~ 450MHz anténa Yagi: 5 kroků

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:20

Cílem tohoto pokynu je vytvořit nákladově efektivní ~ 450MHz anténu Yagi pro vyhledávání rádiového směru nebo jiné způsoby, a to nejnápaditějšími způsoby, které mohu najít, a přitom stále poskytovat standardizovanou konstrukci antény pro použití s porovnáváním výsledků pomocí stejného analytického softwaru a/ nebo metody. Ukážu způsob, jak; vyrobte anténu pomocí běžných materiálů, které lze nalézt na místě, kde materiály najdete, a pomocí 3D tiskárny vyrobte součásti použité k připevnění prvků antény k výložníku, abyste získali odbornější vzhled, pokud máte přístup k 3D tiskárně. Mějte na paměti, že do určité míry lze použít různé materiály, přičemž hlavní pozornost a pozornost bude věnována rozměrům a specifikacím pro nejlepší výkon. V každém kroku si poznamenám nápady na různé metody.

Zásoby

1. ~ 48 "hliníkové, měděné nebo mosazné trubky o průměru 1 cm nebo 3/8" (dřevěná hmoždinka pokrytá hliníkovou lepicí páskou nebo opletem z cínové mědi bude také fungovat. Lze použít i pevný měděný drát velikosti 12 nebo 14.)

2. ~ 36 palců 1 cm nebo 3/8 měděných trubek (stará bezplatná nebo záchranná roura na vodu nebo chladivo, protože tenčí stěna se snáze ohýbá. Lze použít také hliník nebo měď o tloušťce 9,5 mm x 1,5 mm nebo můžete zkusit použít 12 nebo 14 měděný plný měděný drát.)

3. ~ 30 "z 1" nebo 2,5 cm čtvercových hliníkových trubek (starý volný nebo záchranný rámový rám nákladního vozu. Technicky můžete dokonce použít větve stromu nebo kus dřeva, který je suchý a rovný, pokud jsou prvky ve stejné rovině)

4. 6 Plastové nebo papírové slámy (restaurace)

5. 5 šroubů (volitelně a viz horkovzdušná pistole a horké lepidlo)

6. ~ 30 cm koaxiálního kabelu RG6 75 ohmů (staré volné satelity jsou skvělým zdrojem)

7. ~ 40 RG58 nebo jiného 50ohmového koaxiálního kabelu

8. Je použit konektor RG58 nebo jakýkoli 50ohmový koaxiální kabel Zástrčka (SMA, BNC nebo jakýkoli váš vstupní přijímač)

9. Páječka a pájka (tavidlo, pokud pájka není jádro tavidla)

10. Nůžky na drát (volitelné, protože lze použít nůž nebo jinou řezačku)

11. Odizolovací kleště (volitelné, protože je možné použít nůž nebo jinou řezačku, pokud dáváte pozor, abyste neodřízli dráty)

12. Pila řezat potrubí a výložník

13. Řezačka mini měděných trubek (volitelná, i když je hezké ji mít)

14. Pistole na horké lepidlo a horké lepidlo High Temp (volitelné, protože lze použít super lepidlo, epoxid, pero pro 3D tiskárnu nebo šrouby. Pokud jsou použity šrouby, bude k vyvrtání otvorů ve výložníku zapotřebí šroubů)

Krok 1: Změřte a odstřihněte anténní prvky, výložník a koaxiální kabel

Jakmile určíte, jaké materiály budou použity pro prvky antény (hliníkové trubky, dřevěné hmoždinky potažené hliníkovou páskou nebo pocínovaný měděný oplet, měděné potrubí, mosazné trubky, měděný domovní drát atd.), Můžete měřit a označovat kde řezat. Pamatujte na chyby při stříhání o něco delší než kratší, takže pokud se později budete chtít pokusit naladit anténu více … můžete zkrátit délku. Tuto správnou praxi je třeba mít na paměti pro budoucí sestavování antén. Nejlepší je pokusit se zachovat řezy na uvedenou uvedenou délku kvůli konzistenci.

Specifikace pro následující jsou následující

Směřovací prvek 1 - 25 cm

Směřovací prvek 2 - 26 cm

Směřovací prvek 3 - 26 cm

Driven Element - 68,7 cm (to lze měřit a řezat déle, protože některé mohou být později oříznuty na základě kvality poloměru ohybu a mezery ~ 2 cm)

Reflexní prvek - 36 cm

Výložník - 74,5 cm

Koaxiální kabel Balun RG6 - 25,1 cm

Koaxiální kabel Feedline RG58 - použil jsem 38 , i když technicky lze feedline vyladit pro optimální délku SWR vlnové délky

Ohýbání poháněného prvku

Ohněte poloměr 2,5 cm na obou koncích pomocí kulaté hmoždinky nebo průměru 5 cm v závislosti na tom, co máte k dispozici, pečlivě měřte tak, aby šířka hnaných anténních prvků byla 30 cm. Můžete se ohýbat opatrným okem a měřením, jak se ohýbáte. Můžete se také ohýbat metodou plnění pískem, jako v tomto návodu, nebo metodou plnění solí, jako v tomto návodu, nebo ohýbačkou trubek nebo metodou pružinového ohýbání.

