~ 450 MHz -es Yagi antenna: 5 lépés

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:40

Ennek az oktathatónak a célja, hogy költséghatékony ~ 450 MHz -es Yagi antennát nyújtson a rádióirány -kereséshez vagy más célokra, a legeredményesebb módokon, amiket csak találok, miközben továbbra is szabványosított antenna -konstrukciót biztosít az eredmények összehasonlításához, ugyanazzal az elemző szoftverrel és/ vagy módszerek. Mutatok egy módszert; készítse el az antennát a helyben megtalálható gyakori anyagok felhasználásával, hol találja meg az anyagokat, és 3D nyomtató segítségével készítse el az antennaelemek gémre szereléséhez használt alkatrészeket, hogy szakértőbb megjelenést kapjon, ha rendelkezik 3D nyomtatóval. Ne feledje, hogy bizonyos anyagok felhasználhatók bizonyos mértékben, ahol a fő hangsúly és a szükséges figyelem a méretekre és a legjobb teljesítményre vonatkozó előírásokra lesz összpontosítva. Megjegyzem a különböző módszerek ötleteit minden lépésben.

Kellékek

1. ~ 48 "1 cm vagy 3/8" átmérőjű alumínium, réz vagy sárgaréz cső (az alumínium ragasztószalaggal vagy ón rézfonattal borított fa dübel is működik. 12 vagy 14 méretű tömör rézhuzal is használható.)

2. ~ 36 "1 cm -es vagy 3/8" -es rézcső (régi szabad vagy mentő udvari víz vagy hűtőközegcső, mivel a vékonyabb fal könnyebben hajlik. 9,5 mm x 1,5 mm vastag alumínium vagy réz is használható, vagy megpróbálhatja használni a 12 -et vagy 14 méretű tömör rézhuzal.)

3. ~ 30 "1" vagy 2,5 cm -es négyzet alakú alumíniumcső (régi szabad vagy mentett udvari teherautó kupakkeret. Technikailag akár faágot vagy fadarabot is használhat, amely száraz és egyenes, amíg az elemek ugyanazon a síkon vannak)

4. 6 műanyag vagy papír szívószál (éttermek)

5. 5 csavar (opcionális és lásd: Hot Glue Gun és Hot Glue)

6. ~ 30cm RG6 75ohm koax kábel (a régi ingyenes műholdak nagyszerű források)

7. ~ 40 RG58 vagy más 50 ohmos koax kábel

8. RG58 vagy bármilyen 50ohmos koaxiális kábelt használnak Férfi csatlakozó (SMA, BNC vagy bármilyen bemeneti vevő)

9. Forrasztópáka és forrasztópáka (fluxus, ha a forrasztás nem fluxusmag)

10. Drótvágók (opcionális, mivel kés vagy más vágó is használható)

11. Huzalcsupaszító (opcionális, mivel kés vagy más vágógép használható, ha óvatosan nem vágja el a vezetékeket)

12. Fűrész a cső és a gém vágásához

13. Mini rézcsővágó (opcionális, bár jó, ha van)

14. Meleg ragasztópisztoly és magas hőmérsékletű forró ragasztó (opcionális, mivel szuperragasztó, epoxi, 3D nyomtatótoll vagy csavarok használhatók. Ha csavarokat használ, fúrót kell fúrni a furatokban a csavarokhoz)

1. lépés: Mérje meg és vágja le az antennaelemeket, a szórókeretet és a koaxkábelt

Miután meghatározta, hogy milyen anyagokat használnak az antennaelemekhez (alumíniumcső, alumínium szalaggal borított fa dübelek vagy ónozott rézfonat, rézcső, sárgaréz cső, réz házhuzal stb.), Mérheti és jelölheti hol kell vágni. Ne felejtse el a hibát a rövidebbnél rövidebb vágáskor, így ha később szeretné jobban behangolni az antennát, lerövidítheti a hosszát. Ez jó gyakorlat, amelyet szem előtt kell tartani a jövőbeli antennaépítéseknél. A legjobb, ha megpróbáljuk a vágásokat a megadott hosszúság szerint tartani, hogy következetességük legyen.

