Как сделать параболическую тарелку

Плоская спутниковая антенна

В настоящее время в спутниковом непосредственном телевизионном приеме (СНТП) в качестве антенн наиболее широко применяются два основных параболоида вращения: осесимметричный и офсетный.

Трудоемкость изготовления параболического отражателя вынудила искать альтернативные конструкции антенн, более технологичных в производстве и самостоятельном изготовлении.

К таким конструкциям относится плоский зональный отражатель Френеля (рис. 6.17).

Огюсте Жан Френель (1788—1828), французский физик, один из основателей волновой оптики, в процессе изучения дифракции света использовал метод разделения фронта волны на кольцевые зоны, названные впоследствии его именем.

Зональная антенна Френеля (ЗАФ) по принципу действия существенно отличается от обычно используемых антенн, содержащих в основе параболический отражатель.

Описание антенны и методика ее расчета составлены В. Никитиным (Москва) и автором данной книги.

Антенный отражатель Френеля представляет собой проводящие концентрические кольцевые поверхности, расположенные в одной плоскости. Под воздействием падающей волны электромагнитного поля согласно принципу Гюйгенса каждое кольцо становится источником вторичного излучения, которое направлено в разные стороны в отличие от параболоида вращения, отражающего все лучи в направлении фокуса.

Можно подобрать такую ширину каждого кольца зональной антенны и расстояние между ними, чтобы сигналы вторичного излучения от средних линий каждого кольца в определенной точке пространства совпадали по фазе.

Для этого достаточно, чтобы расстояния между средними линиями колец и указанной точкой отличались на длину волны сигнала — lв. Эту точку по аналогии с параболоидом можно назвать фокусом. В фокусе, как и в параболической антенне, находится облучатель.

На рис. 6.18 показано сечение (вид сбоку) верхней части центрального диска антенны и первого кольца. Если в качестве фокуса выбрана точка, которая находится на расстоянии f от плоскости с кольцами, то сигналы, излученные серединами колец, будут совпадать по фазе в фокусе при следующих значениях расстояний между краями колец и фокусом:

Сигналы, излученные серединой колец, оказываются в фазе с сигналом, излученным центром диска. Расфазировка между сигналами, излученными кромкой диска и его центром, а также кромками колеи и их серединой, составляет всего 1/4 длины волны.

Таким образом, расчет ЗАФ сводится к выбору места расположения фокуса F на воображаемой оси антенны, т. е. расстояния f от полотна антенны, и вычислению внутренних и наружных радиусов колец в зависимости от длины волны л, ретранслятора по формуле (6.2).

Расстояние f не критично и его выбирают в пределах 500. 1000 мм (для антенн больших диаметров).

Сигналы, которые излучают края колеи, отличаются по фазе от сигналов, которые излучает окружность (находится в середине кольца), обеспечивающая синфазность. Широкие кольца обеспечивают широкополосность антенны.

В связи с тем, что радиусы колеи ЗАФ зависят от длины волны сигнала, может показаться, что антенна является узкополосной и для каждой частоты (или длины волны) спутникового транспондера понадобятся соответствующие размеры колец. Однако расчеты показывают, что это не так.

Если радиусы колец рассчитаны для средней частоты диапазона 10,7. 11,7 ГГц (длина волны 26,8 мм) или 11,7. 12,5 ГГц (длина волны 24,8 мм), то для минимальной и максимальной частот диапазонов те окружности, которые соответствуют равенству фаз сигналов, будут располагаться на поверхности колец.

В табл. 6.2, 6.3 приведены результаты расчета размеров ЗАФ для указанных диапазонов частот. В формулу (6.2) последовательно подставляли в качестве значения n орядковые номера радиусов (четные номера соответствуют внутренним радиусам, нечетные — наружным, a r1— радиусу центрального диска). Расстояние f от центрального диска до фокуса F выбрано равным 1000 мм. Ширина колец уменьшается равнозамедленно. Радиолюбителю не обязательно изготовлять ЗАФв полном объеме.

Читайте также:  Могу съесть несколько тарелок

В случаях, когда в месте приема используется параболическая антенна диаметром 90 см, в конструкции ЗАФ можно ограничиться пятью кольцами (пятому кольцу соответствуют радиусы г10 и r11). При этом для диапазона частот 10,7. 11,7 ГГц диаметр ЗАФ равен 1098 мм, для 11,7. 12,5 ГГц — 1024 мм.

