~ 450 MHz Yagi antena: 5 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:52

Šīs pamācības mērķis ir padarīt izmaksu ziņā efektīvu ~ 450 MHz Yagi antenu radio virziena atrašanai vai citiem mērķiem visatjautīgākajos veidos, kādus es varu atrast, vienlaikus nodrošinot standartizētu antenas konstrukciju izmantošanai ar rezultātu salīdzināšanu, izmantojot to pašu analīzes programmatūru un/ vai metodes. Es parādīšu metodi; izveidojiet antenu, izmantojot parastos materiālus, kurus var atrast uz vietas, kur atrast materiālus, un izmantojot 3D printeri, lai izgatavotu detaļas, ko izmanto antenas elementu montāžai uz stieņa, lai iegūtu ekspertiskāku izskatu, ja jums ir piekļuve 3D printerim. Paturiet prātā, ka zināmā mērā var izmantot dažādus materiālus, kur galvenā uzmanība un vajadzīgā uzmanība tiks pievērsta izmēriem un specifikācijām, lai nodrošinātu vislabāko sniegumu. Es atzīmēšu idejas dažādām metodēm, kas jāveic katrā solī.

Piegādes

1. ~ 48 "1cm vai 3/8" diametra alumīnija, vara vai misiņa caurules (derēs arī koka dībelis, kas pārklāts ar alumīnija līmlenti vai alvas vara pinumu. Var izmantot arī 12 vai 14 gabarīta cietu vara stiepli.)

2. ~ 36 "no 1 cm vai 3/8" vara caurulēm (veca brīva vai glābšanas pagalma ūdens vai aukstumaģenta caurule, jo plānākā siena izliekas vieglāk. Var izmantot arī 9,5 mm x 1,5 mm biezu alumīniju vai varu, vai arī varat izmantot 12 vai 14 gabarīta cieta vara stieple.)

3. ~ 30 "no 1" vai 2,5 cm kvadrātveida alumīnija caurules (vecs bezmaksas vai glābšanas pagalma kravas vāciņa rāmis. Tehniski jūs pat varat izmantot koka zaru vai koka gabalu, kas ir sauss un taisns, kamēr elementi atrodas vienā plaknē)

4. 6 plastmasas vai papīra salmiņi (restorāni)

5. 5 skrūves (pēc izvēles un sk. Karstās līmes pistole un karstā līme)

6. ~ 30cm RG6 75ohm Coax Cable (vecie bezmaksas satelīti ir lielisks avots)

7. ~ 40 collu RG58 vai cita 50 omu koaksiālā kabeļa

8. Tiek izmantots RG58 vai kāds cits 50 omu koaksiālais kabelis Vīriešu savienotājs (SMA, BNC vai kāds cits jūsu ievades uztvērējs)

9. Lodāmurs un lodēt (plūsma, ja lodēt nav plūsmas kodols)

10. Stiepļu griezēji (pēc izvēles, jo var izmantot nazi vai citu griezēju)

11. Stiepļu noņēmēji (nav obligāti, jo var izmantot nazi vai citu griezēju, ja nepārgriežat vadus)

12. Zāģis, lai sagrieztu caurules un izlici

13. Mini vara cauruļu griezējs (pēc izvēles, lai gan ir jauki)

14. Karstās līmes pistole un augstas temperatūras karstā līme (pēc izvēles, jo var izmantot superlīmi, epoksīdsveķi, 3D printera pildspalvu vai skrūves. Ja tiek izmantotas skrūves, būs nepieciešams urbis, lai izurbtu caurumus skrūvēm).

1. darbība. Izmēriet un nogrieziet antenas elementus, uzplaukumu un pierunāšanas kabeli

Kad esat noskaidrojis, kādi materiāli tiks izmantoti antenas elementiem (alumīnija caurules, koka tapas, kas pārklātas ar alumīnija lenti vai alvas vara pinums, vara caurule, misiņa caurules, vara mājas stieple utt.), Varat izmērīt un atzīmēt kur griezt. Paturiet prātā kļūdu, griežot nedaudz garāku par īsāku, tāpēc, ja vēlāk vēlaties vairāk noregulēt antenu … varat to samazināt. Šī ir laba prakse, kas jāpatur prātā, veidojot antenas nākotnē. Vislabāk ir mēģināt saglabāt griezumus norādītajā garumā, lai tie būtu konsekventi.

