Nowy biquad dla DVB-T

Moja ostatnia, która w rzeczywistości była pierwszą, konstrukcja bi-quada była typową prowizorką, więc z czasem jak to można ładnie rzec „trafił ją szlag”. Jak o tym kiedyś pisałem, wersja tej anteny (prowizorki) bazowała na żyle koncentryka, a jak wiadomo drut w kablu antenowym jest cienki, przez co podatny jest na odkształcenia. Taka konstrukcja wisząca na balkonie przy niesprzyjających warunkach atmosferycznych przegrała z wiatrem, deformującym i odkształcającym jej pierwotny stan idealnych kwadratów/rombów – istoty jej działania. Przez co pogorszyły się jej walory użytkowe.

Mimo tego, taka prowizorka dosyć długo działała bardzo dobrze, spełniając swoją funkcję. Wiedziałem, że kiedyś trzeba będzie coś z tym zrobić, zrobić nową, lepszą, taką z prawdziwego zdarzenia. Ale czekałem na ten moment, póki obecna dawała radę. A radę dawała, tak mi się wydawało, bo z nową jest o wiele lepiej!

Już od dłuższego czasu miałem problemy z odbiorem programów na kanale 48 – Polsat, TVN i okolice, czyli MUX2. A, że nie często zdarza mi się oglądać namiętnie TV to zbytnio mi to nie przeszkadzało. Tym samym odkładając jakiekolwiek zmiany antenowe na bliżej nieokreśloną przyszłość. Pomimo iż ta stara, prowizoryczna antena coraz bardziej przypominała stracha na wróble.

Tuż przed rozbiórką parametry odbioru prezentowały się następująco:

nazwa	sila	bledy	jakosc	kanal
MUX 1	18-22	 0-10	50-60	58
MUX 2	 0-8	1k-2k	0		48
MUX 3	38-42	0		100		27
TVNHD	46		0		70-100	53

W porównaniu do parametrów początkowych, z czasu powstania i montażu anteny, wyraźnie widać pogorszenie się na każdym poziomie. Chętnie wrzuciłbym zdjęcia jak to wyglądało tuż przed demontażem, ale niestety w aparacie, którym je robiłem nie zauważyłem braku karty pamięci i nic nie udało się zrobić…

Jeszcze przed urlopem zabrałem się za demontaż i prace nad nową wersją. Problemem w poprzedniej antenie było odpowiednie dostrojenie się do MUX2 i MUX3. Do tego pojawiające się od dłuższego czasu problemy związane z odbiorem MUX2, które po części były powodem całego tego zamieszania. Nowa antena, zgodnie z obowiązującymi prawami, została dobrana do najsłabszego sygnału – kanału 48 lecącego na 690 MHz. Oba nadajniki w okolicach Warszawy (PKiN i Raszyn) nadają na nim MUX2.

W sieci można znaleźć kalkulatory wyliczające niezbędne wymiary, aby nie robić tego na piechotę. Z takowego skorzystałem wyliczając wymagane wymiary konstrukcyjne bi-quada.

bi-quad

Wymiary i kształt anteny jest bardzo ważny, dlatego postanowiłem zrobić to w pełni profesjonalnie, z pełną precyzją, na tyle ile się mi tylko uda. Wszystko po to, aby wydusić maksymalną czułość i ograniczyć jakiekolwiek straty oraz niedopasowania. W tym celu przygotowałem sobie rozpiskę na kartce papieru, która ułatwiała odpowiednie wyginanie drutu.

Użyty drut to typowy miedziak 2.5mm^2 używany w instalacjach elektrycznych, w szczególności w dopływach do puszek i gniazdek. Jak widać na zdjęciach, pozostawiłem izolacje, która powinna nieco uchronić przed wpływem zjawisk atmosferycznych panujących za oknem. Nie ma to wpływu w jakimkolwiek stopniu na parametry anteny (przynajmniej nie powinno).

Wygięcia powinny przechodzić pod katem prostym, a całość również w jednej płaszczyźnie. To drugie może być problematyczne i wymagajcie nieco przekręcania i manipulacji, nim osiągnie się zadowalający kształt, o czym sam się przekonałem. Po małych bojach wreszcie się udało, pora przygotować się do lutowania ;)

Do izolacji miejsc ze spoiwem lutowniczym chciałem wykorzystać rurkę termokurczliwą. Zatem przed lutowaniem, po uśnięciu izolacji z miejsc przyszłych połączeń lutowniczych, jest dobry moment, aby „naciągnąć” koszulki, bo później będzie za późno.

