Антенна Харченко для приема цифрового ТВ своими руками (расчет калькулятором)

Если сравнивать принимающие качества самодельных антенн, то лучшим решением в соотношении «простота изготовления/уровень приема» является антенна Харченко. Конструкция в кругу радиотехников также называется: биквадрат, двойной квадрат, восьмерка, зигзаг, зигзагообразная антенна, двойной зигзаг, ромбовидная, двойной ромб.

Недостатком конструкции является необходимость в проведении расчета. Иначе антенна не будет ловить цифровой сигнал. Но расчет довольно простой, к тому же есть онлайн-калькулятор в статье ниже. Это позволит получить нужные значения в один клик.

Свойства антенны

Предназначена антенна Харченко для цифрового ТВ, но может ловить и аналоговый сигнал. Следовательно, получится настроить телевизор на прием не только цифрового вещания, но и найти аналоговые каналы.

Получила антенна подобное название из-за конструктивного исполнения. Внешне напоминает два соединенных квадрата или ромба.

Большим достоинством является универсальность. Кроме приема эфирного телевизионного сигнала, может использоваться для работы с мобильной связью, Wi-Fi. Изготовление в этом случае ничем не отличается. Нужно только делать по другим размерам.

Биквадрат принимает сигнал от более отдаленных ретрансляторов, чем антенна из пивных банок или кабеля (петлевая). А делается по сложности практически так же. Стоимость создания антенны мала, а в части случаев вообще изготавливается бесплатно. Нужен только медный проводник, который и будет выступать принимающим сигнал элементом.

Что нужно для изготовления

Чтобы сделать антенну своими руками потребуется:

• медная проволока толщиной от 1,5 до 5 мм;
• антенный кабель с сопротивлением 75 Ом (стандартное значение для передачи телесигнала), длина провода зависит от места размещения антенны (чем дальше, тем больше длина);
• измерительный инструмент (линейка, сантиметр или рулетка);
• плоскогубцы или тиски, чтобы ровно загнуть проволоку;
• паяльник, чтобы соединить внутренние концы биквадрата между собой и с телевизионным кабелем;
• разъем F-типа для монтажа переходника на второй конец кабеля, чтобы выполнить подключение к гнезду телевизора или приставки;
• изолирующий материал для защиты соединений от внешних воздействий, если установка делается снаружи здания (изолента, эпоксидная смола, лак, клей-расплав).

В зависимости от места установки может потребоваться материал для сооружения крепления. Например, если размещаться конструкция Харченко будет на крышке частного дома, то можно изготовить мачту. В таком случае можно использовать пластиковые трубы или деревянные бруски.

Расчет антенны Харченко

Если правильно рассчитать размеры антенны, то получится смотреть все 20 бесплатных цифровых каналов на территории РФ. А в Москве и части МО, куда достает сигнал от Останкинской телебашни, показывать будет все 30 каналов. Также третий мультиплекс (пакет каналов) доступен в Крыму.

Рассчитывать можно в ручном режиме, используя простые формулы и параметры ретрансляторов с карты цифрового телевидения. Или же воспользоваться калькулятором для расчета. В последнем случае итоговые значения для соблюдения размеров будут намного точнее. К тому же получить размеры с калькулятором намного быстрее и легче. Калькулятор находится в следующем разделе статьи.

Чтобы рассчитать длину проволоки и понять, где нужно делать загибы, следуйте пошаговому алгоритму ниже.

1. Сначала нужно узнать частоту, на которой передает телесигнал вышка в вашем регионе или там, где нужно настроить каналы. Для этого откройте карту ЦЭТВ.
2. В строке «Адрес или объект» напишите полный адрес, обязательно укажите номер дома. Нажмите на кнопку «Найти».
3. Картографический сервис стрелкой покажет, где находится указанный дом. Кликните по нему, после чего отобразятся характеристики телевизионных вышек. Это две ближайшие вышки, которые вещают в указанной местности.
4. Выберите вышку, желательно ту, которая установлена ближе. Смотрите на строку «Направление».
5. Теперь нужно взять частоты обоих мультиплексов и вычесть среднее значение.

Для будущего расчета будут взяты вымышленные значения, чтобы было проще. Беру значения в 400 и 600 МГц. Среднее арифметическое получается (600+400)/2=500 МГц.

Используем формулу для вычисления длины волны (λ):

λ = c/F, где

• λ — длина волны;
• C – скорость света (3*108 м/с);
• F – средняя частота, рассчитанная несколькими строками раньше (500 МГц).

Получаем, что длина проволоки для изготовления одного квадрата (ромба) λ = 300/500 ≈ 0,6 м ≈ 60 см.

