Satz

Eine weitere Wendelantenne für terrestrisches Digitalfernsehen. Selbstgemachte Antennen: Straße, Zuhause. Machen Sie Ihre eigene Antenne

Dieser Antennentyp eignet sich gut für den Fernempfang digitaler terrestrischer Fernsehsignale. Das Produkt besticht durch seine Einfachheit; es besteht nur aus zwei Hauptteilen: einem Reflektor aus einer Schneeschaufel und einer Spirale aus einer Spule Stromdraht. Keine einzige Lötstelle, alles ist verschraubt und verdreht. Es gibt keine komplexen Matching-Elemente. Allerdings erreicht die Verstärkung des Designs mehr als 10 dB, was den Einsatz in manchen Fällen ohne Verstärker ermöglicht. Mit dieser Antenne ohne Verstärker habe ich außerhalb der Stadt ein digitales Fernsehsignal empfangen.

Ich möchte Sie daran erinnern, dass jede Dezimeterantenne für einen digitalen Rundfunkkanal geeignet ist, der Unterschied liegt nur im Empfangsbereich. Aber nicht jede Antenne bietet maximalen Gewinn und exakte Anpassung an die gewünschte Frequenz. Unabhängig davon, wie komplex eine Antenne ist, weist sie im gesamten Empfangsfrequenzbereich Einbrüche und Verstärkungsspitzen auf.

Es waren die Spiralantennen, die den Flug des ersten Kosmonauten Juri Gagarin überwachten. Als die ersten sowjetischen Mondrover, die die Spiralen ausrichteten, die Mondoberfläche pflügten, träumte ich davon, dieselbe Weltraumantenne zu bauen.

Foto 2.

Es gibt nichts Schlimmeres als unerledigte Geschäfte. Als Basis wähle ich die einfachste aller Arten von Wendelantennen. Es ist eingängig, spiralförmig, zylindrisch (manchmal konisch), regelmäßig, also mit konstanter Windungssteigung oder gleichem Windungsabstand. Somit verrät bereits der Name der Antenne ihr Design. Dies ist genau das Design, das zuerst von Kraus J.D. vorgeschlagen wurde.

„Helixstrahlantenne“. – „Elektronik“, 1947. V 20, N 4. R. 109.

Ich empfehle das beste Nachschlagewerk für Funkamateure „Antennen“, Ausgabe 11, Band 2. Autor Karl Rothhammel. Das Buch enthält viel praktisches Material für fast alle Antennentypen. Eigenschaften, Parameter, praktische Berechnungen, Empfehlungen.

Aus dieser Veröffentlichung stelle ich die Eigenschaften einer Spiralantenne vor.

Reis. 1.

Sie müssen herausfinden, welche Frequenz der digitale Rundfunk in Ihrer Region hat, und den Wert dieser Frequenz in Meter umrechnen. Wellenlänge in Metern = 300/F (Frequenz in MHz).

Für die Moskauer Sendefrequenzen zweier digitaler Pakete habe ich die Durchschnittsfrequenz von 522 MHz gewählt, was einer Lambda-Wellenlänge von 57 cm entspricht. In diesem Fall beträgt der Durchmesser der Windung D = 17,7 cm, der Abstand zwischen den Windungen beträgt 13,7 cm, der Abstand vom Bildschirm zur Wende beträgt 7,4 cm und die Bildschirmbreite sollte 35 cm betragen.

Als Schirm (Reflektor) brauchte ich eine falsche Schneeschaufel aus schön glänzendem Edelstahl, die sich ständig unter der Last des Schnees durchbiegt. Die Praxis zeigt, dass der Reflektor nicht rund sein muss und es keinen Sinn macht, die Seite eines Quadrats mehr als zwei Durchmesser der Spiralwindung zu machen. Ich habe die Spirale aus einem Netzwerkstromkabel mit einem Durchmesser von etwa 2 mm hergestellt. Verwenden Sie einen seiner Kerne, ohne die Isolierung zu entfernen, da er für Funkwellen transparent ist und Kupferdraht unter dem Einfluss der äußeren Umgebung nicht oxidiert. In der Praxis stellte sich heraus, dass die Drahtstärke fast fünfmal geringer war als die theoretische, weshalb sich die Reichweite der Antenne als gering herausstellte. Im UHF-Bereich wird die Antenne nur wenige analoge Fernsehsender gut empfangen, zwei frequenzmäßig benachbarte Digitalpakete passen jedoch gut in ihr Verstärkungsband. Sie benötigen außerdem ein 75-Ohm-Koaxialkabel mit Stecker. Ich empfehle nicht, sich zu sehr auf die Länge des Kabels einzulassen, insbesondere wenn die Antenne keinen Verstärker hat, da in jedem Meter 0,5 bis 1 dB Gewinn verloren gehen und ein langes Kabel ein Anpassungsgerät erfordert. In meinem Entwurf habe ich 3 Meter Kabel verwendet.

Reis. 2.

Sie müssen lediglich die Spirale aufwickeln, das Kabel mit dem Spiralleiter verbinden und alles am Schaufelblatt befestigen. Da ich jedoch keinen dielektrischen Zylinder mit dem erforderlichen Durchmesser hatte, um den Spiraldraht zu befestigen, habe ich als Rahmen Latten und eine trockene Sperrholzplatte verwendet und die Abmessungen der Antenne aus der Skizze darauf übertragen. Es wäre cooler, wenn anstelle von Latten und Sperrholz Schaufelstiele verwendet würden, aber ich habe nur das Layout zusammengebaut und es war für mich praktisch, alles auf Sperrholz zu machen. Als man begann, die Hülle mit Draht zu umhüllen, sah das selbstgemachte Produkt aus wie ein Flugzeugrumpf. Von außen sah es weniger harmlos aus, wenn ich anfing, die Spulen aus dem Kupferrohr zu biegen, wie ich es vorher wollte. Wie ich bereits sagte, ist es praktisch, eine solche Antenne unter dem First eines Hauses mit einem Dach aus weichem Dach, Andulin oder Schiefer zu verstecken, das für Funkwellen transparent ist.

Foto 3. Testen des Antennenlayouts.

Um die Antenne zu testen, nutzte ich den Dachraum, wo ich das selbstgemachte Produkt mithilfe einer Leiter näher an die Decke hob. An dieser Stelle arbeiteten bisher eine Phased Loop mit einem 35-dB-Verstärker und eine schwer zu findende Zimmerantenne mit einem 30-dB-Verstärker. Testplatz auch. Gebiet Wladimir, 90 km östlich von Ostankino. Jetzt funktioniert hier eine Spiralantenne ohne Verstärker. Sie „sieht“ das Fernsehzentrum durch: Schindeln, Pergamin, 10 cm Basaltwolle, Schalungsbretter, OSB-Sperrholz, Unterlagsteppich, weiche Dachschuppen und ein paar Nägel unterschiedlicher Länge. Es bleibt nur noch, es noch höher zu befestigen, unter dem First des Hauses oder zerlegen Sie es, weil es nur Grundriss ist.

Foto 5. Größe und Neigung der vorherigen
Die Antennendesigns sind nahezu identisch.