Przy lutowaniu nie oszczędzać pasty lutowniczej i kalafonii, stopy muszą być wytrzymałe. Moja pierwsza próba lutowania niestety nie podołała, i połączenie z kablem antenowym długo nie wytrzymało manipulacji. Ale czego mogłem się spodziewać, szczególnie, że bazowałem na topniku zawartym w cynie, bo nie skompletowałem jeszcze w pełni swojego małego warsztatu. A to zdecydowanie za mało. Po zaopatrzeniu się w stosowną chemię praca od razu lepiej zaczeła się posuwać do przodu.

Przy okazji nieco zmodyfikowałem sposób połączenia i mocowania z kablem antenowym. Cześć łącząca się z oplotem przewodu „nakręciłem” na oplot wzdłuż kabla prostopadle do powierzchni anteny. Powinno to usztywnić całą konstrukcję i wytrzymać dłużej w jednym kawałku. Szczególnie biorąc pod uwagę, że manipulowanie i wyginanie żyły kabla koncentrycznego szybko doprowadza do jej odłamania. Szczegóły widać na zdjęciach. Wyginanie takiego drutu (2.5) nie było proste, dlatego trochę to nierówne, ale za to jakie wytrzymałe.

Po wykonaniu lutowania, zaprawieniu koszulek i dodatkowej izolacji taśmowej, prace nad samą anteną zostały zakończone. Największy problem miałem z lutowaniem oplotu, nie do końca udało mi się to zrobić według zamysłu. Wykonane połączenia z nakręceniem części drutu na oplot zapewnia solidne połączenie oraz przede wszystkim solidną i wytrzymałą konstrukcję.

Po wykonaniu anteny nie obyło się bez szybkich testów. Wypadły one pozytywnie, zadowolony z parametrów zabrałem się za przygotowania do zrobienia przelotki okiennej umożlwiającej bezproblemowe „przeciągniecie” kabla przez drzwi balkonowe i samego montażu. Przygotowania te trwały trochę długo, z braku czasu dopiero po urlopie udało mi się to zrobić.

Konstrukcja przelotki bardzo prosta. Jej głównym celem jest zamiana żyły w kablu antenowym na coś innego, bardziej trwalszego, niż oryginalny drut. Ponieważ przelotka przechodząca przez drzwi okienne będzie narażona na różne częste naciski i wygięcia. Fajnie jakby była ona trwała i odporna na takie warunki.

Jej wykonanie zacząłem od usunięcia izolacji zewnętrznej z kabla antenowego, a następnie odcięciu oplotu i delikatnym jego „wyjęciu”. Przyda się on na koniec, wracając na „swoje miejsce”. Przygotowania do lutowania zakończyło przycięcie żyły do odpowiednich wymiarów w celu osiągnięcia prostego połączenia lutowniczego.

Drut żyły sygnałowej kabla zastąpiłem jedną żyła typu linka pochodzącą z kabla głośnikowego lub podobnego. To prawda wprowadzi to pewne małe niedopasowania, możliwe odbicia i pogorszenie transmisji sygnału, ale przy wysokiej sile sygnału są one dla mnie pomijalnie. Akurat w tym wypadku bardziej zależy mi na trwałej i odpornej konstrukcji. Szczególnie, że dzięki użyciu linki przelotka będzie bardzo giętka i odporna na częste otwieranie i zamykanie okna drzwi balkonowych.

Warto było precyzyjnie wykonać cześć aktywną anteny, aby osiągnąć jak najlepsze parametry, aby tutaj trochę je obniżyć kosztem lepszej konstrukcji.

Po zakonczeniu lutowaniu połączenia przelotki zaprawiamy izolacją z rurki termokurczliwej i składamy wszystko w całość, w kolejności odwrotnej do rozbiórki. Naciągamy na całość z powrotem oplot, skręcamy na końcach lub lutujemy, zakładamy folie, a na koniec naciągamy kolejną rurkę termokurczliwą i podgrzewamy. Mamy idealne połączenie, izolację i naszą wykonana przelotka spełnia wszystkie stawiane przez nas wymagania.

Nadeszła pora na montaż. Już przed utworzeniem przelotki wybrałem odpowiednie miejsce do montażu, aby dobrać długość przewodu do miejsca załamania na oknie. Poprzednia antena „wisiała” na balustradzie – na poręczy, bo tam jej ulokowanie dawało najlepsze rezultaty. Przez co z racji swojego położenia trochę za bardzo rzucała się w oczy.

Teraz mając bardzo dobre i profesjonalne wykonanie, liczyłem, że nie powinno być problemów z jej umocowaniem na dolnej części balustrady balkonowej. Po krótkich testach, okazało się, że w rzeczywistości na obu pozycjach da się osiągnąć podobne parametry, więc wybór był oczywisty.

