E.T. - UHF vnitřní televizní anténa: 12 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:19

Pokud nemůžete používat správnou venkovní televizní anténu, pravděpodobně jste uvízli v „králičích uších“. Pro příjem UHF vysílání používají malou vestavěnou smyčkovou anténu, zatímco pro příjem VKV vysílání se používají pouze teleskopické tyče. Většina digitálních pozemních televizních kanálů v Polsku je nyní vysílána v pásmu UHF, takže se skutečně používá pouze tato malá smyčka. Pokud se pokusíte pomocí této smyčkové antény přijímat slabý signál (například jej blokují velké betonové konstrukce), nebude to fungovat příliš dobře.

To byla situace v bytě mé babičky. Rozhodl jsem se postavit novou anténu z jednoduchých domácích potřeb. Bylo to pravděpodobně dražší a rozhodně časově náročnější než jen koupit novou anténu. Potom však rytíři Jedi postavili své světelné meče, místo aby si objednali sériově vyráběné u online prodejce, který vlastní sklad ovládaný drony vzdálený půl galaxie.

Anténa pracující v takových podmínkách musí být směšná (ale ne příliš) a širokopásmová. Rozhodl jsem se použít motýlkový dipól, rohový reflektor a Roberts balun. Anténa je určena k připevnění na okenní parapet pomocí suchého zipu.

E. T. znamená elektromagnetický pozoun. Vzdálenost mezi vrcholem rohového reflektoru a dipólem motýlka lze nastavit pomocí posuvného mechanismu, tedy podobnost antény s pozounem. Změna této vzdálenosti mění impedanci antény pro různé vlnové délky, jak je vidět na obr. 2 zde.

Krok 1: Díly a nástroje

Díly a materiály:

asi 2 m^2 lepenky (jednostěnná vlnitá lepenka), kusy 72,5 x 152,5 cm a 67,4 x 112,4 cm by měly být v pořádku

hliníková nebo měděná fólie

přibližně 2 m koaxiálního kabelu 75 Ω a zástrčku typu Belling-Lee (Evropa a Austrálie) / typu F (zbytek světa) [použil jsem televizní anténní kabel pro muže a ženy]

Měděné dráty o průměru 0,5 mm (můžete je extrahovat z UTP kabelů)

malý kus (16 x 5 mm) z 0,8 mm silné desky plošných spojů s odstraněnou mědí

elektricky vodivé lepidlo (můžete použít pájku a pájecí pistoli, pokud jste se rozhodli vyrobit motýlkový dipól z měděné fólie)

řemeslné lepidlo nebo v podstatě jakékoli lepidlo, které přilne k papíru

izolační páska

lepicí páska

malý hřebík (použil jsem ten, který je dlouhý 3 cm a má průměr 0,6 mm)

4x kolíček na prádlo

silná samolepicí páska na suchý zip nebo relativně malý předmět, který váží nejméně 1 kg (použil jsem kombinaci lehčího, 0,5 kg předmětu a dvou pásů slabé pásky)

Nástroje:

diagonální řezačka

2x kleště

užitkový nůž

nůžky

pravítko

nastavit čtverec

tužka

pájecí stanice

pájka

1 mm vrták

vrtací lis nebo rotační nástroj

tření alkoholu a papírových ručníků

Krok 2: Vyříznutí lepenkových dílů

Pomocí tužky, pravítka a čtverce označte hrany dílů z cardboard_revised.pdf na vlnité lepence. Nakreslete čáry, které budou použity k umístění kolejnicových dílů G a H na díly L. Poté díly ustřihněte pomocným nožem nebo nůžkami.

EDIT: Předchozí soubor cardboard.pdf obsahoval nesprávné rozměry pro celý list 72,5 x 152,5 cm a 15 cm rozměr části J chyběl.

Krok 3: Připevnění reflektoru

Přeložte skládací hrany části B. Nalepte hliníkovou/měděnou fólii na 42,4 cm dlouhé části části B. Můžete použít zbylý kus lepenky k rozetření lepidla. Pokud je vaše hliníková fólie menší než 30 cm, použijte malé obdélníkové kousky fólie, které jsou o několik cm širší než prázdný prostor, aby pokryly zbytek 42,4 cm dlouhých částí části B, a poté pomocí skotské pásky zajistěte část malé části fólie, která není Nevytvářejte kontaktní čarodějnické lepidlo na místě. Poté pevně připevněte vnější hrany reflektoru ke kartonu, také pomocí lepicí pásky.

Krok 4: Spojení lepenkových dílů dohromady

Přeložte skládací hrany dílů L, poté zakryjte chlopně lepidlem a přitlačte je k zadní části dílu B. Přilepte díly H k dílu L, přičemž dbejte na to, aby se díl F mohl volně pohybovat mezi dvěma díly H. Poté přilepte díly G na horní část dílů H, přičemž dbejte na to, aby se klopa části D široká 10,5 cm mohla volně pohybovat mezi dvěma částmi G. Když to bude hotové, můžete umístit vodorovné pásy skotské pásky pod a nad části kolejí G a H, aby se zabránilo celé konstrukci příliš se rozšiřuje do stran.

Krok 5: Výroba motýlkového dipólu

Návrh anténního prvku jsem založil na tomto Bowtie Antenna Designer, vypočítaném pro střední frekvenci 600 MHz, protože televizní kanály UHF jsou vysílány v rozsahu 490-706 MHz na nejbližším vysílači. Designér vypočítal, že potřebuji dipól o šířce 187,4 mm, výšce 124,9 mm a vzdálenosti mezi kusy 10,3 mm. Zaokrouhlil jsem tato čísla na 188 mm, 125 mm a 12 mm. Při kreslení okrajů motýlků na část D jsem předpokládal (s největší pravděpodobností nesprávně, ale tato chyba pouze posune středovou frekvenci blíže k 0), že potřebuji, aby šířka každého kusu motýlka byla 94 mm. Lepidlem jsem zakryl oblast uvnitř hran a položil fólii na lepidlo. Po okrajích jsem složil fólii a poté nožem prořízl nově vytvořené záhyby.

Krok 6: Připojení podpěr motýlků

Když jsou části G a H lepidla suché, zasuňte část F dovnitř těchto lepivých částí a označte tužkou, kde je hrana části G v různých polohách části F. Složte chlopně dílů C a D, poté na konce lepte chlopně 5x5 cm části C dohromady. Poté přilepte díly C na zadní část dílu D. Po zaschnutí lepidla označte tužkou čáry, které budou použity k umístění dílů A. Na spodní části C označte jednu čáru uprostřed, zatímco na vyšší části C označte dvě čáry, každá 1,5 cm od středu. Až to bude hotové, připevněte části A tak, aby středová část části A byla na čáře a chlopně byly přilepeny k dílu C. Přilepte části F na oba konce nově vytvořené lepenkové konstrukce, přičemž dbejte na to, aby chlopně zůstaly uvnitř značek tužky na část F. Poté, po chvíli čekání, byste měli zkontrolovat, zda se celá konstrukce může zasunout do kolejí.

Krok 7: Výroba Roberts Balun

Když jsem používal televizní anténní kabel s již nainstalovanými zástrčkami na obou stranách, jednu jsem odstřihl, takže zbyl jen muž Belling-Lee. Poté jsem začal odstraňovat izolaci a stínění z odkryté části koaxiálního kabelu pomocným nožem, na rozměry z balun.pdf (5 mm stínění je viditelné, 3 mm vnitřního dielektrika je vidět a minimálně 10 mm středového vodiče je vidět). Když to bylo hotovo, přestřihl jsem kabel 100,2 mm za začátkem štítu. Později jsem provedl 11,2 mm dlouhý diagonální řez na nově vytvořeném konci krátkého kusu koaxiálního kabelu. Od začátku štítu středovým vodičem jsem vyvrtal otvor 1 mm vrtákem 68,5 mm a jeho kratší část jsem odstranil kleštěmi, zatímco druhou část kleští jsem držel na místě. Poté jsem odstranil 6,4 mm dlouhou část vnějšího plastového pláště 76,2 mm od začátku štítu. Dále jsem se postaral o delší kus koaxiálního kabelu a ošetřil odkrytý konec stejným způsobem jako na druhém kusu a také odstranil 6,4 mm dlouhý vnější plastový plášť 76,2 mm od začátku štítu.

