Усилитель для 3 элементной рамочной антенны. Простой антенный усилитель. Настройка и испытание

Чем больше я познаю современную элементную базу, тем больше удивляюсь тому, как просто сейчас делать такие электронные устройства, о которых раньше можно было только мечтать. К примеру, антенный усилитель, о котором пойдет речь, имеет рабочий диапазон частот от 50 МГц до 4000 МГц. Да, почти 4 ГГц! Во времена моей молодости о таком можно было просто мечтать, а сейчас такой усилитель на одной крохотной микросхеме может собрать даже начинающий радиолюбитель. Причем не имеющий опыта работы со сверх высокочастотной схемотехникой.
Представленный ниже антенный усилитель необычайно прост в изготовлении. Имеет хороший коэффициент усиления, низкий уровень шума и низкий ток потребления. Плюс очень широкий диапазон работы. Да, ещё и миниатюрный размер, благодаря которому его можно встроить куда угодно.

Где можно применить универсальный антенный усилитель?

Да практически где угодно в широком диапазоне 50МГц – 4000МГц.
  • - Как усилитель сигналов телевизионной антенны для приема как цифровых, так и аналоговых каналов.
  • - Как антенный усилитель для FM приемника.
  • - др.
Это что касается бытового использования, а в радиолюбительской сфере применения гораздо больше.

Характеристики антенного усилителя

  • Рабочий диапазон: 50 МГц – 4000 МГц.
  • Усиление: 22,8 дБ - 144 МГц, 20,5 дБ - 432 МГц, 12,1 дБ - 1296 МГц.
  • Коэффициент шума: 0,6 дБ - 144 МГц, 0,65 дБ - 432 МГц, 0,8 дБ - 1296 МГц.
  • Ток потребления порядка 25 мА.
Более подробные характеристики можно посмотреть в .
Малошумящий усилитель отлично себя зарекомендовал. Низкий ток потребления вполне себя оправдывает.
Так же микросхема отлично выдерживает высокочастотные перегрузки без потери характеристик.

Изготовление антенного усилителя

Схема

В схеме используется микросхема фирмы RFMD SPF5043Z, которую можно купить на - .
По сути вся схема - это микросхема усилитель и фильтр для ее питания.

Плата усилителя


Плату можно сделать из фольгированного текстолита, даже без травления, как это сделал я.
Берем двух сторонний фольгированный текстолит и выпиливаем прямоугольник размером примерно 15х20 мм.


Затем, перманентным маркером рисуем по линейке разводку.



А дальше хотите травите, а хотите вырезайте дорожки механически.


Далее все залуживаем паяльником и припаиваем SMD элементы типоразмера 0603. Нижнюю сторону платы фольги замыкаем на общий провод, тем самым экранируем подложку.


Настройка и испытание

Настойка не требуется, можно конечно замерить входное напряжение, которое должно быть в пределах 3,3 В и потребляемый ток примерно равен 25 мА. Так же если вы работаете в диапазоне выше 1 ГГц, то возможно, потребуется согласовать входной контур, уменьшением конденсатора до 9 пФ.
Подключаем плату к антенне. Проверка показала хорошее усиление и низкий уровень шума.


Будет очень хорошо, если разместить плату в экранированном корпусе, типа такого.


Плату уже готового усилителя можно купить на , но стоит она же в разы дороже, чем микросхема отдельно. Так что лучше заморочиться как мне кажется.

Дополнение схемы

Для питание схемы требуется напряжение 3,3 В. Это не совсем удобно, к примеру, если использовать усилитель в автомобиле с напряжением бортовой сети 12 В.


Для этих целей можно ввести в схему стабилизатор.

Подключение усилителя к антенне

По расположению, усилитель следует располагать в непосредственной близости у антенны.
Для защиты от статики и гроз желательно, чтобы антенна была бы замкнута по постоянному току, то есть нужно использовать петлевой или рамочный вибратор. Антенна типа « » будет отличным вариантом.

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:

  • исключают утечку информации по электромагнитным полям
  • защита от энергии в радиочастотном диапазоне (микроволновое излучение)

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):

ВНЕШНЯЯ АНТЕННА ДМВ ПОВЫШЕННОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ


Качество приема телевизионных сигналов зависит от множества причин. В условиях города неизбежно взаимодействие основной волны телесигнала и отраженных волн. При прямой видимости между принимающей антенной и передающей антенной в точку приема приходит основная волна и волны отраженные от земли, площадей, улиц, крыш зданий.

