PCB DVB-T anténa typu log-periodic

Anténu pro příjem DVB-T není problém koupit prakticky kdekoli, za vcelku rozumnou cenu. Lze samozřejmě využít i takové, které se používali pro příjem analogové televize. Ač mají nové antény na svém obalu napsáno, že jsou uzpůsobené pro příjem DVB-T/DVB-T2, není oproti těm pro analogové vysílání rozdíl. Všechny antény přijímají tu samou elektromagnetickou vlnu. Nicméně, některé antény mohou být navrženy pro příjem konkrétních televizních kanálů – kmitočtů, případně mohou obsahovat filtr pro potlačení signálů mobilních stanic LTE, které svým silným signálem mohou přebuzovat vstupní obvody anténních zesilovačů a televizních přijímačů.

V dřívějších dobách jsme se setkávali zejména s anténami sestavenými z jednoduchého, případně složeného dipólu, doplněného jedním direktorem a reflektorem, případně úzkopásmovými Yagy a širokopásmovými síty. Dnešní trend je instalace antén log-periodic, které se vyznačují kompaktními rozměry, širokopásmovostí a poměrně vysokým ziskem.

Nevýhodou antén Yagy je jejich úzkopásmovost a směrovost, které jsou na druhé straně vyváženy vysokým ziskem, který je závislý na počtu direktorů před samotným zářičem – skládaným dipólem.

Antény log-periodic jsou také poměrně úzce směrové, ale každý prvek slouží jako nezávislý dipól laděný na určitý kmitočet. Tím je dle návrhu zaručena požadovaná širokopásmovost.

Nedávno jsem dostal dotaz, zda navrhnu širokopásmovou anténu z PCB do maximální délky 70 cm. Výroba takové antény je finančně náročná, nicméně jsem se dal do práce.

Navržená anténa je cca 55 cm dlouhá se ziskem kolem 8 dBi (5,85 dBd). Přijímané pásmo je v rozsahu 470 – 790 MHz, tedy kompletní DVB-T/DVB-T2. K anténě lze přímo připojit koaxiální kabel s impedancí 75 Ω, který se používá v anténní technice právě pro příjem televizního signálu. Koaxiální kabel bychom ale měli připojovat přes proudový balun 1:1. To proto, abychom zaručily napojení nesymetrického koaxiálního kabelu na symetrický výstup antény. Pokud tento člen vynecháme, stínění koaxiálního kabelu se bude chovat jako součást antény. V praxi je však tento prvek často opomíjen.

Anténu směrujeme tak, že k vysílači míří nejkratší prvky s výstupem na koaxiální kabel.

Pro optimální příjem by neměla být v cestě mezi vysílačem DVB-T a přijímací anténou žádná překážka, tedy ani nevodivá – stromy, budovy. Více v článku Zobrazení dosahu přímé rádiové vlny na profilu terénu a tématu Fresnelovy zóny.

Vlastní anténa

Koncový „pahýl“ ořezává spodní přijímaný kmitočet a současně přizpůsobuje vedení mezi jednotlivými dipóly na požadovanou impedanci. Tato část nicméně není nutná a v návrzích se většinou nevyskytuje. Konce této trasy jsou vodivě spojeny.

Místo PCB můžeme pro sestavení antény použít měděné nebo hliníkové pásky nalepené na vhodný podklad s tloušťkou cca 1,5 mm. Tento rozměr ale není kritický. Pokud máme možnost, vybíráme materiál aktivních prvků o tloušťce cca 0,1 mm.

Pro návrh běžné drátové antény, která má o něco jiné parametry než PCB, lze použít program LPCAD – Log Periodic CAD.

 

Datové soubory Eagle na GitHub

Napsat komentář