Um die Parameter der Antenne zu verbessern, würde es nicht schaden, ein Anpassungsgerät zu verwenden – einen Transformator, der einen Übergang von einem Antennenwiderstand von 180 Ohm zu einem Koaxialkabel mit einem Widerstand von 75 Ohm ermöglicht. Dabei handelt es sich um eine Platte aus dünnem Kupfer in Form eines Dreiecks, das sich zum Bildschirm hin ausdehnt. Den Montageort der Platte und ihre Abmessungen habe ich experimentell mit zwei Wäscheklammern aus Kunststoff ausgewählt. Zu Hause kann dies ganz einfach mit einem Fernseher erfolgen, indem die Antenne auf eine niedrigere Ebene abgesenkt wird, bei der das Bild „verschneit“ wird. Es ist notwendig, die Platte zu bewegen, indem man sie dreht, und durch Reduzieren des Geräuschpegels im Audiokanal beim Empfang eines analogen Signals, dessen Frequenz dem digitalen Paket nahe kommt, nach Gehör seinen Standort zu bestimmen. Dann löten.

Trotz der Absurdität ihrer Form hat diese Antenne einen Vorteil. Es verfügt über keinen Verstärker, der nach Blitzeinschlägen oft abstürzt. In der Praxis fielen während eines Gewitters zweimal Verstärker an Außenantennen aus, die 30 Meter von einem vom Blitz getroffenen Strommast entfernt standen. Für die Antenne, die sich unter dem Dach des Hauses, sechs Meter vom Entladungsmast entfernt, befindet, wurden keine Fälle von Verstärkerausfällen registriert.

Die Stromversorgung des Verstärkers selbst kann ausfallen, da dieser normalerweise immer mit Strom versorgt wird und über begrenzte Ressourcen verfügt.

Ein weiterer Vorteil ist, dass die Reichweite dieser Antenne mit Verstärker größer ist. Prüfen Sie selbst, wie viel länger.

Zusatz. Änderung des Antennendesigns.

In diesem Jahr (2015) habe ich beschlossen, das selbstgemachte Design einer Spiralantenne zu verbessern und anstelle eines Drahtes ein Metall-Kunststoff-Rohr (Metall-Kunststoff) mit einem Durchmesser von 16 mm zu verwenden. Zuvor montierte Antennen haben bereits einen ähnlichen Vorgang durchlaufen und sind merklich in Schwung gekommen. Auch die Spiralantenne hat eine Verbesserung erfahren, aber täuschen Sie sich nicht: Der Anstieg des Signalpegels betrug nur 10 Prozent und die Signalqualität blieb auf dem gleichen 100-Prozent-Niveau.

Foto 7. Alte Antenne.

Foto 8. Designänderungen.

Ich wollte schon lange eine Antenne aus einem Rohr als Material herstellen. Die Ähnlichkeit mit einer Mondscheindestille wurde durch die hohen Kosten zunichte gemacht. Aber das Material wurde gefunden und bereits an einfachen Antennen getestet. Dieses leicht zu biegende, allseitig mit Kunststoff ummantelte Rohr aus hochwertigem Aluminium wird auf allen Baumärkten zur Verlegung von Wasserleitungen verkauft.

Foto 10. Neues Design.

Foto 9. Bank - Dorn.

Wirtschaftlich

Antennenberechnung.

Diese komplexe Berechnung musste ich durchführen, als ich in den Laden „Alles für zu Hause“ am Rande der Region Moskau ging und Metallplastik zum Preis von 45 Rubel sah. Wellenlänge, Sendefrequenzen, Kreislänge, Anzahl der Windungen, Antennengewinn….

Ich platzte an der Kasse mit 4 Metern heraus und fasste den wirtschaftlichen Teil des Projekts zusammen. Die Kosten für die Antenne sollten den Mindestverbrauchsteuerpreis einer Flasche Wodka nicht überschreiten.

Antennenberechnung.

Aus rein wirtschaftlichen Gründen waren es 6,5 Windungen, eine halbe Windung weniger als beim vorherigen selbstgebauten Draht. Ich habe auch einen Abstand zwischen den Windungen von einem Viertel der Wellenlänge angenommen. Auf ähnliche Weise habe ich die Länge einer Windung berechnet, aber aus praktischen Gründen, da ich bereits Erfahrung mit der Herstellung einfacher Rahmenantennen hatte, habe ich die Abhängigkeit des Metallkunststoffs von der Frequenz korrigiert und die Länge der Windung um 1,5 cm reduziert. Ich habe auch den Durchmesser des Dorns berechnet, indem ich die angepasste Länge der Windung durch 3,14 dividiert habe. Unter Berücksichtigung der Rohrdicke war der Durchmesser des Dorns um 8 mm kleiner.

Einstellung.

Es bestand darin, das SWR (Stehwellenverhältnis) mit einem selbstgebauten SWR-Messgerät zu messen. Zuerst habe ich ein altes selbstgebautes Modell gemessen. Seltsamerweise behauptete das Gerät eine hervorragende Übereinstimmung mit einer 50-Ohm-Last (SWR = 1,5). Bei der modifizierten Antenne stimmte jedoch auch bei der Stromversorgung vom Rand der Leinwand alles überein. Aber später nutzte ich konstruktiv das Kabel in der Mitte und das SWR sank auf 2. Ein einfaches selbstgebautes SWR-Messgerät in Kombination mit einem selbstgebauten Generator, der auf digitale Rundfunkfrequenzen abgestimmt war, erwies sich als sehr nützlich. Mit seiner Hilfe konnte ich nicht nur das SWR der Antenne bestimmen, sondern auch ihre Leistung überprüfen, indem jede Umdrehung auf die Annäherung eines Topfdeckels durch Schwenken der Mikroamperemeternadel reagierte.

Ergebnisse.

Durch die Designänderung konnte der Gewinn um 10 Prozent gesteigert werden, und das, obwohl die Antenne eine halbe Windung weniger hatte. Im Allgemeinen empfängt es Programme im UHF-Bereich, die im analogen Modus arbeiten, nicht schlechter als eine „Wellenkanal“-Antenne (Uda-Yagi), die 12 Direktoren und einen Verstärker mit einer angegebenen Verstärkung von mindestens 26 dB umfasst. Beide Antennen befinden sich unter den gleichen Bedingungen auf gleicher Höhe über dem Boden. Der einzige Unterschied besteht darin, dass der Betrieb einer gekauften Antenne beim Empfang eines drahtlosen digitalen Signals vom Wetter und der Tageszeit abhängt, wodurch die Verschlechterung des Durchgangs von Radiowellen mit einem charakteristischen Quacksalbergeräusch und dem Einfrieren des Fernsehens simuliert wird Bilder oder sogar ein völliges Fehlen von Bildern. Der Radioempfang mit einer selbstgebauten Antenne ist immer konstant.

Aber insgesamt war ich mit diesem Design unzufrieden, da ich allein aufgrund der Abmessungen und des ausgegebenen Geldes etwas mehr erwartet hatte. Vergleich dieser Helixantenne mit dem vorherigen Design selbstgebaute Antenne zum Empfang von terrestrischem Digitalfernsehen, Da es nur aus zwei Phasenringen mit identischem Durchmesser und demselben Material besteht, konnte ich beim Vergleich der Empfangspegel keinen signifikanten Gewinn feststellen.

Zwei phasengesteuerte Ringe und sechs zu einer Spirale verdrehte Ringe ergeben einen theoretischen Gewinn von 6 dB und 10 dB. Zwei Ringe im Freien und 6,5 Ringe unter dem Dach, auf gleicher Höhe über dem Boden und mit praktisch dem gleichen prozentualen Gewinn. Vielleicht hat das Dach den Unterschied von 4 dB absorbiert, oder ist es wirklich schwierig, diesen Unterschied zu bemerken? Setzen Sie diese Spule gleichzeitig nicht der Straße aus, da dies das Thema für unnötige Gespräche öffnet.