Большой современный город для радиоволн представляет собой, образно говоря, нагромождение “зеркал” и “’экранов”, которыми являются мосты, заводские трубы, высоковольтные линии. Высотные здания подобно пассивному ретранслятору переизлучают волны, распостроняющиеся от передающей антенны. Характер распространения радиоволн очень сложен даже вблизи передатчика. В радиотени препятствий происходит прием ослабленного полезного сигнала, отраженные сигналы, шумы и помехи становятся более заметными. В мокрых стенах домов, в мокрых деревьях сигнал ослабляется сильнее. Максимальное ослабление сигнала, принимаемого антенной, расположенной в радиотени деревьев происходит летом. Сложение и вычитание основной и отраженных радиоволн приводит к усилению одних телевизионных сигналов и ослаблению других.

Рамочные антенны в этих условиях дают хорошие результаты благодаря ослаблению приема по боковым и обратному направлениях, они менее подвержены влиянию электрических помех и, в частности, помех от зажигания двигателей внутреннего сгорания.
При дальнем приеме телевидения наиболее устойчивое изображение дают рамочные антенны, одна из которых описана в данной статье.

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.

Для изготовления тройного квадрата потребуется стальная оцинкованная проволока диаметром 3 мм. Оцинкованной называется проволока, имеющая оловянное покрытие. Такая проволока легче покрывается припоем и не ржавеет на открытом воздухе. На изготовление одного тройного квадрата требуется 2 метра проволоки. Отрезок проволоки не должен иметь резких изгибов, вмятин, царапин, ржавчины и других дефектов. Перед изготовлением антенны проволочная заготовка тщательно протирается с использованием растворителя. Проволока сгибается в соответствии с рисунком, показывающим конструкцию тройного квадрата. Стыки проволоки вверху квадратов пропаиваются. Участки проволоки в местах стыков покрываются флюсом, приготовленным из соляной кислоты путем травления цинком. Паяльником мощностью сорок ватт, а лучше шестьдесят ватт участки покрываются легкоплавким припоем, настолько насколько позволяет мощность паяльника. Затем стыки стягиваются одним-двумя витками луженой медной проволоки диаметром 0,6-1 миллиметр и пропаиваются еще раз. Окончательно стыки хорошо пропаиваются над горелкой газовой плиты, используя припой и канифоль. Оставшуюся канифоль удаляют с получившейся конструкции и смываются растворителем. Место спая должно быть хорошо покрыто оловом, обеспечивая надежный контакт и механическую прочность. Тройные квадраты нельзя красить или покрывать лаком.

Перед объединением тройных квадратов в фазированную решетку, каждый нужно проверить и настроить. Проверка и настройка проводится в помещении. К тройному квадрату подключается телевизионный коаксиальный кабель волновым сопротивлением 75 Ом как изображено на рисунке. Изображение на экране телевизора при настройке антенны в помещении может быть черно-белым с очень большим количеством шумов.

Настройка тройного квадрата выполняется ориентируясь по наименьшему количеству шумов на экране телевизора. Если один тройной квадрат не дает цветного изображения – не беда, при объединении в фазированную решетку качество изображения значительно повысится. Соединив тройной квадрат с антенным входом телевизора необходимо найти точку припаивания кабеля к нижней вертикальной части конструкции антенны, перемещая точку подсоединения по вертикали. При перемещении подключения центральная жила кабеля и экран кабеля должны быть подключены на одном уровне. В одних экземплярах тройного квадрата наилучшее изображение на экране телевизора можно получить, припаивая кабель почти у замыкающего горизонтального участка в самом низу антенны, в других экземплярах как показано на рисунке в третьих экземплярах по середине. У каждого тройного квадрата своя оптимальная точка подключения кабеля. После окончания настройки и проверки тройных квадратов важно не перепутать точки подключения кабелей.

Для получения хорошего качества работы антенны следует изготовить 6-8 тройных квадратов, из которых отобрать четыре дающие наилучшие результаты.

Тройные квадраты, представляющие собой элементы фазированной решетки, соединяются коаксиальным кабелем. Основа конструкции антенны деревянный каркас. Длина вертикальных отрезков кабеля, соединяющих два тройных квадрата, подбирается экспериментально. Точно определить длину отрезков кабеля заранее невозможно из-за отличий параметров различных типов кабеля и непредсказуемых свойств изготовленных тройных квадратов.

Два тройных квадрата закрепляются обматыванием полихлорвиниловой трубкой на одном вертикальном элементе каркаса, представляющем собой деревянный брусок. Поочередно к тройным квадратам подсоединяются одинаковые отрезки кабеля длиной 220, 240, 260,280, 300 миллиметров каждый. Противоположные концы отрезков кабеля соединяются экран-экран и жила-жила и соединяются с кабелем, идущим к антенному входу телевизора. По наилучшему качеству изображения выбирается длина вертикальных отрезков кабеля, соединяющих два тройных квадрата. Основной вклад в настройку вносит длина отрезков кабеля по сравнению с расстоянием между тройными квадратами. При настройке можно сокращать или увеличивать расстояние между тройными квадратами, но большого эффекта это не даст, поэтому расстояния на рисунке конструкции между тройными квадратами не приводятся. Изображение на экране телевизора должно быть лучше, чем при приеме на один тройной квадрат.