Na fotkach można zauważyć małe niedopatrzenie, kable „pociągnąłem” po zewnętrznej stronie płaskownika, przez co z zewnątrz jest bardzo widoczny, ale na pewno lepiej się to prezentuje niż poprzednia konstrukcja.

W czasie montażu najwięcej czasu zajęło odpowiednie usytuowanie i dobór pozycji, umożliwiającej dostrojenie się do najlepszego odbioru i jakości/siły sygnału. Można zauważyć na zdjęciach, że antena nie znajduje się w idealnej polaryzacji H. W takiej pozycji zapewniała najlepszy odbiór, więc w takim stanie starałem się usztywnić mocowanie.

Po wszystkim pora na prezentacje osiąganych wyników przez nowy bi-quad:

nazwa	sila	bledy	jakosc	kanal
MUX 1	50	 	0		100%	58
MUX 2	66		0		100%	48
MUX 3	70		0		100%	27
TVNHD	90		0		100%	53

Sygnał jest stabilny, 100% jakości, żadnych błędów. Można powiedzieć, że fachowa robota. Udało mi się wycisnąć cholernie dobre parametry, jak na panujące warunki – 1 piętro w bloku (szczegóły w poprzednim poście). Jako, że jestem tyłem do PKiN i Raszyna, łapany sygnał pochodzi z odbicia, prawdopodobnie z sąsiadujących bloków. Choć kierunek anteny idealnie trafia w wolną przestrzeń (szczelinę) pomiędzy blokami, chociaż możliwe, że lekko zahacza o jeden…

Najbardziej zależało mi na poziomie siły sygnału powyżej 50% dla każdego kanału i to udało się osiągnąć. Kanał 48 dla którego dopasowano konstrukcję anteny osiąga bardzo dobre wyniki. Nie mniej wydaje mi się, że dużo łatwiej było znaleźć pozycje, dla której wszystkie MUX-y łapane były na zadowalającym mnie poziomie. W przeciwieństwie do pierwszej wersji, gdzie było to niezłym wyczynem ;)

Po kilku dniach od montażu, antena się trochę poddała naporowi i napięciom, przez co minimalnie zmieniła swoją pozycję i kierunek. Mimo to bardzo nieznacznie wpłynęło to na poziom odbieranego sygnału, jedynie siła sygnału nieznacznie spadła. Spróbuję to wkrótce trochę poprawić, ale nie jest to konieczne.

Drut anteny w izolacji i dobre izolowanie poszczególnych elementów łącznych zapewniają ochronę przed utlenianiem. Dzięki temu antena powinna pożyć bardzo długo. Mam taka nadzieję. W przeciwnym wypadku trzeba będzie co jakiś czas budować nową. Choć koszty znikome, to jednak trochę czasu trzeba na to poświecić. Najważniejsze, że konstrukcja idealnie spełnia swoje zadanie.

Nie eksperymentowałem z ekranem/reflektorem, ponoć w wielu przypadkach poprawia to parametry i tłumi niepożądane sygnały z tyłu oraz poprawia kierunkowość anteny. W mojej konstrukcji wydało się to zbyteczne, siła sygnału jest wysoka, a usytuowanie blisko ściany bloku niejako zapewnia w dużym stopniu tłumienie pobocznych zakłóceń. Zauważyłem, że balustrada w jakimś stopniu spełnia rolę siatki i ekranu, bo w tej pozycji i odległości na jakiej zamontowano antenę walory odbiorcze były najlepsze. Przesunięcie między słupki czy oddalenie od balkonu skutkowało różnymi efektami.

I to tyle, jeśli chodzi o moje nowe doświadczenia z bi-quadem. Uważam tą konstrukcję za jedną z lepszym, chociaż może tylko dlatego, że na razie akurat tylko ją budowałem, a z innymi nie mialem za wiele doczynienia. Na pewno wkrótce nabiorę szerszego doświadczenia przy budowie różnych anten radiowych. Bo zabawy z SDR-em i własnymi ciekawymi konstrukcjami radiowymi czas niebawem zacząć!

Antena bi-quad to nie tylko DVB-T, nadaje się idelanie do różnych systemów. Mówiłem o tym w notatce dotyczącej mojej pierwszej styczności z antenami tego rodzaju. Tam też pewnie można znaleźć jakies ciekawe odnośniki. Ogólnie antena tego typu jest bardzo popularna, więc w sieci pełno ciekawych materiałów na jej temat. Na forum emitela, w temacie Antena pokojowa Biquad własnej roboty DIY przybyło trochę postów od ostatniego razu.

Powodzenia z własnymi konstrukcjami!

