Антенна для модема своими руками

Антенный усилитель

Если в месте где вы живете слабый телевизионный сигнал и обычная антенна не может обеспечить качественную картинку в вашем телевизоре, то помочь в этой ситуации может антенный усилитель. Изготовить его своими руками, вы сможете если немного разбираетесь в радиоэлектронике и умеете паять. Усилители нужно устанавливать как можно ближе к антенне. Питание антенного усилителя лучше осуществлять по коаксиальному кабелю через развязку.Схема питания развязки Развязка устанавливается внизу у телевизора и на неё от адаптера подаётся питание в 12 вольт. Двухкаскадные усилители потребляют ток не больше 50 миллиампер, по этой причине мощность блока питания не должна превышать 10 ватт. Все соединения антенного усилителя на мачте нужно производить при помощи спаивания, поскольку установка механических соединений приведёт к их коррозии и разрыву, при дальнейшей эксплуатации в условиях агрессивной внешней среды. Бывают случаи, когда приходится принимать и усиливать слабый сигнал при наличии мощных сигналов от других источников. В этом случаи на вход усилителя попадают одновременно слабые и сильные сигналы. Это приводит к блокировке работы усилителя или переводу его в нелинейный режим, смешивающий оба сигнала, что выражается в наложении изображения с одного канала на другой. Исправить ситуацию поможет уменьшение напряжения питания усилителя. Учтите, что на дециметровые усилители очень сильно влияют сигналы в метровом диапазоне. Для ослабления воздействия метровых сигналов, перед усилителем ДМВ ставят фильтр верхних частот, который блокирует метровые волны и пропускает сигналы только дециметрового диапазона. Ниже приведена схема антенного усилителя метрового диапазона:

• Схема антенного усилителя метрового диапазона
• Коэффициент усиления составляет 25 дБ. при напряжении 12,6 вольт.
• Потребляемый ток не более 20 миллиампер.
• Встречно-параллельное включение диодов Д1 и Д2 предохраняет транзистора от выхода из строя при ударе молнии.
• Каскады имеют общий эмиттер.
• Конденсатор С6 обеспечивает коррекцию постоянной характеристики усилителя в области высоких частот.
• Для стабилизации режима транзисторов, усилитель охвачен отрицательной обратной связью с эмиттера второго транзистора на базу первого.
• Во избежании самовозбуждения усилителя, используется развязывающий фильтр R4 C1.

Также предлагаем ознакомиться со схемой дециметрового усилителя:

• Схема дециметрового усилителя
• Антенный усилитель дециметрового диапазона 470-790 мегагерц.
• Коэффициент усиления 30 дБ. при напряжении 12 вольт.
• Потребляемый ток 12 миллиампер.
• Каскады имеют общий эмиттер и СВЧ транзисторы с низким уровнем собственных шумов.
• Резисторы R1 и R3 обеспечивают температурную компенсацию режима транзисторов.
• Питание усилителя осуществляется по коаксиальному кабелю.

С принципом работы антенного усилителя вы можете ознакомится в видеоролике:

Надеемся что наша статья про телевизионные антенны оказалась для вас полезной!

Конструкции антенн модемных

Начнем биквадратной антенной Харченко, пригодной всем диапазонов цифровой связи. Экземпляр, ловящий WiFi, умещается коробкой лазерных дисков, удобно с точки зрения защиты от непогоды. Порекомендовали бы пользоваться онлайн калькуляторами, ведя расчеты. Поскольку найти достаточно сложно, взяли труд рассчитать для некоторых случаев параметры, дальше читатели обобщат на любую частоту, потому что соотношения станут очевидными. Частоты WiFi:

Частота 2,6 ГГц, длина волны 115,3 мм. Сторона квадрата составит четверть длины волны: 28,82. Для получения общей длины восьмерки умножаем одну сторону на 8, получается 230,6 мм. Берем запас, получается 235 мм. Расстояние до рефлектора составит 0,15 — 0,2 длины волны. Берем нечто среднее — 0,175. Получается 20,2 мм.

На деле, часто используется волна 2,45 ГГц. Проведем расчет.