Каркас временно собирается из четырех деревянных брусков, скрепленных между собой веревкой. На каркас устанавливается четыре тройных квадрата, соединенные вертикальными отрезками кабеля. Длина двух одинаковых горизонтальных отрезков кабеля, соединяющих вертикальные отрезки с кабелем, проложенным к антенному входу телевизора, уточняется экспериментально. Для окончательной настройки поочередно припаиваются два одинаковых горизонтальных отрезка длиной 130, 150, 170 или 190 миллиметров.

Для окончательного изготовления каркаса потребуются четыре деревянных бруска толщиной 8-11 миллиметров, шириной 60-70 миллиметров, длинной 520 миллиметров и три деревянных бруска той же толщины и ширины длинной 490 миллиметров. Торцы брусков покрываются эпоксидной смолой и высушиваются в течении пяти дней, затем вся поверхность брусков покрывается эпоксидной смолой и высушивается пять дней. После покрытия эпоксидной смолой деревянные бруски красятся нитрокраской не мене двух раз. Перед установкой тройных квадратов и отрезков кабелей, объединяющих тройные квадраты в фазированную решетку, собирается первая часть каркаса из двух вертикальных и двух горизонтальных брусков. Соприкасающиеся поверхности брусков промазываются эпоксидной смолой, соединяются шурупами и высушиваются не мене трех дней. После высыхания эпоксидной смолы два шурупа соединяющие верхний горизонтальный брусок с вертикальными брусками выкручиваются. Четыре шурупа закрепляющие центральный горизонтальный брусок остаются.

На деревянный каркас устанавливаются тройные квадраты, соединенные отрезками коаксиального кабеля. Тройные квадраты прикрепляются к каркасу несколькими витками полихлорвиниловой трубки. К антенне припаивается кабель, идущий к телевизору требуемой длины.

Для правильной фазировки антенной системы центральные проводники и экраны отрезков коаксиального кабеля подключают к тройным квадратам в соответствии со схемой фазировки. Конец кабеля, подключенный к антенне, заключается в полихлорвиниловую трубку диаметром 10-12 миллиметров длинной около трех метров для защиты антенного кабеля от погодных воздействий. Полихлорвиниловая трубка и кабель закрепляются нитью на горизонтальном бруске. Пайка экрана и центральной жилы отрезков кабелей изолируются друг от друга с помощью изоленты. Поверх установленных тройных квадратов и кабелей устанавливаются два вертикальных бруска, поверх них по центру один горизонтальный.

Детали каркаса соединяются винтами диаметром 6 миллиметров. При установке винтов используются отверстия, оставшиеся после выкручивания шурупов, соединяющих верхний горизонтальный брусок с вертикальными брусками. Отрезки коаксиального кабеля и части тройных квадратов оказываются заключенными внутри деревянной конструкции, надежно защищающей точки пайки от погодных воздействий.

Промежутки между брусками с боков и торцов герметизируются, используя строительный герметик “жидкие гвозди”.

Антенна устанавливается на мачту с помощь хомутов, соответствующих диаметру трубы. Через отверстия в горизонтальных брусках проходят винты. Антенна закрепляется в двух точках. При ослаблении винтов хомутов можно точно сориентировать антенну на передатчик.

Оцинкованную проволоку, хомут крепления на трубу, эпоксидную смолу, краску можно приобрести в магазине стройматериалов. Коаксиальный телевизионный кабель с волновым сопротивлением 75 Ом следует выбирать с центральной жилой из меди и двойным экраном, состоящим из фольги и оплетки из медных жил. Наилучшие результаты можно получить при использовании кабеля наибольшего диаметра с возможно большим количеством жил в экранной оплетке.

Расстояния между элементами фазированной решетки, размеры тройного квадрата и длина отрезков кабелей выбраны путем многочисленных экспериментов, с целью обеспечить прием возможно большего количества телевизионных каналов и в тоже время минимально возможные габариты, уменьшающие массу антенны и облегчающие установку. Прием на антенну возможен через препятствие из близко расположенных деревьев. Антенна имеет низкую парусность. Благодаря расположению кабелей внутри деревянного герметизированного каркаса обеспечен длительный срок службы и защита от влияния погодных факторов. Качество принимаемого изображения не зависит от времени года и времени суток.

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.


Добавив еще одну рамку к антенне "тройной квадрат" получим четырех-элементную рамочную антенну. Коэффициент усиления такой конструкции станет еще выше.