Tālāk norādītās specifikācijas ir šādas

Vadošais elements 1 - 25cm

Vadošais elements 2 - 26cm

Vadošais elements 3 - 26cm

Piedziņas elements - 68,7 cm (to var izmērīt un sagriezt ilgāk, jo dažus var apgriezt vēlāk, pamatojoties uz rādiusa līkuma kvalitāti un ~ 2 cm atstarpi)

Atstarojošs elements - 36 cm

Uzkare - 74,5 cm

Balun RG6 koaksiālais kabelis - 25,1 cm

Padeves līnijas RG58 koaksiālais kabelis - es izmantoju 38 collu, lai gan tehniski barošanas līniju var noregulēt optimālam viļņu garuma SWR garumam

Piedziņas elementa saliekšana

Salieciet 2,5 cm rādiusu katrā galā, izmantojot 5 cm diametra apaļu dībeli vai veidlapu atkarībā no pieejamā, rūpīgi izmērot, lai virzīto antenas elementu platums būtu 30 cm. Jūs varat saliekt, uzmanīgi acs ābolus un mērot, kad jūs noliecaties. Jūs varat arī saliekt, izmantojot pildīšanas metodi ar smiltīm, piemēram, šajā instrukcijā, vai pildīšanu ar sāli, piemēram, šajā instrukcijā, vai cauruļu liekšanu vai atsperu liekšanas metodi.

RG6 Balun griešana un noņemšana: λ/2@435MHz = 300, 000/435 x 2 = 345 mm (gaiss) Koaksiālā ātruma koeficients (v)

URM111: 16 mm noņemts gals (v = 0,9) = 18 mm (elektrisks)

Griešanas garums = 345mm-18mm

PE kabelim v = 0,66, 345 mm - 18 mm x 0,66 = 215,82 mm, atvienots un pievienojiet 1 cm PE nesagrieztu un ~ 6 mm atdalītu, lai kopējais garums būtu 231,82

PTFE kabelis v = 0,72, 345 mm - 18 mm x 0,72 = 235,44 mm, atvienots un pievienojiet 1 cm PE nesagrieztu un ~ 6 mm atdalītu, lai kopējais garums būtu 251,44 mm

RG58 padeves līnijas griešana un noņemšana: noņemiet apmēram 3 cm ārējās izolācijas no RG58 gala un 1 cm no PE/PTFE iekšējās izolācijas.

2. darbība: 3D drukājiet elementu stiprinājumus

Ja jums nav piekļuves 3D printerim lokāli vai pa pastu, šo darbību var radoši mainīt, lai pārliecinātos, ka antenas elementi ir uzstādīti ~ 5/32 collu (4 mm) virs stieņa virsmas, izmantojot elektriski izolējošu materiālu tāpat kā jebkuru plastmasu vai pat koku, jūs varat atrast lietošanai.

Ja jums ir piekļuve 3D printerim neatkarīgi no tā, vai jūs to darāt, Maker Space vai tiešsaistē, lielisks STL modelis (STL ir faila formāts, ko izmanto 3D printeris) un fails, ko es jau esmu atradis, ir atrodams šajā vietnē:

Vienkārši saglabājiet izvēlētā. STL faila kopiju, nokopējiet to atmiņas diskā vai tomēr, ja jums ir nepieciešams pārsūtīt failu uz 3D printeri (e -pasts, koplietots disks utt.). Jautājiet ikvienam, kam ir 3D printeris, ko darīt, ja nezināt.

Ņemiet vērā, ka iepriekš minētās saites Revision 0.2 versija ir 12 mm un paredzēta 12 mm diametra elementiem, lai gan salmiņus var izmantot kā starplikas, lai aizpildītu vietu, sagriežot salmiņus līdz 3D izdrukas platumam un pēc tam sagriežot garums, lai atvērtu iesaiņošanai tik daudz slāņu, cik nepieciešams, lai izlīdzinātu, lai tie nebūtu brīvi.