Частота 2,45 ГГц, длина волны вычисляется делением скорости света на число. Приближенно скорость света вакуума равна 3 х 108 м/с, точное значение – 299792458. Вычисляем длину волны… получается 122,36 мм. Далее ведем расчет проторенным путем. Получаем сторону квадрата, деля длину волны на 4 – 30,6 мм. Длина проволоки подсчитывается умножением на 8, получается 245 мм, берем запас — 250. Расстояние до рефлектора составит 112,36 х 0,175 = 21,413 мм.

Сложно согнуть проволоку под прямым углом. Рекомендуем использовать при изготовлении антенны для модема тиски, плоскогубцы, молоток. Наравне с линейкой и уголком, конечно. У многих возникает вопрос, какой толщины должна быть сама проволока. Попробуем ответить! Снижение частоты диаметр повышает, на 2600 МГц параметр составляет 2,75 мм; осваивающим 1300, следовательно, следует взять 5,5 мм. Приведем несколько значений:

1. 900 МГц – 8 мм;
2. 800 МГц – 9 мм;
3. 1800 МГц – 4 мм;
4. 1900 МГц – 3,8 мм.

Аналогично получим результат для любой частоты. Понятно, нарушение толщины, удаление от расчетных значений к фатальным последствиям не приведет, однако и слишком увлекаться не стоит. Чтобы потом не говорить, что на сайте ВашТехник приведены неправильные значения… По нашим сведениям, на территории РФ часто применяется стандарт GSM 1800, посмотрим, какая биквадратная антенна Харченко должна быть на рабочей частоте (модем 3G).

Прочие длины волн повременим рассматривать, порядок расчета очевиден. Приведем пару замечаний по конструкции самодельной антенны для модема. Если биквадрат один (и больше встретим), напоминает восьмерку – не более. В центральной точке пересечение отсутствует. Просто проволока сближается, не касаясь, затем разбегается вновь в стороны. Напоминает, действительно, положенную набок восьмерку (поляризация WiFi вертикальная). Для другой поляризации — горизонтальной — размещаем восьмерку вертикально.

Провод для антенны лучше брать изолированный. Подойдет жила кабеля нужной толщины. Необязательно материал должен быть медь, просто олимпийский металл не подвержен электрохимической коррозии (всегда является акцептором). Защитить сооружение нужно в любом случае. Как было сказано выше, модели WiFi помещаются в коробку лазерных дисков, которую для верности заклеим.

Восьмерка стоит на изолированных стойках, которые можно размещать в любом месте, однако проще использовать две опоры в области сближения (посередке). Один край подсоединяется к экранам кабеля и антенны, второй служит для снятия сигнала. Оба вывода находятся близко друг от друга, почти соприкасаются, электрический контакт в месте пересечения отсутствует.

Усиление сигнала повысится, если использовать два биквадрата. Центральная часть выполняется указанным образом, дальше восьмерки пересекаются (!) крест-накрест, но в месте контакта надежно изолируются два провода друг от друга. Диаграмма направленности сужается, повышая усиление. Хороши методики ловли вышки, которая виднеется на горизонте. Удастся направить антенну модема точно — прием непременно улучшится.

Подключение устройства ведется стандартным 50-омным кабелем. В идеале неплохо померить КСВ, затем довести до значения, меньшего 2. Устройство антенны для модема может быть иным, приводили в недавнем обзоре конструкции, напоминающие используемые сотовыми телефонами. Излучающие площадки, объединенные согласующими линиями.

Заканчивая обзор, подчеркиваем: стандарты сотовой связи, WiFi напоминают друг друга. В обоих случаях поляризация вертикальная. Сделано для уверенного приема в любой точке. При распространении волны вокруг планеты конфигурация сохраняется. Вертикальная поляризация перпендикулярна грунту. При разговоре по рации старайтесь так держать антенну.

О полячках и усилителях

У многих пользователей польские антенны, ранее прилично принимавшие аналог, цифру брать отказываются – рвется, а то и вовсе пропадает. Причина, прошу прощения, похабно-коммерческий подход к электродинамике. Стыдно порой бывает за коллег, сляпавших такое «чудо»: АЧХ и ФЧХ похожи то ли на ежа-псориазника, то ли лошадиный гребень с выломанными зубьями.

