E.T. - Antenna TV interna UHF: 12 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:00

Se non riesci a utilizzare un'antenna TV esterna adeguata, molto probabilmente sei bloccato con "orecchie di coniglio". Usano una piccola antenna ad anello incorporata per ricevere le trasmissioni UHF, mentre le aste telescopiche vengono utilizzate solo per ricevere le trasmissioni VHF. La maggior parte dei canali televisivi digitali terrestri in Polonia sono ora trasmessi nella banda UHF, quindi viene effettivamente utilizzato solo questo piccolo anello. Se provi a ricevere un segnale debole (ad esempio grandi strutture in cemento lo bloccano) con questa antenna a telaio, non funzionerà molto bene.

Questa era la situazione nell'appartamento di mia nonna. Ho deciso di costruire una nuova antenna da semplici articoli per la casa. Probabilmente era più costoso e decisamente più dispendioso in termini di tempo rispetto all'acquisto di una nuova antenna. Ma poi, i Cavalieri Jedi hanno costruito le loro spade laser, invece di ordinarne di serie presso un rivenditore online che possiede un magazzino gestito da droni a mezza galassia di distanza.

L'antenna che funziona in tali condizioni deve essere direzionale (ma non troppo) ea banda larga. Ho scelto di utilizzare il dipolo a farfalla, il riflettore angolare e il balun Roberts. L'antenna è progettata per essere fissata al davanzale di una finestra con una chiusura a strappo.

E. T. sta per Trombone Elettromagnetico. La distanza tra l'apice del riflettore d'angolo e il dipolo a farfalla può essere regolata per mezzo di un meccanismo a scorrimento, quindi la somiglianza dell'antenna con un trombone. Il cambiamento di questa distanza cambia l'impedenza dell'antenna per varie lunghezze d'onda, come si può vedere in Fig. 2 qui.

Passaggio 1: parti e strumenti

Parti e materiali:

circa 2 m^2 di cartone (cartone ondulato a parete singola), pezzi di 72,5x152,5 cm e 67,4x112,4 cm dovrebbero andare bene

foglio di alluminio o rame

circa 2 m di cavo coassiale da 75Ω e un connettore maschio Belling-Lee (Europa e Australia) / tipo F (resto del mondo) [Ho usato un cavo antenna TV maschio-femmina]

Fili di rame diametro 0,5 mm (si possono estrarre dai cavi UTP)

piccolo pezzo (16x5 mm) di PCB spesso 0,8 mm con rame rimosso

adesivo elettricamente conduttivo (puoi usare saldatura e pistola per saldatura se hai scelto di realizzare un dipolo a farfalla con un foglio di rame)

colla artigianale o praticamente qualsiasi colla che aderirà alla carta

nastro isolante

scotch

unghia piccola (ne ho usata una lunga 3 cm e con un diametro di 0,6 mm)

4x mollette

nastro adesivo autoadesivo forte o un oggetto relativamente piccolo che pesa almeno 1 kg (ho usato una combinazione di un oggetto più leggero, 0,5 kg e due strisce di nastro debole)

Utensili:

taglierina diagonale

2x pinze

coltello multiuso

forbici

governate

metti quadrato

matita

stazione di saldatura

saldare

Punta da trapano da 1 mm

trapano a colonna o utensile rotante

alcool e tovaglioli di carta

Passaggio 2: ritagliare le parti di cartone

Usa matita, righello e squadra per segnare i bordi delle parti da cartone_revisto.pdf su cartone ondulato. Tracciare le linee che verranno utilizzate per posizionare le parti del binario G e H sulle parti L. Quindi tagliare le parti con un taglierino o delle forbici.

EDIT: Il file precedente cartone.pdf conteneva dimensioni errate per l'intero foglio 72,5x152,5 cm e mancava la dimensione di 15 cm della parte J.

Passaggio 3: collegamento del riflettore

Piega i bordi pieghevoli della parte B. Incolla un foglio di alluminio/rame su sezioni lunghe 42,4 cm della parte B. Puoi usare un pezzo di cartone avanzato per stendere una colla. Se il tuo foglio di alluminio è largo meno di 30 cm, usa piccoli pezzi rettangolari di foglio che sono pochi cm più larghi dello spazio vuoto per coprire il resto delle sezioni lunghe 42,4 cm della parte B, quindi usa lo scotch per fissare parte del piccolo pezzo di alluminio che non non mettere a posto la colla per streghe di contatto. Successivamente, fissa saldamente i bordi esterni del riflettore al cartone, anche con lo scotch.

