Домашняя антенна своими руками

Не задумывались, почему в телевидении используется кабель 75 Ом, а в радио – 50. А между тем, как считаем, этот вопрос тесно связан с антеннами. Почему бы не унифицировать процесс. Почему телевизионный кабель стоит по 5 рублей за метр, а чтобы протянуть WiFi, приходится потратиться. Обсуждали на портале ВашТехник этот вопрос и нашли дешевое решение, но проблема обсуждалась количественно, просто подобран кабель с хорошими характеристиками за приемлемую цену, которые не так сложно было бы достать в магазине. Иначе говоря, любой наш читатель, осилив обзор, был бы готов протянуть сеть WiFi своими руками. Это такие очевидные факты, что никто уже и не задумывается, для чего, собственно, начали городить огород. А начиналось с Герца, давненько уж это было… Какая она, домашняя антенна, своими руками собранная из подручного материала. Попробуем ответить на этот и некоторые другие вопросы.

Домашняя антенна

Характеристики домашней антенны с точки зрения радиолюбителей

Самодельная домашняя антенна не в редкость во времена СССР. Достать в магазине было сложно, а голь на выдумки хитра. И сделать домашнюю антенну самостоятельно под силу почти каждому. Сегодня обсуждаем теоретические основы. До сих пор читатели слепо следовали указаниям, настал черед объяснить, из каких предпосылок решается, какая именно домашняя антенна своими руками будет сделана из подручных материалов. Важен не сам процесс плавания, а курс, который следует избрать. Если бы Колумб помнил это правило, то никогда бы не открыл Америки…

Не задумывались, почему столь много на свете конструкций антенн? А ведь первые из них были ничем иным, как вертикальным (горизонтальным) куском провода, который излучал. О длине даже никто не думал, пока на горизонте не замаячила наука, затронувшая электродинамику распространения радиоволн. Мы бы даже сказали, не наука, а комплекс наук. И в скором времени стало ясно, что антенна излучает в эфир волны потому, что на поверхности имеется некоторое распределение токов и напряжений, повторяющих законы передачи.

В идеале длина провода кратна четверти длины волны (хотя есть и другие случаи). В этом случае распределение получается наиболее выгодным, и информация начинает передаваться в эфир.

Важны размеры, так еще и конструкций появляется несколько. Прежде всего, полуволновой диполь, известный, как вибратор Герца. Сопротивление приближенно равняется на резонансной волне 75 Ом. Ничего не напоминает? Правильно, это как раз стандарт телевизионного кабеля. Почему это так важно. Коаксиальный кабель не является симметричной линией, да ко всему прочему наделен собственным волновым сопротивлением. Если параметры антенны не подстроить под фидер, то часть мощности начнет отражаться, что пагубно повлияет на КПД всей системы. В результате голый провод без антенны принимает лучше, нежели не та антенна.

Вот поэтому каждая покупная антенна для телевизора имеет сопротивление излучению 75 Ом. Понятно, что на каждой длине волны этого соблюсти нельзя, поэтому реальный КСВ (коэффициент стоячей волны) по диапазону колеблется. Измеряется параметр специальным прибором, и считается хорошими показателями, если КСВ по всем длинам волн не превышает 2.

Читайте также:  Как настроить антенну Триколор ТВ своими руками

Антенна симметричная своими руками

Но тем, кто хочет сделать все своими руками, следует знать, что симметричная самодельная антенна соединяется с несимметричным коаксиальным кабелем через симметрирующее устройство. Напомним, что выпущено два стандарта, из-за чего так сложно сделать универсальное оборудование:

  1. В телевидении используются устройства с сопротивлением на рабочей частоте равным 75 Ом. Это значит, что и гнездо телевизора, и кабель, и антенна работают друг с другом, пока какой-нибудь умник не догадается перепутать.
  2. В радиовещании господствуют устройства с волновым сопротивлением 50 Ом. Почему? Читайте наш обзор дальше…

Почему домашние антенны столь различны

Итак, показали, что существует много жизнеспособных конструкций, а равно и размеров антенн. Но почему в радиовещании используются устройства с волновым сопротивлением 50 Ом, а в телевидении – 75 Ом. Это зависит от традиций. Пока дед Абрамовича охранял интересы родины, а Аркадий Гайдар писал про Тимура и команду, никто подумать не мог, что в лимузинах потомков будут телевизоры. Тогда и телевидения толком не было. А Информбюро сообщало о победах по радио. Зато радиосвязь сама по себе служила военным целям, следовательно, призвана обладать мобильностью. Утверждаем, что этим вызвана причина выбора кабелей с сопротивлением 50 Ом, но также и вертикальная линейная поляризация. Что это означает на практике?