Единственно, что хорошо в «полячках» – их усилители для антенны. Собственно, они и не дают сим изделиям бесславно помереть. Усилители «поячек», во-первых, широкополосные малошумящие. И, что еще важнее – с высокоомным входом. Это позволяет при той же напряженности ЭМП сигнала в эфире подать на вход тюнера в несколько раз большую его мощность, что дает возможность электронике «выдрать» цифру из совсем уж безобразных шумов. Кроме того, вследствие большого входного сопротивления польский усилитель – идеальное УСС для любых антенн: что ни цепляй ко входу, на выходе – точно 75 Ом без отраженки и ползучки.

Однако при очень плохом сигнале, вне зоны уверенного приема, польский усилитель уже не тянет. Питание на него подается по кабелю, и развязка по питанию отнимает 2-3 дБ отношения сигнал/шум, которых может как раз и не хватить, чтобы цифра пошла в самой глубинке. Тут нужен хороший усилитель ТВ сигнала с раздельным питанием. Располагаться он будет, скорее всего, возле тюнера, а УСС для антенны, если оно требуется, придется делать отдельно.

Усилитель ТВ сигнала ДМВ

Схема такого усилителя, показавшая почти 100% повторяемость даже при выполнении начинающими радиолюбителями, приведена на рис. Регулировка усиления – потенциометром Р1. Дроссели развязки L3 и L4 – стандартные покупные. Катушки L1 и L2 выполняются по размерам на монтажной схеме справа. Они входят в состав полосовых фильтров сигнала, поэтому небольшие отклонения их индуктивности не критичны.

Однако топологию (конфигурацию) монтажа нужно соблюдать точно! И точно также обязателен металлический экран (metal shield), отделяющий выходные цепи от прочей схемы.

Антенна Харченко для цифрового ТВ насколько уверенно работает

Общий вид собранной мной конструкции показываю фотографией. С учетом вертикальной поляризации она расположена в форме восьмерки, а для горизонтальной ориентации ее поворачивают бабочкой.

Для наглядности рассмотрения перевернул ее обратной стороной: экраном к передающему центру, а активным вибратором, выполненным из медной шинки — в комнату.

ТВ кабель просто примотан изолентой по одной стороне квадрата, закреплен на стойке и в моем случае служит еще крепежным элементом: просто перекинут через карниз шторы: на нем висит антенна.

Мою конструкцию уже повторили многие соседи. Наблюдаю это вот таким оформлением окон.

Люди подвешивают восьмерку даже на занавески, стали делать ее без экрана и крепежной рейки: один активный вибратор уверенно обеспечивает прием. Этим упрощают сборку. Однако, в случае появления посторонних помех экран советую все же собирать.

Делаю вывод, что антенна Харченко в зоне уверенного приема работает вполне надежно. Поскольку ее расчет и монтаж простой, не требует дефицитных деталей, то рекомендую к сборке.

Как рассчитать размеры антенны для цифрового телевидения своими руками простыми способами

Для определения габаритов конструкции Харченко я нашел много рекомендаций, которые, мягко говоря, не стыкуются, но работают. На картинке привожу только 3 методики расчета.

А еще есть онлайн калькуляторы, вычисляющие различные размеры. Все это я объясняю тем, что такая конструкция не критична к точности изготовления, что считаю ее преимуществом.

Для проверки выбрал ту методику, где сторона квадрата составляет 0,25 длины волны электромагнитного колебания λ. Здесь надо меньше материала, а условия работы наиболее усложненные.

Умножаю длину волны 48 на 0,25 и получаю сторону квадрата 12 см.

А дальше показываю технологию, которую вам не сложно будет повторить. Но рекомендую все же немного увеличить сторону квадрата.

Тогда она станет захватывать чуть больший диапазон сигналов за счет того, что подобная форма вибратора обрабатывает все амплитуды полуволн напряженности, которые умещаются внутри нее. За счет этого и обеспечивается ее широкополосность.

Как сделать антенну Харченко: личный опыт «сборки на коленке» с фотографиями

Активный вибратор делал из медной шинки прямоугольного сечения 1х4 мм.

Такой профиль сложно выгибать. Приходится работать в тисках. Проще работать с круглым сечением. Среднюю часть зачистил от лака и пропаял паяльником контактные площадки.

По одной стороне квадрата примотал изолентой коаксиальный кабель и припаял его токоведущие жилы к подготовленным площадкам.

За счет созданной полупетли образуется угол согласования волновых сопротивлений кабеля и антенны. Это наиболее простая в исполнении конструкция. Но она играет важную роль.

Показываю это подключение дополнительными фото на готовой антенне.

Дальше мне осталось выполнить экранирующую решетку, которая блокирует посторонние сигналы с противоположной стороны, чтобы они не ухудшали прием информации.

Разметил деревянную рейку, просверлил в ней тонкие отверстия.

Вставил в них отрезки проволоки, длина которых немного перекрывает площадь активного вибратора, заклинил их спичками. Можно еще клея добавить.

Получилась вот такая антенна Харченко для цифрового ТВ с подключенным к ней кабелем.

Здесь показываю ее расположение на окне во время работы прошлым летом.

А этот снимок сделал недавно: показываю еще ее один вид.

В это время я уже отказался от использования антенны для цифрового ТВ DVB T2 после подключения оптоволокна и перехода на пакет услуг Ясна от Белтелеком.

Как работает цифровая антенна для телевизора объясняю просто

Перед тем как заняться сборкой любой из четырех моделей приемных антенн следует хорошо понять те процессы, которые в них должны протекать.

Электромагнитные волны распространяются во все стороны горизонта от генератора передатчика электрических сигналов, установленного на телебашне.

Они обладают достаточной мощностью для своей зоны покрытия, но с увеличением расстояния их сигнал ослабевает. На его величине также сказывается рельеф местности, различные электрические и магнитные препятствия, состояние атмосферы.

В вибраторе, сориентированном перпендикулярно движению электромагнитной волны, по законам индукции наводится напряжение. Положительная и отрицательная полуволна гармоники создают свой знак.

Напряжение достигает свое максимальное значение — амплитуду в точках времени, соответствующей ¼ и ¾ периода или 90 и 270 градусов от синусоиды напряженности электромагнитной волны.

Любую форму и размеры активных вибраторов создают для наиболее эффективного наведения напряжения с минимальными потерями энергии. Учет положения этих точек рассчитывают по длине волны или частоте гармоники.

Напряжение, замкнутое на внутреннее сопротивление телевизионного приемника, вырабатывает в созданном контуре электрический ток. Его форма и направление изменяются и пропорционально повторяют сигналы передатчика на активной нагрузке.

За счет использования различных видов цифровой модуляции на стороне передатчика происходит прием и обработка сигналов информации внутри схемы телевизионного приемника.

Более глубоко рассматривать вопрос, как работает цифровая антенна для телевизора при ее создании, дальше не стану.

Какие технические характеристики антенны определяют качество приема ТВ сигнала

Антенну относят к обратимым устройствам потому, что она одинаково работает на стороне передатчика и приемника. При анализе характеристик используют ее включение в качестве генератора.

Для эффективного приема цифрового сигнала необходимо учесть, что на стороне генератора излучатель электромагнитных волн можно расположить под любым углом к горизонту, но, законодательно принято только два направления: горизонтальное и вертикальное.

Наша задача — повторить эту ориентацию для собственного телевизора.

Направление поляризации и другие данные передачи цифровых сигналов можно узнать на сайте оператора через поисковую систему.

Заходим на сайт, выбираем необходимые сведения.

Нас, в первую очередь, должны интересовать 3 характеристики:

• номер канала и его частота, для которой будем создавать антенну по строгим размерам;
• радиус зоны обслуживания передатчика, влияющий на качество сигнала и выбор конструкции вибраторов;
• направление поляризации.

Дальность расположения телевизора от передающей телебашни сильно влияет на конструкцию антенны.

Чем выше установлена антенна, тем лучше будет качество принимаемого сигнала, но длина кабеля может его значительно ослабить. В этом плане жители верхних этажей многоэтажных зданий имеют значительное преимущество перед соседями снизу.

Для зоны уверенного приема я испытал самые простые модели Харченко и петлевые сборки из коаксиального кабеля и провода, обладающие широким спектром частот приема.

На большие расстояния лучше собирать волновой канал или логопериодическую схему. Из простых конструкций хорошо себя зарекомендовала антенна Туркина, доработанная Поляковым.

Для примера, в моей местности удаление от телебашни составило 25 км, что входит в зону уверенного приема, а частота сигнала — 626 МГц вертикальной поляризации.

