低成本、超簡單之DVB-T數位電視天線製作

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作者cubie
分類 硬體與DIY
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低成本、超簡單之DVB-T數位電視天線製作 
文∕趙英傑
拜讀Mobile01網站上的DIY數位電視天線教學之後，我也趁著中秋假期DIY了一個雙菱形天線。製作原理和Mobile01的大大相同，只是計算數據不太一樣。

數位電視天線

天線的作用是捕捉特定頻率的電波。當天線的長度等於電波的波長時，天線將和電波達成共振，收訊效果（感度）最好。
不過，天線的長度通常不取全波長，而是波長的一半或四分之一等數值，以便減少天線的體積。例如，在有線電視普及之前，家家戶戶樓頂的電視天線（亦即：魚骨天線），就是採半波長。
然而，每個電視頻道的發射頻率∕波長都不同，天線的長度理當隨之改變。那麼，收視10個頻道就要準備10支長短不一的天線，毫無實用性可言。

計算頻率與波長

在實作上，天線的長度通常取收視頻率範圍的中間值。以台灣的DVB-T數位頻道為例，根據「DTVC 社團法人台灣數位電視協會」的頻率表數據，最低頻率為530MHz，最高則是596MHz，因此，中間的頻率值為566MHz：
中間的頻率值為566MHz
電磁波的速度等於光速，每秒29.97925萬公里，大約是30萬公里∕秒，在這個速度下，每秒約可繞行地球七圈半。電波在真空中的波長計算公式為「光速（Km）除以頻率（MHz）」：
電波在真空中的波長計算公式
天線本體需用導電性良好的金屬製作，例如，銅和鋁。不建議使用衣架，因為衣架的金屬含鐵，阻抗較高且容易生鏽。

速度係數（velocity factor）或波長短縮率（wavelength shortening rate）的考量

電波在空氣或金屬導體的傳播速度較慢，在計算波長時，要把這個因素考量進去。電磁波在實際環境中的傳播速度，和真空中的傳播速度的比例，稱為速度係數（velocity factor）或者「速度因子」，在使用銅線的場合，速度係數的值通常採0.95或0.97。
速度係數（velocity factor）
有些網友引用的係數是「短縮率」，此為電磁波在實際環境中傳播的波長，和在真空中傳播的波長的比值，稱為波長短縮率（wavelength shortening rate）。兩者的道理相通。

自製雙菱形天線（double-quad antenna）

本文自製的天線形式稱為雙菱形天線，採四分之一波長，因此天線的單邊長度計算方式如下：
天線的單邊長度值
雙菱形天線的組裝圖如下：
自製雙菱形天線（double-quad antenna）的組裝圖
我們住家附近的五金行販賣的單芯銅線（就是一般水電用的電線），有1.6mm和2.0mm兩種規格，我選用是1.6mm，一米新台幣13元，我買1.5米。同軸電纜線是N年前接第四台時的剩餘線材，外加一個5C電纜接頭，成本只要25元。
底下是折好菱形（兩個正方形），再與同軸電纜線焊接後的樣子：
焊接天線與同軸電纜
同軸電纜內部的接地，採用鍍鋅銅或鋼質編織網，不容易焊接。我是先剪一段銅線將它插入編織網後，再焊接到天線。下圖是最後做絕緣包覆的樣子：
絕緣處理
整個天線並不大：
自製雙菱形天線的整體外觀

後記

DIY，有時候是為了享受自己動手做的過程，最好還可以滿足特定的需求，就像組合傢俱和改造電子小玩意一樣。做好數位天線並興沖沖地測試收視之後，我開始懷疑製作這天線的目的，好像只是為了驗證天線的製作原理無誤。
數位電視節目的內容，有線電視也看得到；有線電視台看不到的公共電視HiHD高畫質節目，我們家也收不到（因為HiHD試播訊號轉播站的第一期工程，集中在台灣北部和南部）。
看樣子，想欣賞高畫質電視節目，除了藍光影片之外，略過衛星（裝機費和月租費都不便宜）和有線電視，直接走向網路雲端比較實際。
延伸閱讀

“低成本、超簡單之DVB-T數位電視天線製作” 有 40 則回應：

  1. dull-boy 於 
    回覆 ↓
    老師請問如何讓在網頁中開啟的swf變成全螢幕化?
    我做一個按鈕去觸發fscommand(“fullscreen”,”true”);
    但是依然無法讓網頁中的swf變成全螢幕化>
  3. dull-boy 於 
    回覆 ↓
    謝謝老師的指導,這就來試試:grin:
    你女兒好正阿,哈!是像爸爸還是像媽媽?
  4. dull-boy 於 
    回覆 ↓
    老師我依照你的教學可以成功為全螢幕了,只是當全螢幕後我原本設計在swf裡面的鍵盤事件,在全螢幕的狀態下完全無法控制,請問老師有可在全螢幕後還能正常控制鍵盤事件的方法嗎?
    我做了一個利用鍵盤事件控制影片片段移動的遊戲,如果全螢幕後還能操控鍵盤那更棒^_^
  5. cubie 於 
    回覆 ↓
    因為安全因素，Flash Player 9無法在處於全螢幕狀態下偵聽鍵盤事件，但.exe獨立播放器版和AIR應用程式不在此限。
    我記得Flash Player 10放寬這項限制，允許Tab、空白鍵和方向鍵可以用，請再測試看看。
    have fun!
    jeffrey
  6. dull-boy 於 
    回覆 ↓
    謝謝老師耐心的指導,如果沒老師的解說還真不知道有細分成這樣,我全螢幕化後可用Tab、空白鍵和方向鍵,來控制遊戲裡影片片段的動作了,不過覺得有些可惜的說,就只有這幾個鍵能使用:shock:
    很疑惑為何Tab、空白鍵和方向鍵,就沒有安全性的問題,其他鍵就有安全性的問題,還不是一樣都是鍵盤上的鑑?
  7. cubie 於 
    回覆 ↓
    因為在全螢幕模式之下，使用者看不到原有的瀏覽器視窗。
    網頁設計者可以在Flash內模仿任何網頁（如：銀行）的設計，以及瀏覽器的外型並加上網路銀行的網址，讓用戶誤以為真的在瀏覽某個銀行，放心地輸入帳號和密碼…
  8. dull-boy 於 
    回覆 ↓
    Adobe公司設想的還真週到,有些人真的很壞,不把技術用在好的地方ˇˇ
    我在做格鬥類的小遊戲,若是在全螢幕狀態下能再多5個鑑可用就好了:cry:
    不然只能用Tab和空白鍵做成重手和重腳,
    以下這些連結的小遊戲,是對岸朋友用AS2.0寫出來的格鬥遊戲,
    真是做的太棒了,
    http://www.more.game.tw/games_15531.html
    http://www.more.game.tw/games_15649.html
    在老師身上所學,希望我有一天我也能用AS3.0做出和他們並駕齊驅甚至超越他們的作品:eek:
  9. dull-boy 於 
    回覆 ↓
    老師請問AS3.0的KEY_DOWN鍵盤事件,當按下並且持續按住鍵盤鍵不放後它會持續自動點擊,有方法能關閉它的自動點擊嗎?或有能增減它自動點擊頻率的方法嗎?
    我做了影片片段讓它按下鍵盤後,向影片片段的x或y移動,我為了讓影片片段的移動看起來更流暢,x或y值設定越小,影片片段的移動看起來就不會鈍鈍的,假設我設為x+0.1,可是我計算按住鍵盤不放自動點擊的頻率大概只有每秒30下,這樣影片片段相對的移動速度只有每秒x+3的距離而已,我可以用計時器去控制影片片段的x或y軸達到我自行需要的移動速度,可是KEY_DOWN的自動點擊卻成了我設計上的困擾:cry:
  10. cubie 於 
    回覆 ↓
    如果你希望KEY_DOWN事件每次只觸發一次，可以在它的事件處理程式中加上一個布林值判斷；每次按下按鍵時將此值設為true，放開時（KEY_UP事件），再設成false。
    have fun!
    jeffrey
  11. dull-boy 於 
    回覆 ↓
    老師現在我的問題是出在KEY_DOWN事件,按住不放的情況下,它會自動點擊,舉例把影片片段my_mc放在x軸0的地方,
    function ss(event:KeyboardEvent) {
    if (event.keyCode == 37) {
    my_mc.x = my_mc.x+1;
    }
    stage.addEventListener(KeyboardEvent.KEY_DOWN,xx);
    當按住A鑑不放它會自動以大約每秒震盪30下,也就是等於mc.x+30,能自動點擊是很好,可是他的點擊頻率不合乎我的需求.
    我把它改成用計數器去移動影片片段,如下式.
    可是它的自動點擊卻變成自動累加my_mc.x+1,導致my_mc的移動變成越來越快,而不是固定的移動速度:cry:
