят оба мультиплекса. Попробуйте эту трехэлементную антенну на 60 канал. Дальше можно думать или о согласовании двух антенн - одна на 60-й, другая на 46-й канал. Или о подключении усилителя. Поэкспериментируйте с местом установки.
Василий Васильевич 30.01.2017 15:04
В конце 90Х собирал подобную на 40 канал работала нормально.
Василий 07.02.2017 13:14
Спасибо большое за калькулятор и схему. Но у меня созрел ряд вопросов. Центры квадратов должны быть на одной перпендикулярной оси или нет? Если нет, то расстояния, указанные между центрами квадратов, или реальной проволоки? И можно ли покрыть краской проволоку (трубку) во избежании окисления?
Admin 07.02.2017 13:14
Квадраты ставим перпендикулярно направляющей.(Верхняя проволока). Расстояния между квадратами также по направляющей. Покрасить можно, но краска - диэлектрик с проницаемостью отличной от воздуха. Может немного упасть усиление.
Алекс 24.02.2017 19:31
Подскажите размер экрана и его удаление от самого большого квадрата.50 канал Длинна волны 0,42 м
Admin 25.02.2017 18:39
Я никогда эти антенны экранами не снабжал. Тут можно только экспериментировать. Посмотрите комментарии для антенны Туркина. Там один из читателей добавлял экран к антенне.
Александр 28.02.2017 11:07
По карте расположения передающих станций: 22 и 24 км - по 0,5кВт и 42 км - 5 кВт. Начал с простых - 2 пластины 10х2см с симметрирующей петлёй - ловит 36к, 50к- хуже.Тройной квадрат из скрученной омеднённой сварочой проволоки 0,5мм с кабелем 12м нормально принимает 42 км - 5 кВт-ный, тройной квадрат из одножильного (6мм.кв) провода без изоляции диам.2,7мм ещё лучше.Не рекомендую использовать дешёвый кабель RG6, он для кабельного телевидения.
Иван 02.03.2017 05:46
Спасибо большое! Сделал по вашим расчетам ловит просто отлично.
Елена 03.03.2017 21:14
До источника сигнала эфирного телевидения 22 км, сделали две антены, одну тройной квадрат и одну двойной, поставили дома на подоконниках в разных комнатах, обе работают хорошо, прием нормальный. Двойной квадрат из меди диаметром 2,5мм, тройной квадрат медь диаметром 1 мм.
Александр 52 07.03.2017 07:46
Добавлю к комментарию тёзки. Кабель RG-6 на солнце через год рассыплется в труху, по опыту знаю. Нужно искать РК-75 и чтобы плотность оплетки была получше. Этот простоит 10 лет, а если защитить, то и дольше.
саша71 11.03.2017 16:27
Здравствуйте! Антенна хорошая. Мерил по измерителю тв сигналов усиление 12-13 дцб. Но есть один нюанс, если каналы мультиплексов расположены далеко друг от друга как у меня 34 и 60 показывать будет нормально какой то один.
саша71 13.03.2017 12:19
Здравствуйте! Хотел спросить,если в антенну добавить усилитель надо ли разрывать нижнее "ухо"?
Admin 13.03.2017 12:44
Как правило, у усилителя на входе стоит согласующий трансформатор, "ухо" также служит для согласования волновых сопротивлений кабеля и антенны. Поэтому усилитель можно подсоединить вместо "уха" - обрезать его, оставив короткие выводы для подсоединения усилителя.
саша71 13.03.2017 13:30
Спасибо за ответ. Как сделаю-отпишусь о результатах.
саша71 13.03.2017 18:19
Снова здравствуйте! Сегодня добавил к антенне усилитель LSA-075 ДМВ, какой нашёл.Но так как он на 75 ом "ухо" рубить не стал а припаял к антенне на место кабеля. Кабель припаял к усилителю. Отдельный блок питания применять не стал - решил запитать от приставки предварительно включив в меню пит антенны. Результатом остался доволен. Раньше показывал хорошо только один мультиплекс. Я писал что между мультиплексами очень большой разброс 34 и 60 канал, теперь уверенно показывают оба Мультиплекса!