Forma tej notatki może trochę odbiegać od tych pojawiających się do tej pory. Trochę zdjęć z prac w niej zamieściłem, przez co przypomina coś na wzór dokumentacji, czy sprawozdania. Taka forma jest ciekawa i na pewno będę do niej wracał w przyszłości.

10 przemyśleń nt. „Nowy biquad dla DVB-T”

    1. Nie odbieram MUX-8 na tej antenie.

      Czy ta antena się nada do MUX-8? Mówiąc prosto tak i nie. Technicznie tak, fizycznie chyba raczej nie.

      Wersja przedstawiona wyżej w notatce była przygotowana (wyliczona) na częstotliwość środkową pasma DVB-T, a dokładnie częstotliwości w której „lecą” MUX 1, 2 i 3 w Warszawie (690 MHz, patrz opis). A MUX-8 w większości rejonów Polski nadawany jest w zupełnie innym pasmie (niż ta pozostała cześć DVB-T), o dziwo zarezerwowanym dla DAB+. W Warszawie (z Pałacu) jest to bodajże 191,5 MHz.

      Teoretycznie można zaprojektować antenę biquad na taką częstotliwość, ale jej wymiary będą dużo większe, ramie kwadratu wyniesie około 38 cm, a jej wysokość/długość ponad 1 m. Można poeksperymentować z taką konstrukcją lub pokombinować też z innymi, których wymiary będą mniejsze. Sam planuje takie eksperymenty przeprowadzić w wolnej chwili…

      1. W rzeczy samej, wyliczyłem bok antenki ma 15,1 cm, 770+191,5 i tak dalej, czyli pod najwiekszą i najmniejszą częstotliwość, wszystko gra i buczy jeżeli chodzi o mux 1,2,3, co do mux8 sygnał pojawia się na jakieś 48% ale tylko w jednej bardzo ograniczonej pozycji dość precyzyjnej, antena musiałaby być na sztywno przymocowana, jakiekolwiek drgnięcie i sygnału brak, moje pytanie czy te 38 cm nie przeszkodzi w odbiorze mux 1,2,3, wymiary nie grają roli mam dużo miejsca na balkonie.

        Pomyślałem że może by zrobić dipol półfalowy i połączyć uhf i vhf, da się?

        1. Dokładnie, tutaj najlepiej byłoby mieć 2 anteny na poszczególne pasam i je połączyć razem jakimś sumatorem, czy zwrotnicą… Nieco więcej info można znaleźć w sieci, np. Odbiór sygnału DVB-T z dwóch nadajników.

          Jak wspomniałem, jeszcze nie eksperymentowałem z MUX-8, więc ciężko mi cokolwiek dobrego podpowiedzieć, ale także z takim rozwiązaniem planuje poeksperymentować. Wydaje się jedynym słusznym rozwiązaniem dającym dobre zadowalające rezultaty.

          1. Dzisiaj rano postanowiłem pokręcić się po balkonie, po 10 minutach się wkurzyłem i rzuciłem ot tak antenkę, za jakieś pół godziny myślę zobaczę jeszcze raz, ustawiłem ręcznie kanał 7 a tu masz MUX8 na 80%, fajnie myślę, odbiór idealny, ale coś za coś, urwało mi tego MUXa co jest na nim 8tv, czyli wniosek trzeba wypośrodkować antenę, a jak ją rzuciłem to leżała tak mnie więcej po kątem 45 stopni, po robocie będę delikatnie kręcił, wniosek da się oglądać MUX8 na naszych quadzikach za 20 zł.

            pozdrawiam

  1. Ja zrobiłem na te 38 cm i o dziwo działa, ale trzeba ustawić antenę precyzyjnie. Pozostałe mux-y, jak bym anteny nie ustawił to działają bez zarzutu. Może po zastosowaniu grubszego drutu bedzie lepiej łapała sygnał, bo w kalkulatorze wychodzi średnica drutu aż 9mm, a ja zastosowałem zwykły drut z kabla „dyt”.

  2. Bartolox, moja antenka ma po wyliczeniu 15,1 cm z drutu 2,5 mm, po ustawieniu odbieram wszystkie muxy bez żadnych zacięć, jest jeden mały problem, o ile TVP1 i 2 odbierają w HD to już paczka TVN-u w HD nie odbiera, no ale SD też się da oglądać, czyli mam wszystko, aha dodam że antenkę zrobiłem tak niechlujnie że strach.

    pozdrawiam

    1. Ale jak, zrobiłeś dwa odrębne kwadraty?, tak pokazuje rysunek, ekran do jednego, drut do drugiego, HD odbierasz?, opisz dokładniej

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *