~ 450MHz Yagi antena: 5 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:33

Cilj ovog uputstva je učiniti ekonomičnom Yagi antenu od 450 MHz za pronalaženje radijske smjernice ili drugu upotrebu na najnaprednije načine koje mogu pronaći, a pritom i dalje pružiti standardiziranu antenu za upotrebu s usporedbom rezultata pomoću istog softvera za analizu i/ ili metodama. Pokazat ću metodu za; napravite antenu koristeći uobičajene materijale koji se mogu pronaći lokalno, gdje pronaći materijale i pomoću 3D pisača izraditi dijelove koji se koriste za montiranje antenskih elemenata na nosač radi stručnijeg pregleda ako imate pristup 3D pisaču. Imajte na umu da se različiti materijali mogu koristiti u određenoj mjeri gdje će glavni fokus i potrebna pozornost biti na dimenzijama i specifikacijama za najbolje performanse. U svakom koraku zabilježit ću ideje za različite metode.

Pribor

1. ~ 48 "promjera 1 cm ili 3/8" aluminijske, bakrene ili mjedene cijevi (drveni tiplovi prekriveni aluminijskom ljepljivom trakom ili limenom bakrenom pletenicom također će raditi. Može se koristiti i puna bakrena žica promjera 12 ili 14.)

2. ~ 36 "bakrenih cijevi od 1 cm ili 3/8" (stare besplatne ili spasive dvorišne cijevi za vodu ili rashladno sredstvo jer se tanji zid lakše savija. Također se može koristiti aluminij ili bakar debljine 9,5 mm x 1,5 mm ili možete pokušati koristiti 12 ili puna bakrena žica od 14 mjerača.)

3. ~ 30 "kvadratnih aluminijskih cijevi od 1" ili 2,5 cm (stari besplatni ili zaštitni okvir za kamionski poklopac kamiona. Tehnički možete čak upotrijebiti granu drveta ili komad drveta koji je suh i ravno sve dok su elementi na istoj ravnini)

4. 6 Plastične ili papirnate slamke (restorani)

5. 5 vijaka (opcionalno i pogledajte pištolj za vruće ljepilo i vruće ljepilo)

6. ~ 30 cm RG6 75ohm koaksijalnog kabela (stari besplatni sateliti odličan su izvor)

7. ~ 40 RG58 ili drugog 50ohmskog koaksijalnog kabela

8. Koristi se muški konektor RG58 ili bilo koji drugi koaksijalni kabel od 50 ohma (SMA, BNC ili bilo koji vaš ulazni prijemnik)

9. Lemilica i lemište (fluks ako lem nije jezgra fluksa)

10. Rezači žice (izborno jer se može koristiti nož ili drugi rezač)

11. Mašine za skidanje žice (izborno jer se može koristiti nož ili drugi rezač ako pazite da ne prerežete žice)

12. Pila za rezanje cijevi i grana

13. Mini rezač bakrenih cijevi (nije obavezno, iako je lijepo imati ga)

14. Pištolj za vruće ljepilo i vruće ljepilo za visoku temperaturu (izborno jer se mogu koristiti super ljepilo, epoksid, olovka za 3D pisač ili vijci. Ako se koriste vijci, bit će potrebna bušilica za bušenje rupa u grani za vijke)

Korak 1: Izmjerite i izrežite elemente antene, nosač nosača i koaksijalni kabel

Nakon što odredite koji će se materijali koristiti za antenske elemente (aluminijske cijevi, drveni klinovi prekriveni aluminijskom trakom ili bakrenom pletenicom od kalaja, bakrena cijev, mjedene cijevi, bakrena kućna žica itd.), Možete izmjeriti i označiti gdje rezati. Imajte na umu grešku pri rezanju malo duljeg nego kraćeg pa ako kasnije želite pokušati više prilagoditi antenu … možete smanjiti duljinu. Ovo je dobra praksa koju treba imati na umu pri budućim izradi antena. Najbolje je pokušati zadržati rezove prema navedenoj navedenoj duljini radi dosljednosti.

Specifikacije za sljedeće su kako slijedi

Režijski element 1 - 25 cm

Režijski element 2 - 26 cm

Režijski element 3 - 26 cm

Element s pogonom - 68,7 cm (ovo se može izmjeriti i izrezati duže jer se neki mogu kasnije obrezati na temelju kvalitete savijanja radijusa i za razmak ~ 2 cm)

Reflektirajući element - 36 cm

Grana - 74,5 cm

Balun RG6 koaksijalni kabel - 25,1 cm

Koaksijalni kabel napojnog voda RG58 - koristio sam 38 , iako se tehnički napojni vod može prilagoditi za optimalnu duljinu SWR valne duljine

Savijanje pogonskog elementa

Savijte polumjer 2,5 cm na svakom kraju, pomoću okruglih tipli promjera 5 cm ili oblika, ovisno o tome što imate na raspolaganju, pažljivo mjereći tako da širina elemenata upravljanih antena bude 30 cm. Možete se savijati pažljivo promatrajući oči i mjereći pri savijanju. Također se možete savijati metodom punjenja pijeskom kao u ovoj uputi ili metodom punjenja soli poput ove u ovoj uputi, savijačem cijevi ili opružnom metodom savijanja.

