ON1BES Labo 2017 DVB-T UHF Fractal Antennes |
Back to Homepage |
Only NL or use:
Deze wat raar uitziende antenne (Foto 3) heb ik gebouwd na wat
teleurstellende resultaten om met een USB-TV Stick (Foto 1)
de Belgische DVB-T zenders te ontvangen.
Na wat rondvraag bleek, zoals ook bij mijzelf, zogoed als niemand
ontvangst te hebben op een gelijkvloerse verdieping
met het bijgeleverde staaf-antennetje met magneetvoet (Foto 2).
Hoe is dat mogelijk ?
Ten eerste worden de DVB-T uitzendingen digitaal uitgezonden. Dat betekent in de praktijk dat er geen “sneeuw” meer te zien is in het beeld, waarmee men zoals vroeger nog op een verre analoge zender met een beetje beeld zou kunnen afstemmen. Neen, hier is het alles of niets: ofwel is er beeld (soms met blokvorming), ofwel is er totaal niets te zien. Maar als er beeld is, is de kwaliteit wel zeer goed te noemen. Dat maakt het de gebruiker niet gemakkelijk:
- waar moet ik de antenne plaatsen ?
- naar waar moet ik richten ?
- moet ik hem horizontaal of vertikaal plaatsen ?
- welke frequenties moet ik zoeken ?
De praktijk en wat experimenteren maakt enkele dingen wel duidelijk :
1) De Plaatsing:
Als de staafantenne niet werkt, begin dan eerst eens met het aansluiten van een UHF “camping” antenne, al of niet met ingebouwde versterker. En doe dit niet op het gelijkvloers, maar zo hoog mogelijk, liefst op een zolder of toch minstens 1 à 3 verdiepen hoog. Kan best gebeuren met b.v. laptop en een DVB-T stickje.
2) De richting :
De situatie is hier midden Waasland. Als u de richting Brussel weet liggen, plaats u dan naar die richting, liefst met vrij zicht voor een raam.De richting Antwerpen / Schoten is ook een mogelijke optie. Als alternatief kan u ook een echte UHF-TV antenne Kan 32 aansluiten. Die hebben een sterk richtingseffect, maar die zijn meestal maar op een paar frequenties goed af te stemmen.
3) De polarisatie:
In Belgie is de polarisatie bijna altijd horizontaal, in tegenstelling met het buitenland.
Uw bijgeleverde staaf-antennetje met magneetvoet zal dus meestal verkeerd staan.Bij een camping antenne staat de UHF dipool altijd horizontaal, dusdat is meestal goed.
4) De frequenties:
De te ontvangen frequenties hangen sterk af van waar u woont. Maar met uw TV-stick software-programma kan u automatisch deze frequenties laten zoeken. De sterkste zenders zitten op 482MHz (Veltem) en op 506MHz (Antwerpen) In Wikipedia en “DVB-T-frequenties ” vind u een tabel met alle zenders.
Opstarten:
Installeer het bijgeleverde programma , en sluit de TV-Stick met antenne aan op de laptop of computer. Ga naar het gedeelte in het programma dat de kanalen kan scannen. Als dit weergegeven wordt, kijk naar de antennesignaal sterkte , als er iets gevonden wordt, en noteer indien mogelijk de gevonden frequentie(s) voor later gebruik..
Als er zenders gevonden zijn, verdraai ook de antenne ZEER langzaam en zie of er betere of slechtere ontvangst mogelijk is. Mijn praktijk metingen tonen aan wat ik al vermoedde : Als ik in een hoog gebouw opgesteld sta, minimum 4e verdieping, is er ontvangst mogelijk, zelfs met het staaf-antennetje. Hierbij kijk ik steeds achter glas in de richting van de zender, en is er geen ander gebouw in de weg. Dit bewijst dat de afstand niet zozeer van belang is, maar wel de zichtbaarheid naar de zender toe. Hoge bomen of een toren in de buurt kunnen de ontvangst reeds verstoren.Als u thuis op de hoogste verdieping ontvangst hebt, kan u verder naar beneden gaan proberen. Maar op het gelijkvoers zult u zeer precies moeten richten om nog ontvangst te kunnen hebben, en dan nog voor het raam.
Op naar betere resultaten:
Op Youtube vind je tal van video fimpjes om een DVB antenne te maken. Zowel de “quad” al de “ V “ dipool antennetjes zijn talrijk. Er zullen er ongetwijfeld wel een paar van werken. Maar 1 vreemd exemplaar sprong er voor mij uit : de fractal antenne.