Олег 15.03.2017 08:48
Здравствуйте. Задача такая: смотреть в палатке первый мультиплекс, так как второй пока находится в стадии запуска, но зоны отдыха находятся в разных регионах (Красноярский край, Хакасия). Соответственно частоты разные. Могу ли я при расчёте антенны вводить данные первого мультиплекса разных регионов? И второй вопрос: Z-антенна гораздо предпочтительнее с точки зрения транспортировки.Может ли коэффициент усиления этой антенны при применении усилителя типа(Мачтовый усилитель UHF-020 (+5 В) быть значительным?
Admin 15.03.2017 08:55
Олег, конечно можно вводить данные первого мультиплекса разных регионов. Про Z-антенну с усилителем - пробовать надо. Она дает меньшее усиление, чем тройной квадрат, зато более широкополосная.
Сергей 17.03.2017 06:45
Собрал данную антенну на 57 канал, установил на неё усилитель SWA 2000/4t нарпямую к квадрату, положил на подоконник окна второго этажа и принял 27 канал из Самары 95 км, 57 канал из Чапаевска. 75 и 95 процентов соответственно. Картинка не сыпется. Итого 20 каналов.
Евгений 17.03.2017 17:40
Здравствуйте. Подскажите пожалуйста, каким напряжением питается усилитель от старой польской антенны (блок питания утерян от него) и можно ли этот усилитель применить к Z-антенне. В ресивере есть питание +5 вольт для усилителя.
Артем 11.08.2017 16:37
Нужно ли ее защитить от осадков, не окислится ли медь
Admin 11.08.2017 17:59
Артем, медь и особенно пайка окислится. Если Ваша антенна с напечатанной на 3D-принтере рамкой хорошо работает, то покраска ей не повредит. Заключать такую антенну в пластиковую рамку - уменьшать ее коэффициент усиления. Так как диэлектрическая проницаемость пластмассы выше диэлектрической проницаемости воздуха, то для точной настройки на канал размер антенны в пластике должен быть меньше. Почитайте . Но, тем не менее, Ваши старания похвальны!
Stas 12.08.2017 15:12
А как защититься от грозы. Заземлить контакт, куда подпаяна оплетка?
Admin 12.08.2017 17:38
Стас, этот вопрос уже поднимался, посмотрите выше в комментариях.
Артем 13.08.2017 10:13
Попробовал антенну из 3д принтера в деревне. Приставка показывает скачуший сигнал: пол секунды сила сигнала 11% качество 0%, затем пол секунды и стопа и качество по 100% через пол секунды все по нулям затем все по кругу, крутил в разные стороны. Может построить антенну туркина? Что посоветуете?
Admin 13.08.2017 11:17
Артем, для начала снимите антенну с каркаса и попробуйте без него. Попробуйте подобрать положение антенны. Иногда смещение ее на 1 - 2 метра в какую-либо сторону сильно меняет уровень сигнала. Если кабель очень длинный, укоротите его.
Артем 13.08.2017 12:24
Я ее приклеил и покрасил уже. В деревне даже сотовая связь ловит с трудом. Можно ли поставить на неё какой нибудь усилитель. В городе антенна ловит уверенно, а в деревне сигнал скачет
Admin 13.08.2017 15:18
Артем с 3д принтером, рамкой Вы зарезали коэффициент усиления антенны. Усилитель поставить можно: либо типа SWA-xxxx удалив симметрирующую петлю, либо другой модели вразрез кабеля ближе к антенне.
Слава 14.08.2017 11:38
В субботу собрал антенну. За 50 км от Останкинской вышки вытащил 29 (!) программ (+2 с черным экраном) - на 2-м этаже дачи. Показывает примерно 90% качества Но почему-то стоит подвинуть ее на 0.5м в любую сторону - сигнал пропадает. Можно ли использовать 0.5 м. 50-омного кабеля, т.к. у него нормальная медная рубашка и хороший сигнал рядом с телевизором? На первом этаже поиск сигнала - как лозоискательство, первые 10 программ рядом с телеком, другие - в 30 см от потолка.