Вместе с увеличением коэффициента усиления антенны сужается диаграмма направленности и для получения хорошего результата ее надо очень точно направлять на телецентр. Также увеличиваются резонансные свойства антенны. За счет усложнения конструкции она лучше принимает расчетный канал и хуже соседние.

Такую конструкцию рекомендуется применять для приема одного мультиплекса (в тех регионах, где второго нет) или двух мультиплексов, расположенных на близких каналах. Если два мультиплекса разнесены более, чем на 6 каналов - хорошего результата не получится.

Печатать

Для изготовления применяется медный провод, или трубка диаметром 2 ... 5 мм. Крепить конструкцию принято к диэлектрическому шесту, расположенному вплотную к коаксиальному кабелю (по рисунку).

Если у вас все заработало, пожалуйста, поучаствуйте в нашем опросе .

Если вам интересно, как управлять телевизором и приставкой с помощью одного пульта, посмотрите этот материал.

Комментарии:

Алексей 16.01.2017 11:43

Мне интересно, зачем нужно было добавлять дополнительные рамки, кода С. К. Сотников предлагал для усиления использовать сдвоенные антенны или даже бок из четырех соединенных особым образом? Или блоки из 2х и 4х - слабее тройной или 4х-элементной антенн?


Admin 16.01.2017 11:43

Решетки из двух или четырех 3-х элементных антенн дадут большее усиление, чем одна 4-х элементная антенна. Однако технически проще добавить еще одну рамку, чем изготавливать несколько антенн, разносить их на строго определенное расстояние друг от друга и делать сложные согласующие устройства из кусочков радиочастотного кабеля. Хотя на вкус и цвет...



Сергей 14.07.2017 16:39

Сделал такую для первого мультиплекса. материал - медная трубка из старого холодильника 5мм. 18,5 км до вышки, село находится в низине. На всеобщее удивление - все поймало 10 каналов тв + 3 радио. На невысоком шесте (у основания крыши)и без усилителей. спасибо большое!


Слава 10.08.2017 10:12

И снова здравствуйте! Вчера достал 3 м нужной проволоки - теперь голова болит, что лучше 3-х (230 см) или 4-х (280 см) рамочная антенна? Напоминаю: мультиплексы 24 и 30, до телебашни 50 км. А где-нибудь есть данные по зависимости эффективности от количества рамок? Причем не только в разрезе усиления, но и проблем с настройкой и т.п.


Admin 10.08.2017 10:50

Слава, для Ваших данных на два мультиплекса лучше 3-х рамочная антенна. Она более широкополосная. Настраивать антенны (подбирать расстояния между квадратами) - никогда не приходилось. Все работало сразу. (В моем случае максимум было 64 км. до вышки.) Только настройка ориентации на вышку по уровню сигнала. По усилению в тексте данные есть.


Даниил 23.08.2017 11:55

Здравствуйте! Хочу уточнить, в схеме под черным проводом есть медный провод, или они разъедены?


Admin 23.08.2017 20:45

Даниил, черное - изоляция коаксиального кабеля, под ней алюминиевая или медная оплетка, под ней изоляция, под ней центральная жила. Смотрите раздел по кабелям.


Viktor 04.09.2017 10:11

Объясните по подробнее о соединении кабеля с согласующим кстройством.


Admin 04.09.2017 10:35

Viktor, а что именно не понятно? Центральная жила кабеля припаивается слева по картинке в точку соединения среднего квадрата и прямоугольника согласующего устройства, оплетка - в аналогичную точку справа. Кабель стяжками крепится к правой части согл. устройства.


Viktor 13.09.2017 13:00

Я так понимаю Согласующее устройство - это короткозамкнутая петля между концами среднего квадрата.Просто правая сторона СУ закрыта кабелем на рисунке.


Admin 13.09.2017 13:10

Да, Viktor, Вы все правильно поняли.


Алексей 16.09.2017 23:07

Паял паял я ее тормоза дикие были:)) в итоге сделал Z антенну все заработало, думал чем навороченнее тем круче но не так:)) вышка рядом километра 2


admin 17.09.2017 18:11

Алексей, человеку комфортно жить при температуре +23 градуса. При -33 и при +45 ему не комфортно. Также и для любого приемного устройства (телевизора или приставки) существует диапазон допустимого входного сигнала. При слишком низкой мощности на антенном входе телевизора он не в состоянии усилить сигнал, а при слишком высокой - он перегрузится и также не сможет работать. Это у Вас и получилось.


Виктор 02.10.2017 13:15

По конструкции антенны: Если смотреть спереди (или ссзади) на антенну, то как должны быть расположены квадраты? Один в другом или верхние стороны квадрата на одной линии? Из рисенка не совсем ясно.