Když byly oba kusy hotové, přitiskl jsem k sobě dva kusy kabelu (delší „hrana“[vlastně bych měl říci „prvek zkrácené válcové plochy“] kratšího dílu směřujícího k delšímu kusu) a spojil 6,4 mm dlouhé části měděnými dráty o průměru 0,5 mm omotané kolem a pájené dohromady (bohužel kabel o průměru 5 mm, který jsem používal, měl hliníkový štít, takže vodiče jsou těsně obaleny kolem štítů, nikoli přímo k nim připájeny). Později jsem připevnil několik centimetrů měděných drátů na 5mm části nekrytých štítů. Dále jsem zesílil spojení mezi dvěma kusy malým množstvím izolační pásky a mezi 5 mm dlouhé části štítů umístil desku plošných spojů 16 x 5 mm 0,8 mm (odstraněná měď) (páskou ji držím na místě). Abych dokončil balun, spojil jsem odkryté středové vodiče dohromady.

Krok 8: Připojení motýlkového dipólu k Robertsovi Balunovi

Udělejte malým hřebíkem dva otvory (přibližně 8 mm od sebe) téměř středem části D (měly by být umístěny poblíž vrcholů kusů motýlků), mezi horními částmi A. Očistěte povrch kusů motýlků papírovými ručníky namočenými v tření alkoholu. Protáhněte tyto otvory měděnými dráty.

Zajistěte balun na místě izolační páskou k němu připevněnou a lepenkovými díly A a C. Nakloňte dráty tak, aby procházely vrcholy kusů motýlků a když jsou před fólií, jsou vodorovné. Poté přidržte středové části vodičů proužkem izolační pásky, proveďte totéž s vnějšími částmi drátu. Nejprve jsem připevňoval krátké proužky a pak jsem k nim přilepil další pásku, aby páska přesahovala okraj části D.

Když byly dráty zajištěny na místě, nanesl jsem mezi fólii a dráty vrstvu elektricky vodivého lepidla a když bylo lepidlo suché, nanesl jsem další vrstvu.

Pokud jste použili měděnou fólii, můžete jednoduše pájet dráty na měď.

Krok 9: Protažení koaxiálního kabelu reflektorem

Menší část středové části fólie reflektoru zakryjte skotskou páskou, abyste ji zpevnili (použijte alespoň několik vodorovných a svislých pruhů). Poté proveďte svislý řez vrcholem reflektoru ze strany lepenky. Dále proveďte horizontální řez ze strany fólie, která bude protínat vertikální řez ve středu reflektoru. Až to bude hotové, protáhněte konec kabelu zástrčkou nově vytvořeným otvorem v reflektoru (pokud váš kabel neměl již nainstalovanou zástrčku, můžete oříznout menší otvor a nainstalovat zástrčku, když kabel již prochází reflektorem). Poté zasuňte nosnou konstrukci motýlka do kolejí a vytáhněte dostatek kabelu z antény, aby byl kabel mezi balunem a reflektorem rovný. Anténa by měla být nyní funkční, takže ji můžete připojit k televizi a zjistit, zda funguje. Pokud máte problémy s příjmem, možná budete muset umístit motýlkový dipól dále nebo blíže k reflektoru.

Krok 10: Konstrukce stojanu pro anténu

Přeložte chlopně na díly J a zasuňte je do sebe tak, aby klopy vytvořily dvě plochy, na které lze díly E přilepit. Až to bude hotové, spojte pár dílů E lepidlem tak, aby drážkování na obou částech E bylo kolmé. Dále to opakujte pro dva zbývající díly E. Později lepte sady dílů E na horní a dolní chlopňové povrchy dílů J. Použil jsem několik kusů lepicí pásky, abych zajistil součásti na místě během sušení lepidlem.

Později přeložte chlopně na díl K a přilepte širší na díl B (aby směřoval dolů) a kratší na chlopně dílů L (aby směřoval nahoru). Skládací hrany části K by měly být umístěny na vrcholu reflektoru a podpůrném koaxiálním kabelu. Opět by měla být použita skotská páska k zajištění částí na místě, zatímco lepidlo schne. Poté vyztužte hlavní povrch dílu K lepením na něj díl I a proveďte totéž na 15 cm široký povrch dílu B (15 cm široké povrchy dílů B a K by měly být schopné vzájemného kontaktu). Nyní můžete tyto 15 cm široké povrchy spojit pomocí pár kolíčků na prádlo (každý z nich se nachází na opačné straně, v ideálním případě by jeden z nich měl být vyšší než druhý).