Длину электромагнитной волны рассчитываю через скорость света по частоте: λ=300/626=0,48 метра. Полуволна составит 24 см, а четверть — 12.

Под эти характеристики я делал 4 тестовые антенны для цифрового телевидения своими руками, которые описываю ниже.

Цифровые модемы

Слово модем производное двух других:

1. Модулятор.
2. Демодулятор.

Передавая информационные пакеты, приходится кодировать. Практики быстро обнаружили: если излучить речь человека в эфир, вещание затухнет на дальности 25 метров. Радиоволны низкой частоты нежизнеспособны. Получше обстоит дело с проводами. Общеизвестно: аналоговой телефонии удавалось передать речь на километры, пользуясь помощью усилителей, рамки можно раздвинуть. Однако в этом случае условия чужды идеальным. Отчего происходит несуразица. Каждая среда (воздух, железо вода) наделена характеристикой пропускной способности, причем величина потерь зависит от частоты. В атмосфере выявлены окна связи (пропускающие электромагнитное излучение), используемые спутниковым вещанием. Диапазон WiFi (2,4 ГГц) не относится, напротив, излучение поглощается парами воды.

Мысля таким образом, инженеры родили мысль: информацию можно передать, закодировав полезным сигналом параметр несущей волны, входящей в окно прозрачности. На приемной стороне информацию нужно раскодировать. Этим занимаются модемы. Передаются в линии свет, электромагнитные волны, кодируются полезной информацией. Антенны заняты преобразованием электрических колебаний в эфирную волну, которая распространяется в пространстве. Этим шагом устраняется необходимость монтажа линии связи, провода. Эфир послужит передаче информации. Удобства приходится оплачивать, в нашем случае сильно ограничивается дальность, кроме того 99% энергии расходуется впустую, если не используется пара направленных антенн, нацеленных друг на друга. Широковещательная сеть WiFi, 3G неизбежно ведет к потерям. Однако удобство мобильной связи окупает энергию.

В каких случаях поможет внешняя антенна для модема:

1. На балконе прием видим, внутри квартиры — тишина. Подоконник сигнал ловится, внутри помещения — круглый нуль. Ситуация — бич беспроводных сетей по одной простой причине: мощность передатчиков ограничена законами. Электромагнитные волны вредят здоровью, несмотря на желание чиновников поживиться, иногда приходится уступать элементарным требованиям врачей. Не больничных, других – разрабатывающих законы, регулирующие применение опасных средств.
2. Вещает несколько вышек — жители сталкиваются с такой ситуацией: модем, приправленный умным драйвером, упорно навязывает связь точке, передающей хуже. В лучшем случае удается перебросить вручную, даже это временами надоедает. Выручит направленная антенна, которую нацелим в нужном направлении.
3. В зоне полутени прием сигналов WiFi, 3G неуверенный, определен капризами погоды. Помогает направленная антенна, нацеленная в сторону вещания.

Имеются другие случаи. Везде, где требуется улучшить качество приема, нужна самодельная антенна для модема. Правда, выдумано одно устройство, позволяющее повысить уровень сигнала. Подразумеваем рефлектор. Покупатели видели в магазине усилитель 3G, представляющий цилиндрическую поверхность: вдоль оси устанавливали модем-флэшку. Лучи собирались в центре, улучшая прием. Устройство пассивное, ценой превышает модем с пакетом на полгода интернета. Неудивителен вопрос обывателей величиной с гору, как может быть изготовлена антенна для модема своими руками.

Антенны для приёма цифрового телевидения

Весь мир, в том числе и наша страна, перешли с аналогового вещания на цифровое. Поэтому делая антенну своими руками или покупая её в магазине, необходимо знать какая антенна лучше подойдёт для приёма DVB-T2 формата:

• Комнатная антенна — подходит для приёма сигнала в формате DVB-T2 только на расстоянии до 10 километров от ретранслятора. В принципе на этом расстоянии, сигнал способна принять даже обычная оголённая проволока вставленная в антенный разъём телевизора и направленная в нужную сторону, но для более стабильного и устойчивого сигнала лучше воспользоваться комнатной антенной.