Řezání a odizolování RG6 Balun: λ/2@435 MHz = 300, 000/435 x 2 = 345 mm (vzduch) Koaxiální faktor rychlosti (v)

V URM111: 16 mm odizolovaného konce (v = 0,9) = 18 mm (elektrický)

Řezná délka = 345 mm-18 mm

Pro kabel PE v = 0,66, 345 mm - 18 mm x 0,66 = 215,82 mm neodizolované a přidejte 1 cm PE neodizolované a ~ 6 mm svléknuté pro celkovou délku 231,82

PTFE kabel v = 0,72, 345 mm - 18 mm x 0,72 = 235,44 mm neodizolované a přidejte 1 cm PE neodizolované a ~ 6 mm svléknuté pro celkovou délku 251,44

Řezání a odizolování přívodní linky RG58: Odizolujte přibližně 3 cm vnější izolace od konce RG58 a 1 cm od vnitřní izolace PE/PTFE.

Krok 2: 3D tisk držáků prvků

Pokud nemáte přístup k 3D tiskárně lokálně nebo poštou, lze tento krok kreativně upravit tak, aby bylo zajištěno, že anténní prvky budou namontovány ~ 5/32 (4 mm) nad povrch výložníku pomocí elektricky izolačního materiálu jako jakýkoli plast, nebo dokonce dřevo, můžete použít.

Pokud máte přístup k 3D tiskárně, ať už vlastní, v Maker Space nebo online, vynikající model STL (STL je formát souboru, který 3D tiskárna používá) a soubor, který jsem již našel, je zde na následujícím webu:

Stačí uložit kopii zvoleného souboru. STL, zkopírovat na pevný disk nebo jej však potřebujete přenést na 3D tiskárnu (e -mail, sdílený disk atd.). Zeptejte se kohokoli, kdo má 3D tiskárnu, co dělat, pokud nevíte.

Mějte na paměti, že výše uvedený odkaz Verze 0.2 verze je 12 mm a je pro prvky o průměru 12 mm, ačkoli slámy lze použít jako podložky k vyplnění prostoru seříznutím brček na délku šířky 3D tisku a následným rozříznutím délka se otevře a zabalí tolik vrstev, kolik potřebujete, aby se uvolnilo.

Verze výše uvedeného odkazu Revize 0.1 je opravdu zřejmá, pokud jde o průměr prvku, i když bych vytiskl velikost o 1 mm větší než je váš materiál prvku plus zvážení smrštění materiálu 3D tiskárny, abyste nemuseli vrtat tisk později, pokud potřebujete díru zvětšit. Pro jistotu jsem použil 12mm verzi.

Zjistil jsem, že verze Revision 0.1 12 mm funguje nejlépe pro Driven Element (to je měděný prvek, kde je připojen koaxiální kabel (feedline)), protože můžete pohybovat držákem kolem rohů, aniž byste se zasekli.

Nenechte se unášet tiskem najednou na základně, protože některé tiskárny se chovají odlišně a pokud jste si na obrázku všimli šedých výtisků Revize 0,1, další výtisky diskové antény nebyly správné.

Poznámka: 3D tisk můžete použít k utěsnění 3D tisku, aby tisk trval déle. Toto je obecně dobrá rada, pokud jste nikdy předtím 3D tisk nevytvořili, protože některé materiály jsou biologicky rozložitelné a časem se rozpadnou.

Krok 3: Rozložení, změřte rozteč prvků antény a sestavte je

Po vložení a vystředění prvků rozložte anténní prvky pomocí plastové slámy nebo jiného nevodivého materiálu. Mějte na paměti, že pokud vaše výložník není 3 cm čtvereční, jako je bod připojení držáků 3D tisku, použijte k zarovnání hladkou stranu montážního tisku. Mějte také na paměti, že je třeba upravit střed výložníku a střed prvků pro rovnoměrné rozteče pohledu shora.

Změřte rozteč jednotlivých anténních prvků počínaje od jednoho konce výložníku až po druhý konec výložníku. Začal jsem ze strany reflexního prvku výložníku. Vzdálenosti jsou zaznamenány na prvním obrázku, přičemž je třeba mít na paměti, že vzdálenosti v obrázku nejsou „na středu“. Tyto rozměry nebo uvedené vzdálenosti „Na střed“můžete použít, pokud používáte jiný materiál, jako je měděné vedení s plným jádrem č. 14 nebo 12.