Iepriekš minētā saite Revision 0.1 versija ir patiešām acīmredzama attiecībā uz elementa diametru, lai gan es izdrukātu izmēru par 1 mm lielāku par jūsu elementa materiālu, kā arī ņemot vērā 3D printera materiāla saraušanos, lai jums nebūtu jāizurbj stiprinājuma izdruka vēlāk, ja jums ir nepieciešams palielināt caurumu. Es izmantoju 12 mm versiju, lai būtu droša.

Es atklāju, ka Revision 0.1 12 mm versija vislabāk darbojas piedziņas elementam (tas ir vara elements, kurā ir pievienots koaksiālais kabelis (padeves līnija)), jo jūs varat pārvietot stiprinājumu pa stūriem, neiesprūstot.

Neuztraucieties par drukāšanu vienā reizē uz pamatnes, jo daži printeri rīkojas atšķirīgi, un, ja pamanījāt attēlā ar pelēkajām Revision 0.1 izdrukām, citas diska antenas izdrukas neizdevās pareizi.

Piezīme. Varat izmantot Primer, lai aizzīmogotu 3D druku, lai izdruka kalpotu ilgāk. Tas ir labs padoms kopumā, ja jūs nekad iepriekš neesat drukājis 3D, jo daži materiāli ir bioloģiski noārdāmi un laika gaitā sabojāsies.

3. darbība: izkārtojums, antenu elementu attāluma mērīšana un salikšana

Izvietojiet antenas elementus pēc elementu ievietošanas un centrēšanas, izmantojot plastmasas salmiņus vai citus nevadošus materiālus. Paturiet prātā, ja jūsu uzplaukums nav 3 cm kvadrātveida, kā tas ir 3D drukas stiprinājumu stiprinājuma vietā, izmantojiet tikai stiprinājuma drukas gludo pusi, lai to izlīdzinātu. Ņemiet vērā arī to, ka, pielāgojoties izlices centram un elementu centram, tiek panākts vienmērīgs simetrisks attālums no augšas.

Izmēriet katra antenas elementa attālumu, sākot no viena stieņa gala un strādājot līdz izlices otrajam galam. Sāku no uzplaukuma atstarojošā elementa puses. Attālumi tiek atzīmēti pirmajā attēlā, paturot prātā, ka attālumi attēlā nav "Centrā". Ja izmantojat citu materiālu, piemēram, 14 vai 12 gabarīta cietā kodola vara vadus, varat izmantot šos izmērus vai norādītos attālumus “Centrā”.

"Centra" attālumi starp elementiem tiek atzīmēti šādi

Atstarojošais elements virzāmajam elementam (atstarojošajam elementam vistuvākā puse) - 13 cm

Piedziņas elements (vistuvākā puse 1. virziena elementiem) līdz 1. virzošajam elementam - 3,5 cm

Pirmais virzošais elements uz otro virzošo elementu - 14 cm

2. virzošais elements uz 3. virzošo elementu - 14 cm

Es izmantoju gumijas lentes, lai uz laiku noturētu uzmontētos elementus, kamēr veicu nākamo darbību, lai pārliecinātos, ka, noskaņojot, izmantojot NanoVNA, atstarpes ir pareizas.

Balun lodēšana un barošana pievadītajam elementam

Slīpējiet piedziņas elementu vietā, kur tiks pielodēts balons un padeves līnija, rūpīgi notīrot. Jūs varat pielietot plūsmu arī tad, ja izmantotais lodmetāls nav plūsmas kodols.

Pagrieziet zemes (ārējos) vadus katrā RG6 balun kabeļa galā vienā vadā, lai vēlāk būtu vieglāk lodēt, un dariet to pašu ar vadošajiem vadiem, jo visticamāk, ka tas ir vītņots vads. Dariet to pašu ar RG58 kabeļa vienu galu.

