Самодельная ДМВ антенна

Как сделать антенну ДМВ своими руками
для приема сигнала цифрового Т2.
Ответить
Аватара пользователя
plyrvt
Знающий
Знающий
Сообщения: 965
Зарегистрирован: 10 дек 2016, 16:20
Благодарил (а): 3 раза
Поблагодарили: 107 раз

Re: Самодельная ДМВ антенна

Сообщение plyrvt » 25 мар 2018, 20:46

Sefirot писал(а):
25 мар 2018, 19:10
Пане Юрію, а Patch-антен для Т2 не пробували моделювати?
https://ypylypenko.livejournal.com/22270.html

Антена компактна 340х290 mm фронтальна проекція.
При таких розмірах має дуже високий ККД використання апертури: 106-180% (за 100% - площа фронтальної проекції), що відповідає підсиленню 7-10 dBi

Вихід небалансний прямий на 75 Ом - не потребує балуна, пряме включення в кабель або МШУ.

На частоті 503 МГц є просідання підсилення з 8 до 6.5 дБ (дуже вузький участок) бо на цій частоті узгоджуючий трансформатор який розміщений під патчем має довжину 1/4 лямбда і трохи спотворює діаграму випромінення (викривляє вниз)

Як і у всіх патч-антен - загальний недолік велика металоємність, все повинно бути з суцільного листа жерсті. Тоді як непатчеві антени можна робити з сітки/палок/рамок.

З антен які покривають більше як 470-700 МГц - лише ця.
Якщо не треба широкосмугова антена (50...80 МГц перекриття максимум) то в мене є багато різних прорахованих конструкцій патч-антен від 9 dBi до 15 dBi



Зарегистрируйся и читай форум без рекламы! Вход через Соцсети занимает 5 секунд.
Аватара пользователя
Sefirot
Профессионал
Профессионал
Сообщения: 1222
Зарегистрирован: 28 июл 2014, 12:32
Благодарил (а): 8 раз
Поблагодарили: 8 раз

Re: Самодельная ДМВ антенна

Сообщение Sefirot » 26 мар 2018, 08:56

Саморобна антена повинна бути: простою, механічно міцною, малогабаритною, з надійним механізмом кріплення кабеля.

Зарегистрируйся и читай форум без рекламы! Вход через Соцсети занимает 5 секунд.
Аватара пользователя
plyrvt
Знающий
Знающий
Сообщения: 965
Зарегистрирован: 10 дек 2016, 16:20
Благодарил (а): 3 раза
Поблагодарили: 107 раз

Re: Самодельная ДМВ антенна

Сообщение plyrvt » 26 мар 2018, 11:29

Sefirot писал(а):
26 мар 2018, 08:56
малогабаритною
габаритність поняття відносне. я для всіх антен вже роблю графік ККД використання апертури, де за 100% беру фронтальну площу (підходить лише для антен екранної компоновки, для траверсних типу Уда-Ягі як такої геометричної площі немає).

якщо потрібна антена з великим підсиленням (великою апертурою) вона не може бути малогабаритна в міліметрах, вона може бути малогабаритна відносно до того підсилення яке дає.

В категорії "антена з підсиленням до 10 dBi" (10 разів) вибір дуже великий на будь-який смак.

А от для рідкісних випадків коли 10 dBi недостатньо - зробити антену з подвоєною апертурою (13 dBi, 20 разів) та ще й всехвильову - дуже складно і дуже компромісно по параметрах, габаритах, складності.
Последний раз редактировалось plyrvt 26 мар 2018, 12:03, всего редактировалось 1 раз.

Зарегистрируйся и читай форум без рекламы! Вход через Соцсети занимает 5 секунд.
Аватара пользователя
Sefirot
Профессионал
Профессионал
Сообщения: 1222
Зарегистрирован: 28 июл 2014, 12:32
Благодарил (а): 8 раз
Поблагодарили: 8 раз

Re: Самодельная ДМВ антенна

Сообщение Sefirot » 26 мар 2018, 11:57

Опублікуйте розміри для ось такого зразка

Бо ті, що за посиланням не відповідають конструкції.

