~ 450MHz Yagi antena: 5 korakov

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:03

Cilj tega navodila je narediti stroškovno učinkovito ~ 450MHz Yagi anteno za iskanje radijske smeri ali drugo uporabo na najbolj iznajdljive načine, ki jih najdem, hkrati pa še vedno zagotavlja standardizirano antensko konstrukcijo za uporabo s primerjavo rezultatov z uporabo iste programske opreme za analizo in/ ali metode. Pokazal bom metodo; naredite anteno iz običajnih materialov, ki jih lahko najdete lokalno, kjer poiščete materiale in s 3D -tiskalnikom izdelate dele, ki se uporabljajo za pritrditev elementov antene na nosilec, za bolj strokovni pogled, če imate dostop do 3D -tiskalnika. Upoštevajte, da se lahko do določene mere uporabljajo različni materiali, pri katerih bo glavni poudarek in pozornost namenjena meram in specifikacijam za najboljše delovanje. V vsakem koraku bom zapisal ideje za različne metode.

Zaloge

1. ~ 48 "premera 1 cm ali 3/8" cevi iz aluminija, bakra ali medenine (leseni moznik, prekrit z aluminijastim lepilnim trakom ali pločevino iz bakra. Uporabite lahko tudi trdno bakreno žico velikosti 12 ali 14.)

2. ~ 36 "1 cm ali 3/8" bakrenih cevi (stara brezplačna ali reševalna cev za vodo ali hladilno sredstvo, saj se tanjša stena lažje upogne. Uporabite lahko tudi aluminij ali baker debeline 9,5 mm x 1,5 mm ali pa poskusite uporabiti 12 ali trdne bakrene žice s premerom 14).

3. ~ 30 "kvadratnih 1" ali 2,5 cm kvadratnih aluminijastih cevi (stari brezplačni ali rešilni okvir za tovornjake na dvorišču. Tehnično lahko uporabite celo suh in raven les, če so elementi na isti ravnini))

4. 6 Plastične ali papirnate slamice (restavracije)

5. 5 vijakov (neobvezno in glejte pištolo za vroče lepilo in vroče lepilo)

6. ~ 30 cm RG6 75 ohmskega koaksialnega kabla (stari brezplačni sateliti so odličen vir)

7. ~ 40 RG58 ali drugega 50ohmskega koaksialnega kabla

8. Uporablja se moški konektor RG58 ali kateri koli 50 ohmski kabel (SMA, BNC ali karkoli že vaš vhodni sprejemnik)

9. Spajkalnik in spajkalnik (fluks, če spajkanje ni jedro fluksa)

10. Rezalniki žice (neobvezno, saj lahko uporabite nož ali drug rezalnik)

11. Odstranjevalci žice (neobvezno, ker lahko uporabite nož ali drug rezalnik, če pazite, da ne prerežete žic)

12. Žaga za rezanje cevi in nosilca

13. Mini rezalnik bakrenih cevi (neobvezno, čeprav ga je lepo imeti)

14. Pištola za vroče lepilo in vroče lepilo z visoko temperaturo (neobvezno, saj je mogoče uporabiti super lepilo, epoksid, 3D -tiskalnik ali vijake. Če se uporabljajo vijaki, bo za vrtanje lukenj v nosilcu za vijake potreben vrtalnik)

1. korak: Izmerite in odrežite antenske elemente, nosilec in kabelski kabel

Ko ugotovite, kateri materiali bodo uporabljeni za antenske elemente (aluminijaste cevi, leseni mozniki, prekriti z aluminijastim trakom ali kositreno bakreno pletenico, bakrene cevi, medeninaste cevi, bakrena hišna žica itd.), Lahko izmerite in označite kje rezati. Ne pozabite na napako pri rezanju, ki je daljše od krajšega, zato, če želite pozneje anteno poskusiti bolj prilagoditi … lahko skrajšate dolžino. To je dobra praksa, ki jo morate upoštevati pri prihodnjih izdelavah anten. Najbolje je, da poskušate ohraniti reze na določeni dolžini za doslednost.

Naslednje specifikacije so naslednje

Režijski element 1 - 25 cm

Režijski element 2 - 26 cm

Režijski element 3 - 26 cm

Pogonski element - 68,7 cm (to je mogoče izmeriti in odrezati dlje, saj se nekateri lahko kasneje obrežejo glede na kakovost polmera upogiba in za razmik ~ 2 cm)

Odsevni element - 36 cm

Nosilec - 74,5 cm

Priključni kabel Balun RG6 - 25,1 cm

Koaksialni kabel napajalnega voda RG58 - uporabil sem 38 , čeprav je tehnično napajalni vod mogoče nastaviti za optimalno dolžino SWR valovne dolžine

Upogibanje poganjanega elementa

Polmer 2,5 cm upognite na vsakem koncu z okroglim moznikom ali obrazcem s premerom 5 cm, odvisno od tega, kaj imate na voljo, in previdno izmerite, da bo širina elementov poganjanih antene 30 cm. Lahko se upognete tako, da previdno opazujete oči in merite med upogibanjem. Prav tako se lahko upognete z uporabo metode polnjenja s peskom, kot je v tem navodilu, ali metode polnjenja s soljo, kot je v tem navodilu, ali upogibanja cevi ali metode upogibanja vzmeti.