Если рассчитать радиусы колеи для средней длины волны всего вещательного диапазона Ки (10,7. 12,75 ГГц), на его краях эти «синфазные» окружности выходят за пределы поверхности колец. Поэтому на краях такого широкого диапазона синфазного сложения сигналов не получается.

В результате расчета получают радиусы «синфазных» окружностей, где п—номер кольца. Центральному диску соответствует n = 1. Ширину выбирают произвольно. На практике можно изготовить центральный диск радиусом 50 мм, а ширину каждого кольца взять равной 20 мм. В этом случае синфазная окружность находится примерно в середине кольца.

Зональная антенна плоская по форме, поэтому она значительно технологичнее в любительских условиях изготовления. Такая антенна может быть выполнена из большого куска фольгированного пластика или методом травления, или путем вырезания промежутков между кольцами. Ее также можно изготовить наклейкой колец из фольги или ровной жести на лист гетинакса, текстолита, оргстекла, древесно-волокнистого полотна (ДВП).

Для снижения ветровой нагрузки в диэлектрическом основании антенны просверливают произвольное количество отверстий.

Основным недостатком зональной антенны по сравнению с параболической такого же диаметра является меньший коэффициент усиления, так как не вся энергия сигнала, попадающая на полотно антенны, направляется к облучателю. В условиях слабого сигнала потеря усиления даже на 2 дБ приводит к поражению сигнала шумами и потере цветности.

Для компенсации недостатка коэффициента усиления ЗАО необходимо увеличивать диаметр полотна антенны, хотя при достаточной мощности спутникового ретранслятора и больших углах места (меньше влияют тепловые шумы Земли) для данной точки приема такая антенна обеспечивает хорошие результаты.

Закрепить конвертер в фокусе ЗАФ можно тем же способом, что и для прямофокусной параболической антенны

Источник

Как изготовить самодельную спутниковую антенну: варианты, пошаговые инструкции- Инструкция +Видео

Самодельная спутниковая антенна для телевизора довольно распространённая конструкция на просторах нашей родины. Обычно она представляет собой выгнутый металлический круг. Сигнал, отражаясь от его стенок, поступает на приёмник, расположенный на штыре, выходящем из центра круга. Из чего можно сделать спутниковые антенны?

Конечно из подручных материалов. Варианты и разновидности спутниковых тарелок с применением различных материалов, которые по силам сделать своими руками, давайте исследуем в этой статье.

Общие сведения

Следите, чтобы готовая самодельная спутниковая тарелка не соседствовала с металлическими заборами, решётками и железобетонными конструкциями, существенно снижающими качество улавливаемого сигнала. Наилучший выбор для её месторасположения – самое высокое место на крыше.

Обзор вариантов

Тарелка своими руками из оргстекла

Этот способ требует сравнительно ощутимых финансовых затрат, само оргстекло стоит немалых денег, для его нагревания понадобится габаритная камера, но результат получается, пожалуй, самый эстетичный.

Оргстекло удобно для наших целей, поскольку при нагревании оно способно принимать заданную форму. Для изготовления самодельной спутниковой тарелки возьмите кусок оргстекла толщиной около 4 мм, вырежьте круг диаметром чуть больше полуметра, нагрейте, как только стекло размягчится, следует выгнуть его в форме тарелки. Внутреннюю сторону всю полностью тщательно покрыть фольгой. Антенна для спутникового ТВ своими руками готова.

Спутниковая антенна из зонтика и фольги

Производство антенны таким способом помимо ненужного зонтика, и фольги потребует, медного антенного провода и … пластилина с пивной банкой.

По размеру секторов зонта вырезают такие же из фольги и прикрепляют их к зонтичной ткани. Так постепенно весь зонтик металлизируется.

Для приёмника сигнала с кабеля антенны счищают ножом 3 см защитной оплётки, подрезают до медного провода передающего телерадиосигнал. Тут дело доходит и до пустой жестяной банки. Из этого ценного материала выкраивают овал, в середине его пробивают дырочку, в неё вставляют тот самый медный провод и припаивают. Против коррозии в перспективе знатоки рекомендуют покрыть стык пластилином.

Читайте также:  Тарелка лист с птичкой

У нас вышел приёмник сигнала, который следует примотать к ручке серебряного зонтика изолентой, но таким образом, чтобы наш самодельный приёмник непосредственно не касался металлической трости, иначе будут возникать шумовые помехи. Изолирующей прокладкой между деталями может опять послужить пластилин.