Habe ich den Mut verloren? Nein! Amateurfunk macht Freude. Fangen Sie mit dem Amateurfunk an, das ist interessant. Vielleicht sind Ihre Ergebnisse besser.

Höchstwahrscheinlich werde ich zu dieser Spiralantenne zurückkehren, da sie nicht einschlief, als die „Wellenkanal“-Antenne keine Luft mehr empfing.

Der Kauf einer guten Antenne für Ihre Datscha ist nicht immer ratsam. Vor allem, wenn sie ab und zu Besuch bekommt. Der Punkt sind nicht so sehr die Kosten, sondern die Tatsache, dass es nach einer Weile möglicherweise nicht mehr vorhanden ist. Daher ziehen es viele Menschen vor, eine Antenne für ihre Datscha selbst herzustellen. Die Kosten sind minimal, die Qualität ist gut. Und der wichtigste Punkt ist, dass eine TV-Antenne in einer halben oder einer Stunde mit eigenen Händen hergestellt und dann bei Bedarf problemlos wiederholt werden kann...

Digitales Fernsehen im DVB-T2-Format wird im UHF-Bereich übertragen, entweder ist ein digitales Signal vorhanden oder nicht. Wenn das Signal empfangen wird, ist die Bildqualität gut. Deswegen. Für den Empfang von digitalem Fernsehen ist jede Dezimeterantenne geeignet. Viele Funkamateure kennen die TV-Antenne, die „Zickzack“ oder „Acht“ genannt wird. Diese DIY-TV-Antenne kann buchstäblich in wenigen Minuten zusammengebaut werden.

Um Störungen zu reduzieren, wird hinter der Antenne ein Reflektor angebracht. Der Abstand zwischen Antenne und Reflektor wird experimentell gewählt – entsprechend der „Reinheit“ des Bildes
Man kann Folie auf das Glas kleben und erhält so ein gutes Signal...
Kupferrohre oder -drähte sind die beste Option; sie lassen sich gut biegen und leicht biegen.

Die Herstellung ist sehr einfach; das Material ist jedes leitfähige Metall: Rohr, Stab, Draht, Streifen, Ecke. Trotz seiner Einfachheit akzeptiert sie es gut. Es sieht aus wie zwei miteinander verbundene Quadrate (Rhombus). Im Original befindet sich hinter dem Quadrat ein Reflektor für einen zuverlässigeren Signalempfang. Für analoge Signale wird es jedoch eher benötigt. Um digitales Fernsehen zu empfangen, können Sie darauf verzichten oder es nachträglich installieren, wenn der Empfang zu schwach ist.

Material

Für diese selbstgebaute TV-Antenne ist Kupfer- oder Aluminiumdraht mit einem Durchmesser von 2-5 mm optimal. In diesem Fall kann alles buchstäblich in einer Stunde erledigt werden. Sie können auch ein Rohr, eine Ecke, einen Streifen aus Kupfer oder Aluminium verwenden, benötigen jedoch eine Vorrichtung, um die Rahmen in die gewünschte Form zu biegen. Der Draht kann mit einem Hammer gebogen und in einem Schraubstock befestigt werden.

Sie benötigen außerdem ein Koaxial-Antennenkabel der erforderlichen Länge, einen zum Anschluss Ihres Fernsehers passenden Stecker und eine Art Halterung für die Antenne selbst. Das Kabel kann mit einem Widerstand von 75 Ohm und 50 Ohm genommen werden (die zweite Option ist schlechter). Wenn Sie eine TV-Antenne mit Ihren eigenen Händen für die Installation im Freien herstellen, achten Sie auf die Qualität der Isolierung.

Die Montage hängt davon ab, wo Sie Ihre selbstgebaute Antenne für digitales Fernsehen aufhängen möchten. In den oberen Etagen können Sie versuchen, es als Wohndekoration zu verwenden und an Vorhängen aufzuhängen. Dann brauchen Sie große Stifte. Auf der Datscha oder wenn Sie eine selbstgebaute Fernsehantenne auf das Dach bringen, müssen Sie diese an einer Stange befestigen. Suchen Sie für diesen Fall nach geeigneten Befestigungsmitteln. Zum Arbeiten benötigen Sie außerdem einen Lötkolben, Schleifpapier bzw. eine Feile und eine Nadelfeile.

Sie benötigen eine Berechnung?

Um ein digitales Signal zu empfangen, muss die Wellenlänge nicht gezählt werden. Es empfiehlt sich lediglich, die Antenne breitbandiger auszulegen, um möglichst viele Signale zu empfangen. Dazu wurden einige Änderungen am ursprünglichen Design (oben abgebildet) vorgenommen (weiter unten im Text).

Wenn Sie möchten, können Sie eine Berechnung durchführen. Dazu müssen Sie herausfinden, auf welcher Wellenlänge das Signal ausgestrahlt wird, durch 4 dividieren und die erforderliche Seite des Quadrats erhalten. Um den erforderlichen Abstand zwischen den beiden Teilen der Antenne zu erhalten, machen Sie die Außenseiten der Rauten etwas länger und die Innenseiten kürzer.

Zeichnung einer Achterantenne zum Empfang von digitalem Fernsehen

Die Länge der „inneren“ Seite des Rechtecks (B2) beträgt 13 cm,
„außen“ (B1) – 14 cm.

Durch den Längenunterschied entsteht ein Abstand zwischen den Quadraten (sie sollten nicht verbunden werden). Die beiden äußersten Abschnitte werden um 1 cm verlängert, damit Sie die Schlaufe falten können, an der das Koaxialantennenkabel angelötet wird.

Einen Rahmen herstellen

Wenn Sie alle Längen zusammenzählen, erhalten Sie 112 cm. Schneiden Sie den Draht oder ein anderes Material ab, nehmen Sie eine Zange und ein Lineal und beginnen Sie mit dem Biegen. Die Winkel sollten etwa 90° betragen. Bei der Länge der Seiten kann man einen kleinen Fehler machen – das ist nicht fatal. Es stellt sich so heraus:

Der erste Abschnitt beträgt 13 cm + 1 cm pro Schlaufe. Die Schlaufe lässt sich sofort biegen.
Zwei Abschnitte von jeweils 14 cm.
Zwei jeweils 13 cm, jedoch mit einer Drehung in die entgegengesetzte Richtung – das ist der Wendepunkt zum zweiten Quadrat.
Wieder zwei je 14 cm.
Die letzte ist 13 cm + 1 cm pro Schlaufe.

Der Antennenrahmen selbst ist fertig. Wenn alles richtig gemacht wurde, beträgt der Abstand zwischen den beiden Hälften in der Mitte 1,5-2 cm. Es kann zu kleinen Abweichungen kommen. Als nächstes reinigen wir die Schlaufen und die Biegestelle bis zum blanken Metall (behandeln Sie es mit feinkörnigem Schleifpapier) und verzinnen. Verbinden Sie die beiden Schlaufen und quetschen Sie sie mit einer Zange, um sie festzuhalten.