Passaggio 4: collegamento delle parti di cartone insieme

Piegare i bordi pieghevoli delle parti L, quindi coprire i lembi con la colla e premere i lembi sul retro della parte B. Incollare le parti H sulla parte L, assicurandosi che la parte F possa muoversi liberamente tra le due parti H. Quindi, incollare le parti G su parte superiore delle parti H, assicurandosi che l'aletta larga 10,5 cm della parte D possa muoversi liberamente tra le due parti G. Fatto ciò, è possibile posizionare strisce orizzontali di nastro adesivo sotto e sopra le parti del binario G e H per evitare che l'intera costruzione possa espandersi troppo ai lati.

Passaggio 5: realizzare il dipolo del papillon

Ho basato la progettazione dell'elemento guidato dell'antenna su questo Bowtie Antenna Designer, calcolato per una frequenza centrale di 600 MHz, poiché i canali TV UHF vengono trasmessi nella gamma di 490-706 MHz al trasmettitore più vicino. Il progettista ha calcolato che ho bisogno di un dipolo con una larghezza di 187,4 mm, un'altezza di 124,9 mm e una distanza tra i pezzi di 10,3 mm. Ho arrotondato quei numeri a 188 mm, 125 mm e 12 mm. Mentre disegnavo i bordi del papillon sulla parte D, ho pensato (molto probabilmente in modo errato, ma questo errore sposterà solo la frequenza centrale più vicino a 0) che ho bisogno che la larghezza di ciascun pezzo di papillon sia di 94 mm. Ho coperto l'area all'interno dei bordi con la colla e ho posizionato la pellicola sopra l'adesivo. Ho piegato la stagnola lungo i bordi e poi ho tagliato lungo le pieghe appena create con il coltello.

Passaggio 6: collegamento dei supporti del papillon

Quando la colla che tiene le parti G e H è asciutta, far scorrere la parte F all'interno di quelle parti di virata e segnare con una matita dove il bordo della parte G si trova in diverse posizioni della parte F. Piegare i lembi delle parti C e D, quindi incollare lembi di 5x5 cm alle estremità del parti C insieme. Quindi incollare le parti C sul retro della parte D. Dopo che l'adesivo si è asciugato, segnare con una matita le linee che serviranno per posizionare le parti A. Sulla parte C inferiore segnare una linea al centro, mentre sulla parte C superiore segnare due linee, ciascuna a 1,5 cm di distanza dal centro. Al termine, attaccare le parti A, in modo che la sezione centrale della parte A sia sulla linea e i lembi siano incollati alla parte C. Incollare le parti F su entrambe le estremità della costruzione di cartone appena formata, assicurandosi che i lembi rimangano all'interno dei segni a matita su parte F. Quindi, dopo aver atteso un po' di tempo, si dovrebbe verificare che l'intera costruzione possa scorrere nei binari.

Passaggio 7: creare il balun di Roberts

Poiché stavo usando un cavo dell'antenna TV con spine su entrambi i lati già installate, ne ho tagliato uno, quindi è rimasto solo un Belling-Lee maschio. Quindi ho iniziato a rimuovere l'isolamento e la schermatura dalla parte esposta del cavo coassiale con un taglierino, alle dimensioni di balun.pdf (5 mm di schermatura sono visibili, 3 mm di dielettrico interno sono visibili e almeno 10 mm di conduttore centrale sono visibili). Fatto ciò, ho tagliato il cavo 100,2 mm dietro l'inizio della schermatura. Successivamente, ho eseguito un taglio diagonale lungo 11,2 mm sull'estremità appena formata del pezzo corto di cavo coassiale. Ho praticato un foro con una punta da trapano da 1 mm 68,5 mm dall'inizio dello schermo attraverso il conduttore centrale e ho rimosso la sua parte più corta con le pinze mantenendo la parte più lunga in posizione con un secondo paio di pinze. Quindi, ho rimosso la sezione lunga 6,4 mm della guaina di plastica esterna 76,2 mm dall'inizio dello scudo. Successivamente, ho preso cura di un pezzo più lungo di cavo coassiale e ho trattato l'estremità esposta allo stesso modo dell'altro pezzo e ho anche rimosso una sezione lunga 6,4 mm di guaina di plastica esterna 76,2 mm dall'inizio dello schermo.

