Как сделать антенну для цифрового ТВ
своими руками

Антенна – это радиотехническое устройство, предназначенное для приема и излучения электромагнитных волн через эфир.

Если вы живете на расстоянии прямой видимости от телевизионной вышки, то для приема цифрового телевидения подойдет простейшая самодельная комнатная антенна.

Телевизионное вещание в России ведется в диапазоне ДМВ на частотах от 474 до 858 МГц, поэтому геометрические размеры универсальных антенн промышленного производства рассчитаны на середину этого диапазона, частоту 666 МГц. По этой причине на краях диапазона такая антенна принимает радиосигнал гораздо хуже.

Телевизионный сигнал по стандарту DVB-T2 из 20 телеканалов передается в каждом регионе на двух выделенных для него частотах. Поэтому для улучшения приема телепередач при самостоятельном изготовлении можно настроить антенну на две частоты, на которых ведется вещание, о чем и пойдет речь.

Конструкция предлагаемой для самостоятельного изготовления телевизионной антенны простая и не требует специальных знаний. Для ее изготовления понадобится около 70 см медного провода диаметром 2-3 мм, кусок листа двухстороннего стеклотекстолита (не обязательно), 1,5 м коаксиального телевизионного кабеля с волновым сопротивлением 75 Ом и F-штекер.

Инструкция по изготовлению антенны для цифрового ТВ

Начинается изготовление антенны с расчета ее геометрических размеров, главным из которых является длина провода для кольца. Для этого достаточно ввести в окошки онлайн калькулятора частоты, на которых идет телевизионное вещание в Вашем регионе. Если пакетов три, то вводятся наименьшая и наибольшая частота.

В окошках онлайн калькулятора прописаны частоты для Москвы, не забудьте вписать частоты Вашего региона. Калькулятор вычисляет и длину согласующей U-петли, которая может пригодится если для согласования сопротивления не использовать печатную плату или трансформатор.

Если нужно вычислить длину U-образной петли для любой антенны на одну частоту, то ее значение нужно ввести в оба окошка.

Для изготовления кольца подойдет отрезок медного провода диаметром 2-3 мм расчетной длины, например, одножильный провод для прокладки электропроводки. Если проводников в кабеле несколько, то нужно аккуратно отрезать вдоль канавки один проводник, стараясь не повредить изоляцию. Она для работы антенны не нужна, изоляция оставляется только для эстетического вида. Далее из провода с помощью оправки, например, крышки от посуды подходящего диаметра, формируется кольцо.

Кольцо можно сделать и из алюминиевого провода, но тогда к контактам согласующей платы или U-образной петли его придется присоединять с помощью резьбового соединения или заклепки. Обратите внимание, гайка не должна касаться экранирующей фольги платы, если касается, то нужно проложить изолирующую шайбу или удалить немного фольги.

Если используется провод без изоляции, то можно для красоты надеть на него хлорвиниловую трубку. Далее провод сгибается в кольцо вокруг оправки подходящего диаметра, например, пластикового ведерка или крышки от кастрюли.

Когда кольцо для антенны готово можно приступать к изготовлению печатной платы согласующего трансформатора. Печатная плата делается из двухсторонне фольгированного стеклотекстолита или гетинакса толщиной 1,5 мм размером 25×30 мм. На фотографии представлен внешний вид печатной платы трансформатора с двух сторон.

На этой фотографии негатив печатной платы антенны. Ширина токоведущих дорожек равна 1 мм, расстояние между дорожками составляет 1,5 мм. Размер платы антенны 25×30 мм.

Если нет возможности сделать для изготовления антенны печатную плату химическим способом, то можно ее сделать механическим. Для этого нужно удалить ненужные участки фольги, оставив только контактные площадки, а токоведущие дорожки выложить из медного провода диаметром 0,3-0,5 мм, приклеив его плате, например клеем «Момент».

Для придания эстетического вида, и увеличения механической прочности антенны трансформатор помещается в пластмассовую коробку, в которой предварительно просверливаются отверстия для кольца и антенного кабеля.

Когда все детали подготовлены, можно приступать к сборке антенны. Заводятся, предварительно залуженные припоем, концы кольца в коробку и загибаются под прямым углом на расстоянии 3 мм. Далее концы вставляются в печатную плату трансформатора антенны и запаиваются припоем с помощью паяльника.

Кольцо поворачивается таким образом, чтобы плата легла на дно коробки. Далее она закрепляется с помощью винта и гайки М3.

Продевается в отверстие коробки телевизионный кабель с волновым сопротивлением 75 Ом нужной длины, обычно 1,5-1,8 м. Для надежной работы антенны припаивать или крепить кабель нужно в следующем порядке. Сначала припаивается экранирующая оплетка, затем за кабель нужно хорошо потянуть, чтобы выбрать слабину.

После этого припаять центральную жилу кабеля к любому из концов кольца. В таком случае, при перемещении антенны с целью поиска места в помещении с максимальным уровнем сигнала и натягивания кабеля не будет обрываться центральная жила.