Kabelvorbereitung

Wir nehmen das Antennenkabel und reinigen es sorgfältig. Wie das geht, zeigt das Schritt-für-Schritt-Foto. Sie müssen das Kabel auf beiden Seiten abisolieren. Eine Kante wird an der Antenne befestigt. Hier abisolieren wir es so, dass der Draht 2 cm übersteht. Sollte es mehr ausfallen, kann der Überstand (später) abgeschnitten werden. Drehen Sie den Schirm (Folie) und flechten Sie ihn zu einem Bündel. Es stellte sich heraus, dass es zwei Dirigenten waren. Einer ist der zentrale Monocore des Kabels, der zweite ist aus vielen geflochtenen Drähten verdrillt. Beides wird benötigt und muss verzinnt werden.

Wir löten den Stecker an die zweite Kante. Hier reicht eine Länge von ca. 1 cm aus. Formen Sie außerdem zwei Leiter und verzinnen Sie diese.

Wischen Sie den Stecker an den Stellen, an denen wir löten, mit Alkohol oder Lösungsmittel ab und reinigen Sie ihn mit Schmirgel (Sie können eine Nadelfeile verwenden). Setzen Sie den Kunststoffteil des Steckers auf das Kabel, nun können Sie mit dem Löten beginnen. Wir löten einen Monocore an den zentralen Ausgang des Steckers und einen Multicore-Twist an den Seitenausgang. Als letztes muss der Griff um die Isolierung gecrimpt werden.

Dann können Sie einfach die Kunststoffspitze aufschrauben und mit Kleber oder nicht leitendem Dichtmittel füllen (das ist wichtig). Während der Kleber/Dichtstoff noch nicht ausgehärtet ist, montieren Sie schnell den Stopfen (Schrauben Sie das Kunststoffteil auf) und entfernen Sie die überschüssige Masse. Der Stecker wird also fast ewig halten.

DIY DVB-T2 TV-Antenne: Montage

Jetzt müssen nur noch das Kabel und der Rahmen verbunden werden. Da wir nicht an einen bestimmten Kanal gebunden waren, werden wir das Kabel bis zum mittleren Punkt anlöten. Dadurch wird die Breitbandigkeit der Antenne erhöht – es werden mehr Kanäle empfangen. Deshalb löten wir das zweite abgeschnittene Ende des Kabels an die beiden Seiten in der Mitte (die abisolierten und verzinnten). Ein weiterer Unterschied zur „Originalversion“ besteht darin, dass das Kabel nicht um den Rahmen herumgeführt und unten verlötet werden muss. Dadurch wird auch der Empfangsbereich erweitert.

Die montierte Antenne kann überprüft werden. Wenn der Empfang normal ist, können Sie die Montage abschließen – füllen Sie die Lötstellen mit Dichtmittel. Wenn der Empfang schlecht ist, versuchen Sie zunächst, einen Ort zu finden, an dem Sie besser angeln können. Wenn sich keine positiven Veränderungen ergeben, können Sie versuchen, das Kabel auszutauschen. Um das Experiment zu vereinfachen, können Sie normale Telefonnudeln verwenden. Es kostet einen Cent. Stecker und Rahmen daran anlöten. Versuchen Sie es mit ihr. Wenn es besser fängt, ist es ein schlechtes Kabel. Prinzipiell kann man an „Nudeln“ arbeiten, allerdings nicht lange – sie werden schnell unbrauchbar. Besser ist es natürlich, ein normales Antennenkabel zu verlegen.

Um die Verbindung von Kabel und Antennenrahmen vor Witterungseinflüssen zu schützen, können die Lötstellen mit gewöhnlichem Isolierband umwickelt werden. Diese Methode ist jedoch unzuverlässig. Wenn Sie sich erinnern, können Sie vor dem Löten mehrere Schrumpfschläuche aufsetzen, um sie zu isolieren. Am sichersten ist es jedoch, alles mit Leim oder Dichtmittel zu füllen (sie sollten keinen Strom leiten). Als „Koffer“ können Sie Deckel für 5-6-Liter-Wasserflaschen, normale Plastikdeckel für Gläser usw. verwenden. Wir machen an den richtigen Stellen Vertiefungen – damit der Rahmen darin „sitzt“, vergessen Sie nicht den Kabelausgang. Füllen Sie es mit einer Dichtmasse und warten Sie, bis es aushärtet. Fertig ist Ihre DIY-TV-Antenne für den Empfang von digitalem Fernsehen.

Selbstgebaute Doppel- und Dreifach-Quadratantenne

Dies ist eine Schmalbandantenne, die verwendet wird, wenn Sie ein schwaches Signal empfangen müssen. Es kann sogar hilfreich sein, wenn ein schwächeres Signal durch ein stärkeres „verstopft“ wird. Der einzige Nachteil besteht darin, dass eine genaue Orientierung zur Quelle erforderlich ist. Das gleiche Design kann für den Empfang von digitalem Fernsehen verwendet werden.

Sie können auch fünf Frames erstellen – für einen sichereren Empfang
Vom Streichen oder Lackieren ist abzuraten – der Empfang verschlechtert sich. Dies ist nur in unmittelbarer Nähe zum Sender möglich

Der Vorteil dieser Bauweise besteht darin, dass der Empfang auch in größerer Entfernung vom Repeater zuverlässig ist. Sie müssen lediglich die Sendefrequenz gezielt ermitteln, die Abmessungen der Rahmen und das passende Gerät einhalten.

Konstruktion und Materialien

Es besteht aus Rohren oder Draht:

1–5 TV-Kanäle MV-Bereich – Rohre (Kupfer, Messing, Aluminium) mit einem Durchmesser von 10–20 mm;
6–12 TV-Kanäle MV-Bereich – Rohre (Kupfer, Messing, Aluminium) 8–15 mm;
UHF-Bereich - Kupfer- oder Messingdraht mit einem Durchmesser von 3-6 mm.

Die doppelte quadratische Antenne besteht aus zwei Rahmen, die durch zwei Pfeile verbunden sind – oben und unten. Der kleinere Rahmen ist ein Vibrator, der größere ein Reflektor. Eine aus drei Rahmen bestehende Antenne ergibt einen höheren Gewinn. Das dritte, kleinste Quadrat wird Direktor genannt.

Der obere Ausleger verbindet die Rahmenmitte und kann aus Metall bestehen. Der untere besteht aus Isoliermaterial (Textolith, Gettinax, Holzbrett). Die Rahmen müssen so montiert werden, dass ihre Mittelpunkte (die Schnittpunkte der Diagonalen) auf derselben Geraden liegen. Und diese gerade Linie sollte auf den Sender gerichtet sein.

Der aktive Rahmen – der Vibrator – hat einen offenen Stromkreis. Seine Enden sind mit einer Textolithplatte von 30*60 mm verschraubt. Wenn die Rahmen aus einem Rohr bestehen, werden die Kanten abgeflacht, Löcher in sie gebohrt und der untere Pfeil durch sie befestigt.

Der Mast für diese Antenne muss aus Holz sein. Zumindest der obere Teil davon. Darüber hinaus sollte das Holzteil in einem Abstand von mindestens 1,5 Metern von der Ebene der Antennenrahmen beginnen.

Maße

Alle Maße für die Herstellung dieser TV-Antenne mit eigenen Händen sind in den Tabellen angegeben. Die erste Tabelle bezieht sich auf den Meterbereich, die zweite auf den Dezimeterbereich.

Bei Antennen mit drei Rahmen ist der Abstand zwischen den Enden des Vibratorrahmens (mittlerer Rahmen) größer – 50 mm. Andere Größen sind in den Tabellen angegeben.