Quando entrambi i pezzi erano pronti, ho pressato insieme due pezzi di cavo (il "bordo" più lungo [dovrei dire "elemento della superficie cilindrica troncata"] del pezzo più corto rivolto verso il pezzo più lungo) e ho unito sezioni di 6,4 mm di lunghezza con fili di rame di 0,5 mm di diametro avvolto e saldato insieme (sfortunatamente il cavo da 5 mm di diametro che stavo usando aveva uno schermo in alluminio, quindi i fili sono solo strettamente avvolti attorno agli schermi, non direttamente saldati a loro). Successivamente, ho attaccato fili di rame lunghi pochi centimetri a sezioni di 5 mm di schermi scoperti. Successivamente, ho rinforzato la connessione tra due pezzi con una piccola quantità di nastro isolante e ho posizionato un PCB 16x5 mm di spessore di 0,8 mm (rame rimosso) tra sezioni di schermature lunghe 5 mm (tenendolo in posizione con del nastro). Per finire il balun, ho saldato insieme i conduttori centrali esposti.

Passaggio 8: collegamento del dipolo con papillon a Roberts Balun

Praticare con un piccolo chiodo due fori (a circa 8 mm di distanza l'uno dall'altro) quasi attraverso il centro della parte D (dovrebbero trovarsi vicino ai vertici dei pezzi di papillon), tra le parti superiori A. Pulire la superficie dei pezzi di papillon con salviette di carta imbevute di alcol denaturato. Tira i fili di rame attraverso quei fori.

Fissare il balun in posizione con nastro isolante attaccato ad esso e le parti di cartone A e C. Angolare i fili, in modo che passino attraverso i vertici dei pezzi del papillon e quando davanti al foglio siano orizzontali. Quindi, tieni le parti centrali dei fili con una striscia di nastro isolante, fai lo stesso con le parti più esterne del filo. All'inizio attaccavo strisce corte e poi attaccavo altro nastro adesivo in modo che il nastro oltrepassasse il bordo della parte D.

Quando i fili sono stati fissati in posizione, ho applicato uno strato di adesivo elettricamente conduttivo tra la lamina e i fili e quando l'adesivo si è asciugato ho applicato un altro strato.

Se hai usato un foglio di rame, puoi semplicemente saldare i fili al rame.

Passaggio 9: tirare il cavo coassiale attraverso il riflettore

Coprire una piccola porzione della pellicola del riflettore più centrale con dello scotch per rinforzarla (usare almeno alcune strisce orizzontali e verticali). Quindi, fai un taglio verticale attraverso l'apice del riflettore, dal lato del cartone. Quindi, fai un taglio orizzontale dal lato della pellicola che intersecherà il taglio verticale al centro del riflettore. Al termine, tirare l'estremità del cavo con la spina attraverso l'apertura appena realizzata nel riflettore (se il cavo non ha una spina già installata, è possibile tagliare un'apertura più piccola e installare la spina quando il cavo è già passato attraverso il riflettore). Quindi, fai scorrere la struttura di supporto del papillon nei binari e tira fuori abbastanza cavo dall'antenna in modo che il cavo tra balun e riflettore sia dritto. L'antenna dovrebbe essere ora operativa, quindi puoi collegarla alla TV e vedere se funziona. Potrebbe essere necessario posizionare il dipolo a farfalla più lontano o più vicino al riflettore se si riscontrano problemi di ricezione.

Passaggio 10: costruzione del supporto per l'antenna

Piegare le alette sulle parti J e farle scorrere l'una nell'altra in modo che le alette formino due superfici su cui incollare le parti E. Fatto ciò, unire la coppia di parti E con la colla, in modo che la scanalatura su entrambe le parti E sia perpendicolare. Quindi, ripeti l'operazione per le due parti rimanenti E. Successivamente, incolla i set di parti E sulle superfici del lembo superiore e inferiore delle parti J. Ho usato alcuni pezzi di scotch per fissare le parti in posizione durante l'asciugatura della colla.

Successivamente, piega i lembi sulla parte K e incollane uno più largo alla parte B (in modo che sia rivolto verso il basso) e quelli più corti ai lembi delle parti L (quindi rivolto verso l'alto). I bordi pieghevoli della parte K devono essere posizionati sopra l'apice del riflettore e supportare il cavo coassiale. Ancora una volta, lo scotch dovrebbe essere usato per fissare le parti in posizione mentre la colla si asciuga. Quindi, rinforzare la superficie principale della parte K incollandovi la parte I e fare lo stesso sulla superficie larga 15 cm della parte B (le superfici larghe 15 cm delle parti B e K dovrebbero essere in grado di entrare in contatto tra loro). Ora puoi unire quelle superfici larghe 15 cm con un paio di mollette (ciascuna situata sul lato opposto, idealmente una dovrebbe essere più alta dell'altra).