Зарегистрируйся и читай форум без рекламы! Вход через Соцсети занимает 5 секунд.
Аватара пользователя
plyrvt
Знающий
Знающий
Сообщения: 965
Зарегистрирован: 10 дек 2016, 16:20
Благодарил (а): 3 раза
Поблагодарили: 107 раз

Re: Самодельная ДМВ антенна

Сообщение plyrvt » 26 мар 2018, 12:22

Sefirot писал(а):
26 мар 2018, 11:57
Бо ті, що за посиланням не відповідають конструкції.
всі розміри є за посиланням

Зарегистрируйся и читай форум без рекламы! Вход через Соцсети занимает 5 секунд.
Аватара пользователя
Sefirot
Профессионал
Профессионал
Сообщения: 1222
Зарегистрирован: 28 июл 2014, 12:32
Благодарил (а): 8 раз
Поблагодарили: 8 раз

Re: Самодельная ДМВ антенна

Сообщение Sefirot » 26 мар 2018, 20:17

Розміри узгоджувального трансформатора будуть аналогічні тим, що до конструкції з одним центральним болтом? Якщо так, то яка довжина ділянок, позначених стрілками?

Зарегистрируйся и читай форум без рекламы! Вход через Соцсети занимает 5 секунд.
Аватара пользователя
plyrvt
Знающий
Знающий
Сообщения: 965
Зарегистрирован: 10 дек 2016, 16:20
Благодарил (а): 3 раза
Поблагодарили: 107 раз

Re: Самодельная ДМВ антенна

Сообщение plyrvt » 26 мар 2018, 20:22

Sefirot писал(а):
26 мар 2018, 20:17
Якщо так, то яка довжина ділянок, позначених стрілками?
це один і той же трансформатор, верхня картинка вид збоку, нижня вид зверху.
30 мм і 209-30-148 = 31 мм. це в зігнутому стані проекція на рефлектор.



Немає ніякої конструкції з одним центральним болтом. По центру того патча сильні поля і струми (див. анімацію). Точки нульового потенціалу розміщені +-60 мм від центру.

Зарегистрируйся и читай форум без рекламы! Вход через Соцсети занимает 5 секунд.
Аватара пользователя
Sefirot
Профессионал
Профессионал
Сообщения: 1222
Зарегистрирован: 28 июл 2014, 12:32
Благодарил (а): 8 раз
Поблагодарили: 8 раз

Re: Самодельная ДМВ антенна

Сообщение Sefirot » 26 мар 2018, 21:12

По підключенню кабеля. Якщо екран кабеля прикрутити відразу біля отвора в рефлекторі таким самим хомутом, як на симетризаторах (підсилювачах), а центральну жилу в ізоляції зігнути під кутом 90°, пропустити крізь отвір і прикрутити маленьким болтом до трансформаторної лінії? Тобто, щоб кабель ішов паралельно рефлектору. Чи потрібно вставляти перпендикулярно і припаювати?

Зарегистрируйся и читай форум без рекламы! Вход через Соцсети занимает 5 секунд.
Аватара пользователя
plyrvt
Знающий
Знающий
Сообщения: 965
Зарегистрирован: 10 дек 2016, 16:20
Благодарил (а): 3 раза
Поблагодарили: 107 раз

Re: Самодельная ДМВ антенна

Сообщение plyrvt » 26 мар 2018, 22:03



дирка потрібна під F-гніздо. Воно одночасно виконує роль кріпильного елемента для транса.
Якщо гнізда не потрібно, то дирки не робіть, а заводьте десь збоку і хай кабель лежить по рефлектору і йде в торець до транса. В такому разі треба якесь діелектричне кріплення, можна з плати симетризатора заводського (чи від негодного SWA) зробити.

Зарегистрируйся и читай форум без рекламы! Вход через Соцсети занимает 5 секунд.
Аватара пользователя
plyrvt
Знающий
Знающий
Сообщения: 965
Зарегистрирован: 10 дек 2016, 16:20
Благодарил (а): 3 раза
Поблагодарили: 107 раз

Re: Самодельная ДМВ антенна

Сообщение plyrvt » 29 мар 2018, 12:08

Sefirot писал(а):
26 мар 2018, 08:56
Саморобна антена повинна бути: простою, механічно міцною, малогабаритною, з надійним механізмом кріплення кабеля.
За вимогами до підсилення/апертури, я б умовно поділив телевізійні ДМВ антени на такі категорії:
1) підсилення ~2 рази (~2...4 dBi)
2) підсилення ~5 разів (~7 dBi)
3) підсилення ~10 разів (~10 dBi)
4) підсилення ~20 разів (~13 dBi)
5) підсилення 30+ разів (~15+ dBi)

В кожній категорії я аналізую і шукаю вдалі приклади промислових або саморобних конструкцій.
Для категорії №3, для умов Рівненської області за багато років я прийшов до такої конструкції:
https://ypylypenko.livejournal.com/23255.html

1) Траверсна чи екранна компоновка? За моїми спостереженнями де і як вішають антени в нашому регіоні, екранна компоновка в більшості випадків є зручніша. З антен траверсної компоновки, і Ягі і Логопери мають досить складну технологію домашнього виготовлення і посередні параметри.