Vzdálenosti „Na střed“mezi prvky jsou zaznamenány následovně

Reflexní prvek na poháněný prvek (nejbližší strana k reflexnímu prvku) - 13 cm

Řízený prvek (nejblíže k 1. směrovacím prvkům) k 1. směrovacímu prvku - 3,5 cm

1. směrovací prvek na druhý směrovací prvek - 14 cm

2. směrovací prvek na 3. směrovací prvek - 14 cm

Použil jsem gumičky, abych dočasně držel namontované prvky na místě, zatímco jsem provedl další krok, abych se ujistil, že rozestup byl správný při ladění pomocí NanoVNA.

Pájení balunu a přívodní šňůry na poháněný prvek

Proveďte pískování hnaného prvku, kde budou připájeny balun a napájecí vedení, a důkladně očistěte. Tavidlo můžete použít také v případě, že pájka, kterou používáte, není jádrem tavidla.

Otočte zemnící (vnější) vodiče na každém konci balunového kabelu RG6 do jednoho drátu, aby se později snáze pájelo a udělejte to samé pro vodivé vodiče, protože s největší pravděpodobností je lanko. Totéž proveďte pro jeden konec kabelu RG58.

Ohněte balunový kabel RG6 a kabel RG58 a umístěte zemnicí vodiče, jak je znázorněno na obrázcích, a spojte dohromady.

Poté umístěte středové vodivé dráty balónu RG6, jak je znázorněno na obrázcích, a připájejte k hnanému prvku.

Připájejte středový vodič RG58 na pravou stranu hnaného prvku, jak je znázorněno na obrázcích.

Pájejte SMA, BNC nebo jakýkoli konektor, který jste se rozhodli použít na RG58.

Krok 4: Nalaďte (v případě potřeby) a zajistěte držáky prvků

Připojte držáky prvků k anténě Boom a Tune

Jak bylo uvedeno v předchozím kroku, použil jsem gumové pásy, abych dočasně přidržel každý namontovaný prvek, než jsem nalepil na místo, protože jsem chtěl ověřit výkon pomocí NanoVNA. Tento krok je volitelný, přestože se doporučuje provést jej za účelem zajištění integrity antény a naučení se ladit antény a další části související s rádiem.

NanoVNA je skutečně nákladově efektivní vektorový síťový analyzátor (VNA), který teoreticky může provádět testy související s fází spolu s testy souvisejícími s amplitudou, které provádí skalární síťový analyzátor.

Dva hlavní testy, které lze s NanoVNA provádět snadněji a efektivněji, jsou:

Impedance - Aby se ujistil, že impedance odpovídá přijímači, který používáme ve frekvenčním rozsahu

Reflected Loss - Přeuspořádané jiným způsobem můžeme také vypočítat poměr stojatých vln (VSWR)

Existují online návody, které ukazují, jak používat NanoVNA, pokud ji máte. Doporučuji investovat do NanoVNA, pokud plánujete více se dostat do rádia. Další měření lze provádět také podle tohoto článku.

Existují také další způsoby, jak vyladit anténu, které jsou nákladově efektivní, které byly použity před vydáním NanoVNA, jako je použití levného RTL-SDR a širokopásmového zdroje šumu k určení optimální odrazené ztráty a VSWR.

Úchyty zabezpečeného prvku:

Hot Glue, 3D Pinter Pen, Super Glue, Epoxy nebo Drill a přišroubujte úchyty k výložníku, jakmile jsou umístěny ve výše uvedených nebo jemněji vyladěných rozměrech. Horké lepidlo jsem použil na nastavení vysoké teploty pro prvky k držáku a držák k výložníku od první stavby, kterou používám pouze uvnitř, protože prvky jsem vyrobil z dřevěných hmoždinek zabalených do hliníkové lepicí pásky.

Krok 5: Dokončete

Pro utěsnění anténních prvků, výložníku a držáků můžete použít lehký krylolon, aby se zabránilo korozi později, což by mohlo nepříznivě ovlivnit výkon antény.

Rukojeť můžete také vyrobit ze silikonové pásky, starého držadla nebo jakéhokoli nevodivého materiálu, který chcete.

Můžete také vytvořit držák pro montáž antény na stativ nebo jiné místo, jako je pevný stožár nebo stožár s rotátorem.

Existují další úžasné designy antény yagi, které můžete najít online, v ARRL Books nebo v jiných Books.

Na Thingiverse najdete také další připravené navržené soubory STL pro 3D tiskárnu pro Yagi a další antény.

Pokud vás baví výroba antén, můžete investovat do měřiče SWR nebo si postavit vlastní. Existuje spousta skvělých online projektů, které vám pomohou lépe porozumět výkonu vaší antény a současně se naučit elektroniku.

Užijte si používání vaší antény!