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[教學]DIY數位電視天線

好棒的文章..
請教山賊大大....
關於車輛經過所引起的反射要排除的方法

或是裝設導波環, 或以合成網路併接數個雙菱型或四菱形構成更多菱型的天線, 或額外搭配拋物反射板等都是可以選擇的方案之一

導波環和拋物反射板可以再詳細說明嗎...其他方法我家比較不適用....感謝...
裝設導波環或搭配額外的拋物面反射板的用意, 主要是提高天線的指向性, 也就是縮小波束角; 再利用高指向性, 適當調整天線方向(垂直傾仰角及水平左右角), 以避開干擾源, 但又不失去主要接收來源的電波太多, 也就是說提高 C/N (看成 S/N 也可以), 這才是最重要的..

加裝導波環, 以四菱形為例, 加裝四組:
     ____
  /\ ____C/F/4*0.8=10cm
  \/

  /\
  \/

  /\
  \/

  /\
  \/

每個導波環置放於輻射體前方約 18cm 處細調之, 至信號最強
加裝一組(四個)導波環, 四菱形增益可達 17dbi 上下, 水平波束角會減小..

輻射器或導波環的骨架固定例(此處以導波環為例):

                木螺紋釘
     |︿|         *
     /*\         | <-此處繞線
    /| |\       -|-
   / | | \      -。-
  /  | |  \      
-/---+-+---\-
(。    *    。)
-\---+-+---/-       
  \  | |  / 
   \ | | /     \
    \| |/       。  如此繞線就可以
     \*/       \|\ 在同一平面上
     |﹀|        | \
     | |        *\ *
     |︿|     *    \|\
     /*\    -|-----\ \----
    /| |\    |     |\ \
   / | | \  -。-----。-\ \--
  /  | |  \           \ 。
-/---+-+---\-          \|\
(。    *    。)           |
-\---+-+---/-           *\
  \  | |  /     
   \ | | /    
    \| |/
     \*/ 
     |﹀|
      ︴ ︴
      ︴ ︴



實作參考照片


拋物反射板俯視圖:


 ︳:菱形天線輻射器
 ︴:菱形天線反射板


 拋  / →
 物 ∕ ↖  
 面 ︳  ︱︴
 反 ﹨ ↙
 射  \ →
 板

另外利用四菱形在垂直方向的窄波束特性, 避開地面干擾源側視圖:



       傾斜
             |_
 | <   -→   \ 

       ↖
        *反射源


同理, 水平方向上的反射波干擾來源, 也可以調整天線水平左右角度來避開 (如同上圖, 但傾斜二字改為左右旋轉調整), 但因為菱形天線的水平波束角較寬, 較不利於此種方法, 必要時, 得使用如同四菱形在垂直方向的陣列疊接一般, 在水平方向上的陣列疊接來縮小波束角, 這得使用分配合併器, 幸運的是在 UHF 帶, 可以便宜且輕易地購得:


以疊接兩組為例:

           L1 |
         +----| ANT1
    +-+  |    |
 接  |合|--+
 收--|併|
 機  |器|--+
    +-+  | L2 |
         +----| ANT2
              |

基本上一般運用 L1 長度等於 L2, 此時天線水平波束方向為 0 度 (以俯視來看, 垂直於天線盤面), 若要獲得斜向波束角, 下面以水平方向四疊接為例:

數個菱形天線, 利用功率分配合成網路, 將每個天線的訊號合併在一起, 在 UHF 帶, 因為有現成的分配合成器, 且價位低廉, 不像在 SHF 帶那麼昂貴, 建議直接購用現成的分配成器即可, 就如同將兩個 YAGI 天線疊接一般, 須考量各個分支電纜長度, 讓每個天線所截收下來的信號, 到達合併點時須為同相位, 但因為菱形天線的水平波束角相當寬, 若想讓天線最大增益方向不是在正前方時, 可以增減各個分支電纜的長度, 讓在某方向的電波, 經由各個天線接收下來到達合併點時能夠同相..

如下俯視圖, 希望天線組增益最大方向是斜向左側 N 度

          同相位的位置
\   \   \/ 各個天線所接收的電波相位, 以最左邊的
 \   \  /\ 天線為零度來當基準, 則
  \   \/  \         X = x / (C / F) * 360 
\  \  /\   \z= 電波路徑長  Y = y / (C / F) * 360
 \  \/  \y  \       Z = z / (C / F) * 360
  ↘ /↘x  ↘   ↘
   ↘  ↘   ↘   ↘
    O   X   Y   Z  所使用的電纜長度
   -+- -+- -+- -+- c1.c2.c3.c4 , 須讓電
    |   |   |   |  波傳送到合併器時
    |   |   |   |  相位一樣, 那麼天線
  c1| c2| c3| c4|  最大增益方向就會
    |   |   |   |  朝向左側 N 度的位置
     \   \   /   /   , 這種做法, 就如同
     \   | |  /    相位陣列天線一般..
      \  | | /     此處以 c1 的電纜出口
   +-------------+ 為 0 度, 那麼 c2 相位
   |             | 延遲就是 -X, C3 為 -Y
   |    合 併 器    | C4 為 -Z, 那麼電波到
   |             | 達合併器時, 相位就
   |             | 會一樣..