Вертикальная и горизонтальная линейная поляризация

  • Если поляризация горизонтальная, то для приема нужно поточнее нацелить антенну на точку вещания. В противном случае до нуля падает принятый сигнал. Понятно, что если сапер вылезет на минное поле тянуть провод, то некогда разбираться, где стоит передатчик. А значит, и сам не сможет сообщить, что территория обезврежена. Другое дело, если поляризация вертикальная. В этом случае антенна не будет принимать (почти) если расположить параллельно земле. Но в здравом уме даже контуженый человек осознает, где небо, следовательно, разместит оборудование правильно. Кроме того мобильные системы становятся относительно свободными, благодаря тому, что в азимутальной плоскости диаграмма направленности антенны идентична по всем углам. Что касается телевидения, то оборудование развертывают не спеша, на даче, дома, поэтому направление на вышку примерно известно.
  • А сопротивление также играет немалую роль. Вещание, в том числе военное, изначально шло на относительно низких частотах. Давайте-ка посчитаем длину волны для верхней границы КВ: 299792458 / 30000000 = 9,993 метра. А ну как половину найдем. Получается приближенно пять метров. Высокая антенна! Попробуй такую в поле разверни. А рации работают и сейчас у дальнобойщиков на этих частотах. Что делать? Используются четвертьволновые вибраторы, которые вдвое короче полуволновых, а свойства (КПД и дальность связи) немного хуже. Размер играет ключевую роль. Штырь высотой 2,5 метра под силу поставить за считаные секунды любому. Помните эти фото со связистами, за которыми болтается хлыст. Теперь читатели знают, почему радист иногда похож на кузнечика. А зачем вообще нужны волны. Дело в том, что на волнах КВ и ниже сигнал огибает препятствия, заходить за горизонт, распространяться очень далеко. Волны же FM двигаются по прямой, поэтому под Волгоградом, за сотню километров от города выявлены зоны полного радиомолчания. Понятно, что в военной обстановке это неприемлемо.
Читайте также:  Антенна для телевизора своими руками

Изготовление антенны

Вот по этим двум причинам и выбраны упомянутые стандарты. Должны сказать, что эта филькина грамота уже слегка устарела, потому что даже для диапазона КВ используют ферритовые антенны с намоткой, однако есть и третья причина, по которой не хотят смешивать телевидение и радио – помехи. Вещание бы мешало принимать правильный сигнал. В свете появления мультиплексов эта причина смотрится просто смехотворной, поэтому будущее за унификацией, что и демонстрирует правительство, сдобрив телевизионные программы радио (на одной волне, с разделением по времени). А стало быть, пора уже начинать и стандарт создавать единый с едиными требованиями. Дальше больше, не факт, что элементарные линейные антенны станут лидерами в гонке, а тогда уже есть смысл задуматься над волновым сопротивлением именно победителей, а не классических примеров для ВУЗов.

Читатели должны понимать, что геометрические размеры домашней антенны, это еще не все. Если хотим принимать телевидение, то изготавливаем несимметричный четвертьволновый вибратор из отрезка кабеля сопротивлением 75 Ом, сдирая оплетку на нужное расстояние. Показывали, как сделать домашнюю антенну под мультиплекс подобным образом. Не забудьте повернуть горизонтально, чтобы прием был максимальный. Будет ли принимать при выставке стоймя? Да! Часть сигнала переотражается, изменяя поляризацию. Такие эффекты имеются, но скорее паразитные. Подробно расписали проблему в теме про самодельные антенны для раций, где китайцы специально создают отклонения от линейной поляризации, чтобы сделать приборы восприимчивыми к сигналу, идущему сверху.

Итак, домашние телевизионные антенны рассчитываются на горизонтальную поляризацию. Причем конструкция теперь уже не всегда соответствует полуволновому вибратору. Следовательно, при желании проложить РК – 75, потребуется согласовать изделие. Потому что сопротивление четвертьволнового вибратора составляет примерно 50 Ом, как могли уже догадаться внимательные читатели. На практике самодельные конструкции не дотягивают до этого значения, поэтому даже в радиовещании изделия нуждаются в согласовании. И, наконец, домашняя антенна для телевизора со спутниковыми каналами параболическая. Дело в том, что уровень сигнала относительно мал, а направление на космический аппарат прямое и неизменное. Это даст возможность использовать домашние антенны с высоким коэффициентом усиления.

В нашей стране радиолюбительству придавалось главенствующее значение. До сих пор юноши знают, что совковые детали лучшие. Антенна, в домашних условиях собранная, имелась в доме почти у каждого. Итак, сопротивление кабеля связано с волновым сопротивлением вибратора, наиболее часто используемого в сфере передачи специфической информации радио и телевидения. Это позволит обойтись минимумом согласующих устройств при сохранении работоспособности комплекса. Сегодня правило уже не выдерживается, но традиции применения специфических кабелей остались. Изделия, кроме того, оптимизированы для передачи нужного (радиовещанию и телевидению) спектра и частот. Так что отклонение выглядит как попытка плыть против течения.