Anschließen eines aktiven Rahmens (Vibrators) über ein kurzgeschlossenes Kabel

Da der Rahmen ein symmetrisches Gerät ist und an ein asymmetrisches Koaxialantennenkabel angeschlossen werden muss, ist ein Anpassungsgerät erforderlich. In diesem Fall wird üblicherweise eine ausgleichende Kurzschlussschleife verwendet. Es besteht aus Antennenkabelstücken. Das rechte Segment wird „Loop“ genannt, das linke wird „Feeder“ genannt. An der Verbindungsstelle zwischen Zuleitung und Kabel ist ein Kabel angebracht, das zum Fernseher führt. Die Länge der Segmente wird anhand der Wellenlänge des empfangenen Signals ausgewählt (siehe Tabelle).

Ein kurzes Stück Draht (Schlaufe) wird an einem Ende abgeschnitten, indem der Aluminiumschirm entfernt und das Geflecht zu einem engen Bündel gedreht wird. Sein Mittelleiter kann auf die Isolierung reduziert werden, da er keine Rolle spielt. Der Feeder ist ebenfalls geschnitten. Auch hier wird der Aluminiumschirm entfernt und das Geflecht zu einem Bündel verdrillt, der Mittelleiter bleibt jedoch bestehen.

Der weitere Zusammenbau läuft so ab:

Das Geflecht des Kabels und der Mittelleiter der Zuleitung sind am linken Ende des aktiven Rahmens (Vibrators) angelötet.
Das Zuleitungsgeflecht ist am rechten Ende des Vibrators angelötet.
Das untere Ende des Kabels (Geflecht) wird mit einer starren Metallbrücke mit dem Zuleitungsgeflecht verbunden (Sie können auch Draht verwenden, achten Sie jedoch darauf, dass ein guter Kontakt mit dem Geflecht besteht). Neben der elektrischen Verbindung wird auch der Abstand zwischen den Abschnitten des passenden Geräts festgelegt. Anstelle einer Metallbrücke können Sie das Geflecht des unteren Teils des Kabels zu einem Bündel verdrehen (die Isolierung in diesem Bereich entfernen, den Schirm entfernen, zu einem Bündel zusammenrollen). Um einen guten Kontakt zu gewährleisten, löten Sie die Bündel mit niedrigschmelzendem Lot zusammen.
Die Kabelstücke müssen parallel sein. Der Abstand zwischen ihnen beträgt etwa 50 mm (einige Abweichungen sind möglich). Um den Abstand zu fixieren, werden Klammern aus dielektrischem Material verwendet. Sie können beispielsweise auch ein passendes Gerät an einer Textolite-Platte anbringen.
Das Kabel zum Fernseher ist an der Unterseite der Zuleitung angelötet. Geflecht wird mit Geflecht verbunden, Mittelleiter mit Mittelleiter. Um die Anzahl der Anschlüsse zu reduzieren, können die Zuleitung und das Kabel zum Fernseher einzeln ausgeführt werden. Lediglich an der Stelle, an der der Abzweig enden soll, muss die Isolierung entfernt werden, damit die Brücke montiert werden kann.

Mit diesem passenden Gerät können Sie Rauschen, unscharfe Konturen und ein zweites unscharfes Bild beseitigen. Dies ist besonders nützlich bei großer Entfernung vom Sender, wenn das Signal durch Störungen beeinträchtigt ist.

Eine weitere Variante des Dreifachquadrats

Um keine kurzgeschlossene Schleife anzuschließen, ist der dreifache quadratische Antennenvibrator länglich ausgeführt. In diesem Fall können Sie das Kabel wie in der Abbildung gezeigt direkt am Rahmen anschließen. Lediglich die Höhe, in der der Antennendraht angelötet wird, wird jeweils individuell festgelegt. Nachdem die Antenne zusammengebaut ist, wird der „Test“ durchgeführt. Das Kabel wird an den Fernseher angeschlossen, der Mittelleiter und das Geflecht werden nach oben/unten verschoben, wodurch ein besseres Bild erzielt wird. An der Stelle, an der das Bild am klarsten ist, werden die Abzweigungen des Antennenkabels angelötet und die Lötstellen isoliert. Die Position kann beliebig sein – vom unteren Jumper bis zum Übergangspunkt zum Rahmen.

Manchmal erzielt eine Antenne nicht den gewünschten Effekt. Das Signal stellt sich als schwaches Bild heraus – schwarzweiß. In diesem Fall besteht die Standardlösung darin, einen Fernsehsignalverstärker zu installieren.

Die einfachste Antenne für eine Sommerresidenz besteht aus Metalldosen

Um diese Fernsehantenne herzustellen, benötigen Sie neben dem Kabel lediglich zwei Aluminium- oder Blechdosen und ein Stück Holzbrett oder Kunststoffrohr. Dosen müssen aus Metall sein. Sie können Aluminiumbier oder Blechbier nehmen. Die Hauptbedingung ist, dass die Wände glatt (nicht gerippt) sind.

Die Gläser werden gewaschen und getrocknet. Das Ende des Koaxialkabels wird abgeschnitten – durch Verdrehen der geflochtenen Litzen und Entfernen der Isolierung des zentralen Kerns werden zwei Leiter erhalten. Sie sind an Banken gebunden. Wenn man weiß wie, kann man es löten. Nein – nehmen Sie zwei kleine selbstschneidende Schrauben mit flachem Kopf (Sie können „Flöhe“ für Trockenbauwände verwenden), drehen Sie eine Schlaufe an den Enden der Leiter, fädeln Sie eine selbstschneidende Schraube mit einer darauf angebrachten Unterlegscheibe durch und schrauben Sie sie fest es in die Dose. Unmittelbar vorher müssen Sie das Metall der Dose reinigen, indem Sie die Ablagerungen mit feinkörnigem Schleifpapier entfernen.

Die Dosen werden an der Stange befestigt. Der Abstand zwischen ihnen wird individuell gewählt – entsprechend dem besten Bild. Sie sollten nicht auf ein Wunder hoffen - es wird ein oder zwei Kanäle in normaler Qualität geben, aber vielleicht auch nicht... Es hängt von der Position des Repeaters, der „Sauberkeit“ des Korridors und der korrekten Ausrichtung der Antenne ab. .. Aber als Ausweg im Notfall ist dies eine hervorragende Option.

Eine einfache WLAN-Antenne aus einer Metalldose

Eine Antenne zum Empfang eines WLAN-Signals kann auch mit improvisierten Mitteln hergestellt werden – aus einer Blechdose. Diese DIY-TV-Antenne kann in einer halben Stunde zusammengebaut werden. Dies ist der Fall, wenn Sie alles langsam machen. Das Glas sollte aus Metall mit glatten Wänden bestehen. Hohe und schmale Einmachgläser eignen sich hervorragend. Wenn Sie eine selbstgebaute Antenne auf der Straße installieren, suchen Sie sich ein Glas mit Plastikdeckel (wie auf dem Foto). Das Kabel ist eine koaxiale Antenne mit einem Widerstand von 75 Ohm.

Zusätzlich zur Dose und dem Kabel benötigen Sie außerdem:

RF-N-Stecker;
ein Stück Kupfer- oder Messingdraht mit einem Durchmesser von 2 mm und einer Länge von 40 mm;
Kabel mit einer Buchse, die für eine WLAN-Karte oder einen WLAN-Adapter geeignet ist.