Rezanje i skidanje RG6 Baluna: λ/2@435MHz = 300, 000/435 x 2 = 345 mm (zrak) Faktor brzine navoja (v)

U URM111: 16 mm ogoljenog kraja (v = 0,9) = 18 mm (električno)

Duljina rezanja = 345 mm-18 mm

Za PE kabel v = 0,66, 345 mm - 18 mm x 0,66 = 215,82 mm bez traka i dodajte 1 cm PE bez traka i ~ 6 mm bez traka za ukupnu duljinu 231,82

PTFE kabel v = 0,72, 345 mm - 18 mm x 0,72 = 235,44 mm bez traka i dodajte 1 cm PE bez traka i ~ 6 mm bez traka za ukupnu duljinu 251,44

Rezanje i skidanje napajanja RG58: Skinite otprilike 3 cm vanjske izolacije s kraja RG58 i 1 cm od unutarnje izolacije od PE/PTFE -a.

Korak 2: 3D ispis nosača elemenata

Ako nemate pristup 3D pisaču lokalno ili putem pošte, ovaj se korak može kreativno izmijeniti kako bi bili sigurni da su elementi antene montirani ~ 5/32 (4 mm) iznad površine nosača pomoću električno izolacijskog materijala poput bilo koje plastike, pa čak i drveta, koju možete koristiti.

Ako imate pristup 3D pisaču, vlastitom, u Maker Space -u ili na mreži, izvrstan STL model (STL je format datoteke koji 3D pisač koristi) i datoteka koju sam već pronašao nalaze se ovdje na sljedećoj web stranici:

Samo spremite kopiju. STL datoteke po svom izboru, kopirajte je na minijaturni disk ili kako god trebate prenijeti datoteku na 3D pisač (e -pošta, zajednički pogon itd.). Pitajte onoga tko ima 3D pisač što učiniti ako ne znate.

Imajte na umu da je gornja poveznica verzija Revision 0.2 12 mm i namijenjena je elementima promjera 12 mm, iako se slamke mogu koristiti kao podloške za popunjavanje prostora izrezivanjem slamki na duljinu širine 3D ispisa, a zatim ih odrežite duljine da biste otvorili za omotavanje onoliko slojeva koliko vam je potrebno za podmazivanje kako ne bi pristajalo.

Verzija gornje veze Revision 0.1 zaista je očita s obzirom na promjer elementa, iako bih ispisao veličinu 1 mm veću od materijala vašeg elementa plus uzimajući u obzir skupljanje materijala 3D pisača tako da ne morate bušiti ispis nosača kasnije, ako trebate povećati rupu. Koristio sam verziju od 12 mm kako bih bio siguran.

Otkrio sam da verzija Revision 0,1 12 mm najbolje funkcionira s pogonskim elementom (to je bakreni element na koji je spojen koaksijalni kabel (napojni vod)), budući da nosač možete pomicati po uglovima bez zaglavljivanja.

Nemojte se previše zanositi ispisivanjem odjednom na bazi jer se neki pisači ponašaju drugačije i ako ste primijetili na slici sa sivim otiscima revizije 0.1, drugi otisci antene nisu ispali točni.

Napomena: Možete koristiti Primer za brtvljenje 3D ispisa kako bi ispis trajao duže. Ovo je općenito dobar savjet ako nikada prije niste tiskali 3D jer su neki materijali biorazgradivi i s vremenom će se raspasti.

Korak 3: Raspored, izmjerite razmak elemenata antene i sastavite

Rasporedite antenske elemente nakon što umetnete i centrirate elemente pomoću plastične slamke ili drugih neprovodnih podmetača od materijala. Imajte na umu ako vaša grana nije kvadratna 3 cm kao što je to mjesto za postavljanje nosača 3D ispisa, samo upotrijebite glatku stranu ispisa za montiranje za poravnavanje. Također, imajte na umu da se prilagodite za središte nosača i središte elemenata za ravnomjerno simetričan razmak odozgo.

Izmjerite razmak između svakog antenskog elementa počevši od jednog kraja nosača i radeći do drugog kraja nosača. Počeo sam sa strane reflektirajućeg elementa boom. Udaljenost je zabilježena na prvoj slici, imajući na umu da udaljenosti nisu "Na sredini" na slici. Možete koristiti te dimenzije ili navedene udaljenosti "On Center" ako koristite drugi materijal, poput bakrenih ožičenja od 14 ili 12 kalibra s punom jezgrom.