Salieciet RG6 balun kabeli un RG58 kabeli un novietojiet zemējuma vadus, kā parādīts attēlos, un lodējiet kopā.

Pēc tam novietojiet RG6 balun centrālo vadu, kā parādīts attēlos, un pielodējiet pie piedziņas elementa.

Lodējiet RG58 centrālo vadītāju piedziņas elementa labajā pusē, kā parādīts attēlos.

Lodējiet SMA, BNC vai jebkuru savienotāju, kuru nolēmāt izmantot RG58.

4. darbība. Noskaņojiet (ja nepieciešams) un nostipriniet elementu stiprinājumus

Savienojiet elementu stiprinājumus ar izlici un noskaņojiet antenu

Kā minēts iepriekšējā solī, es izmantoju gumijas lentes, lai īslaicīgi noturētu katru uzmontēto elementu, pirms es karsti pielīmēju, jo vēlējos pārbaudīt veiktspēju ar NanoVNA. Šis solis nav obligāts, lai gan ieteicams to veikt, lai nodrošinātu antenas integritāti un iemācītos noregulēt antenas un citas ar radio saistītas detaļas.

NanoVNA ir patiešām rentabls vektoru tīkla analizators (VNA), kas teorētiski var veikt ar fāzēm saistītus testus kopā ar amplitūdas testiem, ko veic Scalar Network Analyzer.

Divi galvenie testi, kurus var vieglāk un rentablāk veikt ar NanoVNA, ir šādi:

Pretestība - lai pārliecinātos, ka pretestība atbilst uztvērējam, kuru mēs izmantojam frekvenču diapazonā

Atspoguļoti zaudējumi - Pārkārtoti citādi, mēs varam aprēķināt arī pastāvīgo viļņu attiecību (VSWR)

Tiešsaistē ir apmācības, kas parāda, kā izmantot NanoVNA, ja jums tāda ir. Es iesaku ieguldīt NanoVNA, ja plānojat vairāk nodarboties ar radio. Turpmākos mērījumus var veikt arī, kā parādīts šajā rakstā.

Ir arī citi rentabli antenas noskaņošanas veidi, kas tika izmantoti pirms NanoVNA iznākšanas, piemēram, izmantojot lētu RTL-SDR un platjoslas trokšņa avotu, lai noteiktu optimālo atstaroto zudumu un VSWR.

Droši elementu stiprinājumi:

Karstā līme, 3D pildspalva, superlīme, epoksīdsveķis vai urbis un pieskrūvējiet stiprinājumus pie strēles, kad tie ir izvietoti augstāk vai precīzāk noregulētajos izmēros. Es izmantoju karsto līmi augstās temperatūras iestatījumos stiprinājuma elementiem un stiprinājumam pie stieņa kopš pirmās konstrukcijas, kuru izmantoju tikai iekšpusē, jo elementus veidoju no koka tapām, kas ietītas alumīnija līmlenti.

5. solis: pabeidziet

Antenas elementu, stieņa un stiprinājumu blīvēšanai varat uzklāt vieglu Krylon kārtu, lai vēlāk novērstu koroziju, kas varētu nelabvēlīgi ietekmēt antenas darbību.

Jūs varat arī izgatavot rokturi no silikona lentes, vecā rokturi vai jebkura cita nevadoša materiāla.

Varat arī izgatavot stiprinājumu antenai, lai to varētu uzstādīt uz statīva vai citā vietā, piemēram, pie fiksēta masta vai masta ar rotatoru.

Ir arī citi lieliski yagi antenu dizaini, kurus varat atrast tiešsaistē, ARRL grāmatās vai citās grāmatās.

Ir arī citi gatavi 3D printera stiprinājuma STL faili Yagi un citām antenām, kuras varat atrast vietnē Thingiverse.

Ja jums patīk antenu izgatavošana, varat ieguldīt SWR mērītājā vai izveidot savu. Ir daudz lielisku tiešsaistes projektu, kas palīdzēs labāk izprast antenas veiktspēju un vienlaikus apgūt elektroniku.

Izbaudiet antenas lietošanu!