WLAN-Sender arbeiten mit einer Frequenz von 2,4 GHz und einer Wellenlänge von 124 mm. Daher ist es ratsam, ein Gefäß so zu wählen, dass seine Höhe mindestens 3/4 der Wellenlänge beträgt. In diesem Fall ist es besser, wenn er mehr als 93 mm beträgt. Der Durchmesser der Dose sollte möglichst nahe an der halben Wellenlänge liegen – 62 mm für einen gegebenen Kanal. Es kann zu Abweichungen kommen, aber je näher am Ideal, desto besser.

Abmessungen und Montage

Beim Zusammenbau wird ein Loch in das Glas gebohrt. Es muss genau an der gewünschten Stelle platziert werden. Dann wird das Signal mehrfach verstärkt. Dies hängt vom Durchmesser des ausgewählten Glases ab. Alle Parameter sind in der Tabelle aufgeführt. Sie messen den genauen Durchmesser Ihrer Dose, finden den richtigen Stich und haben alle richtigen Maße.

D - Durchmesser	Untere Dämpfungsgrenze	Obere Dämpfungsgrenze	LG	1/4 LG	3/4 Lg
73 mm	2407.236	3144.522	752.281	188.070	564.211
74 mm	2374.706	3102.028	534.688	133.672	401.016
75 mm	2343.043	3060.668	440.231	110.057	330.173
76 mm	2312.214	3020.396	384.708	96.177	288.531
77 mm	2282.185	2981.170	347.276	86.819	260.457
78 mm	2252.926	2942.950	319.958	79.989	239.968
79 mm	2224.408	2905.697	298.955	74.738	224.216
80 mm	2196.603	2869.376	282.204	070.551	211.653
81 mm	2169.485	2833.952	268.471	67.117	201.353
82 mm	2143.027	2799.391	256.972	64.243	192.729
83 mm	2117.208	2765.664	247.178	61.794	185.383
84 mm	2092.003	2732.739	238.719	59.679	179.039
85 mm	2067.391	2700.589	231.329	57.832	173.497
86 mm	2043.352	2669.187	224.810	56.202	168.607
87 mm	2019.865	2638.507	219.010	54.752	164.258
88 mm	1996.912	2608.524	213.813	53.453	160.360
89 mm	1974.475	2579.214	209.126	52.281	156.845
90 mm	1952.536	2550.556	204.876	51.219	153.657
91 mm	1931.080	2522.528	201.002	50.250	150.751
92 mm	1910.090	2495.110	197.456	49.364	148.092
93 mm	1889.551	2468.280	194.196	48.549	145.647
94 mm	1869.449	2442.022	191.188	47.797	143.391
95 mm	1849.771	2416.317	188.405	47.101	141.304
96 mm	1830.502	2391.147	185.821	46.455	139.365
97 mm	1811.631	2366.496	183.415	45.853	137.561
98 mm	1793.145	2342.348	181.169	45.292	135.877
99 mm	1775.033	2318.688	179.068	44.767	134.301

Das Verfahren ist wie folgt:

Sie können auf einen HF-Anschluss verzichten, aber damit ist alles viel einfacher: Es ist einfacher, den Sender vertikal nach oben zu positionieren und das Kabel zum Router oder zur WLAN-Karte anzuschließen.

Einführung

Helixantennen sind aus dem heutigen Stand der Funkkommunikationstechnik nicht mehr wegzudenken. Diese Art von Antennensystemen wird aufgrund ihrer charakteristischen Eigenschaften eingesetzt: breitbandige, elliptische Feldpolarisation bei kleinen Abmessungen und einfachem Design.

Spiralantennen werden sowohl unabhängig als auch als Elemente eines Antennenarrays verwendet und speisen beispielsweise eine Spiegelantenne, was den Vorteilen von Spiralantennen eine Richtwirkung verleiht.

Благодаря свойству эллиптической поляризации спиральные антенны нашли применение в техники космической связи, поскольку, в ряде случаев поляризация принимаемого сигнала может быть случайной, например, от объектов, положение которых в пространстве изменяется или может быть произвольным (эти объекты могут быть: самолёты, ракеты, спутники usw.)

Beim Radar ermöglichen Antennen mit rotierender Polarisation die Reduzierung von Störungen durch Reflexionen von Niederschlägen und von der Erdoberfläche, da die Richtung des elektrischen Feldstärkevektors umgekehrt wird.

Ein Feld mit rotierender Polarisation kann auch verwendet werden, wenn dieselbe Antenne zum Senden und Empfangen verwendet wird, um die Isolation zwischen den Kanälen zu erhöhen (in diesem Fall müssen das gesendete und das empfangene Feld die entgegengesetzte Drehrichtung haben).

Derzeit werden Wendelantennen häufig als Antennen für persönliche Kommunikationsgeräte verwendet. Ein erheblicher Anteil von Mobiltelefonen, Fernsprechgeräten und Mobilfunkstationen enthält in ihrer Konstruktion Wendelantennen, die im Modus senkrecht zur Strahlungsachse arbeiten.

Derzeit werde ich die Strahlungsmuster flacher spiralförmiger und zylindrischer SAs untersuchen, ihre Abhängigkeit von der Länge analysieren und Richtungsänderungen bei der Änderung von Antennenparametern verfolgen. Vergleichen Sie auch die Eigenschaften der SA untereinander und mit anderen Antennentypen.

Zu Beginn jedes Abschnitts wird eine bestimmte Art von Zertifizierungsstelle vergeben. Darüber hinaus werden die Ergebnisse der Computeranalyse für verschiedene Modi und Typen vorgestellt. Alle Berechnungen und Darstellungen werden im Programm MathCAD 2001i durchgeführt.

Es ist geplant, Programme zur einfachsten Berechnung der Eigenschaften einer Wendelantenne in Anwendungen einzubinden.

Ein Merkmal der SA-Theorie ist die Komplexität der Berechnung des Antennenfeldes.

Von den verschiedenen Designs von elliptischen Polarisationsbandantennen ist die von Kraus 1947 vorgeschlagene Spiralantenne und ihre verschiedenen Modifikationen die am weitesten verbreitete.

Um die aufgeführten Eigenschaften und Parameter des SA in einem weiten Frequenzbereich berechnen zu können, ist es notwendig, die Abhängigkeit der Phasengeschwindigkeiten von Stromwellen, die sich spiralförmig entlang des Drahtes ausbreiten, von der Geometrie und Frequenz der Spannung zu ermitteln spannend die Spirale.

Viele Arbeiten widmeten sich der Berechnung der Phasengeschwindigkeit einer Stromwelle, die sich entlang eines Spiraldrahts ausbreitet, und der Feststellung der Abhängigkeit der Phasengeschwindigkeiten von der Geometrie und Frequenz der die Spirale anregenden Spannung; der erste Versuch, dieses Problem zu lösen, stammt von Pocklington Nachdem er bereits 1897 das Problem der Bestimmung der Phasengeschwindigkeit einer elektromagnetischen Welle, die sich entlang eines geraden Drahtes und entlang eines Rings ausbreitet, gelöst hatte, versuchte er, die Frage der Ausbreitung einer elektromagnetischen Welle entlang einer Spirale zu betrachten. Dies gelang ihm in einigen Sonderfällen. Abgesehen von einzelnen Arbeiten in dieser Richtung, die sich mit der Ausbreitung elektromagnetischer Wellen in Spulen befassen, entstand das Interesse an diesem Thema Ende der 40er Jahre im Zusammenhang mit der weit verbreiteten Verwendung von Spiralen als verlangsamende Strukturen.