Первая цифра 300 – это переведенное значение световой скорости в секунды.

Так как полученное значение является длиной проводника одной части Харченко, то общая длина проволоки будет вдвое больше, то есть 60*2 = 120 см.

А сторона квадрата в четыре раза меньше длины всего квадрата, т. е. L = 60/4 = 15 см.

Теперь мы четко понимаем, на каком расстоянии нужно делать загибы и какой длины необходима проволока.

Кстати, лучше взять проволоку на 1-2 см длиннее, чтобы на концах сделать небольшой загиб. Так будет легче сделать пайку и прикрепление коаксиального кабеля.

Калькулятор антенны Харченко

Ниже расположен калькулятор для быстрого получения каждого размера конструкции. Введите значение средней частоты в поле «Частота [МГЦ]» и в самом низу нажмите «Рассчитать». Калькулятор мгновенно выдаст итоговые размеры устройства.

Частота [MHz] λ [mm] Длина L1 [mm] Длина L2 [mm] Длина B [mm] Длина H [mm] Диам. пров-ки [mm] Длина пров-ки [mm] Расстояние D [mm]

«Длина H» и «Длина B» — это размеры рефлектора, чтобы усилить сигнал в конструкции за счет отражения его от металлической поверхности.

Как сделать антенну: пошаговая инструкция

1. На проволоке маркером или легкими насечками ножом сделайте пометки от начала до конца на расстоянии 15 см друг от друга.
2. Зажав проводник в тиски или применив плоскогубцы, согните проволоку под углом в 90°. Четвертый загиб нужно делать в обратную сторону, чтобы квадрат не заходил на первый. Так мы получим два ромба.
3. Свободные концы не должны соприкасаться с другим внутренним углом.
4. Крайние концы проволоки тщательно зачистите наждачной бумагой или напильником.
5. С помощью кислоты и припоя спаяйте концы. Можно предварительно примотать концы проволокой, чтобы проще сделать спаивание.
6. Зачистите антенный провод примерно на 20 мм. Снимите верхнюю оболочку на эту длину. А внутреннюю изоляцию удалите примерно на 5 мм.
7. К одному углу припаяйте экранирующий слой кабеля. К другому пайкой прикрепите медный сердечник кабеля.
8. Закрепить кабель можно к одной или двум сторонам устройства Харченко. Используйте изоленту или другой клейкий материал. Но лучше прижать кабель пластиковыми стяжками. Изолента под действием влаги со временем начнет отклеиваться.
9. Последний этап заключается в защите центральной точки антенны. Залейте центр эпоксидкой или термоклеем. Обязательно контролируйте, чтобы внутренние углы не замыкались.

Осталось только надеть антенный штекер на кабель и попробовать настроить цифровое телевидение на Т2-приставке или телевизоре.

Как подключить штекер

1. Ножом удалите 1 см внешней изоляции.
2. Разрыхлите оплетку и загните экран назад.
3. На 7-8 мм удалите изоляцию, которая покрывает жилу.
4. Начните руками накручивать F-разъем. Вкручивать нужно до момента, пока экран полностью не окажется под разъемом. Сердечник должен немного выступить из отверстия разъема наружу. Если выглядывает сильно, укоротите жилу кусачками или ножницами. Если вкручивание идет туго, зажмите разъем в плоскогубцы.
5. Вкрутите переходник в резьбу разъема. Можно подключать антенну к телевизору.

Если телевизор вешается на обычный фиксированный кронштейн, то расстояние между корпусом и стеной будет минимально. Практически всегда это затрудняет вставку штекера в гнездо ТВ. Поэтому лучше использовать угловой (V-образный) антенный переходник, а не прямой.

Подключение и настройка антенны

1. Установите «двойной квадрат» снаружи или внутри комнаты.
   

   Внутреннее расположение допускается только в случае прямой видимости сигнала и отсутствии сильных преград до вышки.

   Используйте инструкцию по правильной установке антенны, чтобы направить конструкцию максимально точно на вещатель сигнала DVB-T

2. Протяните кабель до телевизора и вставьте штекер в антенный вход устройства.
3. Попробуйте выполнить автопоиск каналов.

Если антенна для приема каналов цифрового ТВ сделана правильно, то поиск найдет минимум 10 каналов. Если сигнал поступает по просторной местности и доходит на высоком уровне, то телевизор найдет два десятки телепрограмм.

Как сделать рефлектор

Рефлектор – это металлическая поверхность, которая нужна для отражения сигнала. Если его не изготовить, то сигнал будет проходить мимо антенны и поглощаться стеной. Рефлектор же будет отражать радиосигнал обратно на проводник антенны. Это позволяет усилить сигнал.