另外要注意, 一般 VHF/UHF 的功率合併分配器, 其每組分支出口的相位有可能相差 180 度, 譬如一分二(二合一), 其兩組輸出相位可能剛好相反 (視分配合成器的結構而定), 須把此項因素考量進去, 通常的做法是若發現此種現象, 將天線饋電點位置左右互換即可..

這裡要注意的是, 電波在電纜中傳送的速度較真空慢, 故利用電纜長度來達到電波相位延遲, 須先查表得知電波在該種電纜的波長縮減比例, 以 RG58 來說, 這個值約為 0.66, 換言之, 300MHz 的電波在真空中波長約為 1M, 該電波在真空中傳輸一公尺遠的點, 電壓與原點同相, 故利用一米長的 RG58 傳輸該電波, 在電纜出口處的電波相位與電纜入口比較將會是
L/ (C/F*0.66) * 360 = 1米 / (光速/300MHz * 0.66) * 360 = 185.5 度..

以上僅是舉 RG58 為例, 不是要您選用 RG58, 因為 RG58 的傳輸阻抗是 50 ohm, 除了四分之一波長諧振線的運用外, 一般應該選用相同特性阻抗的電纜; 在電視接收系統, 就是 75 ohm 的, 譬如 RG59 或 C 系列的, 如 5C2V..

更詳細的討論, 您可以到 www.tvrobbs.com 的數位電視討論區搜尋..
willy0080 wrote:
To開板大:小弟有件...(恕刪)


8.2cm的距離應該是下面方式算出來的
0.15*300/f(550)=0.0818 M(公尺)=8.18cm 大約等於8.2CM
8.2 cm 的間距要視反射板(網)的結構疏密與材質而定, 並不是在 550MHz 的頻率就一定要是那個值, 一般是以 SWR 計來調整, 獲得最小 SWR 值; 而因為我在製作此天線時, 因原本就不太可能能夠完全匹配 ( 50 ohm vs 75 ohm ), 所以不考慮最佳 SWR, 乃以獲得最高增益為出發點, 更何況當初為了涵蓋公視類比頻道, 是取 600MHz 為天線中心頻率; 會取 8.2cm, 只是以之前製作結構相同的無線網路天線, 去換算波長, 在製作好後調整最高增益獲得的, 因為還要裝設導波環, 會有兩組變數, 反射板間距與導波環距離, 為方便測試製作, 乃先固定反射板間距量測, 確定效能如預期後, 再裝設導波環調整之以進一步提高增益, 所以您從我所製作天線的相片中可以發現, 導波環的固定支架, 是以不同管徑 PVC 水管套管, 以方便前後伸縮移動調整..

當然若要最佳化, 兩組變數都納入調整是最好的, 此時反射板間距就很可能不會是 8.2cm 了, 您若有興趣, 不妨試作一組, 列表出測試結果, 以嘉惠眾 diy 網友.... ^_^
d120000 wrote:
因為住的地方沒有電視...(恕刪)


太感謝你了 真的太有效了
我只用了銅線 26公分的兩個菱形 掛在窗邊 就搞定了
原廠附的天線連一台都收不到 現在16台都收到了
我在新竹園區這邊
d120000 wrote:
因為住的地方沒有電視...(恕刪)

你好:請問這只有對數位電視有用嗎?因為我找到了時間也如法做了一個‥‥然後把原來的天線拔掉,插上這個DIY數位電視天線後;結果再怎麼喬也沒有原來的清楚,而且也只有原來所收看的三台頻道呢!所以我想你的意思是不是要用在【數位電視】‥‥
◎性情中人§人中情剩◎
senbo wrote:
你好:請問這只有對數...(恕刪)


這位網兄,這個指向性菱形天線確實是 for 數位電視用的 .......
各位大大的DIY方式應該只能試用在收訊不良的都市地區
小的老家三合院當空曠,用一百多塊的室外天線就收的很好了

不過不知道有沒有可以增強隨身數位電視收訊的DIY天線
小的最近常搭台鐵通勤,雖然PTV600支援100km/h以下的收訊
但是訊號弱也是無能為力
請問有沒有可以隨身攜帶的強力DIY天線?
請問....
有關那個轉接頭...
正確的名稱該怎麼說...
謝謝..
感謝大大的這篇DIY文章前幾天托同事帶了一台國際牌的數位機上盒,
用它附的天線一點信號都沒有,於是開始著手DIY牌天線一試居然收的
到了,真是太感謝...
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