E.T. - Antenne TV intérieure UHF : 12 étapes (avec photos)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:05

Si vous ne pouvez pas utiliser une antenne TV extérieure appropriée, vous êtes probablement coincé avec des « oreilles de lapin ». Ils utilisent une petite antenne cadre intégrée pour recevoir des émissions UHF, tandis que des tiges télescopiques ne sont utilisées que pour recevoir des émissions VHF. La plupart des chaînes de télévision numérique terrestre en Pologne sont désormais diffusées dans la bande UHF, de sorte que seule cette petite boucle est réellement utilisée. Si vous essayez de recevoir un signal faible (par exemple, de grandes structures en béton le bloquent) avec cette antenne cadre, cela ne fonctionnera pas très bien.

C'était la situation dans l'appartement de ma grand-mère. J'ai décidé de construire une nouvelle antenne à partir d'articles ménagers simples. C'était probablement plus cher et certainement plus long que le simple achat d'une nouvelle antenne. Mais ensuite, les chevaliers Jedi ont construit leurs sabres laser, au lieu d'en commander des produits en série chez un détaillant en ligne qui possède un entrepôt exploité par des drones à une demi-galaxie.

L'antenne fonctionnant dans de telles conditions doit être directionnelle (mais pas trop) et à large bande. J'ai choisi d'utiliser un dipôle nœud papillon, un réflecteur d'angle et un balun Roberts. L'antenne est conçue pour être fixée à un rebord de fenêtre avec une fermeture auto-agrippante.

E. T. signifie trombone électromagnétique. La distance entre le sommet du réflecteur d'angle et le dipôle en nœud papillon peut être ajustée au moyen d'un mécanisme coulissant, d'où la ressemblance de l'antenne avec un trombone. Le changement de cette distance modifie l'impédance de l'antenne pour différentes longueurs d'onde, comme on peut le voir sur la figure 2 ici.

Étape 1: Pièces et outils

Pièces et matériaux:

environ 2 m^2 de carton (carton ondulé à simple paroi), les pièces de 72,5 x 152,5 cm et 67,4 x 112,4 cm devraient convenir

feuille d'aluminium ou de cuivre

environ 2 m de câble coaxial 75Ω et un connecteur mâle Belling-Lee (Europe et Australie) / type F (reste du monde) [j'ai utilisé un câble d'antenne TV mâle à femelle]

Fils de cuivre de 0,5 mm de diamètre (vous pouvez les extraire des câbles UTP)

petit morceau (16x5 mm) de PCB de 0,8 mm d'épaisseur avec le cuivre enlevé

adhésif électriquement conducteur (vous pouvez utiliser de la soudure et un pistolet à souder si vous avez choisi de fabriquer un dipôle de nœud papillon en feuille de cuivre)

colle artisanale ou essentiellement toute colle qui adhérera au papier

ruban isolant

ruban adhésif

petit clou (j'en ai utilisé un de 3 cm de long et 0,6 mm de diamètre)

4x pince à linge

ruban auto-adhésif solide à boucles et crochets ou objet relativement petit pesant au moins 1 kg (j'ai utilisé une combinaison d'un objet plus léger de 0,5 kg et de deux bandes de ruban adhésif faible)

Outils:

coupe diagonale

2x pinces

couteau tout usage

les ciseaux

règle

équerre

crayon

poste de soudure

souder

foret de 1 mm

perceuse à colonne ou outil rotatif

alcool à friction et serviettes en papier

Étape 2: Découper les pièces en carton

Utilisez un crayon, une règle et une équerre pour marquer les bords des pièces de carton_révisé.pdf sur du carton ondulé. Tracez des lignes qui serviront à positionner les pièces de rail G et H sur les pièces L. Ensuite, coupez les pièces avec un cutter ou des ciseaux.

EDIT: Le fichier carton.pdf précédent contenait des dimensions incorrectes pour la feuille entière de 72,5 x 152,5 cm et la dimension de 15 cm de la partie J manquait.

Étape 3: Fixation du réflecteur

Pliez les bords pliables de la partie B. Collez une feuille d'aluminium/cuivre sur des sections de 42,4 cm de long de la partie B. Vous pouvez utiliser un reste de carton pour étaler la colle. Si votre papier d'aluminium mesure moins de 30 cm de large, utilisez de petits morceaux de papier rectangulaires de quelques cm plus larges que l'espace vide pour couvrir le reste des sections de 42,4 cm de long de la partie B, puis utilisez du ruban adhésif pour fixer une partie du petit morceau de papier d'aluminium qui ne Ne faites pas de contact avec de la colle de sorcière en place. Après cela, fixez fermement les bords externes du réflecteur au carton, également avec du scotch.