Если экран у кабеля сделан из алюминиевой фольги, то его можно прижать к фольге платы с помощью металлического хомута, одетого на винт и закрепленного гайкой. Технология крепления экрана хомутом рассмотрена в статье «Как сделать телевизионный краб своими руками».

Осталось закрыть коробку крышкой, установить F-разъем, подключить антенну к телевизору и настроить каналы на нужные программы. Для того, чтобы изображение не замирало и не рассыпалось на квадратики, нужно перемещая и вращая антенну в пространстве найти место с максимальным уровнем телевизионного сигнала. Об особенностях приема цифрового сигнала и настройке телевизора для его приема написано в статье Настройка телевизора на прием цифрового сигнала

Как заменить согласующую печатную плату
петлей из кабеля

Применение печатной платы для согласования антенны с коаксиальным кабелем позволяет сделать антенну более компактной.

Если печатную плату изготавливать нет желания или возможности, то ее без потери качества работы антенны можно заменить петлей, которую еще называют U-образной, представляющей собой согнутый пополам отрезок телевизионного кабеля, соединенного с антенной по схеме, как на представленной ниже фотографии.

Для изготовления согласующей петли необходимо взять отрезок телевизионного кабеля длиной, равной половине длины волны принимаемого сигнала, деленной на коэффициент 1,52 ("укорочение волны"). Длину петли можно рассчитать с помощью выше находящегося онлайн калькулятора, введя частоту сигнала.

Разделать его концы и припаять центральные жили к концам кольца, расстояние между которыми должно составлять 30-60 мм. Формулы для точного расчета не нашел. Далее разделывается конец кабеля, идущего к телевизору и центральная его жила припаивается к любому из концов кольца антенны, а экранирующий провод соединяется с экранирующими проводами петли, как показано на фотоснимке.

При пайке экранирующей оплетки надо соблюдать осторожность, чтобы не расплавилась изоляция центральной жилы, и оплетка не соприкоснулась с ней.

На фотографии показана припайка кабеля к кольцу антенны, сделанной из алюминиевого провода диаметром 3мм. Так как к алюминию сложно припаять провода мягким припоем, то концы кольца были немного расплющены, в них просверлены отверстия и с помощью заклепок закреплены латунные лепестки. Центральные жилы кабеля к лепесткам припаялись надежно.

О выборе типа кабеля и его разделке, об установке F-разъема вы можете узнать из статьи «Подключение телевизора к антенному кабелю».

Настройка старой телевизионной кольцевой антенны
на заданную частоту

При перенастройке парка домашних телевизоров на прием цифрового вещания стандарта DVB-T2 встал вопрос о настройке комнатной кольцевой антенны, описанной выше, на новые частоты.

Антенна была настроена на прием нескольких каналов, транслируемых в начале ДМВ диапазона. Диаметр кольца составлял 22,5 см, вместо оптимальных 14,5 см для приема цифрового сигнала в моем городе.

Для перестройки антенны на другой диапазон частот ее пришлось разобрать. Для этого сначала от платы был отпаян коаксиальный кабель и плата развернута для доступа к концам кольца.

Для исключения отрыва печатной дорожки при разогреве паяльником кольца, его конец был перекусан кусачками и затем выпаян из платы.

Далее с помощью оправки в виде крышки диаметром около 15 см диаметр кольца был уменьшен и лишний провод откушен.

Осталось только залудить укороченный конец кольца, согнуть его, вставить на прежнее место и запаять припоем. После припайки коаксиального кабеля работу по настройке антенны можно считать законченной.

На кабеле улучшаемой антенны был установлен еще морально устаревший советский телевизионный штекер, заодно решил его заменить современным разъемом типа F.

Установка на телевизионный антенный кабель F-разъема

F-разъемы выпускаются с разным внутренним посадочным диаметром и необходимо выбрать такой, чтобы разъем можно было накрутить на экран кабеля.

Антенный кабель имел внешний диаметр 4,7 мм, а имеющийся в наличии F-разъем 6,3 мм. Поэтому для его накрутки необходимо было увеличить диаметр кабеля на 1,6 мм.

Самый простой и надежный способ, это покрыть место накрутки разъема несколькими слоями изоляционной ленты. Можно и наложить снятую верхнюю оболочку кабеля.

Далее с помощью иглы расплетается провод экранирующей оплетки и загибается в сторону намотанной изоленты, с центральной жилы снимается изоляция. Для исключения подрезания провода лучше всего это сделать методом оплавления изоляции паяльником.

Если центральная жила кабеля состоит из многожильного провода, как оказалось в моем случае, то для того, чтобы F-разъем можно было состыковать со штекером эти провода нужно залудить припоем.

Для окончания установки телевизионного штекера на кабель осталось накрутить на него F-разъем и антенну можно будет подключить к телевизору для приема телевизионного сигнала.

На фотографии показана самодельная кольцевая антенна с установленным на кабель F-разъем накрученным на штекер. Испытания настроенной на нужные частоты антенны показали хорошие результаты.