Attacca un oggetto “massiccio” (nel mio caso è un cuboide rettangolare di cartone contenente 0,5 kg di rottami metallici) al lato del supporto, nella parte superiore delle parti inferiori E, con dello scotch o della colla. Sotto, sull'altro lato del set di parti E, attacca il nastro adesivo autoadesivo (ho usato due strisce di nastro larghe 20 mm posizionate parallelamente l'una all'altra e a uno dei bordi della parte E). Ho ricoperto le estremità di quelle strisce con lo scotch, in modo che non si staccassero dal cartone. Accanto al nastro adesivo, ho attaccato alcuni strati di cartone con lo scotch in modo che la superficie superiore del supporto dell'antenna sia livellata e la pendenza del davanzale della finestra sia negata. Ho attaccato strisce più lunghe di nastro adesivo autoadesivo al davanzale della finestra.

Al centro della sezione 30x30 cm della parte B, su entrambi i lati, applicare una discreta quantità di scotch. Fai lo stesso al centro della parte superiore E del supporto (solo da un lato di questa parte E, non strappare nulla). Al termine, metti la parte principale dell'antenna sopra il supporto e perfora un piccolo chiodo attraverso tutti gli strati di nastro, proprio al centro di rettangoli di 30x30 cm.

Se il tuo supporto è già attaccato al davanzale di una finestra, ora puoi ruotare l'intera costruzione attorno al chiodo. Quando hai trovato la posizione giusta, fissa l'antenna in posizione attaccando due mollette ai bordi delle superfici 30x30 cm sulla parte superiore del supporto.

Su alcune delle immagini potresti vedere alcune strisce aggiuntive di nastro adesivo che attenuano i piccoli capricci della costruzione in cartone realizzati dalle mie mani (farai sicuramente un lavoro migliore). Uno particolarmente degno di nota è quello situato appena sotto l'apice del riflettore e impedisce la piegatura della parte K.

Ho decorato l'antenna con spot tratti da pagina 108 del numero di febbraio 1954 di Radio & Television News. L'ho fatto perché il personaggio di Radio Repair Man della pubblicità di ERIE assomiglia molto a qualcosa che potrebbe essere stato d'ispirazione per Vault Boy della serie di giochi Fallout.

Passaggio 11: (opzionale) Messa a terra del riflettore

Per mettere a terra il riflettore ho usato un cavo di alimentazione schermato con i fili interni rimossi. Le estremità dello scudo rimanente sono state attorcigliate e il nastro isolante è stato avvolto intorno ai punti in cui lo scudo esce dal rivestimento di plastica. Sono stati realizzati due fori che attraversano il riflettore (e il cartone che lo sostiene). Un'estremità dello scudo è passata attraverso entrambi i fori ed è stata attorcigliata (sul lato del cartone), in modo che questa estremità dello scudo fosse premuta saldamente contro la lamina di metallo. Successivamente, sul lato della lamina, l'estremità dello schermo è stata ricoperta da uno strato di nastro isolante, premendola inoltre contro la lamina. Dall'altro lato è stato aggiunto altro isolamento e nastro adesivo, nella quantità sufficiente per fissare saldamente il cavo a una parte posteriore dell'antenna. La schermatura dall'altro lato del cavo era collegata a una superficie metallica ben messa a terra (nel mio caso era un radiatore, la schermatura era tenuta in posizione dal nastro isolante). In realtà non ho notato alcuna differenza nel funzionamento dell'antenna che era messa a terra e che non lo era, ma è sempre consigliata la messa a terra del riflettore dell'antenna.

AVVERTENZA: se dovessi costruire l'antenna con materiali più robusti e posizionarla all'aperto, la messa a terra dell'antenna è fondamentale. Per collegare il riflettore dell'antenna a terra è necessario utilizzare un filo di rame di almeno 2,5 mm di diametro e implementare un metodo più affidabile per stabilire un contatto tra il filo e altre superfici conduttrici.