Электропитание приёмника-усилителя происходит по антенному проводу. Получившуюся антенну необходимо закрепить, а также направить на источник телесигнала.

Спутниковая тарелка из тонкого металлического листа

Берём тонкий, не толще 1,5 мм лист оцинкованного железа толщиной 1…1,5 мм со сторонами 100х100 мм. Из этого материала изготавливается тарелка с диаметром около 80 мм. Для исключения ошибок сначала раскраиваем картонный лист такого же периметра на 16 равных частей в виде секторов.

При этом всякий следующий будет смещаться относительно предыдущего на 22,5 мм. Рисуем 4 круга с такими радиусами: 75 мм, 254 мм, 400 мм и 538 мм. Самый большой круг уже выйдет за пределы лист картона. Вышедшие за границы части нужно просто обрезать. Круги понадобятся для того, чтобы по ним изогнуть шаблон.

Далее делают вырезы вдоль 16 сегментов круга, соблюдают расстояния 0 мм, 11 мм, 29 мм, 50 мм. Готовый картонный шаблон переносят на металлическую заготовку. Используя специальные ножницы, вырезают и соединяют сегменты в цельную тарелку.

Спутниковая тарелка из проволоки

Для этого варианта приготовьте достаточно крупный мяч и медная проволока около 3 мм в диаметре. Надувной мяч диаметром не менее 1 метра будет играть роль болванки для придания формы нашей тарелке. На нём маркером отмечаем наибольший диаметр антенны. Из проволоки скрутите первое маленькое кольцо и положите его на верх мяча. Скрутите второе кольцо чуть пошире, наложите на мяч.

Второй круг должен оказаться такого размера, чтобы расстояние между ним и маленьким верхним оказалось 2-3 см. Соединяем кольца проволочными отрезками с помощью припоя, либо скрепляем их тоненькой проволокой. Продолжаем в том же духе изготовление и расположение колец на мяче, пока не достигнем наибольшего диаметра тарелки. У нас получится каркас будущей спутниковой антенны, который затем нужно обтянуть фольгой. Довершаем изделие конструктивным решением внутри первого самого маленького кольца для закрепления тарелки.

Параболическая антенна из листа стали

Для следующего варианта домашней антенны потребуются:

  • лист стали толщиной 0,5 мм
  • прутья из металла толщиной 1см
  • сварочный аппарат
  • подшипник
  • раствор бетона
  • стеклоткань
  • машинное масло
  • эпоксидная смола
  • алюминиевая фольга

Рисуем параболу на картонном чертеже, с которого её перенесём потом на лист стали. Свариваем каркас изделия из металлических прутьев. Эти прутья выгибаем по ножу. В середину установки привариваем подшипник. Под него вертикально устанавливаем трубу. Хорошенько закрепив её, водружаем нож на подшипник большой шайбы. В полученную заготовку антенны вливаем довольно густой раствор бетона.

После заливки должно пройти 4 суток, столько минимум будет сохнуть бетонная заготовка (наша матрица). Теперь займёмся выклейкой антенны. Делим антенну для упрощения своей задачи на 8 секторов. Важны равномерные расстояния между частями матрицы. Для выкройки понадобятся равновеликие полоски стеклоткани и эпоксидная грунтовка.

Смазываем бетонную матрицу машинным маслом, устанавливаем шайбу в трубу. Покрываем матрицу смолой, сверху накладываем полоски стеклоткани и хорошенько их разглаживаем. Оклеиваем затем фольгой. Новое изделие готово к использованию в качестве приёмника-усилителя.

Источник

Спутниковая антенна своими руками

Спутниковое телевидение уже давно и прочно вошло в нашу жизнь. Благодаря этой технологии люди получили возможность получать высококачественный телевизионный сигнал даже в самых отдаленных местах, где нет возможности установить вышки-ретрансляторы.

Как правило, для приема сигнала со спутника необходимо иметь в наличии комплект специальной аппаратуры, одной из важных частей которой является тарелка спутниковой антенны. Обычно, эта деталь представляет собой круглый лист металла, который отштампован в виде вогнутой параболы с определенными размерами. За счет кривизны поверхности сигнал отражается от нее и фокусируется на специальном приемнике, который затем передает его на спутниковый тюнер.