Admin 02.10.2017 13:45

Виктор, верхние стороны квадрата на одной линии.


Виктор 11.10.2017 13:09

По конструкции антенны: Ввиду сложности выгибания всех колен из цельного куска медного провода (трудно выдерживать идеальные размеры и плоскости) возможно ли изготовить каждый квадрат по-отдельности, а затем расположить квадраты, скажем, на диэлектрической пластиковой трубке (пластине и т.п.)?


Admin 11.10.2017 13:11

Виктор, раньше я почти так и делал: брал кусок медной проволоки в качестве направляющей и к ней припаивал отдельные квадраты. Получалось хорошо. Относительно диэлектрической трубки - в теории должно работать, однако у автора антенны все-таки металлическая направляющая.


роман 20.10.2017 14:11

какую лучше антену посоветуете изготовить четверной квадрат или антену туркина расстояние до вышки 115км


Admin 20.10.2017 14:26

роман, попробуйте Туркина.


klistrod 29.10.2017 19:32

Может где то есть расчет на 6-элементный квадрат?



Андрей 03.11.2017 15:12

Admin, добрый день! На подскажите, почему рамочная антенна очень хорошо работает в Дециметровом диапазоне, и показывает плохие результаты в диапазоне 3G? Пробовал ее с роутером, разницы в уровне сигнала большой нет, что с антенной, что без нее примерно одинаково. Спасибо за Ваш сайт.


Admin 03.11.2017 15:14

Андрей, причин может быть множество: во-первых на частотах 3G очень большое затухание в кабеле, поэтому надо использовать только очень качественный кабель и длина его должна быть минимальной (2 - 4 метра). Во вторых - в 3G диапазоне частоты приема и передачи сильно разнесены. Поэтому 4-х элементная рамочная антенна слишком узкополосна. Можно отрезать от нее самую маленькую рамку. Я собирал 3-х элементную рамочную антенну на еще более высокие частоты - wi-fi 2.4GGz. Кабель взял от планшета длиной 10 см. Получил очень хорошие результаты. Посмотрите на этом сайте про кабели. В третьих, возможно в месте установки антенны плохой прием - нужно экспериментировать с положением.


Андрей 03.11.2017 15:33

Кабель RG-58, 40см. Частоту взял 2000. Она чуть ближе к частоте передачи от роутера к базовой станции, чем к частоте приема. На подоконнике действительно сигнал слаботват. Четырехрамочная антенна дала усиление порядка 10 дб.


Михаил 08.11.2017 09:24

Пробил информационную блокаду своего загородного дома. Собрал антенну Туркина. Не заработала (оказалось был обрыв коаксиального кабеля). Не зная об этом, собрал тройной квадрат. И поймал 3 мультиплекса (30 каналов телевидения). И на тройной квадрат и на антенну Туркина. До Останкинской башни в Москве 29,5 км (пос. Абабурово, ранее Ленинский район Московской области). Высота поднятия антенн 3-4 метра. Без усилителя. Прямой видимости на башню нет. Загораживает лесной массив.Направил антенны поверх деревьев.



Андрей 13.11.2017 14:36

Admin, подскажите, пожалуйста, как лучше сложить два сигнала от двух антенн, направленных на разные вышки? При этом в одной антенне стоит усилитель SWA-9001. Посмотрел в нете, в основном сумматоры МВ-ДМВ. Собрал шестиэлементную рамочную антенну, воткнул туда SWA-9001, в выходные буду пытаться поднять второй мультиплекс на 130км.



Гера 15.12.2017 19:48

А в самом низу нужно соединять оплетку с антенной? И можно ли такую антенну устанавливать в помещении?


admin 15.12.2017 22:20

Гера, вы имеете ввиду внизу петли? Да, можно соединить, а можно просто стяжками скрепить. Многие именно в помещении такие антенны и ставят. У кого-то на подставке на телевизоре такая антенна стоит, а у кого-то на чердаке.


Сергей 21.12.2017 21:17

Вот и я тоже затупил, сначала спаял, а потом стал сравнивать с рисунком и сделал визуальный вывод, что квадраты расположены по центральной оси. Подогнул под центральную ось, но всё таки решил спросить у вас как правильно. Но увидел ваш ответ на подобный вопрос. Я думаю, что нужно обозначить письменно расположение, тк нет доп. бокового рисунка.Пошёл обратно отгибать по верхним рёбрам.:)


Сергей В 05.01.2018 09:07

Подскажите, как лучше к данной антенне подключить усилитель?


admin 05.01.2018 21:37

Сергей В, если усилитель типа SWA (от польской антенны) с симметричным трансформаторным входом, то отрезаем симметрирующую петлю от антенны почти совсем, оставляем хвостики по 1 - 2 см. и их под винты входа усилителя. Если другой усилитель - ставим вразрез кабеля.


Георгий 08.01.2018 19:26

Правильно ли расположена петля? Мне представляется, что точка, куда подключается экран кабеля должна находиться в нулевом потенциале, то есть по оси антенны, а центральный проводник кабеля подключаться правее, ассиметрично, так как кабель сам асимметричный. Или это уже мелочи, которые мало влияут на общую картину. На рисунке к симметрично расположенной петле (по отношению к вибратору) подключен асимметричный кабель.


Admin 08.01.2018 19:29

Георгий, четвертьволновая петля расположена правильно. Во всех рамочных антеннах делается так.


Алексей 07.03.2018 20:53

Здравствуите! Собрал четырехэлементную рамочную антенну конкретно на 49 канал, работает с усилителем ремо BAS8104 вышка в 80км сигнала нет,высота установки антенны 6м, нахожусь в с.Обанино Куртамышского р-на Курганской бол.Направляю антенну на Курган, цель поймать второй мультиплекс, первый на 37 канале облавливается без проблем даже с антенной четко изготовленной на 49.Не могли бы вы посмотреть реально ли вообще принять сигнал на таком расстоянии (сам не совсем понимаю какие данные вводить в программу).


Admin 07.03.2018 22:18

Алексей, я просчитаю. Только сначала попробуйте без усилителя BAS8104. Некоторые отзывы с сайта магазина DNS-SHOP наводят на мысли, что лучше без него, чем с ним. А вот, что получается по рельефу:


Случай тяжелый, но не безнадежный. Скорее всего, шансы у Вас есть.


Алексей 08.03.2018 19:11

Пробовал и без усилителя результата нет. Что порекомендуете, объединить 2-3 рамочных антены или собрать Туркина. Можно-ли обойтись высотой установки антенны 6-7 метров. Возник вопрос об усилителе, в описаний DNS он монтируется как можно ближе к антенне, в инструкций производителя у самого ресивера (мой вариант как в инструкций). Пойманый сигнал с ближайшей вышки у усиливает уровень сигнала на 25 единиц по шкале уровня сигнала на телевизоре.


Admin 08.03.2018 19:11

Алексей, в моем понятии усилитель должен стоять ближе к антенне. Относительно высоты установки: только пробовать. Почитайте отзыв Николая от 28.01.2017 на антенну Туркина. У него была найдена точка - где есть прием. Смещение в любую сторону приводило к потере приема.


Ростислав 12.03.2018 15:36

Смастерил четырехрамочную антенну рассчитанную на 24 канал. Для приема второго мультиплекса из Останкино. До Останкино более 90 км. Результата 90-100мощ-ть и 70-100кач-во добился, разместив за антенной рефлектор из ненужной матрицы от ноутбука. Другие Рефлекторы такого эффекта не дали. Антенна стоит внутри дома и идеально ловит местный 1й мультиплекс за счет близости станции. И 2й мультплекс из Москвы под который была сделана. Пробовал удалять/припаивать 4ю (наименьшую) рамку антенны. Без нее прием хуже.


Ирек 23.04.2018 15:56

Здравствуйте. Хотел уточнить, размеры указаны до краев провода или до центров сечений?


Admin 23.04.2018 15:59

Ирек, до центров сечений.


Ирек 23.04.2018 16:46

Спасибо за быстрый ответ. Еще один вопрос. Имеет значение, к какой стороне припаивать оплетку слева или справа?


Admin 23.04.2018 17:44

Ирек, оплетка припаивается с той стороны, с которой спускается кабель. Можно расположить кабель слева и оплетку припаять слева, а можно справа, как на рисунке.


Эдя 30.04.2018 09:52

А из коаксиального кабеля её смастерить можно???


Admin 30.04.2018 10:06

Эдя, коаксиальный кабель не обладает достаточной жесткостью, чтобы держать форму. Аккуратно сделать из него не получится.


NIKOLAI 10.05.2018 14:31

Согнуто, спаяно, испытано за 30 минут. Четверной квадрат. До вышки 6 км, прямую видимость загораживает лес. На даче в комнате. Всё работает, спасибо за сайт. До этого была покупная комнатная антенна, замучился направлять. Кабель паял в двух точках.


Виктор 13.05.2018 21:43

Спасибо! Собрал антенну для двух пакетов ТВК46 (674МГц) и ТВК57 (762 МГц). Растояние - 10,462 км. Пока работает только первый пакет, второй пакет подключат в будущем. Сделал антенну с расчетом на будущее. Уровень сигнала показал около 33%. Качество сигнала - 96-100%. Спасибо за информацию!