Kapitel 1. Arten von Helixantennen

1.1 Arten von Helixantennen

Unter den verschiedenen Arten von Breitbandantennen nehmen verschiedene Wendelantennen einen wichtigen Platz ein. Wendelantennen sind niedrig- und mittelgerichtete Breitbandantennen mit elliptischer und kontrollierter Polarisation. Sie werden als unabhängige Antennen, Erreger von Hohlleiter-Hornantennen mit elliptischer und kontrollierter Polarisation sowie als Elemente von Antennenarrays verwendet.

Spiralantennen sind Oberflächenwellenantennen. Basierend auf der Art der Führung (Verzögerungssystem) und der Art und Weise, wie der Betrieb in einem weiten Frequenzbereich gewährleistet wird, können sie unterteilt werden in:

· zylindrische regelmäßige, bei denen die geometrischen Parameter (Steigung, Radius, Durchmesser des Drahtes) über die gesamte Länge konstant sind und die Breitbandigkeit auf das Vorhandensein einer Phasengeschwindigkeitsdispersion zurückzuführen ist;

· gleichwinklig oder frequenzunabhängig (konisch, flach);

· unregelmäßig, was alle anderen Arten von Spiralantennen einschließt.

Abb.1.1. 3 unregelmäßige Helixantennen:

a – flach mit konstanter gewundener Tonhöhe (archimedisch);

b – konisch mit konstanter Windungssteigung;

c – auf der Oberfläche eines Rotationsellipsoids mit konstantem Windungswinkel.

Abb.1.1.4 Unregelmäßige zylindrische Helixantenne (variabler Pitch)

Abhängig von der Anzahl der Durchgänge (Zweige) und der Art der Wicklung können Wendelantennen ein- oder mehradrig mit einseitiger oder doppelseitiger (Gegen-)Wicklung sein.

Das Fehlen oder Vorhandensein einer zusätzlichen Verlangsamung der Phasengeschwindigkeit und die Art ihrer Implementierung ermöglichen es, Spiralantennen in die folgenden Typen zu unterteilen:

· aus einem glatten Draht in einem homogenen Dielektrikum (Luft),

· aus einem Draht mit eigener Verzögerung (Impedanz-Wendelantennen),

· aus Draht mit eigener Verzögerung und Dielektrikum (Impedanzspiral-Dielektrikum-Antennen).

Reis. 1.1.5 Helix-Antennen mit zusätzlicher Verlangsamung:

a – Impedanz;

b,c – Spiraldielektrikum;

d – Impedanz Spiral-Dielektrikum.

Eine der Haupteigenschaften von Wendelantennen ist ihre Fähigkeit, in einem breiten Frequenzband mit einem Überlappungskoeffizienten von 1,5 bis 10 oder mehr zu arbeiten. Alle Wendelantennen sind Wanderwellenantennen, aber ein Umstand allein bestimmt nicht den Betrieb von Wendelantennen im Frequenzbereich mit einem solchen Überlappungskoeffizienten.

Der Betrieb von Single-Pass-Antennen mit regelmäßiger zylindrischer Spirale und deren Modifikationen im Frequenzbereich ist aufgrund ihrer Dispersionseigenschaften möglich, aufgrund derer in einem weiten Frequenzbereich die Phasengeschwindigkeit des Feldes entlang der Spiralachse nahe bei liegt Die Lichtgeschwindigkeit ist gering, die Reflexion am freien Ende der Spirale ist gering, die Wellenlänge im Spiraldraht ist ungefähr gleich der Windungslänge.

Bei mehradrigen zylindrischen Wendelantennen wird der Betriebsbereich durch die Unterdrückung der nächstniedrigeren und -höheren Wellentypen in ihnen weiter erweitert, wodurch das Strahlungsmuster des Haupttyps verzerrt wird.

Spiralantennen mit Einwegwicklung senden ein Feld mit elliptischer, nahezu kreisförmiger Polarisation aus. Die Drehrichtung des Feldvektors entspricht der Windungsrichtung der Spirale. Um eine lineare und kontrollierte Polarisation zu erreichen, werden Spiralantennen mit doppelseitiger (Gegen-)Wicklung verwendet.

Abb.1.1.6. Gleichwinklige Spiralantennen mit doppelseitiger (Gegen-)Wicklung: a – konischer Vierleiter; b – flacher Dreier.

Die Form frequenzunabhängiger (flacher und konischer gleichwinkliger) Spiralantennen wird nur durch die Winkel bestimmt. Jede Wellenlänge innerhalb des Betriebsbereichs entspricht einem Strahlungsabschnitt mit konstanter Form und konstanten elektrischen Abmessungen. Daher bleiben Strahlungsmusterbreite und Eingangsimpedanz über sehr weite Frequenzbereiche (10:1 ... 20:1) annähernd konstant.

Um eine unidirektionale Strahlung mit elliptischer Polarisation in kleineren Frequenzbereichen (2:1 ... 4:1) zu erhalten, ist es nicht erforderlich, die Form der Antenne gemäß der Bedingung der Frequenzunabhängigkeit strikt einzuhalten. Wenn sich beim Übergang von einer Wellenlänge zur anderen die Form und die elektrischen Abmessungen des Strahlerelements zumindest annähernd wiederholen, arbeitet die Antenne im Frequenzbereich mit weniger Konstanz der Eigenschaften und Parameter. Anschließend ist es möglich, eine sehr große Familie von Antennen zu konstruieren, die nicht unbedingt dem Prinzip der Frequenzunabhängigkeit unterliegen, und zwar in Form von ein- oder mehradrigen Spiralen, die (gemäß unterschiedlichen Wicklungsgesetzen) auf verschiedenen Rotationsflächen gewickelt sind. Manchmal werden solche Antennen als quasi-frequenzunabhängig bezeichnet.

Quasifrequenzunabhängige Wendelantennen zur Erzielung einer kontrollierten und linearen Polarisation werden auch mit doppelseitiger Wicklung hergestellt. Um eine kontrollierte, lineare und zirkulare Polarisation zu erreichen, können auch verschiedene (zylindrische, gleichwinklige usw.) Doppelfilament-Wendelantennen verwendet werden.

Abb.1.1.7. Quasifrequenzunabhängige Wendelantennen mit beidseitiger (Gegen-)Wicklung und konstanter Steigung: a – konischer Vierleiter; b – halbkugelförmiger Vierweg; c – Ellipsoid-Vierwege.

Bei Frequenzen über 300 MHz und höher werden häufig zylindrische spiralförmige Wanderwellenantennen verwendet. Eine der Versionen der Spiralantenne ist in Abb. 1 dargestellt. Es ist eine Spirale mit einem Durchmesser D und gewundene Tonhöhe S, und ein Metallreflektor in Form einer Scheibe oder eines Quadrats mit einer Größe von ≈ 2D.

Abhängig von den geometrischen Parametern (elektrische Länge des Spulenumfangs). Mit und elektrische Helix-Steigungslänge S) Spiralantenne, in der verschiedene Arten von Wellen (Moden) angeregt werden können. Die Phasenbeziehung zwischen benachbarten Windungen der Spirale hat den größten Einfluss auf die Art der Antennenstrahlung.

Uns interessiert die T1-Welle (Abb. 2), die durch einen 360-Grad-Phasenunterschied der Ströme benachbarter Windungen gekennzeichnet ist.

Welle T1 entsteht, wenn die elektrische Länge des Spulenumfangs nahe an der Wellenlänge liegt λ , während die Spiralantenne im axialen Strahlungsmodus arbeitet (die maximale Strahlung fällt mit der Achse der Spirale zusammen).