Připevněte „masivní“předmět (v mém případě obdélníkový kvádr vyrobený z lepenky obsahující 0,5 kg kovového šrotu) na stranu stojanu, v horní části spodních částí E, pomocí lepicí pásky nebo lepidla. Níže na druhou stranu sady E připevněte samolepicí smyčkovou pásku (použil jsem dva pásy 20 mm široké pásky umístěné paralelně k sobě a k jednomu z okrajů E dílu). Konce těchto proužků jsem překryl skotskou páskou, aby se neodlepily od lepenky. Vedle smyčkové pásky jsem pomocí lepicí pásky připevnil několik vrstev lepenky, takže horní plocha stojanu antény bude rovná a sklon parapetu bude negován. Na okenní parapet jsem připevnil delší pásy samolepicí háčkové pásky.

Na střed části B části 30x30 cm na obou stranách naneste dostatečné množství lepicí pásky. To samé udělejte se středem horní části E stojanu (pouze z jedné strany této části E, nic netrhejte). Až to bude hotové, položte hlavní část antény na horní část stojanu a prostrčte malý hřebík všemi vrstvami pásky, přímo do středu obdélníků 30 x 30 cm.

Pokud je váš stojan již připevněn k okennímu parapetu, můžete nyní otáčet celou konstrukci kolem hřebu. Jakmile najdete správnou polohu, zajistěte anténu na místě připevněním dvou kolíků na prádlo k okrajům ploch 30x30 cm v horní části stojanu.

Na některých obrázcích můžete vidět několik dalších páskových pásek, které zmírňují drobné kousky lepenkové konstrukce vyrobené mýma rukama (určitě uděláte lepší práci). Zvláště stojí za zmínku ten, který se nachází těsně pod vrcholem reflektoru a zabraňuje skládání části K.

Anténu jsem ozdobil reklamami převzatými ze strany 108 z února 1954 vydání Radio & Television News. Udělal jsem to, protože postava Radio Repair Man z reklamy ERIE vypadá velmi podobně jako něco, co mohlo být inspirací pro Vault Boy ze série her Fallout.

Krok 11: (volitelně) Uzemněte reflektor

K uzemnění reflektoru jsem použil stíněný napájecí kabel s odstraněnými vnitřními dráty. Konce zbývajícího štítu byly zkroucené a izolační páska omotána kolem míst, kde štít vychází z plastového pláště. Byly vytvořeny dva otvory procházející reflektorem (a lepenkou, která jej podporuje). Jeden konec štítu prošel oběma otvory a byl zkroucený (na lepenkové straně), takže tento konec štítu byl pevně přitlačen na kovovou fólii. Později byl konec štítu na straně fólie potažen vrstvou izolační pásky a navíc byl přitlačen na fólii. Na druhé straně byla přidána další izolace a skotská páska v množství dostatečném pro pevné připojení kabelu k zadní části antény. Štít z druhé strany kabelu byl připojen k dobře uzemněnému kovovému povrchu (v mém případě to byl radiátor, štít byl držen na místě izolační páskou). Ve skutečnosti jsem nezaznamenal žádný rozdíl v provozu antény, která byla uzemněna a která nebyla, ale uzemnění reflektoru antény je vždy doporučeno.

UPOZORNĚNÍ: Pokud byste anténu stavěli z odolnějších materiálů a umístili ji venku, správné uzemnění antény je prvořadé. K připojení reflektoru antény k zemi by měl být použit měděný drát o průměru nejméně 2,5 mm a má být implementován spolehlivější způsob kontaktu mezi vodičem a jinými vodivými povrchy.