Deze vreemde antenne is afgeleid vanuit ingewikkelde wiskundige berekeningen, en commercieel is deze antenne tegenwoordig te vinden in b.v. GSM toestellen met meerdere frequentiebanden.Als je kijkt in een oude Nokia GSM waar de antenne zou moeten zitten, zul je wel een heel vreemd metalen plaatje vinden. Deze antenne is een stuk kleiner en beter beschermd, dan de “rubberen stoep” die er dikwijls vroeger bovenaan op je GSM toestel stond.Deze fractal antenne moest dus wel beter presteren en ook meerdere frequenties aankunnen.Over antennes zijn al tonnen boeken geschreven, maar over de fractal antenne is daar maar weing van te vinden. Nu is het belangrijker dat een antenne werkt in de praktijk, en de therorie is dan ook goed omte weten. Dus werd er begonnen met een paar experimenten om te zien hoe zo’n een antenne presteerd in de praktijk, en wat de voordelen en eigenshappen zijn. Daar er geen berekende waarden waren voor deze fractal-antenne, werd er vanuit bekende waarden en afmetingen van andere UHF antennes vanuit gegaan om een praktisch ontwerp te maken. Om in de UHF band uit te komen, moet men een dipool-breedte hebben van +/- 21cm. Dit is bij deze fractal antenne ongeveer hetzelfde. Met de geplooide hoeken is de totale lengte van 1 dipool ongeveer 20,3cm. Maar nogmaals: berekeningen waren hier niet van te vinden. Dus werd er maar een testexemplaar gemaakt, en hier werden dan metingen op verricht met een mini-VMA netwerkanalyser.
De praktische details:
Begin met het maken op papier van de lay-out met de te plooien elementen erop. Of maak de lay-out met een vector tekenprogramma, en print het uit. Plooi dan 4 elementen volgens tekening met een scherpe bektang.
Alles is in inch getekend omdat 1 recht stuk precies 1 inch is in een zijde. 1 element bestaat uit 8 geplooide zijden van 1 inch (=2,54cm) met totale.lengte 20,32cm. De binnenhoeken zijn 60 graden. De elementen zijn van koperdraad van 2,5mm². Per 2 elementen zijn ze aan elkaar gesoldeerd met een stuk koperdraad van 10cm. De 2 voedings-lijnen staan op 4cm van elkaar. De balun 30/75 ohm van een vroegere kabel TV-Radio is gesoldeerd in het midden van elke voedingslijn.
Maar omdat u niet gaat zenden op deze antenne, mag deze ook weggelaten worden. Monteer later alles op een plastieken ondergrond met heel kleine spanbandjes, of heel kleine parker-vijsjes.
Zie naar de afmetingen en wijze van montage op de tekening. De antenne kan ook nog voorzien worden van een reflector van vogelkooi-gaas. De afstand van de dipolen en reflector moet ongeveer 2 cm bedragen.
De bouwtekeningen :
Klik op de foto voor grotere versie.
Download deze tekening : Fractal.pdf
Metingen met een VNA :
Klik op de foto voor grotere versie.
VNA meting: met dank aan on8dc
mail: on1bes Scarlet.be
UHF zelfbouw Fractal Antenne voor DVB-T Ontvangers 550-650 MHz
 |
 |
 |
Hoe is dat mogelijk ?
Ten eerste worden de DVB-T uitzendingen digitaal uitgezonden. Dat betekent in de praktijk dat er geen “sneeuw” meer te zien is in het beeld, waarmee men zoals vroeger nog op een verre analoge zender met een beetje beeld zou kunnen afstemmen. Neen, hier is het alles of niets: ofwel is er beeld (soms met blokvorming), ofwel is er totaal niets te zien. Maar als er beeld is, is de kwaliteit wel zeer goed te noemen. Dat maakt het de gebruiker niet gemakkelijk:
- waar moet ik de antenne plaatsen ?
- naar waar moet ik richten ?
- moet ik hem horizontaal of vertikaal plaatsen ?
- welke frequenties moet ik zoeken ?
De praktijk en wat experimenteren maakt enkele dingen wel duidelijk :
1) De Plaatsing:
Als de staafantenne niet werkt, begin dan eerst eens met het aansluiten van een UHF “camping” antenne, al of niet met ingebouwde versterker. En doe dit niet op het gelijkvloers, maar zo hoog mogelijk, liefst op een zolder of toch minstens 1 à 3 verdiepen hoog. Kan best gebeuren met b.v. laptop en een DVB-T stickje.
2) De richting :
De situatie is hier midden Waasland. Als u de richting Brussel weet liggen, plaats u dan naar die richting, liefst met vrij zicht voor een raam.De richting Antwerpen / Schoten is ook een mogelijke optie. Als alternatief kan u ook een echte UHF-TV antenne Kan 32 aansluiten. Die hebben een sterk richtingseffect, maar die zijn meestal maar op een paar frequenties goed af te stemmen.
3) De polarisatie:
In Belgie is de polarisatie bijna altijd horizontaal, in tegenstelling met het buitenland.
Uw bijgeleverde staaf-antennetje met magneetvoet zal dus meestal verkeerd staan.Bij een camping antenne staat de UHF dipool altijd horizontaal, dusdat is meestal goed.