Санч 03.06.2018 20:45

Собирал из алюминия, проволоки оставалось, собрал на 6 рамок))) выбрал эту антенну т.к. пошире диапазоном, между каналами 1го и 2-го мультиплекса разброс - 36 и 51 соответственно.причем, место низкое и в сторону вышки сплошной лес. Окна как назло не на телецентр. Вышка где-то в 32 км,но мощная 5 кВт. Принимает 100/100 прямо из квартиры 2 этаж, главное, чтобы смотрела в сторону окна, ориентированого ближе к вышке. Спасибо админ,форум помог разобраться. Способ хорош, не нужно направляющих


Владимир 08.01.2019 02:39

Добрый день, подскажите пожалуйста: вышка находится в городе (менее 1 км) от моего дома (4 этаж), окна комнаты выходят в противоположную от вышки сторону, по этому направлению через 18 км другой город, в котором тоже находится вышка. Обе вышки вещают на 26 и 46 канале. Я добился качества сигнала 80-85% для 26 канала и 68-70% для 46 на антенне из двух пивных банок (z-антенна ловит около 70%), но мне не ясно, какую из вышек я ловлю. Подскажите, что лучше использовать?


Admin 08.01.2019 10:54

Владимир, посчитайте "тройной квадрат" на 40-й канал, я думаю, должно помочь.


Юрий 21.01.2019 17:56

А вывод такой: Никаких вами приведенных цифр в плане усиления двойных, тройных, четверных, да хоть гирлянду вешай из квадратов, НЕТ и близко. Эти антенны подходят только для таких как владимир, у которых киловатные передатчики в окно смотрят с расстояния километр, пишу так потому что затыкался прыгать по лестнице когда настраивал, а за то что сколько потратил сил и времени выдерживая точные размеры ваших квадратов... Хочется плюнуть и растоптать. ЛАПША ваши расчеты


Admin 21.01.2019 21:18

Наконец-то! Первый очень негативный отзыв за последние два года. Причем Юрий не написал ничего конкретного: ни населенного пункта, где ставил антенну, ни на какую вышку он рассчитывал, ни номера канала, на который считал антенну, ни марки используемого кабеля, ни слова о том, позволяет ли его оборудование принимать сигналы стандарта DVB-T2...


Максим 20.03.2019 21:36

Добрый день, спасибо Admin! Ваши ответы помогают избежать многих вопросов еще до того как они появятся))) Живу в Коломне вышка находится в Егорьевском р-не на расстоянии около 25 км, мультиплексы первый канал 53, второй канал 56, собрал данную антенну на 55 канал, высота установки антенны примерно 5 метров. Все работает превосходно, по шкале на ТВ уровень сигнала ~ 80% качество ~ 70% на обоих каналах. Собирал антенну из дюралевой полосы 10х2 мм


Как известно, для приёмных рамочных антенн ("флагов") желательно применять антенный усилитель. При его изготовлении с уровнем шума и усилением проблем нет. Это сделать легко. Но такие антенны требуют от усилителя очень высокого коэффициента ослабления синфазной составляющей (КОСС или, по-английски, CMRR - от Common-Mode Rejection Ratio). Иначе такие помехи могут полностью "испортить" параметры антенны, что часто на практике и случается и служит основанием для мнения - работают такие антенны "так себе".

Проще всего достичь цели, сделав усилитель дифференциальным с большим КОСС. Причём нужен именно такой усилитель. Применение симметрирующего трансформатора с несимметричным усилителем хорошего результата не даст. Даже у лучших таких трансформаторов (речь идёт о высокоомных трансформаторах) коэффициент подавления синфазной составляющей на частотах 1,8 и 3,5 МГц (а приёмные антенны нужны в основном на любительских НЧ-диапазонах) редко превышает 40 дБ. А этого мало - в реальных условиях, по мнению автора, требуется минимум 50...60 дБ ослабления синфазной составляющей.

Такое подавление могут обеспечить дифференциальные усилители. Проще всего их собрать на интегральных микросхемах. Идея сделать дифференциальный усилитель на дискретных элементах разбивается о практическую невозможность подобрать компоненты с точностью 0,1...0,3 %.

Обычное выполнение дифференциального каскада на операционном усилителе такое подавление даёт, но имеет недостаток, что входные импедансы его входов получаются разными. От этого антенна теряет симметрию.

Решением, полностью устраивающим, является применение специализированного дифференциального усилителя AD8129. На частотах ниже 4 МГц он имеет КОСС 80(!) дБ, кроме того, у этой микросхемы два дифференциальных входа с равным и очень высоким (более 4 MOм) импедансом. Отдельным плюсом является то, что дифференциальные входы не используются для установки усиления, т. е. их не надо нагружать чем-либо дополнительно.

Принципиальная схема усилителя показана на рис. 1. При использовании усилителя с рамочной антенной не устанавливают варикапы VD1-VD4 и элементы цепи управления ими (R1, C1, R5, C9), а при использовании ферритовой магнитной антенны не устанавливают резистор R2.