Razmaci "On Center" između elemenata zabilježeni su na sljedeći način

Reflektirajući element do upravljanog elementa (najbliža strana do reflektirajućeg elementa) - 13 cm

Pogonski element (najbliža strana 1. usmjernim elementima) 1. elementu za usmjeravanje - 3,5 cm

1. režijski element do 2. režijskog elementa - 14 cm

2. režijski element do 3. režijskog elementa - 14 cm

Koristio sam gumice da privremeno držim montirane elemente dok sam izvodio sljedeći korak kako bih se uvjerio da je razmak ispravan pri podešavanju pomoću NanoVNA.

Lemljenje Baluna i napojnog voda na pogonjeni element

Izbrusite pogonski element na kojem će se lemiti balun i napojni vod, pazeći da ga temeljito očistite. Također možete primijeniti fluks ako lemljenje koje koristite nije jezgra fluksa.

Uvijte uzemljene (vanjske) žice na svakom kraju balunskog kabela RG6 u jednu žicu kako biste ih kasnije lakše lemili, a isto učinite i za vodljive žice jer je najvjerojatnije nasukana žica. Učinite isto za jedan kraj kabela RG58.

Savijte balun kabel RG6 i kabel RG58 i postavite žice za uzemljenje kao što je prikazano na slikama i lemite zajedno.

Zatim postavite središnje vodljive žice RG6 baluna kao što je prikazano na slikama i lemite na upravljani element.

Lemite središnji vodič RG58 na desnu stranu upravljanog elementa kao što je prikazano na slikama.

Lemite SMA, BNC ili bilo koji drugi priključak koji ste odlučili koristiti na RG58.

Korak 4: Podesite (ako je potrebno) i osigurajte nosače elemenata

Spojite nosače elemenata na antenu nosača i ugađanja

Kao što je navedeno u prethodnom koraku, koristio sam gumice da privremeno držim svaki montirani element prije nego što sam vruće zalijepio na mjestu jer sam htio provjeriti performanse pomoću NanoVNA. Ovaj korak nije obavezan, iako se preporučuje da se izvrši kako bi se osigurao integritet antene i naučilo kako podesiti antene i druge dijelove povezane s radijem.

NanoVNA je doista isplativ vektorski mrežni analizator (VNA) koji teoretski može izvoditi ispitivanja vezana za fazu zajedno s ispitivanjima vezanim uz amplitudu koje izvodi skalarni mrežni analizator.

Dva glavna ispitivanja koja se mogu lakše i isplativije izvesti s NanoVNA su:

Impedancija - Za provjeru odgovara li impedancija prijemniku koji koristimo u frekvencijskom području

Reflektirani gubitak - Preuređen na drugačiji način također možemo izračunati omjer stojećih valova (VSWR)

Na internetu postoje vodiči koji pokazuju kako koristiti NanoVNA ako je imate. Preporučujem ulaganje u NanoVNA ako namjeravate više ući u radio. Daljnja mjerenja mogu se provesti i kako je prikazano u ovom članku.

Postoje i drugi načini za podešavanje antene koji su isplativi i koji su korišteni prije izlaska NanoVNA, poput korištenja jeftinog RTL-SDR-a i širokopojasnog izvora buke za određivanje optimalnog reflektiranog gubitka i VSWR-a.

Sigurni nosači elemenata:

Vruće ljepilo, 3D olovka, Super ljepilo, epoksid ili bušilica te pričvrstite nosače na nosač nakon razmaka prema gore navedenim ili finije podešenim dimenzijama. Koristio sam vruće ljepilo na postavkama visoke temperature za elemente na nosaču i nosač na nosač od prve gradnje koju koristim samo iznutra jer sam elemente izradio od drvenih tipla omotanih aluminijskom ljepljivom trakom.

Korak 5: Završite

Možete nanijeti lagani sloj Krylona za brtvljenje elemenata antene, nosača i nosača kako biste kasnije spriječili koroziju koja bi mogla negativno utjecati na performanse antene.

Ručni držač možete napraviti i od silikonske trake, starog držača ili bilo kojeg neprovodnog materijala koji želite.

Također možete izraditi nosač za postavljanje antene na stativ ili drugo mjesto poput fiksnog jarbola ili jarbola s rotatorom.

Postoje i drugi izvrsni dizajni yagi antena koje možete pronaći na internetu, u ARRL knjigama ili u drugim knjigama.

Postoje i druge gotove STL datoteke za montažu 3D pisača za Yagi i druge antene koje možete pronaći na Thingiverseu.

Ako volite izradu antena, možete uložiti u SWR mjerač ili izgraditi vlastiti. Postoji mnogo sjajnih online projekata koji će vam pomoći da bolje razumijete performanse vaše antene i istodobno naučite elektroniku.

Uživajte u korištenju svoje antene!