4) De frequenties:
De te ontvangen frequenties hangen sterk af van waar u woont. Maar met uw TV-stick software-programma kan u automatisch deze frequenties laten zoeken. De sterkste zenders zitten op 482MHz (Veltem) en op 506MHz (Antwerpen) In Wikipedia en “DVB-T-frequenties ” vind u een tabel met alle zenders.
Opstarten:
Installeer het bijgeleverde programma , en sluit de TV-Stick met antenne aan op de laptop of computer. Ga naar het gedeelte in het programma dat de kanalen kan scannen. Als dit weergegeven wordt, kijk naar de antennesignaal sterkte , als er iets gevonden wordt, en noteer indien mogelijk de gevonden frequentie(s) voor later gebruik..
Als er zenders gevonden zijn, verdraai ook de antenne ZEER langzaam en zie of er betere of slechtere ontvangst mogelijk is. Mijn praktijk metingen tonen aan wat ik al vermoedde : Als ik in een hoog gebouw opgesteld sta, minimum 4e verdieping, is er ontvangst mogelijk, zelfs met het staaf-antennetje. Hierbij kijk ik steeds achter glas in de richting van de zender, en is er geen ander gebouw in de weg. Dit bewijst dat de afstand niet zozeer van belang is, maar wel de zichtbaarheid naar de zender toe. Hoge bomen of een toren in de buurt kunnen de ontvangst reeds verstoren.Als u thuis op de hoogste verdieping ontvangst hebt, kan u verder naar beneden gaan proberen. Maar op het gelijkvoers zult u zeer precies moeten richten om nog ontvangst te kunnen hebben, en dan nog voor het raam.
Op naar betere resultaten:
Op Youtube vind je tal van video fimpjes om een DVB antenne te maken. Zowel de “quad” al de “ V “ dipool antennetjes zijn talrijk. Er zullen er ongetwijfeld wel een paar van werken. Maar 1 vreemd exemplaar sprong er voor mij uit : de fractal antenne.
Deze vreemde antenne is afgeleid vanuit ingewikkelde wiskundige berekeningen, en commercieel is deze antenne tegenwoordig te vinden in b.v. GSM toestellen met meerdere frequentiebanden.Als je kijkt in een oude Nokia GSM waar de antenne zou moeten zitten, zul je wel een heel vreemd metalen plaatje vinden. Deze antenne is een stuk kleiner en beter beschermd, dan de “rubberen stoep” die er dikwijls vroeger bovenaan op je GSM toestel stond.Deze fractal antenne moest dus wel beter presteren en ook meerdere frequenties aankunnen.Over antennes zijn al tonnen boeken geschreven, maar over de fractal antenne is daar maar weing van te vinden. Nu is het belangrijker dat een antenne werkt in de praktijk, en de therorie is dan ook goed omte weten. Dus werd er begonnen met een paar experimenten om te zien hoe zo’n een antenne presteerd in de praktijk, en wat de voordelen en eigenshappen zijn. Daar er geen berekende waarden waren voor deze fractal-antenne, werd er vanuit bekende waarden en afmetingen van andere UHF antennes vanuit gegaan om een praktisch ontwerp te maken. Om in de UHF band uit te komen, moet men een dipool-breedte hebben van +/- 21cm. Dit is bij deze fractal antenne ongeveer hetzelfde. Met de geplooide hoeken is de totale lengte van 1 dipool ongeveer 20,3cm. Maar nogmaals: berekeningen waren hier niet van te vinden. Dus werd er maar een testexemplaar gemaakt, en hier werden dan metingen op verricht met een mini-VMA netwerkanalyser.
De praktische details:
Begin met het maken op papier van de lay-out met de te plooien elementen erop. Of maak de lay-out met een vector tekenprogramma, en print het uit. Plooi dan 4 elementen volgens tekening met een scherpe bektang.
Alles is in inch getekend omdat 1 recht stuk precies 1 inch is in een zijde. 1 element bestaat uit 8 geplooide zijden van 1 inch (=2,54cm) met totale.lengte 20,32cm. De binnenhoeken zijn 60 graden. De elementen zijn van koperdraad van 2,5mm². Per 2 elementen zijn ze aan elkaar gesoldeerd met een stuk koperdraad van 10cm. De 2 voedings-lijnen staan op 4cm van elkaar. De balun 30/75 ohm van een vroegere kabel TV-Radio is gesoldeerd in het midden van elke voedingslijn.
Maar omdat u niet gaat zenden op deze antenne, mag deze ook weggelaten worden. Monteer later alles op een plastieken ondergrond met heel kleine spanbandjes, of heel kleine parker-vijsjes.
Zie naar de afmetingen en wijze van montage op de tekening. De antenne kan ook nog voorzien worden van een reflector van vogelkooi-gaas. De afstand van de dipolen en reflector moet ongeveer 2 cm bedragen.
De bouwtekeningen :
 |
Download deze tekening : Fractal.pdf
 |
 |
 |
 |
 |
 |
Metingen met een VNA :
 |
 |
VNA meting: met dank aan on8dc
mail: on1bes Scarlet.be