Рис. 1. Принципиальная схема усилителя

Коэффициент усиления по напряжению (в данном случае он примерно равен 30) задаётся отношением сопротивления резисторов R7/R6. Эти резисторы никак не влияют на входной импеданс по рабочим входам (выводы 1 и 8 микросхемы DA1).

Для этой микросхемы необходим двухполярный источник питания. Обратите внимание, что в устройстве две разные "земли", и они не соединены напрямую между собой. Одна из них - это общий провод усилителя, адругая - оплётка коаксиального кабеля, соединяющего усилитель с приёмником (трансивером). Цепи L1C2C4 и L2C3C5 дополнительно фильтруют питание. Напряжение в средней точке ("землю усилителя") задаёт стабилизатор DA2. Питание на усилитель поступает по коаксиальному кабелю. Для дополнительной защиты от "грязи", которая может наводиться на оплётку кабеля, установлен развязывающий трансформатор T2. Он намотан в два провода на ферритовом НЧ-магнитопроводе так, чтобы индуктивность его обмоток была не меньше 1 мГн.

Выход усилителя через резистор R8 подключён к разделительному ВЧ-трансформатору T1, с малой межвитковой ёмкостью и отношением чисел витков обмоток 1:1. Этот трансформатор нужен для развязки по синфазному сигналу между общим проводом усилителя и оплёткой коаксиального кабеля. Резистор R8 задаёт выходное сопротивление усилителя (у самой микросхемы DA1 выходное сопротивление низкое).

Диоды VD7 и VD8 (любые кремниевые высокочастотные) защищают входные цепи приёмника. Дело в том, что микросхема DA1 может выдать выходной сигнал амплитудой до 5 В, что не для всех приёмников приемлемо. Конденсатор С7 - разделительный.

Элементы L3, С10 разделяют в "шеке" питание усилителя и вход приёмника.

Как уже упоминалось, выводы 1 и 8 микросхемы DA1 - это высокоомные дифференциальные входы. С ними надо решить три проблемы.

Во-первых, "привязать" их по постоянному току к общему проводу усилителя. Это делают резисторы R3, R4. Их сопротивление не очень важно (кроме как в случае работы с ферритовой магнитной антенной, см. ниже) - от 100 кОм до 1 MОм, но очень важна их идентичность. Эти резисторы надо подобрать с помощью цифрового мультиметра с отличием не более 0,1 % (лучше ещё меньше). Иначе они "перекосят" вход усилителя с соответствующим снижением КОСС.

Во-вторых, необходимо защитить входы при работе передатчика. Пара ВЧ-диодов VD5, VD6 с этим справляется.

В-третьих, подключить антенну и нужные ей элементы. Это зависит оттого, какая антенна будет использоваться.

Если это рамка, например "флаг", она подключается прямо к входам. Дополнительно устанавливают резистор R2 с сопротивлением, равным выходному сопротивлению рамки (обычно несколько сотен ом).

Если это ферритовая магнитная антенна, R2 не нужен, но устанавливают варикапы перестройки VD1 -VD4 и цепь управления ими из "шека" (R1R5C1C9). Кроме того, при работе с ферритовой магнитной антенной (МА) надо подумать над сопротивлением резисторов R3 и R4. Они определяют добротность контура антенны (конечно, помимо добротности самой катушки антенны). В зависимости от индуктивности, добротности МА и желаемой полосы пропускания (без перестройки) следует выбрать номиналы резисторов R3, R4.

На рис. 2 показан спектр в полосе 100 кГц на выходе описываемого усилителя при сопротивлении этих резисторов 390 кОм и подключённой ферритовой магнитной антенной, намотанной на стержне диаметром 8 мм и длиной 100 мм с магнитной проницаемостью 400. Приём происходит на диапазоне 160 метров. Антенна находится внутри помещения, поэтому, кроме полезных сигналов, видно ещё и множество помех.

Рис. 2. Спектр в полосе 100 кГц на выходе усилителя

На выходе уровень эфирного шума на частоте резонанса МА 93 дБм (вертикальная шкала на рисунке - в дБм), т. е. 5 мкВ, что примерно соответствует уровню шума полноразмерной антенны. Если надо изменить усиление, это выполняют подбором резисторов R7/R6. Микросхема AD8129 может обеспечить на низкочастотных КВ-диапазонах усиление до 100 раз.

Применение усилителя позволяет разместить антенну вдали от местных источников помех и тем самым улучшить качество приёма.


Дата публикации: 04.04.2016

Мнения читателей
  • Алексей / 08.02.2017 - 15:08
    Печатку где-бы раздобыть...
Похожие публикации