Étape 4: Connecter les pièces en carton ensemble

Pliez les bords rabattables des pièces L puis recouvrez les rabats de colle et appuyez sur ces rabats au dos de la pièce B. Collez les pièces H sur la pièce L, en vous assurant que la pièce F puisse se déplacer librement entre deux pièces H. Ensuite, collez les pièces G dessus dessus des pièces H, tout en veillant à ce que le rabat de 10,5 cm de large de la pièce D puisse se déplacer librement entre les deux pièces G. Lorsque cela est fait, vous pouvez placer des bandes horizontales de scotch en dessous et au-dessus des pièces de voie G et H pour empêcher toute la construction de s'étendant trop sur les côtés.

Étape 5: Faire un dipôle nœud papillon

J'ai basé la conception de l'élément entraîné de l'antenne sur ce concepteur d'antenne Bowtie, calculé pour une fréquence centrale de 600 MHz, car les chaînes de télévision UHF sont diffusées dans une plage de 490 à 706 MHz à l'émetteur le plus proche. Le concepteur a calculé que j'avais besoin d'un dipôle d'une largeur de 187,4 mm, d'une hauteur de 124,9 mm et d'une distance entre les pièces de 10,3 mm. J'ai arrondi ces chiffres à 188 mm, 125 mm et 12 mm. En dessinant les bords du nœud papillon sur la partie D, j'ai supposé (probablement à tort, mais cette erreur déplacera simplement la fréquence centrale plus près de 0) que j'avais besoin que la largeur de chaque pièce de nœud papillon soit de 94 mm. J'ai recouvert la zone intérieure des bords avec de la colle et placé le papier d'aluminium sur l'adhésif. J'ai plié le papier d'aluminium le long des bords, puis j'ai coupé le long des plis nouvellement créés avec un couteau.

Étape 6: Connexion des supports du nœud papillon

Lorsque la colle tenant les pièces G et H est sèche, glissez la pièce F à l'intérieur de ces pièces d'accrochage et marquez avec un crayon où le bord de la pièce G est dans différentes positions de la pièce F. Pliez les rabats des pièces C et D, puis collez les rabats de 5x5 cm aux extrémités de parties C ensemble. Ensuite, collez les pièces C au dos de la pièce D. Une fois l'adhésif sec, tracez avec un crayon les lignes qui serviront à positionner les pièces A. Sur la partie inférieure C marquez une ligne au centre, tandis que sur la partie supérieure C marquez deux lignes, chacune à 1,5 cm du centre. Lorsque cela est fait, fixez les pièces A, de sorte que la section centrale de la pièce A soit sur la ligne et que les rabats soient collés à la partie C. Collez les pièces F aux deux extrémités de la construction en carton nouvellement formée, tout en vous assurant que les rabats restent à l'intérieur des marques de crayon sur partie F. Ensuite, après avoir attendu un certain temps, vous devez vérifier que toute la construction peut glisser dans les rails.

Étape 7: Faire du Roberts Balun

Comme j'utilisais un câble d'antenne TV avec des fiches des deux côtés déjà installées, j'en ai coupé une, il ne restait donc qu'un mâle Belling-Lee. Ensuite, j'ai commencé à retirer l'isolation et le blindage de la partie exposée du câble coaxial avec un couteau utilitaire, aux dimensions de balun.pdf (5 mm de blindage est visible, 3 mm de diélectrique interne est visible et au moins 10 mm de conducteur central est visible). Lorsque cela a été fait, j'ai coupé le câble 100,2 mm derrière le début du blindage. Plus tard, j'ai fait une coupe diagonale de 11,2 mm de long sur l'extrémité nouvellement formée d'un court morceau de câble coaxial. J'ai percé un trou avec un foret de 1 mm à 68,5 mm du début du blindage à travers le conducteur central et j'ai retiré sa partie la plus courte avec une pince tout en gardant la partie la plus longue en place avec une deuxième paire de pinces. Ensuite, j'ai retiré une section de 6,4 mm de long de la gaine extérieure en plastique à 76,2 mm du début du bouclier. Ensuite, j'ai pris soin d'un morceau de câble coaxial plus long et traité l'extrémité exposée de la même manière que sur l'autre morceau et j'ai également retiré une section de 6,4 mm de long de la gaine en plastique extérieure à 76,2 mm du début du blindage.

Lorsque les deux pièces étaient prêtes, j'ai pressé deux pièces de câble ensemble (le "bord" plus long [je devrais en fait dire "élément de la surface cylindrique tronquée"] de la pièce plus courte face à la pièce plus longue) et j'ai joint des sections de 6,4 mm de long avec des fils de cuivre de 0,5 mm de diamètre enroulé et soudé ensemble (malheureusement, le câble de 5 mm de diamètre que j'utilisais avait un blindage en aluminium, donc les fils sont juste enroulés étroitement autour des blindages, pas directement soudés à eux). Plus tard, j'ai attaché des fils de cuivre de quelques centimètres de long à des sections de 5 mm de boucliers découverts. Ensuite, j'ai renforcé la connexion entre deux pièces avec une petite quantité de ruban isolant et placé un PCB de 16x5 mm de 0,8 mm d'épaisseur (cuivre retiré) entre des sections de blindage de 5 mm de long (le maintenant en place avec du ruban adhésif). Pour finir le balun, j'ai soudé les conducteurs centraux exposés ensemble.

Étape 8: Connexion du dipôle nœud papillon à Roberts Balun

Percez avec un petit clou deux trous (à environ 8 mm l'un de l'autre) presque au centre de la partie D (ils doivent être situés près des sommets des morceaux de nœud papillon), entre les parties supérieures A. Nettoyez la surface des morceaux de nœud papillon avec du papier absorbant imbibé de alcool à friction. Tirez les fils de cuivre à travers ces trous.

Fixez le balun en place avec du ruban isolant attaché à celui-ci et des pièces en carton A et C. Inclinez les fils de manière à ce qu'ils traversent les sommets des pièces de nœud papillon et lorsqu'ils sont devant la feuille, ils sont horizontaux. Ensuite, maintenez les parties centrales des fils avec une bande de ruban isolant, faites de même pour les parties les plus à l'extérieur du fil. J'attachais d'abord de courtes bandes, puis je leur collais plus de ruban adhésif pour que le ruban dépasse le bord de la partie D.

Lorsque les fils ont été fixés en place, j'ai appliqué une couche d'adhésif électriquement conducteur entre la feuille et les fils et lorsque l'adhésif était sec, j'ai appliqué une autre couche.

Si vous avez utilisé une feuille de cuivre, vous pouvez simplement souder des fils au cuivre.

Étape 9: Tirer le câble coaxial à travers le réflecteur

Couvrir une petite partie de la partie centrale de la feuille du réflecteur avec du ruban adhésif pour la renforcer (utiliser au moins quelques bandes horizontales et verticales). Ensuite, faites une coupe verticale à travers le sommet du réflecteur, du côté du carton. Ensuite, faites une coupe horizontale du côté de la feuille qui croisera la coupe verticale au centre du réflecteur. Lorsque cela est fait, tirez l'extrémité du câble avec la fiche à travers l'ouverture nouvellement faite dans le réflecteur (si votre câble n'avait pas de fiche déjà installée, vous pouvez couper une ouverture plus petite et installer la fiche lorsque le câble passe déjà à travers le réflecteur). Ensuite, faites glisser la structure de support du nœud papillon dans les rails et tirez suffisamment de câble hors de l'antenne pour que le câble entre le balun et le réflecteur soit droit. L'antenne devrait être maintenant opérationnelle, vous pouvez donc la connecter au téléviseur et voir si cela fonctionne. Vous devrez peut-être positionner le dipôle en nœud papillon plus loin ou plus près du réflecteur si vous rencontrez des problèmes de réception.

Étape 10: Construire le support pour l'antenne

Pliez les rabats sur les pièces J et glissez-les l'un dans l'autre de sorte que les rabats forment deux surfaces sur lesquelles les pièces E peuvent être collées. Lorsque cela est fait, joignez la paire de pièces E avec de la colle, de sorte que les cannelures sur les deux pièces E soient perpendiculaires. Ensuite, répétez cette opération pour les deux parties restantes E. Plus tard, collez les ensembles de parties E sur les surfaces de rabat supérieure et inférieure des parties J. J'ai utilisé quelques morceaux de scotch pour fixer les pièces en place pendant le séchage de la colle.

Plus tard, pliez les rabats de la partie K et collez-en un plus large sur la partie B (donc il pointe vers le bas) et les plus courts sur les rabats des parties L (donc il pointe vers le haut). Les bords pliables de la partie K doivent être situés sur le sommet du réflecteur et supporter le câble coaxial. Encore une fois, du scotch doit être utilisé pour fixer les pièces en place pendant que la colle sèche. Ensuite, renforcez la surface principale de la partie K en y collant la partie I, et faites de même sur une surface de 15 cm de large de la partie B (les surfaces de 15 cm de large des parties B et K devraient pouvoir entrer en contact l'une avec l'autre). Vous pouvez maintenant joindre ces surfaces de 15 cm de large avec une paire de pinces à linge (chacune située du côté opposé, idéalement l'une d'elles devrait être plus haute que l'autre).

Fixez l'objet « massif » (dans mon cas c'est un cuboïde rectangulaire en carton contenant 0,5 kg de ferraille) sur le côté du support, en haut des parties inférieures E, avec du scotch ou de la colle. En dessous, de l'autre côté du jeu de pièces E, fixez du ruban auto-adhésif à boucles (j'ai utilisé deux bandes de ruban de 20 mm de large placées parallèlement l'une à l'autre et à l'un des bords E de la pièce). J'ai recouvert les extrémités de ces bandes avec du scotch, afin qu'elles ne se détachent pas du carton. À côté du ruban adhésif en boucle, j'ai attaché quelques couches de carton avec du scotch afin que la surface supérieure du support de l'antenne soit de niveau et que la pente d'un rebord de fenêtre soit annulée. J'ai attaché des bandes plus longues de ruban auto-adhésif à crochets sur le rebord de la fenêtre.

Au centre de la section 30x30cm de la partie B, des deux côtés, appliquez une quantité décente de scotch. Faire de même au centre de la partie haute E du stand (juste d'un côté de cette partie E, ne rien déchirer). Lorsque cela est fait, placez la partie principale de l'antenne sur le support et percez un petit clou à travers toutes les couches de ruban, juste au centre des rectangles de 30x30cm.

Si votre support est déjà fixé à un rebord de fenêtre, vous pouvez maintenant faire pivoter toute la construction autour du clou. Lorsque vous avez trouvé la bonne position, fixez l'antenne en place en attachant deux pinces à linge sur les bords des surfaces de 30x30 cm sur le dessus du support.

Sur certaines photos, vous pouvez voir des bandes de ruban adhésif supplémentaires qui atténuent les petites bizarreries de la construction en carton faites par mes mains (vous ferez certainement un meilleur travail). Un élément particulièrement intéressant est celui situé juste en dessous du sommet du réflecteur et empêche la partie K de se plier.

J'ai décoré l'antenne avec des publicités tirées de la page 108 du numéro de février 1954 de Radio & Television News. Je l'ai fait parce que le personnage de Radio Repair Man de la publicité ERIE ressemble beaucoup à quelque chose qui aurait pu être une inspiration pour Vault Boy de la série de jeux Fallout.

Étape 11: (facultatif) Mise à la terre du réflecteur

Pour mettre le réflecteur à la terre, j'ai utilisé un câble d'alimentation blindé avec les fils internes retirés. Les extrémités du bouclier restant ont été tordues et du ruban isolant enroulé autour des endroits où le bouclier sort de la gaine en plastique. Deux trous traversant le réflecteur (et le carton le supportant) ont été réalisés. Une extrémité du bouclier a traversé les deux trous et a été tordue (du côté du carton), de sorte que cette extrémité du bouclier a été fermement appuyée contre une feuille de métal. Plus tard, du côté de la feuille, l'extrémité du blindage a été recouverte d'une couche de ruban isolant, en la pressant en plus contre la feuille. De l'autre côté, plus d'isolant et de ruban adhésif ont été ajoutés, en quantité suffisante pour attacher fermement le câble à l'arrière de l'antenne. Le blindage de l'autre côté du câble était connecté à une surface métallique bien mise à la terre (dans mon cas, il s'agissait d'un radiateur, le blindage était maintenu en place par le ruban isolant). En fait, je n'ai remarqué aucune différence dans le fonctionnement de l'antenne qui était mise à la terre et qui ne l'était pas, mais la mise à la terre du réflecteur de l'antenne est toujours conseillée.

AVERTISSEMENT: si vous deviez construire l'antenne avec des matériaux plus robustes et la placer à l'extérieur, une mise à la terre appropriée de l'antenne est primordiale. Un fil de cuivre d'au moins 2,5 mm de diamètre doit être utilisé pour connecter le réflecteur de l'antenne à la terre et une méthode plus fiable pour établir le contact entre le fil et d'autres surfaces conductrices doit être mise en œuvre.