Rezanje in odstranjevanje RG6 Balun: λ/2 pri 435 MHz = 300, 000/435 x 2 = 345 mm (zrak) Faktor hitrosti koaksa (v)

V URM111: 16 mm slečenega konca (v = 0,9) = 18 mm (električno)

Dolžina reza = 345 mm-18 mm

Za PE kabel v = 0,66, 345 mm - 18 mm x 0,66 = 215,82 mm neogoleno in dodajte 1 cm PE neogolenega in ~ 6 mm ogoljenega za 231,82 skupne dolžine

Kabel PTFE v = 0,72, 345 mm - 18 mm x 0,72 = 235,44 mm neostrih in dodajte 1 cm PE neogolenega in ~ 6 mm odstranjenega za 251,44 skupne dolžine

Rezanje in odstranjevanje napajalnega voda RG58: Odstranite približno 3 cm zunanje izolacije od konca RG58 in 1 cm od notranje izolacije PE/PTFE.

2. korak: 3D -tiskanje nosilcev elementov

Če nimate dostopa do 3D tiskalnika lokalno ali po pošti, lahko ta korak kreativno spremenite, da zagotovite, da so antenski elementi nameščeni ~ 5/32 (4 mm) nad površino nosilca z uporabo električno izolacijskega materiala tako kot katero koli plastiko ali celo les, ki ga lahko uporabite.

Če imate dostop do 3D -tiskalnika, ki je vaš, v Maker Space -u ali na spletu, je odličen model STL (STL je oblika datoteke, ki jo uporablja 3D -tiskalnik) in datoteka, ki sem jo že našel, tukaj na naslednjem spletnem mestu: https://remoteqth.com/3d-vhf-ant-insulator.php

Samo shranite kopijo datoteke. STL po vaši izbiri, kopirajte na pogon za shranjevanje ali pa datoteko morate prenesti v 3D -tiskalnik (e -pošta, pogon v skupni rabi itd.). Vprašajte koga, ki ima 3D -tiskalnik, kaj storiti, če ne veste.

Upoštevajte, da je zgornja povezava različice Revision 0.2 12 mm in je namenjena elementom premera 12 mm, čeprav se lahko slamice uporabijo kot podložke za zapolnitev prostora z rezanjem slamic na dolžino širine 3D -tiska in nato razrezom navzdol. dolžine, da se odpre za zavijanje toliko plasti, kolikor jih potrebujete, da se ne prilegajo.

Različica zgornje povezave Revizija 0.1 je res očitna glede premera elementa, čeprav bi natisnil velikost 1 mm večjo od materiala vašega elementa in upošteval krčenje materiala 3D tiskalnika, tako da vam ni treba vrtati izpisanega nosilca kasneje, če morate luknjo povečati. Za varnost sem uporabil 12 mm različico.

Ugotovil sem, da različica Revision 0,1 12 mm najbolje deluje za pogonski element (to je bakreni element, kjer je priključen koaksialni kabel (napajalni vod)), saj lahko nosilec premikate po vogalih, ne da bi se pri tem zataknili.

Ne zanašajte se preveč na tiskanje naenkrat na osnovi, saj se nekateri tiskalniki obnašajo drugače in če ste na sliki s sivimi odtisi revizije 0.1 opazili, se drugi odtisnjeni antenski izpisi niso izkazali za pravilne.

Opomba: Uporabite lahko Primer za zapečatenje 3D -tiskanja, da bo tisk trajal dlje. To je na splošno dober nasvet, če še nikoli niste 3D natisnili, saj so nekateri materiali biološko razgradljivi in se bodo sčasoma razgradili.

3. korak: Postavitev, izmerite razmik elementov antene in jih sestavite

Postavite antenske elemente po vstavitvi in centriranju elementov s plastično slamo ali drugimi neprevodnimi materiali. Upoštevajte, da če nosilec ni kvadratne velikosti 3 cm, kot je točka pritrditve nosilcev za 3D tiskanje, uporabite gladko stran tiskalnika za poravnavo. Ne pozabite tudi prilagoditi središča nosilca in središča elementov za enakomeren razmik od zgoraj.

Izmerite razmik vsakega antenskega elementa, ki se začne od enega konca nosilca in deluje do drugega konca nosilca. Začel sem s strani odražajočega elementa. Razdalje so zabeležene na prvi sliki, pri čemer upoštevajte, da razdalje na sliki niso "Na sredini". Te dimenzije ali navedene razdalje "On Center" lahko uporabite, če uporabljate drug material, kot je bakreno ožičenje s trdno jedro 14 ali 12.