Optimale Abmessungen einer Helixantenne:

Spulendurchmesser D=λ/π
Spiralsteigung S=0,25λ
Spiralwinkel α=12°

Antenneneingangsimpedanz, vorbehaltlich 12°≤α≤15°, 0,75λ<с<1,33 λ und Anzahl der Windungen n>3 entspricht:

RA ≈140 s/λ(Ohm)

Breite der Hauptkeule des Strahlungsmusters bei halber Leistung:

θ0,5 =52· λ/s· √nS/λ (Grad)

Abbildung 3 zeigt das Ergebnis der Berechnung des Strahlungsmusters einer Wendelantenne in der vertikalen und horizontalen Ebene mit dem MMANA-Programm.

Abb.3 Strahlungsmuster einer Wendelantenne.

Zylindrische Wendelantennen, die im T1-Wellenmodus arbeiten, sind zirkular polarisiert. Beim Empfang eines Signals mit einer Antenne mit linearer Polarisation (vertikal oder horizontal) wird das Signal um 3 dB (zweimal) gedämpft. Um dies zu vermeiden, können Sie ein System aus zwei Wendelantennen mit entgegengesetzter Windungsrichtung der Wendel und gleichphasiger Einspeisung im Abstand von 0,5 λ oder 1,5 λ verwenden (Abb. 4).

Die Eingangsimpedanz eines solchen Antennensystems beträgt 67,6 Ohm, was gut mit der charakteristischen Impedanz eines Koaxialkabels übereinstimmt (SWR 1,1 bzw. 1,35 für 75- bzw. 50-Ohm-Kabel). Charakteristische Impedanz einer Eindrahtleitung (Abb. 5) des Abschnitts ab muss mit der Eingangsimpedanz der Wendelantenne übereinstimmen (≈140 Ohm). Dazu ist es notwendig, das Verhältnis einzuhalten e/d gleich ≈2,75.

Um eine einzelne Antenne oder ein Antennensystem bestehend aus drei oder mehr Antennen anzupassen, können Sie in diesem Fall einen exponentiellen Anpassungstransformator verwenden, der in Form einer Streifenleitung ausgeführt ist (Abb. 6). Bei einer Exponentiallinie variiert die Wellenimpedanz entlang ihrer Länge gemäß dem Gesetz:

Z 0 (x)=Z 01 e bx , Wo

Z 01- charakteristische Impedanz der Leitung am Eingang

Z0(x)- charakteristische Impedanz der Leitung in einem entfernten Abschnitt X von Anfang an

B- Parameter, der die Änderungsrate der Leitungsimpedanz anzeigt

Abhängig vom SWR und dem bekannten Verhältnis Z02 /Z01 der Wellenimpedanzen am Ende und am Anfang der Leitung errechnet sich deren Mindestlänge nach folgender Formel:

, Wo ;

Abbildung 7 zeigt einen exponentiellen Anpassungstransformator, der für die Anpassung von Widerständen von 140 Ohm und 50 Ohm bei einer Frequenz von 2450 MHz und einem SWR von 1,2 ausgelegt ist. Distanz e gleich 7 mm, Dielektrikum - Luft (ε=1), Materialstärke D 1 mm.

Aufgrund der hohen Verstärkung und Stabilität der elektrischen Parameter sowie der geringen Empfindlichkeit gegenüber äußeren Faktoren und Geometrieabweichungen können zylindrische Wendelantennen in großem Umfang in Kommunikations- und Sicherheitssystemen für die Fernkommunikation eingesetzt werden.

Literatur

Sazonov D.M. Antennen und Mikrowellengeräte.

Benkovsky Z., Lipinsky E. Amateur-HF- und VHF-Antennen.

Uronov L.G.

TechnoSphere LLC, 2011

Foto 2.

„Helixstrahlantenne“. – „Elektronik“, 1947. V 20, N 4. R. 109.

Aus dieser Veröffentlichung stelle ich die Eigenschaften einer Spiralantenne vor.

Reis. 1.

Sie müssen herausfinden, welche Frequenz der digitale Rundfunk in Ihrer Region hat, und den Wert dieser Frequenz in Meter umrechnen. Wellenlänge in Metern = 300/F (Frequenz in MHz).

Reis. 2.

Foto 3. Testen des Antennenlayouts.

Um die Antenne zu testen, nutzte ich den Dachraum, wo ich das selbstgemachte Produkt mithilfe einer Leiter näher an die Decke hob. An diesem Ort arbeitete früher auch Test Place. Gebiet Wladimir, 90 km östlich von Ostankino. Jetzt funktioniert hier eine Spiralantenne ohne Verstärker. Sie „sieht“ das Fernsehzentrum durch: Schindeln, Pergamin, 10 cm Basaltwolle, Schalungsbretter, OSB-Sperrholz, Unterlagsteppich, weiche Dachschuppen und ein paar Nägel unterschiedlicher Länge. Es bleibt nur noch, es noch höher zu befestigen, unter dem First des Hauses oder zerlegen Sie es, weil es nur Grundriss ist.

Foto 5. Größe und Neigung der vorherigen
Die Antennendesigns sind nahezu identisch.

Die Stromversorgung des Verstärkers selbst kann ausfallen, da dieser normalerweise immer mit Strom versorgt wird und über begrenzte Ressourcen verfügt.

Ein weiterer Vorteil ist, dass die Reichweite dieser Antenne mit Verstärker größer ist. Prüfen Sie selbst, wie viel länger.

Zusatz. Änderung des Antennendesigns.

Foto 7. Alte Antenne.

Foto 8. Designänderungen.

Foto 10. Neues Design.

Foto 9. Bank - Dorn.

Wirtschaftlich

Antennenberechnung.

Einstellung.

Es bestand aus der Messung des SWR (Stehwellenverhältnis). Zuerst habe ich ein altes selbstgebautes Modell gemessen. Seltsamerweise behauptete das Gerät eine hervorragende Übereinstimmung mit einer 50-Ohm-Last (SWR = 1,5). Bei der modifizierten Antenne stimmte jedoch auch bei der Stromversorgung vom Rand der Leinwand alles überein. Aber später nutzte ich konstruktiv das Kabel in der Mitte und das SWR sank auf 2. Ein einfaches selbstgebautes SWR-Messgerät in Kombination mit einem selbstgebauten Generator, der auf digitale Rundfunkfrequenzen abgestimmt war, erwies sich als sehr nützlich. Mit seiner Hilfe konnte ich nicht nur das SWR der Antenne bestimmen, sondern auch ihre Leistung überprüfen, indem jede Umdrehung auf die Annäherung eines Topfdeckels durch Schwenken der Mikroamperemeternadel reagierte.

Ergebnisse.

Aber insgesamt war ich mit diesem Design unzufrieden, da ich allein aufgrund der Abmessungen und des ausgegebenen Geldes etwas mehr erwartet hatte. Vergleich dieser Helixantenne mit dem vorherigen Design , Da es nur aus zwei Phasenringen mit identischem Durchmesser und demselben Material besteht, konnte ich beim Vergleich der Empfangspegel keinen signifikanten Gewinn feststellen.

Habe ich den Mut verloren? Nein! Amateurfunk macht Freude. Fangen Sie mit dem Amateurfunk an, das ist interessant. Vielleicht sind Ihre Ergebnisse besser.

Höchstwahrscheinlich werde ich zu dieser Spiralantenne zurückkehren, da sie nicht einschlief, als die „Wellenkanal“-Antenne keine Luft mehr empfing.