Passaggio 12: (opzionale) Installazione dell'amplificatore di segnale

Il cavo coassiale è stato tagliato e tra le estremità del cavo appena realizzate è stato installato un amplificatore di segnale. Il taglio era ad una distanza tale dal balun, che il dipolo a farfalla poteva essere posizionato completamente davanti all'antenna mentre l'amplificatore di segnale è ancora dietro il riflettore. I connettori maschio di tipo F sono stati installati su entrambe le estremità del cavo. Per installare questo tipo di connettore è necessario rimuovere alcuni centimetri di guaina di plastica esterna, angolare i trefoli intrecciati in modo che ora circondino una parte di un rivestimento di plastica rimanente e quindi rimuovere quasi tutta la pellicola visibile e il dielettrico (la parte rimanente dovrebbe essere lunga quanto come sezione di diametro più piccolo del connettore). Quindi, se hai un connettore twist-on, dovresti avvitarlo su trefoli intrecciati e, successivamente, tagliare tutti i trefoli che escono dal connettore. Il conduttore centrale deve essere tagliato in modo che si estenda un po' dal connettore. Poiché il mio connettore era leggermente troppo grande per il mio cavo coassiale da 5 mm di diametro, in seguito ho anche avvolto del nastro isolante intorno al punto in cui il cavo inizia a uscire dal connettore, per assicurarmi che il connettore non cada dal cavo.

L'amplificatore di segnale che ho acquistato aveva un connettore maschio sul lato dell'antenna, quindi avevo bisogno di usare un connettore femmina a femmina per installare l'amplificatore. L'amplificatore è alimentato dal lato TV, quindi ho sostituito il connettore Belling-Lee originale con uno speciale, che è stato collegato tramite due fili a un alimentatore da 12V. Ho rimosso il coperchio del connettore e allentato tre viti. Per collegare il cavo coassiale ad esso, ho rimosso parti dei suoi strati in modo che una parte visibile del conduttore centrale fosse lunga quanto la parte metallica progettata per reggerlo, una parte visibile del dielettrico era lunga quanto lo spazio tra il metallo parti e una parte visibile dello scudo era lunga quanto la parte metallica era progettata per reggerlo. I fili intrecciati erano attorcigliati insieme in un'unica struttura simile a una fune che terminava esattamente dove faceva la lamina ed era parallela al conduttore centrale. Quei trefoli sono stati posti sotto la piastra metallica che è stata tenuta da due viti, mentre il conduttore centrale è stato inserito tra un'altra parte metallica e un dado quadrato situato all'interno di questa parte metallica. Successivamente, tutte e tre le viti sono state serrate e il coperchio del connettore è stato rimesso al suo posto. Successivamente, il connettore maschio dell'antenna è stato inserito nel connettore femmina del televisore e l'alimentatore è stato alimentato a 230 V CA. L'amplificatore di segnale era ora operativo.

Sfortunatamente, un particolare amplificatore che ho usato era troppo potente. Per rimediare a questo, ho installato un semplice circuito elettronico che abbassa la tensione dell'amplificatore di alimentazione (dovrebbe essere fatto con l'alimentazione scollegata dalla rete). Questo circuito era basato su diodi Zener da 3,3 V che potevano essere collegati in serie con l'alimentatore. Per creare una base per la costruzione fisica, due interruttori a levetta SPDT (possono essere utilizzati anche interruttori SPST) sono stati uniti avvolgendoli con nastro isolante (i lati più corti erano in contatto tra loro). Quindi, a ciascun interruttore è stato saldato un diodo Zener 1N4728A (in modo che l'interruttore possa cortocircuitare il diodo). Successivamente, quei diodi sono stati uniti da un breve pezzo di filo e un diodo Schottky BAT48 è stato saldato in serie per catturarli. Successivamente, un anodo angolato di un condensatore elettrolitico da 10 uF è stato saldato al catodo di BAT48 e un pezzo di filo lungo pochi centimetri è stato saldato a un catodo angolato di quel condensatore. Fatto ciò, i fili di alimentazione in uscita dallo speciale connettore sono stati tagliati vicino a questo connettore e l'isolamento è stato striato vicino alle estremità appena create. Sul lato connettore il filo positivo (potete identificare quale è con il multimetro o cercando una striscia bianca sull'isolamento del filo) è stato collegato all'anodo del condensatore e il filo negativo al catodo dello stesso condensatore. Sul lato alimentazione, il filo positivo è stato collegato a un catodo (uno che fino a quel momento non era collegato a nient'altro che l'interruttore) del diodo Zener e il filo negativo è stato saldato al filo che esce dal catodo del condensatore. Successivamente, l'intero circuito è stato avvolto in nastro isolante (eccetto i diodi Zener, in modo che possano dissipare il calore più facilmente e in modo che si possa vedere a quali cavi degli interruttori sono saldati). Ora, quando il diodo Zener non viene cortocircuitato dall'interruttore, l'amplificatore di alimentazione in tensione viene abbassato di 3,3 V e questo a sua volta riduce l'amplificazione.