~ 450MHz Yagi antena: 5 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:05

Cilj ovog uputstva je učiniti ekonomičnom Yagi antenu od 450 MHz za pronalaženje radio -smjera ili drugu upotrebu na najnaprednije načine koje mogu pronaći, a da pritom i dalje nudi standardiziranu antenu za upotrebu s upoređivanjem rezultata pomoću istog softvera za analizu i/ ili metode. Pokazaću metodu; napravite antenu koristeći uobičajene materijale koji se mogu pronaći lokalno, gdje pronaći materijale i pomoću 3D štampača izraditi dijelove koji se koriste za montiranje elemenata antene na nosač radi stručnijeg pregleda ako imate pristup 3D štampaču. Imajte na umu da se različiti materijali mogu koristiti u određenoj mjeri gdje će glavni fokus i potrebna pažnja biti na dimenzijama i specifikacijama za najbolje performanse. U svakom koraku ću zabilježiti ideje za različite metode.

Supplies

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

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

3. ~ 30 "kvadratnih aluminijumskih cijevi od 1" ili 2,5 cm (stari besplatni ili zaštitni okvir za kamione sa dvorištem. Tehnički možete čak koristiti i drvo ili komad drveta koji je suh i ravan sve dok su elementi na istoj ravni))

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 kabla (stari besplatni sateliti su odličan izvor)

7. ~ 40 RG58 ili drugog 50ohmskog koaksijalnog kabla

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 jezgro fluksa)

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

11. Strojevi za skidanje žice (opcionalno jer se može koristiti nož ili drugi rezač ako pazite da ne presiječete žice)

12. Pila za rezanje cijevi i grane

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

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

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

Nakon što odredite koji će se materijali koristiti za antenske elemente (aluminijske cijevi, drveni klinovi prekriveni aluminijskom trakom ili kalajisanom bakrenom pletenicom, 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 prilagoditi antenu više … možete smanjiti duljinu. Ovo je dobra praksa koju treba imati na umu pri budućim izradi antena. Najbolje je pokušati zadržati rezove prema navedenoj dužini radi dosljednosti.

Sledeće specifikacije su sledeće

Režijski element 1 - 25 cm

Režijski element 2 - 26cm

Režijski element 3 - 26 cm

Element sa pogonom - 68,7 cm (ovo se može izmjeriti i izrezati duže jer se neki mogu kasnije obrezati na osnovu kvaliteta radijusa savijanja i zazor od ~ 2 cm)

Reflektirajući element - 36 cm

Grana - 74,5 cm

Balun RG6 koaksijalni kabel - 25,1 cm

Koaksijalni kabel za napajanje RG58 - koristio sam 38 , iako se tehnički napojni vod može prilagoditi za optimalnu SWR valnu duljinu

Savijanje pokretanog 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. Možete se savijati i metodom punjenja pijeskom, kao što je opisano u ovom uputstvu, ili metodom punjenja soli, kao što je opisano u ovom uputstvu, ili savijačem cijevi ili metodom savijanja opruge.

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

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

Dužina rezanja = 345mm-18mm

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 dužinu od 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 dužinu 251,44

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

Korak 2: 3D ispis nosača elemenata

Ako nemate pristup 3D pisaču lokalno ili putem pošte, ovaj korak se 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, možete pronaći.

Ako imate pristup 3D štampaču, bilo svom, bilo u Maker Space -u ili na mreži, odličan STL model (STL je format datoteke koji 3D štampač koristi) i datoteka koju sam već pronašao nalaze se na sljedećoj web lokaciji:

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 disk itd.). Pitajte bilo koga ko ima 3D štampač šta da radi ako ne znate.

Imajte na umu da je gornja veza verzija Revision 0.2 verzija 12 mm i namijenjena je elementima promjera 12 mm, iako se slamke mogu koristiti kao podloške za popunjavanje prostora izrezivanjem slamki na širinu 3D ispisa, a zatim odrezati prema dolje dužine da se otvori za umotavanje onoliko slojeva koliko vam je potrebno za podmetanje radi labavog prianjanja.

Verzija gornje veze Revizija 0.1 je zaista očigledna 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 da budem siguran.

Otkrio sam da verzija Revision 0.1 12 mm najbolje funkcionira za pogonski element (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 štampanjem odjednom na bazi, jer se neki štampači ponašaju drugačije, a ako ste primijetili na slici sa sivim otiscima revizije 0.1, drugi otisci antene nisu ispali tačni.

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

Korak 3: Raspored, izmjerite razmak elemenata antene i sastavite ga

Postavite antenske elemente nakon umetanja i centriranja elemenata 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 za 3D štampanje, samo upotrijebite glatku stranu štampe za montiranje. Također, imajte na umu da se prilagodite za središte krila 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 reflektujućeg elementa. Rastojanja su navedena na prvoj slici, imajući na umu da udaljenosti nisu "U centru" na slici. Možete koristiti te dimenzije ili navedene udaljenosti "On Center" ako koristite drugi materijal, poput bakrenih ožičenja od 14 ili 12 kalibra.

Rastojanja "On Center" između elemenata označena su na sledeći način

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

Pogonjeni 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 linije za napajanje na pogonjeni element

Izbrusite pogonski element na kojem će se lemiti balon i dovodna linija, pazeći da ih temeljito očistite. Fluks možete primijeniti i ako lem koji koristite nije jezgra fluksa.

Uvijte uzemljene (vanjske) žice na svakom kraju RG6 kabela u jednu žicu kako biste ih kasnije lakše lemili i učinite isto za provodljive žice jer je to najverovatnije 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 provodljive 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 konektor koji ste odlučili koristiti na RG58.

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

Spojite nosače elemenata na nosač i antenu za podešavanje

Kao što je napomenuto 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 je opcionalan, iako se preporučuje da se izvrši kako bi se osigurao integritet antene i naučilo kako podesiti antene i druge radio dijelove.

NanoVNA je zaista 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 testa koja se mogu lakše i isplativije izvesti s NanoVNA su:

Impedancija - Da biste bili sigurni da impedansa odgovara prijemniku koji koristimo u frekvencijskom rasponu

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

Na mreži postoje vodiči koji pokazuju kako koristiti NanoVNA ako je imate. Preporučujem ulaganje u NanoVNA ako planirate više ući u radio. Daljnja mjerenja se mogu izvesti 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 za pisanje, super ljepilo, epoksid ili bušilica i pričvrstite nosače na nosač nakon razmaka prema gore navedenim ili fino podešenim dimenzijama. Koristio sam vruće ljepilo za podešavanje visoke temperature za elemente na nosaču i nosač na nosač od prve gradnje koju koristim samo iznutra jer sam elemente napravio 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 napraviti nosač za postavljanje antene na stativ ili drugo mjesto, poput fiksnog jarbola ili jarbola s rotatorom.

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

Postoje i druge gotove dizajnirane STL datoteke za montažu 3D štampača za Yagi i druge antene koje možete pronaći na Thingiverse -u.

Ako uživate u izradi 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 istovremeno naučite elektroniku.

Uživajte u korištenju svoje antene!