    function xx(event:KeyboardEvent) {
    if (event.keyCode==37) {
    var clockTimer:Timer = new Timer(1,1);
    function xx1(event:TimerEvent):void {
    my_mc.x = my_mc.x+1;
    }
    clockTimer.addEventListener(TimerEvent.TIMER, xx1);
    clockTimer.start();
    stage.addEventListener(KeyboardEvent.KEY_DOWN,xx);
  12. dull-boy 於 
    回覆 ↓
    如果增加影片片段的移動像素,然後讓KEY_DOWN事件,按住不放靠它的自動點擊來移動影片片段也是可以,舉例影片片段每秒向x軸方向+10,但是這樣看起來畫面不流暢頓頓的.
  13. dull-boy 於 
    回覆 ↓
    這個地方改這樣就會累加,變成非固定移動速度了.
    var clockTimer:Timer = new Timer(1,50);
  14. cubie 於 
    回覆 ↓
    你可以用一個enterFrame事件迴圈掌控物件的x, y增量，當用戶放開按鍵時，將增量設置成0。例如：
    var speed:int = 0;
    var keyPressed:Boolean;
    var keyCode:int;
    addEventListener(Event.ENTER_FRAME, loop);
    stage.addEventListener(KeyboardEvent.KEY_DOWN,keyDownHandler);
    stage.addEventListener(KeyboardEvent.KEY_UP,keyUpHandler);
    function loop(e:Event):void
    {
    getKey();
    my_mc.x += speed;
    }
    function keyDownHandler(e:KeyboardEvent):void
    {
    keyPressed = true;
    keyCode = e.keyCode;
    }
    function keyUpHandler(e:KeyboardEvent):void
    {
    keyPressed = false;
    keyCode = undefined;
    }
    function getKey()
    {
    if (keyPressed)
    {
    switch (keyCode)
    {
    case 65 : // A鍵，Keyboard.A
    speed = -5;
    break;
    case 68 : // D鍵，Keyboard.D
    speed = 5;
    break;
    }
    }
    else
    {
    // 避免物件不停移動
    speed = 0;
    }
    }
  15. dull-boy 於 
    回覆 ↓
    老師我的需求是當按下鍵盤又放開的時候,my_mc可以自動從x軸=0像素的地方往右連續移動50個像素,就是讓影片片段看起來有滑行的樣子,可是當按下鍵盤不放的時候,my_mc又可以持續往右移動,並且要可以調整自己要的移動速度,希望老師能在po一段範例程式給我學習,不好意思一直麻煩你:oops:
  16. cubie 於 
    回覆 ↓
    要讓物件有加速∕減速的滑行效果，可以運用Flash內建的Tween類別，或者TweenLite類別（推薦）來達成；另外，你也可以考慮使用遊戲引擎（game engine）來開發遊戲，像是flixel, PushButton和FlashPunk，都是挺受歡迎的2D遊戲引擎。
    have fun!
    jeffrey
  17. dull-boy 於 
    回覆 ↓
    老師請問這些2D遊戲引擎都是不同於Adobe Flash Action Script的flash Action Script編譯器嗎?
  18. dull-boy 於 
    回覆 ↓
    老師AS2.0我寫如下的程式碼,可以很輕易的控制影片片段,可是AS3.0不知道該怎麼寫:cry:我在adobe網站看到的Tween類別教學很模糊,可不可以麻煩老師指導一下.
    import mx.transitions.Tween;