Razdalje "On Center" med elementi so zapisane na naslednji način

Odsevni element do zagnanega elementa (najbližja stran odsevnega elementa) - 13 cm

Zagnani element (najbližja stran 1. usmerjevalnim elementom) prvemu usmerjevalnemu elementu - 3,5 cm

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

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

Uporabil sem gumijaste trakove, da sem začasno zadržal nameščene elemente, medtem ko sem izvedel naslednji korak, da sem se prepričal, da je razmik pravilen pri nastavljanju z uporabo NanoVNA.

Spajkanje Baluna in napajalnega voda na poganjani element

Pobrusite pogonski element, kjer bosta spajkana balun in napajalna linija, pri tem pazljivo očistite. Fluks lahko uporabite tudi, če spajkanje, ki ga uporabljate, ni jedro fluksa.

Ozemljitvene (zunanje) žice na vsakem koncu balun kabla RG6 zasukajte v eno žico, da jih boste kasneje lažje spajkali in enako storite za prevodne žice, saj je to najverjetneje nasedla žica. Enako naredite za en konec kabla RG58.

Upognite balun kabel RG6 in kabel RG58 ter ozemljitvene žice postavite tako, kot je prikazano na slikah, in spajkajte skupaj.

Nato postavite sredinsko prevodne žice baluna RG6, kot je prikazano na slikah, in jih spajkajte na pogonski element.

Sredinski vodnik RG58 spajkajte na desno stran pogonskega elementa, kot je prikazano na slikah.

Spajkajte priključek SMA, BNC ali kateri koli drug, ki ste se ga odločili uporabiti na RG58.

4. korak: Prilagodite (če je potrebno) in zavarujte nosilce elementov

Nosilce elementov povežite s polmerom in nastavitvijo antene

Kot je bilo omenjeno v prejšnjem koraku, sem uporabil gumijaste trakove, da sem začasno pritrdil vsak pritrjen element, preden sem vroče zlepil, ker sem želel preveriti delovanje z NanoVNA. Ta korak je neobvezen, čeprav ga je priporočljivo izvesti, da se zagotovi celovitost antene in da se naučite nastavljati antene in druge dele, povezane z radijem.

NanoVNA je resnično stroškovno učinkovit analizator vektorskih omrežij (VNA), ki teoretično lahko izvaja preskuse, povezane s fazo, skupaj z testi, povezanimi z amplitudo, ki jih izvaja analizator skalarnega omrežja.

Dva glavna testa, ki jih je mogoče lažje in stroškovno učinkoviteje izvesti z NanoVNA, sta:

Impedanca - Za zagotovitev, da se impedanca ujema s sprejemnikom, ki ga uporabljamo v frekvenčnem območju

Odsevana izguba - na drugačen način prerazporejeni, lahko izračunamo tudi razmerje stoječih valov (VSWR)

Na spletu obstajajo vaje, ki prikazujejo, kako uporabljati NanoVNA, če jo imate. Priporočam, da vlagate v NanoVNA, če nameravate več uživati v radiu. Nadaljnje meritve je mogoče izvesti tudi, kot je prikazano v tem članku.

Obstajajo tudi drugi načini za prilagoditev antene, ki so stroškovno učinkoviti in so bili uporabljeni pred izidom NanoVNA, na primer z uporabo poceni RTL-SDR in širokopasovnega vira hrupa za določitev optimalne odsevne izgube in VSWR.

Varni nosilci elementov:

Vroče lepilo, 3D pisalo, super lepilo, epoksid ali vrtalnik in privijte nosilce na nosilec, ko so razmaknjeni do zgornjih ali fino nastavljenih dimenzij. Vroče lepilo sem uporabil pri nastavitvi visoke temperature za elemente na nosilcu in nosilec na nosilcu od prve gradnje, ki jo uporabljam samo znotraj, saj sem elemente izdelal iz lesenih moznikov, zavitih v aluminijast lepilni trak.

5. korak: Dokončaj

Lahko nanesete lahek sloj Krylona za tesnjenje elementov antene, nosilca in nosilcev, da kasneje preprečite korozijo, ki bi lahko negativno vplivala na delovanje antene.

Ročaj lahko naredite tudi iz silikonskega traku, starega oprijema ali katerega koli neprevodnega materiala, ki ga želite.

Za anteno lahko naredite tudi nosilec za stojalo ali drugo lokacijo, na primer fiksni jambor ali jambor z rotatorjem.

Na spletu, v knjigah ARRL ali v drugih knjigah najdete še druge čudovite zasnove yagi anten.

Obstajajo tudi druge pripravljene datoteke STL za namestitev 3D tiskalnika za Yagi in druge antene, ki jih najdete na Thingiverse.

Če vam je všeč izdelava anten, lahko vlagate v SWR meter ali pa zgradite svojega. Obstaja veliko odličnih spletnih projektov, ki vam pomagajo bolje razumeti delovanje vaše antene in se hkrati naučiti elektronike.

Uživajte v uporabi antene!