Anténa pro rozšíření dosahu otvírače brány: 6 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:21

Když je sníh na Mt. Hood opravdu hluboký, je zábava lyžovat, sáňkovat, stavět sněhové pevnosti a házet děti z paluby do hlubokého prašanu. Ale úhledné věci nejsou tak zábavné, když se snažíme dostat zpět na dálnici a otevřít bránu, abychom se dostali ven. Problém je v tom, že brána je v horní části sklonu, který je asi 100 stop dlouhý. Není problém se dostat dovnitř, protože gravitace pomáhá, ale byl problém dostat se ven, protože bránu lze otevřít pouze tehdy, když se dostanete do vzdálenosti asi 40 stop od antény otvíráku, což vás postaví přímo na svah. Ani pohon všech čtyř kol není tak skvělý, když musíte zastavit, počkat na bránu a poté se pokusit začít na ledové ploše.

Zkoušel jsem najít komerční řešení, ale nejlepší byla jednoduchá monopólová anténa a tu jsme již měli.

Řešením bylo vybudovat 3prvkovou anténu Yagi naladěnou na frekvenci otvírače brány a zkombinovat ji se stávající anténou pro prodloužení dosahu. Šokující je, že nyní můžeme bránu otevřít ze vzdálenosti 170 stop, což nám dává dostatek prostoru pro udržení hybnosti na rampě!

Zásoby

Asi 2 stopy 0,125 mosazné tyče

Asi 4 stopy 0,125 hliníkové tyče

2 stopy 3/4 nevodivé trubice pro paprsek antény

Nevodivá trubka pro stožár pro montáž antény (může být stejná jako paprsek)

Kabel RG6 a krimpovací konektor (v závislosti na vašem systému)

3D tiskárna pro tisk PETG, ABS nebo něčeho jiného, co se nerozpustí na slunci (nepoužívejte PLA!)

Páječka, pájka, 4 šrouby, silikonový tmel.

Krok 1: Zjistěte frekvenci dálkového ovladače

Nejprve musíte zjistit, na jaké frekvenci vaše dálkové ovládání funguje. K určení frekvence dálkového ovladače jsem použil dongle RTL-SDR a SDRSharp. Výrobce často uvádí frekvence, které používají, ale je těžké vědět, kterou z nich vaše ovládání vysílá. Podíval jsem se na 315 MHz a 390 MHz a našel jsem signál na 390 MHz. Je zajímavé, že nahráním zvukového signálu v SDRSharp jsem ho mohl ukázat na Audacity a vidět přesný vzorec z přepínačů DIP uvnitř dálkového ovladače. Přesná frekvence dálkového ovladače se pokaždé mírně změní, ale to je součástí zabezpečení systému.

Krok 2: Navrhněte Yagi

Použil jsem YagiCad, softwarový simulátor vyvinutý Paulem McMahonem (VK3DIP). Můžete nastavit cílovou frekvenci a v mém případě jsem chtěl celkem 3 prvky, takže také definoval reflektor a ředitel. Reflektor sedí za hnaným prvkem v designu yagi a režisér sedí před ním. Změna délky a rozteče těchto dvou prvků dává směrový vzor ve směru ředitele. V mém případě byl simulovaný zisk asi 8 dB.

Krok 3: Vytvořte první iteraci

Jakýkoli software pro navrhování antén poskytuje pouze přibližné údaje o správném chování skutečné antény. V mém případě jsem použil 3D tiskárnu k tisku držáků pro poháněný prvek a reflektor a ředitel. Můžete je vidět na https://www.thingiverse.com/thing:3974796. Kabel RG6 je rozdělen na jádrový vodič a stínění, které jsou připojeny k oběma stranám poháněného prvku. Dávejte si však pozor, že štít na většině koaxiálních kabelů RG6 je hliníkový a nebudete k němu moci pájet. Bude vyžadovat krimpování, které jej také spojí s měděným drátem, aby bylo možné jej a jádro pájet. Před pokusem o pájení očistěte mosaz brusným papírem a ujistěte se, že používáte hodně tavidla a páječku s přiměřeně vysokým výkonem. V mém případě 400 stupňů se 60W žehličkou fungovalo skvěle.

Namontujte dva poháněné prvky, spojte je zipem a poté odstřihněte a umístěte reflektor a ředitel.

Krok 4: Ověřte frekvenci návrhu

Musíte ověřit, že anténa je rezonanční na vaší návrhové frekvenci. K tomu jsem použil Network Vector Analyzer. Jedná se o výkonnou jednotku, která poskytuje spoustu informací o anténách. Koupil jsem svůj přes Amazon a existuje spousta z nich, které jsou nyní k dispozici a pokrývají různé frekvence. Obrázky v horní části tohoto článku ukazují grafické a statistické výsledky mé antény po naladění. Cíl byl 390 MHz s co nejnižší SWR (Standing Wave Ratio) a co nejblíže impedanci 50 ohmů. Rezonance je také tehdy, když je reaktance (X) nejblíže nule.

Ořezal jsem tedy délku poháněných prvků, dokud jsem nenašel dobrou rezonanci, poté jsem zapojil skutečnou délku zpět do Yagicadu a znovu optimalizoval pro frekvenci, kterou simuloval pro rezonanci. To mi poskytlo skutečné délky a vzdálenosti pro reflektor a režiséra.

Krok 5: Proveďte vodotěsnost

Protože tato anténa bude venku, musí být vodotěsná. Liberálně jsem zmáčkl čirý silikonový tmel všude kolem pájených spojů a potom jsem sevřel víko. Vyplnil jsem otvory pro šrouby těsněním a zašrouboval je. Měl jsem radost, když jsem viděl, jak se kolem okrajů vytlačuje nějaký tmel. Pak jsem krimpoval konektor na druhém konci 3 stopového koaxiálu.

Krok 6: Namontujte a vyzkoušejte

Pomocí podpěry skříňové police jsem namontoval anténu vodorovně na náš sloupek brány, vložil jsem slučovač pro tuto a původní anténu a vyzkoušel jsem to. Jednoduše můžete původní anténu vyměnit za novou, pokud máte přístup pouze z jedné strany. V našem případě byl stávající rozsah otvíračů při vstupu v pořádku a nezměnil se pomocí slučovače.

Výsledky byly skvělé! Schopnost otevřít bránu ze čtyřnásobné vzdálenosti stojí za to.

Budu sledovat, jak to vydrží počasí a hluboký sníh, ale celkově jsem velmi optimistický, že to problém vyřeší a nebude vyžadovat jedno z dalších velmi drahých řešení, která výrobce brány navrhoval.