2) Вихід на 75 чи на 300 Ом? Я однозначно за 300-Омні антени:
* майже всі 75 омні антени мають симетричний вихід і все рівно потребують балун 1:1. єдиний відомий мені виняток - патч антена, схему давав вище.
* потрібно якимось чином, або на обжимку або на F-гніздо робити місце приєднання кабеля. При наявності копійчаних МШУ або плат симетризаторів, не бачу сенсу самому щось виготовляти для кріплення кабеля.
* в категорії антен 7+ dBi я не бачу сенсу в існуванні антен без МШУ. В нашому регіоні широко доступні і мають копійчану ціну лише 300-омні підсилювачі.
* низькоомні антени по своїй природі мають меншу смугу, бо якщо антена набирає скажімо 100 Ом реактивності, то відносно 300 Ом це низький КСВ, а відносно 75 високий.

BiQuad по ссилці я спеціально оптимізував під наші місцеві частоти 566-646 МГЦ (КСВ <1.1 ), але 470-700 він перекриває теж відмінно, КСВ росте з 1.5 до 1.8 лише нижче 500 МГц.

Матеріал: дріт 10 мм2 (можна алюміній, я використовую мідний) та сітка оцинковка для рефлектора.


В категорії №4 (13 dBi) я схилюся до двохповерхової конусної антени
https://ypylypenko.livejournal.com/18170.html

Вібратори і хвильоводи з оцинкованої жесті, екран з оцинкованої будівельної сітки. Діелектрик для кріплення не придумав. Думаю це повинні бути 4 стойки (по одній на кожен трикутник), які йдуть до екрана, а там на екрані 2 алюмінієвих поперечини (наприклад з уголка). Поперечини будуть тримати і сітку, і ці стойки, і до них якесь кріплення до мачти. Хвильоводи вирізати теж з оцинковки, на краях вирізати товщими, і приклепати/прикрутити болтиками до трикутників, щоб вони не давали трикутниками обертатися навколо стойки.


В категорії №1 мені подобається розрізний диполь-бабочка
https://ypylypenko.livejournal.com/23353.html

Його дуже просто вирізати з оцинковки (чи латуні) і підключити до SWA/PAE/ALN підсилювача або симетризатора.
Він має менші розміри ніж наприклад Квант ARU-01 і прекрасне узгодження КСВ<1.6

Для діапазону 470-690 МГц його параметри можна ще покращити додавши 1 директор
https://ypylypenko.livejournal.com/23713.html

* опускає з 400 до 300 Ом опір в бажаному діапазоні (КСВ<1.5 всюди)
* вище 740 МГц різко додає реактивності щоб різати небажане CDMA/LTE-800, GSM-900
* до +2 dB приросту на верхніх частотах
* до 3 дБ КЗД
* ККД використання апертури 100-140% (за 100% = 37 х 10 см)

Зарегистрируйся и читай форум без рекламы! Вход через Соцсети занимает 5 секунд.
Аватара пользователя
plyrvt
Знающий
Знающий
Сообщения: 965
Зарегистрирован: 10 дек 2016, 16:20
Благодарил (а): 3 раза
Поблагодарили: 107 раз

Re: Самодельная ДМВ антенна

Сообщение plyrvt » 31 мар 2018, 19:52

Компактна оригінальна антена (є сенс як кімнатної завдяки особливому дизайну, як зовнішню сенсу немає)

https://ypylypenko.livejournal.com/24269.html

Оптимізація під КСВ=1 на центральній частоті і КСВ<2 в смузі 1.17х
https://ypylypenko.livejournal.com/24378.html

Перекриває 4 мультиплекси Рівного з низьким КСВ

Зарегистрируйся и читай форум без рекламы! Вход через Соцсети занимает 5 секунд.
Аватара пользователя
plyrvt
Знающий
Знающий
Сообщения: 965
Зарегистрирован: 10 дек 2016, 16:20
Благодарил (а): 3 раза
Поблагодарили: 107 раз