    import mx.transitions.easing.*;
    new Tween(mc, “_y”, Regular.easeOut, mc._y, 300, 2, true);
  21. b翔 於 
    回覆 ↓
    趙老師你好，打擾…
    今天我用 soundTransform 物件來控制聲音大小的時候，有個問題…
    一般我們會用以下方法來取出SoundTransform物件
    var myST:SoundTransform = SoundChannel物件.soundTransform
    調整完音量後再指定回SoundChannel物件
    myST.volume = 0.5;
    SoundChannel物件.soundTransform = myST //為什麼要加這行？難道soundTransform不是參照變數？
    我不懂的是最後一行，物件照裡說是參照類型，為何還要指定回去給SoundChannel物件
    而且我如果直接拿這個屬性來調整音量的話，如下：
    (SoundChannel物件.soundTransform).volume = 0.5
    以上不會出錯，但是卻沒有作用？
    因為以上看起來，soundTransform是一個實體變數了，這樣的類別，如果我們要自己寫，要怎麼宣告呢？還是我漏了什麼關念？
    謝謝！
  22. b翔 於 
    回覆 ↓
    我猜是SoundChannel物件的問題，不是SoundTransform的問題…
    不過還是請教您一下，我是不是有什麼地方觀念上有問題
  23. cubie 於 
    回覆 ↓
    這就像用一個變數來儲存影片片段的x軸座標：
    var dx:Number =my_mc.x;
    稍後改變my_mc的x座標，dx值並不會跟著改變一樣；它只是暫存了某個物件當時的狀態。
    thanks,
    jeffrey
  24. dull-boy 於 
    回覆 ↓
    老師我想請您幫個大忙,我很想買這本書http://www.books.com.tw/exep/prod/booksfile.php?item=0010388140
    可是這本書市面上已經買不到了,老師是否有辦法提供我能買到這本書的管道?
    不好意思我知道這與老師出版的書籍無關,但是這本書對於用Flash ActionScript 3.0製作遊戲,好像有比較貼近進階製作flash遊戲設計的教學,所以我想購得它來提升自己用ActionScript 3.0製作flash遊戲的能力.
    不好意思再次打擾老師您:smile:
  28. dull-boy 於 
    回覆 ↓
    非常謝謝老師百忙之中還抽空幫我問上奇出版社:grin:
    老師請問如果不用flasf專用的視訊伺服器應用程式,只用一般的APPServ伺服器應用程式,來做flash視訊的傳送和接收是否可行?
  30. dull-boy 於 
    回覆 ↓
    謝謝老師
    可是這個Red5伺服器,對我來說好像有點難度,而且也沒有相關的中文教學:sad:
  31. mic 於 
    回覆 ↓
    所以其實只要有看數位電視的軟體加 DIY 天線就可以看了嗎!?
  32. cubie 於 
    回覆 ↓
    不，應該說你的電腦或電視要有內建數位電視接收器（調諧器）才行。
    thanks,
    jeffrey
  34. dull-boy 於 
    回覆 ↓
    老師請問用AS3.0要如何做出兩台電腦間,伺服端和客戶端的即時聊天通訊?
    想麻煩老師示範一段程式碼。
  36. lintun 於 
    回覆 ↓
    請問版主~
    菱形天線和同軸電纜連接的地方，
    強調 上、下不可短路。
    小弟有一個疑問..
    就是電纜中間的銅線和編織網
    跟菱形天線整個連接完成後，不也是短路了嗎?
    謝謝~
    • cubie 於 
      是的，但整個迴路的長度不一樣，所以才要依照波長設計。
      have fun!
      jeffrey
  37. Nick 於 
    回覆 ↓
    596Mhz – 530Mhz = 66Mhz
    66/2 = 33Mhz
    533 + 33 = 566Mhz
    想請問為什麼是用533去加呢？
    是不是應該要用530才對!!
    • cubie 於 
      wow~這兩年來，你是第一個發現我算錯的～
      thanks!
      jeffrey

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