Читайте также:  Прямой декупаж тарелок с одношаговым кракелюром

Содержание:

  • Парабола из оргстекла или плексигласа
  • Спутниковая тарелка из тонкого металлического листа
  • Параболическая антенна из проволоки
  • Спутниковая антенна из фольги

Если в вашем распоряжении нет заводской тарелки, то ее можно сделать самостоятельно. При аккуратном изготовлении такая тарелка будет вполне работоспособной, а ее себестоимость составит весьма привлекательную цифру.

Рассмотрим самые распространенные варианты изготовления тарелки:

Парабола из оргстекла или плексигласа

Одним из отличительных свойств этого материала является то, что оргстекло при умеренном нагреве становится пластичным и может принимать форму того предмета (болванки), на который оно положено. Поэтому можно взять заготовку оргстекла толщиной 3…5 мм и диаметром окружности с размером, чуть большим, чем диаметр оригинальной тарелки заводского исполнения. После того, как оргстекло размягчится под действием тепла, его аккуратно разравнивают на болванке, стараясь придать максимально похожую форму. После остывания оргстекла, его вогнутую поверхность равномерно оклеивают тонкой фольгой, которая будет работать в качестве отражателя. К недостаткам этого способа изготовления спутниковой тарелки следует отнести дороговизну оргстекла и необходимость в нагревательной камере с большим внутренним объемом.

Спутниковая тарелка из тонкого металлического листа

Для изготовления этого варианта нам понадобится лист тонкого оцинкованного металла толщиной 1…1,5 мм размерами примерно 100×100 мм. Из него можно сделать тарелку диаметром около 80 мм. Чтобы правильно разметить и разрезать металл, сначала берем картон подходящего размера и расчерчиваем его на 16 одинаковых круговых секторов (каждый сектор смещен относительно предыдущего примерно на 22,5). Затем чертим 4 окружности с радиусами, соответственно 75, 254, 400 и 538 мм. Последняя окружность выйдет за рамки картонного квадрата, поэтому просто обрезаем те его куски, которые будут снаружи. По этим окружностям мы потом будем изгибать шаблон. На следующем этапе изготовления шаблона производим вырезы вдоль всех 16 лучей, выдерживая расстояние С1…С4. Размеры С1=0 мм, С2=11 мм, С3=29 мм и С4=50 мм.

После того, как вырезы на шаблоне будут готовы, их переносят на лист металла при помощи металлической линейки и остро заточенной чертилки. Ножницами по металлу аккуратно вырезаем заготовку (раскройку) будущей тарелки. На последнем этапе металлические лепестки соединяют между собой и получают готовое зеркало антенны.

Параболическая антенна из проволоки

Чтобы изготовить такую антенну, необходим большой надувной мяч. Он послужит шаблоном для проволочного каркаса антенны. На мяче при помощи карандаша отмечаем максимальный радиус нашей будущей тарелки. Та меньшая часть мяча, которая будет отделена проведенной окружностью, и будет представлять собой криволинейную поверхность. Затем берем моток медной проволоки диаметром 2…3 мм (например, смотанной со старого электрического трансформатора) и делаем из нее круг №1, который укладываеи на мяч. Следующий проволочный круг (№2) делаем несколько большего размера так, чтобы расстояние между ним и предыдущим составляло около 20…30 мм. Таким образом, постепенно доходим до максимального диаметра, который нам нужен. Готовые круги соединяем радиальными лучами, причем места пересечений либо скручиваются более тонкой проволокой либо паяются оловянным припоем. Место внутри самого маленького круга оставляем пустым – там потом будет закреплена стойка тарелки. Готовый каркас аккуратно обтягиваем алюминиевой мелкоячеистой сеткой или фольгой таким образом, чтобы была соблюдена заданная криволинейность отражающей поверхности.

Спутниковая антенна из фольги

Если дом расположен вдали от крупных городов, а купить спутниковую параболическую антенну возможности нет, можно соорудить простую антенну для усиления сигнала. При этом телевышка должна быть удалена на 30-50 км от дома, а сигнал должен обладать достаточной силой. Если рядом с жилищем находится водонапорная башня или любое другое высокое сооружение, то задача значительно упроститься.

Для изготовления такой антенны необходим старый зонт, рулон фольги, медный антенный кабель, банка из-под пива и усилитель с блоком питания.

    Сначала изготавливаем антенную решетку. Для этого измеряют расстояние между спицами зонта, угол от центра прикрепления спиц и высоту необходимого сегмента.

Источник

Поделиться с друзьями