Re: Самодельная ДМВ антенна

Сообщение plyrvt » 03 апр 2018, 17:33

Sefirot писал(а):
26 мар 2018, 20:17
Розміри узгоджувального трансформатора будуть аналогічні тим, що до конструкції з одним центральним болтом? Якщо так, то яка довжина ділянок, позначених стрілками?
кардинально спростив конструкцію трансформатора і оптимізував антену під діапазон 470-710 МГц

https://ypylypenko.livejournal.com/24730.html

1) розміри зросли на ~10% щоб підняти G>8 dBi @ f<500 MHz
2) завдяки цьому зросло затухання небажаних частот 760+ (на частотах 763+ чисте випромінення вперед <0 dBi)
3) трансформатор перемістився до рефлектора, таким чином більше не спотворює діаграму випромінення, більше немає артефакту на 513 МГц
4) кардинально спрощена конструкція трансформатора: тепер це просто 4 mm полоса, в якої 155 mm горизонтальна частина йде на висоті 8.0 мм над рефлектором

Зарегистрируйся и читай форум без рекламы! Вход через Соцсети занимает 5 секунд.
Аватара пользователя
ТИВ
Любопытный
Сообщения: 56
Зарегистрирован: 15 окт 2017, 21:10
Поблагодарили: 3 раза

Re: Самодельная ДМВ антенна

Сообщение ТИВ » 08 апр 2018, 10:44

16.1 Антенны Харченко, с чем их едят.

Антенны Харченко, одни из самых популярных антенн. Поэтому стоит на них остановиться подробнее. Но начну я не совсем с антенны Харченко, а с антенны, очень на неё похожей, состоящей не из квадратов, а из двух колец, просто так удобнее.






Так же для удобства можно рассматривать не всю антенну, а только одну половину.





Представим, что есть три кольца разного диаметра.





Каждое кольцо будет иметь собственную резонансную частоту f1, f2, f3. Теперь мы совместим эти три кольца. Полученное кольцо будет обладать резонансными частотами от f1, до f3. В принципе, так можно представить любое полотно антенны.





Получается, чем шире полотно антенны - тем шире диапазон резонансных частот (полоса приёма). Отсюда сам собой напрашивается вывод: чем шире полотно антенны – тем лучше. Но это не совсем так. Предположим, что принимается частота f1, тогда кольцо 1 будет иметь активное сопротивление, кольца 2 и 3 активную и реактивную составляющею, и чем шире полотно антенны, тем больше будет реактивность, соответственно, тем хуже будет согласование антенны (КСВ) на краю диапазона. И только на частоте f2 антенна имеет «чисто» активное сопротивление, так, как кольцо 1 и 3 имеют реактивности противоположного знака и компенсируют друг друга.





Понятно, что эквивалентное активное сопротивление в такой схеме будет меньше R2. Маневрируя между величиной активного и реактивного сопротивления (изменяя ширину полотна антенны) можно добиться некого компромисса между реактивностью и активным сопротивлением антенны. Чаще всего, получается удовлетворительное согласование антенны, при среднее значение активного сопротивления в пределах 110-160 Ом. При этом ширина полотна антенны может составлять 28-36мм.
Мудрость не всегда приходит с годами, иногда года приходят одни.

Зарегистрируйся и читай форум без рекламы! Вход через Соцсети занимает 5 секунд.
Аватара пользователя
ТИВ
Любопытный
Сообщения: 56
Зарегистрирован: 15 окт 2017, 21:10
Поблагодарили: 3 раза

Re: Самодельная ДМВ антенна

Сообщение ТИВ » 08 апр 2018, 10:45

16.2 Антенны Харченко, с чем их едят.

Если говорить строго, то в антенне выделяют два резонанса: резонанс «напряжения» и резонанс «сопротивления». Эти резонансы немного не совпадают по частоте, обусловлено это активными потерями в антенне.





Но можно позволить некоторую вольность и считать, что резонансы совпадают, я дальше так и буду делать.





У антенны Харченко с рефлектором соотношение активного и реактивного сопротивления может быть другим, например, таким:




Смещение реактивной составляющей «вниз» означает, что появилась какая-то ёмкость. При этом КСВ будет, примерно, таким.




Немножко отойду от темы и расскажу о жаргоне, который мы использовали, это, может быть, облегчит общение.
О приведённом графики говорили: «КСВ развалился» или «антенна развалилась». По тому, что если в низу диапазона КСВ = 1,1, а вверху КСВ = 2,0 это не хорошо. Начинали «собирать антенну», двигая рефлектор, изменяя зазор в месте подключения кабеля и т.д., стараясь скомпенсировать смещение реактивного графика. При этом старались получить график КСВ, примерно, такой.