Étape 12: (facultatif) Installation de l'amplificateur de signal

Le câble coaxial a été coupé et entre les extrémités de câble nouvellement fabriquées, un amplificateur de signal a été installé. La coupure était à une telle distance du balun, que le dipôle nœud papillon pouvait être placé complètement devant l'antenne alors que l'amplificateur de signal est toujours derrière le réflecteur. Des connecteurs mâles de type F ont été installés aux deux extrémités du câble. Pour installer ce type de connecteur, vous devez retirer quelques centimètres de gaine en plastique extérieure, des brins tressés en angle de manière à ce qu'ils encerclent maintenant une partie d'une gaine en plastique restante, puis retirer la quasi-totalité de la feuille visible et du diélectrique (la partie restante doit être aussi longue comme une section de plus petit diamètre du connecteur). Ensuite, si vous avez un connecteur à visser, vous devez le visser sur des brins tressés et plus tard, couper tous les brins qui sortent du connecteur. Le conducteur central doit être coupé pour qu'il s'étende un peu du connecteur. Comme le connecteur du mien était légèrement trop gros pour mon câble coaxial de 5 mm de diamètre, j'ai ensuite également enroulé du ruban isolant autour de l'endroit où le câble commence à sortir du connecteur, pour m'assurer que le connecteur ne tombera pas du câble.

L'amplificateur de signal que j'ai acheté avait un connecteur mâle du côté de l'antenne, j'ai donc dû utiliser un coupleur de connecteur femelle à femelle pour installer l'amplificateur. L'amplificateur est alimenté par le côté TV, j'ai donc remplacé le connecteur Belling-Lee d'origine par un connecteur spécial, qui était relié par deux fils à une alimentation 12V. J'ai retiré le couvercle du connecteur et desserré trois vis. Pour y attacher le câble coaxial, j'ai retiré des parties de ses couches de sorte qu'une partie visible du conducteur central soit aussi longue que la partie métallique conçue pour le maintenir, une partie visible du diélectrique était aussi longue que l'espace entre le métal parties et une partie visible du bouclier était aussi longue qu'une partie métallique était conçue pour le maintenir. Les brins tressés étaient torsadés ensemble en une structure en forme de corde qui se terminait exactement là où le papier d'aluminium était fait et était parallèle au conducteur central. Ces brins étaient placés sous une plaque métallique maintenue par deux vis, tandis que le conducteur central était inséré entre une autre pièce métallique et un écrou carré situé à l'intérieur de cette pièce métallique. Plus tard, les trois vis ont été serrées et le couvercle du connecteur a été remis en place. Ensuite, le connecteur mâle de l'antenne a été branché sur le connecteur femelle du téléviseur et l'alimentation en 230V AC. L'amplificateur de signal était maintenant opérationnel.

Malheureusement, l'amplificateur que j'ai utilisé était trop puissant. Pour y remédier, j'ai installé un circuit électronique simple qui abaissait la tension d'alimentation de l'amplificateur (cela doit être fait avec l'alimentation déconnectée du secteur). Ce circuit était basé sur des diodes Zener 3,3V qui pouvaient être connectées en série avec une alimentation électrique. Pour constituer une base pour la construction physique, deux interrupteurs à bascule SPDT (des interrupteurs SPST peuvent également être utilisés) ont été assemblés en enroulant du ruban isolant autour d'eux (les côtés les plus courts étaient en contact l'un avec l'autre). Ensuite, à chaque interrupteur, une diode Zener 1N4728A a été soudée (afin que cet interrupteur puisse court-circuiter la diode). Plus tard, ces diodes ont été reliées par un petit morceau de fil et une diode Schottky BAT48 a été soudée en série avec elles. Ensuite, une anode coudée d'un condensateur électrolytique de 10 uF a été soudée à la cathode de BAT48 et un morceau de fil de quelques centimètres de long a été soudé à une cathode coudée de ce condensateur. Lorsque cela a été fait, les fils d'alimentation sortant du connecteur spécial ont été coupés près de ce connecteur et l'isolant a été rayé près des extrémités nouvellement créées. Côté connecteur le fil positif (vous pouvez identifier lequel est-ce avec un multimètre ou en cherchant une bande blanche sur l'isolant du fil) était connecté à l'anode du condensateur et le fil négatif à la cathode du même condensateur. Du côté de l'alimentation, le fil positif était connecté à une cathode (qui jusqu'à présent n'était connectée à rien d'autre que l'interrupteur) de la diode Zener et le fil négatif était soudé au fil sortant de la cathode du condensateur. Plus tard, tout ce circuit a été enveloppé dans du ruban isolant (à l'exception des diodes Zener, afin qu'elles puissent dissiper la chaleur plus facilement et pour que l'on puisse voir à quels fils d'interrupteurs ils sont soudés). Maintenant, lorsque la diode Zener n'est pas court-circuitée par le commutateur, la tension de l'amplificateur d'alimentation est abaissée de 3,3 V, ce qui réduit l'amplification.