Krok 12: (volitelně) Instalace zesilovače signálu

Koaxiální kabel byl přestřižen a mezi nově vyrobené konce kabelů byl nainstalován zesilovač signálu. Řez byl v takové vzdálenosti od balunu, že motýlkový dipól mohl být umístěn zcela před anténu, zatímco zesilovač signálu je stále za reflektorem. Na oba konce kabelů byly nainstalovány zástrčkové konektory typu F. Chcete -li nainstalovat tento typ konektoru, musíte odstranit několik centimetrů vnějšího plastového pláště, zahnout splétané prameny tak, aby nyní obklopovaly část zbývajícího plastového pláště, a poté odstranit téměř veškerou viditelnou fólii a dielektrikum (zbývající část by měla být stejně dlouhá jako část konektoru s nejmenším průměrem). Pak, pokud máte zkroucený konektor, měli byste jej přišroubovat na spletené prameny a později oříznout všechny prameny, které vycházejí z konektoru. Centrální vodič by měl být uříznut, aby trochu vyčníval z konektoru. Protože můj konektor byl na můj koaxiální kabel o průměru 5 mm trochu příliš velký, později jsem také omotal nějakou izolační pásku kolem místa, kde z konektoru začíná vycházet kabel, abych se ujistil, že konektor nespadne z kabelu.

Zesilovač signálu, který jsem koupil, měl na straně antény zástrčkový konektor, takže jsem k instalaci zesilovače potřeboval použít vazební spojku mezi zásuvkou a zásuvkou. Zesilovač je napájen ze strany TV, proto jsem původní Belling-Lee konektor nahradil speciálním, který byl dvěma vodiči připojen k napájecímu zdroji 12V. Sundal jsem kryt konektoru a povolil tři šrouby. Abych k němu připojil koaxiální kabel, odstranil jsem části jeho vrstev tak, aby viditelná část středového vodiče byla tak dlouhá, dokud byla kovová část navržena tak, aby jej držela, viditelná část dielektrika byla tak dlouhá, jak dlouhá byla mezera mezi kovem části a viditelná část štítu byla tak dlouhá, dokud byla kovová část navržena tak, aby jej držela. Pletené prameny byly stočeny dohromady do jedné lanové struktury, která skončila přesně tak, jak to udělala fólie, a byla rovnoběžná se středovým vodičem. Tyto prameny byly umístěny pod kovovou desku, která byla držena dvěma šrouby, zatímco středový vodič byl vložen mezi další kovovou část a čtvercovou matici umístěnou uvnitř této kovové části. Později byly všechny tři šrouby utaženy a kryt konektoru byl vrácen zpět na své místo. Poté byl zástrčka antény zapojena do zásuvky televizoru a napájení do 230 V AC. Zesilovač signálu byl nyní v provozu.

Konkrétní zesilovač, který jsem použil, byl bohužel příliš silný. Abych to napravil, nainstaloval jsem jednoduchý elektronický obvod, který snížil napájecí zesilovač (mělo by to být provedeno s napájením odpojeným od sítě). Tento obvod byl založen na Zenerových diodách 3,3 V, které bylo možné zapojit do série s napájecím zdrojem. Aby se vytvořil základ pro fyzickou konstrukci, byly dva přepínače SPDT (lze použít i spínače SPST) spojeny dohromady omotáním izolační pásky (kratší strany byly ve vzájemném kontaktu). Poté ke každému spínači byla připájena Zenerova dioda 1N4728A (aby spínač mohl diodu zkratovat). Později byly tyto diody spojeny krátkým kusem drátu a byla do nich sériově připájena dioda Schottky BAT48. Dále byla ke katodě BAT48 připájena úhlová anoda 10 uF elektrolytického kondenzátoru a kousek drátu o délce několika centimetrů byl připájen k úhlové katodě tohoto kondenzátoru. Když to bylo hotovo, napájecí vodiče vycházející ze speciálního konektoru byly uříznuty v blízkosti tohoto konektoru a izolace proužkována poblíž nově vytvořených konců. Na straně konektoru byl kladný vodič (pomocí multimetru můžete zjistit, který z nich je) nebo hledáním bílého proužku na izolaci drátu) byl připojen k anodě kondenzátoru a záporný vodič ke katodě stejného kondenzátoru. Na straně napájení byl kladný vodič připojen ke katodě (k té, která do tohoto bodu nebyla připojena k ničemu jinému než k přepínači) Zenerovy diody, a záporný vodič byl připájen k drátu vycházejícímu z katody kondenzátoru. Později byl celý tento obvod omotán izolační páskou (kromě Zenerových diod, aby mohly snáze odvádět teplo a aby bylo vidět, ke kterým vývodům spínačů jsou připájeny). Nyní, když Zenerova dioda není zkratována spínačem, zesilovač napájecího napětí se sníží o 3,3 V a to zase sníží zesílení.