Активное сопротивление для такого КСВ будет нечто среднее между максимальным и минимальным значением активного сопротивления в данном диапазоне. Примерно так.



При этом говорили, что антенну «собрали на 120 Омах». Согласование 75Омго кабеля выполняли при помощи трансформатора сопротивления выполненного на кабеле или на ферритовом кольце.
Но вернёмся к нашей антенне. Откуда могла взяться ёмкость, смещающая график? Хорошо известно, что самую большую реактивность вносит рефлектор (его вносимая реактивность может быть, в принципе, как со знаком плюс, так и со знаком минус). С ёмкостью рефлектора всё просто, есть две металлические поверхности - полотно антенны и рефлектора, вот и получилась ёмкость. Представить её можно так.


Мудрость не всегда приходит с годами, иногда года приходят одни.

Зарегистрируйся и читай форум без рекламы! Вход через Соцсети занимает 5 секунд.
Аватара пользователя
ТИВ
Любопытный
Сообщения: 56
Зарегистрирован: 15 окт 2017, 21:10
Поблагодарили: 3 раза

Re: Самодельная ДМВ антенна

Сообщение ТИВ » 08 апр 2018, 10:46

16.3 Антенны Харченко, с чем их едят.

Есть и другие ёмкости, на которых хотелось бы остановиться. Начну с того, как текут токи по рамке.





В углах токов почти нет.




«Углы» в излучение антенны, практически не вносят никакой лепты. Зато образуют ёмкость, дающее смещение реактивного графика.




Углы у рамки можно срезать без особого изменения активной составляющей антенны, удалив только ёмкость.




У классического Харченко, в точках подключения к антенне, углы удалять не надо, их и так там нет. Зато есть ещё три угла, которые можно подрезать, тем самым снизив реактивные составляющие антенны. Этот приём с подрезанием углов широко используется в микрополосковой техники при повороте микрополосковой линии на 90 градусов. Правда, для поворота лучше всего подходит плавный изгиб линии по окружности. Но для классического Харченко плавный изгиб изготовить сложновато. У не традиционной антенны Харченко плавный изгиб получается автоматически при сгибании полотна антенны, зато в месте подключения кабеля с «углами» трудно что-либо сделать.



В классическом Харченко можно обойтись без симметрирующих устройств и синфазной волны там не возникнет. Синфазной волны нет по тому, что ей негде распростронятся. Рассмотрим этот момент подробнее. Для того, что бы «волна возникла» и куда-нибудь «пошла» необходимы условия. Одно из них это наличие линии, по которой синфазная волна могла бы распространяться. В качестве линии подойдут любые два проводника, например, оплётка кабеля и любая «железка», в роли которой может выступать, как антенная мачта, так и полотно антенны, либо другие металлические части.




Но дело в том, что у Харченко оплётка кабеля составляет единое целое с полотном антенны и условия для распространения синфазной волны отсутствуют.




Что же, получается, припаяли кабель и вообще никаких тебе синфазных волн, и симметрия обеспечивается? На самом деле побочное излучение и синфазные волны, конечно, есть. Так, как вдоль оплётки кабеля это не единственный их путь распространения, но по другим «путям» синфазная волна распространяется плохо, то есть не значительная мощность всё же «утекает», но не оказывает существенного влияния на параметры антенны. А вот с симметрией всё немножечко хуже, хотя и не фатально. Давайте разберёмся. Если мы припаяли кабель к полотну антенны, то понятно, что одна сторона рамки будет отличаться от другой, а сама рамка от соседней. Полной симметрии не будет. Электрическое поле будет выглядеть примерно так (разрез, вид сверху).




Несколько лучше с симметрией дело обстоит у не традиционного Харченко, там полотно антенны, как бы, «экранирует кабель», электрическое поле за полотном существенно меньше. Правда, у полотна, со стороны кабель, есть небольшое увеличение ёмкости между рефлектором и антенной, но и оно не существенное.




Очевидно, что чем больше отношение ширины полотна антенны к диаметру оплётки кабеля, тем меньше влияние кабеля на параметры антенны. Понятно, что если антенна сделана из проволоки, то использовать кабель в качестве симметрирующего устройства нельзя. Тут надо использовать симметрирующее устройство с применением феррита. Давайте ещё раз взглянем на ферритовые устройства.
Мудрость не всегда приходит с годами, иногда года приходят одни.

Зарегистрируйся и читай форум без рекламы! Вход через Соцсети занимает 5 секунд.
Ответить

Вернуться в «Антенна своими руками»