Делается только из токопроводящего материала. В качестве материала можно взять:

• лист цельного металла;
• стеклотекстолит, который используется для изготовления печатных плат (покрыт слоем медной фольги);
• металлическая решетка наподобие клетки для попугаев или грызунов;
• можно соорудить самостоятельно из доски, наклеив на одну сторону обычную фольгу.

Площадь рефлектора должна быть примерно на 20-30: больше, чем размеры биквадрата Харченко. Следовательно, стороны «отражателя» должны выступать.

Интересным решением выступает вырезанный кусок из корпуса системного блока компьютера.

Фиксировать «восьмерку» на рефлектор нужно через изоляционный материал. Замыкание не допускается. Можно крепить через кусок ПВХ-трубы, оболочку маркера или другой не проводящий электричество материал.

Расстояние от рефлектора до ромба Харченко должно быть меньше в 7 раз, чем длина стороны. Если взять приведенный ранее расчет, то расстояние будет 15/7=2,1 см.

Подключение усилителя

С подключением внешнего усилителя проблем не возникнет. Это устройство, которое врезается в кабель посредством вкручивания в два F-разъема на концах соединительных кабелей. Монтируется только внутри помещение как можно ближе к антенне. Поэтому подключать следует сразу, как только кабель заведен в квартиру.

Что касается встроенного усилителя (платы), то она подключается прямо к выходам антенны, т. е. к внутренним концам. Есть небольшие сложности, так как на плате есть контакты, которые нельзя замыкать. Поэтому на используемую в подключении сторону платы нужно подложить, например, кусок тонкой резины. Материал предотвратить замыкание контактов проводников эфирного приемника.

Сам кабель припаивается к выходам платы. Или монтируется зажимным креплением, если такое присутствует на плате. Кстати, это лучший вариант, проще в осуществлении и надежнее. Кабель зачищается по стандартной схеме. А после монтажа лишние части обрезаются во избежание замыкания с другими контактами.

Как с усилителем, так и без, центральный участок можно защитить коробочкой из пластика. Плата требует обязательной защиты.

Усилитель нуждается в питании. Напряжение может подаваться двумя способами:

• приставкой, тогда питание включается в настройках ресивера;
• внешним блоком питания, если приставка не используется. Телевизор сам не может пустить питание, поэтому подключается питающий антенну блок.

Чтобы включить подачу на приставке, нужно зайти в меню поиска и переключить соответствующую опцию во включенное состояние.

А вот блок питания следует подключить к стороне кабеля, который вставляется в телевизионное гнездо (или приставки).

От блока выходит провод, на конце которого есть сепаратор. Нужно раскрутить устройство, зачистить кабель, вставить в зажим и закрутить болты.

Далее штекер сепаратора вставляется во вход для антенны, блок включается в розетку. После, можно настраивать и смотреть цифровые телеканалы.

Харченко для 3G и 4G связи

Мобильные интернет-модемы имеют маленькую встроенную антенну, которая не обладает большой мощностью. Прием интернет-сигнала можно усилить, если подключить внешнюю антенну. А биквадрат как раз можно изготовить для улучшения приема 3G или 4G.

Делается так же, только по другим размерам. Следовательно, нужно узнать частоту вещания мобильных операторов. Значения у каждого оператора немного отличается. Но общие пределы у всех одинаковые.

Крайние частоты – 1,9-2.1 ГГц. Если подставить величины в формулу, длина волны будет 14-16 см. А сторона антенны равна 3,5 и 4 см.

Отражающий элемент делается аналогично, но отдаляется от антенны на 21 мм. Подключается мобильная антенна к модему обычным штекером под наушники – mini Jack 3,5 мм.

Не все модемы имеют разъем для дополнительной антенны. В этом случае требуется разборка модема и подключение ан-ны Харченко.

Усиление для GSM связи

Улучшать прием в условиях городского проживания нет необходимости. Сигнал передается хороший, застройка вышками плотная. А вот в отдаленной загородной местности сигнал может быть плохого качества. Там и требуется усиление.

Сотовая связь передается ультракороткими волнами на частотах 900 и 1800 МГц. Чем выше значение, тем дальше можно передать сигнал. Следовательно, за городом требуется расчет по частоте 1800 МГц.

Используя расчетную формулу, волна получается 300/1800=166 мм, а сторона выходит 41,5 мм.

Современные девайсы не рассчитаны для работы с внешней антенной. Соединить устройства получится только изнутри, предварительно разобрав телефон. Поэтому для этой цели рекомендуется использовать старый сотовый.