Слава 14.08.2017 11:41
И теперь меня преследует идея - сделать 2 разные антенны под каждый мультиплекс и объединить сигналы сумматором типа эмиттерного повторителя. Или первый каскад - ОБ, за ним ЭП... Не будут сами конструктивы как-то влиять друг на друга в разрезе радиоволн?.. Но главное - жена ужасно рада и так.
admin 14.08.2017 11:46
Слава, с 50 омным кабелем потеряете несклько децибел на стыке с 75-омным или антенным штекером. Две антенны рядом на расстоянии около метра можно. Суммировать сигналы лучше на резонансных фильтрах.
Слава 14.08.2017 12:19
А если все-таки поближе и чем-нибудь типа решетки отгородить? Просто высотой 50-60 см более-менее эстетично будет, а метр чересчур... Забыл написать - петлю я не вниз, а назад отогнул - так компактней и гнуть дальше удобней. А насчет резонансных фильтров: транзисторы привычней, да и гиперболические синусы и через 30 лет иногда снятся:)(
Admin 14.08.2017 12:59
Слава, отгораживать не надо, по поему опыту любой металл рядом ухудшает прием. Про кабели сказать не могу. В магазине беру.
Слава 14.08.2017 13:29
Между прочим, на первом этаже все 29 каналов принимались когда антенна стояла на умывальнике из нержавейки, правда у самого окна. От края до края - сантиметров 25. А у другого окна - нет! Чудеса в решете...
Master 15.08.2017 15:55
Кто нибудь пробывал изготавливать шестиэлементную рамочную антенну,сильно ли она выргрывает по сравнению с трехэлементной?
Vitzin 19.08.2017 22:05
А на мобилу Мегафон GSM-900 она будет работать.До вышки 25 км.
Admin 16.08.2017 11:45
Vitzin, должна, правда диапазон 900 МГЦ довольно широкий. Будут заваливаться края. В сотовой связи частоты передачи и приема прилично разнесены.
Vitzin 20.08.2017 17:45
Тогда какую лучше посоветуете? Заранее спасибо.
Admin 20.08.2017 19:45
Vitzin, эту и посоветую. Z-антенна дает слишком маленькое усиление. Применять более трех элементов - делать полосу частот еще уже. Знакомые на 3G собирали такую, остались довольны.
kip100 21.08.2017 10:03
Огромное спасибо Автору за описание этой антенны. Сделал из медного провода 10 кв.см. Изоляцию не снимал, покрасил автомобильной краской из баллончика. Стоит под крышей с бутербродом из рубероида и шифера на высоте около 3м от земли. Ловит второй пакет на 100% качества, первый пакет 65%. Усилителя нет. Длина кабеля 25 метров.
Параметры антенны
Диапазон частот принимаемых сигналов, МГц……530 – 780
Основной принимаемый телевизионный канал ….38
Диапазон принимаемых телевизионных каналов…30 – 57
Поляризация принимаемых сигналов………горизонтальная
Из большого разнообразия рамочных антенн для диапазона ДМВ
часто изготавливают антенну «тройной квадрат»
. Как быть если усиление тройного квадрата недостаточно, а другие конструкции антенн для интересующего диапазона телевизионных каналов не подходят? При этом совершенно негде взять достаточное количество алюминиевых трубок требуемого диаметра и специфический крепеж, нет возможности собрать и установить антенну, размеры которой измеряются в метрах. Может применить антенный усилитель, который будет усиливать основную волну телесигнала вместе с отраженными волнами, принятыми антенной? Решением этой задачи стало объединение четырех тройных квадратов в антенную систему – фазированную решетку. Усиление антенны намного превосходит один тройной квадрат, а размеры вполне приемлемы. Размеры конструкции одного из четырех тройных квадратов показаны на рисунке.
Денисов Платон Константинович, г. Симферополь
Скачать: ВНЕШНЯЯ АНТЕННА ДМВ ПОВЫШЕННОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ, «тройной квадрат»
В случае обнаружения "битых" ссылок -
Вы можете оставить комментарий, и ссылки будут восстановлены в ближайшее время.