На трех телевизорах, почти в любом месте установки антенны удалось добиться стабильного видео и звукового сигналов, сбои случались, но не более одного раза за несколько дней просмотра телепередач. А вот на четвертом телевизоре, стоявшем у противоположной стены дома, стабильность желала лучшего, систематически звук замирал, а картинка превращалась в квадратики.

Так как дом стоял среди других многоэтажек, то принимался отраженный сигнал, и установка на кольцевую антенну рефлектора и прием на пятиэлементную антенну волновой канал не помогли. Сигнал принимался еще хуже.

Самодельная телевизионная антенна-восьмерка BiLoop
Вариант первый

Для получения стабильного приема телевещания решил попробовать прием на антенну типа восьмёрки, называемой BiLoop, предполагая, что два кольца будут давать сигнал большего уровня, да и сделать такую антенну проще, не нужно согласующих элементов – петли или трансформатора.

Решил для проверки сделать самый простой вариант. Для этого нашел в запасах алюминиевый провод в изоляции ∅3,5 мм и электрическую клеммную колодку, показанную на фотографии.

Расчет размеров антенны сделал на среднюю частоту с помощью выше приведенного калькулятора. Подобрал крышку от кастрюли подходящего диаметра и согнул из алюминиевого провода два кольца.

Две клеммы были извлечены из клеммной колодки и залужены с помощью паяльника припоем для дальнейшего подключения к разъему проводами.

На следующем этапе в корпусе от детского кубика с крышкой были просверлены отверстия и кольца были соединены между собой с помощью клемм, установлен F-разъем. Для возможности сборки отверстия для колец в корпусе были сделаны с помощью надфиля продольными.

Для повышения надежности и упрощения конструкции можно исключить клеммы, для чего на наковальне немного расплющить концы колец, засверлить в них отверстия и соединить вместе с помощью заклепки или резьбового соединения, заодно закрепив латунный лепесток для припайки кабеля.

На следующем шаге к клеммам были припаяны провода для соединения с разъемом. Припаивать их лучше, отсоединив кольца, так как они служат хорошим теплоотводом и сложно обеспечить достаточный прогрев клемм для получения качественной пайки.

Вот самодельная антенна типа Восьмерки (BiLoop) готова и можно приступать к ее испытаниям в реальных условиях. Антенну можно сделать и без коробки, на пластине из диэлектрика закрепить с помощью клеммных винтов с зажатыми ними же в клеммах кольцами, а коаксиальный провод припаять непосредственно к клеммам.

Результаты испытаний на четырех телевизорах подтвердили ожидаемое превосходство сделанной антенны над однокольцевой. Телевизор с нестабильной картинкой стал работать устойчиво, с остальными зона уверенного приема увеличилась, стало легко найти для антенны место в пространстве, когда телевизоры работали безупречно.

Самодельная телевизионная антенна-восьмерка BiLoop
Вариант второй

Пока проводил эксперименты с антенной-восьмеркой BiLoop появилась идея попробовать сделать диаметры колец настроенными не на среднюю частоту передачи мультиплексоров, а на две частоты. Одно кольцо на нижнюю частоту, а второе на верхнюю. По логике, таким образом антенна будет лучше настроена на прием телевизионных сигналов и чувствительность ее повысится.

Для расчета диаметр колец можно воспользоваться онлайн калькулятором. Сначала вводится частота одного мультиплексора, производится вычисление, а затем второго.

Эту антенну решил изготовить из медной проволоки и соединить разрыв методом пайки. Эта технология проще и надежнее, чем антенна из алюминиевой проволоки. Вокруг круглых оправок из цельного куска медной проволоки были изогнуты два кольца расчетных диаметров.

Далее в местах перехода из одного кольца в другое с провода была снята тканевая изоляция, места залужены припоем и к ним припаяны проводники для подключения разъема. Можно разъем не устанавливать, а припаять провода экранированного кабеля непосредственно к местам соединения колец. Центральную жилу к одному переходу, а экран – к другому.

В наличии имелся коаксиальный кабель с установленными F-разъёмами, поэтому для экспериментов на новой антенне тоже был установлен F-разъем, чтобы воспользоваться уже имеющимся кабелем.

На фотографии показана телевизионная антенна типа восьмерки BiLoop с кольцами, настроенными на разную длину волны. Вместо проволоки можно использовать экран кабеля, которым антенна будет подключена к телевизору. Центральная жила не используется.

Проверка антенны в составе телевизора не выявила преимущества данной антенны над антенной, кольца которой настроены на среднюю длину волны каналов.

Интересно, что скажут теоретики антенн, будет ли иметь эта самодельная антенна преимущество по сравнению с антенной, у которой оба кольца настроены на среднюю длину волны?

К сожалению, в моих телевизорах нет индикатора уровня сигнала и поэтому пока не провел инструментальных испытаний предлагаемых вариантов самодельных телевизионных антенн. Планирую разжиться телевизионной цифровой приставкой DVB-T2, провести сравнительные измерения и дополнить результатами эту статью.