Антенна типа «Ворона» — способна принимать цифровой сигнал на расстоянии до 30 километров. Данный тип антенны устанавливается вне жилища и не требует чёткой направленности на ретранслятор. Но в случаях если расстояние от источника сигнала составляет более 30 километров или рядом имеются генераторы помех, желательно направить антенну на телевышку.

Антенна типа DIPOL 19/21-69 — принимает сигнал на расстоянии до 50 километров. Требует установки на возвышенность 8-10 метров и чёткого направления на источник сигнала. В связке с усилителем, способна принимать цифровой сигнал на расстоянии до 80-100 километров. Отличные характеристики данной антенны, делают её одним из лучших вариантов для приёма сигнала в формате DVB-T2 на удалённом расстоянии от ретранслятора.

Если вы живёте не далеко от телевышки, то вполне можете сделать простейшую антенну для приёма сигнала в DVB-T2 формате своими руками:

1. Отмерьте от коннектора 15 сантиметров антенного кабеля.
2. Снимите с обрезанного края 13 сантиметров внешней изоляции и оплётки, оставьте только медный стержень.
3. Сверяясь с картинкой телевизора, выставите стержень в нужном направлении.

Всё антенна готова! Нужно отметить, что такая примитивная антенна не способна обеспечивать качественный и устойчивый сигнал на удалённом от телевышки расстоянии и в местах с источниками помех.

О тонкостях изготовления

Все элементы антенн, по которым протекают токи полезного сигнала (конкретно – в описаниях отдельных антенн), должны соединяться между собой пайкой или сваркой. В любом сборном узле на открытом воздухе электрический контакт скоро нарушится, и параметры антенны резко ухудшатся, вплоть до полной ее негодности.

Особенно это касается точек нулевого потенциала. В них, как говорят специалисты, наблюдается узел напряжения и пучность тока, т.е. его наибольшее значение. Ток при нулевом напряжении? Ничего удивительного. Электродинамика ушла от закона Ома на постоянном токе так же далеко, как Т-50 от воздушного змея.

Места с точками нулевого потенциала для цифровых антенн лучше всего выполнять гнутыми из цельного металла. Небольшой «ползучий» ток на сварке при приеме аналога на картинке, скорее всего, не скажется. Но, если принимается цифра на границе шумов, то тюнер из-за «ползучки» может не увидеть сигнала. Который при чистом токе в пучности дал бы стабильный прием.

О пайке кабеля

Оплетка (да и центральная жила нередко) современных коаксиальных кабелей делаются не из меди, а из стойких к коррозии и недорогих сплавов. Паяются они плохо и, если долго греть, можно пережечь кабель. Поэтому паять кабели нужно 40-Вт паяльником, легкоплавким припоем и с флюс-пастой вместо канифоли или спиртоканифоли. Пасты жалеть не нужно, припой сразу же растекается по жилкам оплетки только под слоем кипящего флюса.

Частотнонезависимая антенна с горизонтальной поляризацией

О параметрах антенн

Точное определение упомянутых выше параметров антенн требует знания высшей математики и электродинамики, но понимать их значение, приступая к изготовлению антенны, нужно. Поэтому дадим несколько грубые, но все же поясняющие смысл определения (см. рис. справа):

К определению параметров антенн

• КУ – отношение принятой антенной на основной (главный) лепесток ее ДН мощности сигнала, к его же мощности, принятой в том же месте и на той же частоте ненаправленной, с круговой, ДН, антенной.
• КНД – отношение телесного угла всей сферы к телесному углу раскрыва главного лепестка ДН, в предположении, что его сечение – круг. Если главный лепесток имеет разные размеры в разных плоскостях, сравнивать нужно площадь сферы и площадь сечения ею главного лепестка.
• КЗД – отношение принятой на главный лепесток мощности сигнала к сумме мощностей помех на той же частоте, принятой всеми побочными (задним и боковыми) лепестками.

Следует помнить, что КУ и КНД не обязательно взаимосвязаны. Есть антенны (напр. «шпионская» – однопроводная антенна бегущей волны, АБВ) с высокой направленностью, но единичным или меньшим усилением. Такие смотрят вдаль как бы сквозь диоптрический прицел. С другой стороны, существуют антенны, напр. Z-антенна, у которых невысокая направленность сочетается со значительным усилением.