A következőkre vonatkozó specifikációk a következők

Irányító elem 1 - 25 cm

Irányító elem 2 - 26cm

Irányító elem 3 - 26cm

Hajtott elem - 68,7 cm (ez mérhető és hosszabb vágható, mivel néhányat később le lehet vágni a sugár hajlítási minősége és a ~ 2 cm -es rés alapján)

Fényvisszaverő elem - 36 cm

Szárny - 74,5 cm

Balun RG6 koax kábel - 25,1 cm

Feedline RG58 koax kábel - 38 -et használtam, bár technikailag az előtolás az optimális hullámhosszú SWR hosszra hangolható

A hajtott elem hajlítása

Hajlítsa meg a 2,5 cm -es sugarat mindkét végén, 5 cm átmérőjű kerek dübel vagy forma segítségével, attól függően, hogy mi áll rendelkezésre, és gondosan mérje meg, hogy a meghajtott antennaelemek szélessége 30 cm legyen. Hajlíthat óvatosan szemgolyózással és hajlítás közben történő méréssel. Hajlíthat a homokkal való töltés módszerével is, például ebben az utasításban, vagy sós töltéssel, mint ebben az utasításban, vagy csőhajlítóval vagy rugós hajlítási módszerrel.

Az RG6 Balun vágása és lecsupaszítása: λ/2@435MHz = 300, 000/435 x 2 = 345mm (levegő) Coax Velocity Factor (v)

URM111 -ben: 16 mm lecsupaszított vég (v = 0,9) = 18 mm (elektromos)

Vágási hossz = 345mm-18mm

PE kábel esetén v = 0,66, 345 mm - 18 mm x 0,66 = 215,82 mm szalag nélkül, és adjunk hozzá 1 cm -es csupaszított PE -t és ~ 6 mm -es csíkot 231,82 mm teljes hosszhoz

PTFE kábel v = 0,72, 345 mm - 18 mm x 0,72 = 235,44 mm szalag nélkül, és adjunk hozzá 1 cm -es csupaszított PE -t és ~ 6 mm -es csíkot 251,44 teljes hosszra

Az RG58 tápvezeték vágása és lecsupaszítása: Vágja le kb. 3 cm -re a külső szigetelést az RG58 végétől és 1 cm -re a PE/PTFE belső szigeteléstől.

2. lépés: 3D nyomtatás az elemtartókról

Ha nincs hozzáférése 3D nyomtatóhoz helyben vagy postai úton, ez a lépés kreatívan módosítható annak biztosítására, hogy az antennaelemek ~ 5/32 (4 mm) fölé legyenek szerelve a gém felülete fölött, elektromosan szigetelő anyaggal mint bármilyen műanyag, vagy akár fa, megtalálhatja a használatát.

Ha hozzáférhet egy 3D nyomtatóhoz, akár saját, akár Maker Space -ben, akár online, egy kiváló STL modell (az STL a 3D nyomtató által használt fájlformátum) és a már elkészített fájl itt található a következő oldalon:

Csak mentse el az Ön által választott. STL fájl másolatát, másolja a memóriakártyára, vagy más módon kell átvinnie a fájlt a 3D nyomtatóra (e -mail, megosztott meghajtó stb.). Kérdezze meg, akinek van 3D nyomtatója, mit tegyen, ha nem tudja.

Ne feledje, hogy a fenti hivatkozás Revision 0.2 verziója 12 mm, és 12 mm átmérőjű elemekre vonatkozik, bár a szívószálak alátétként használhatók a tér kitöltésére, ha a szívószálakat a 3D nyomtatás szélességére vágják le, majd vágják le a hosszúságú, hogy annyi réteget csomagolhasson, amennyi szükséges a csiszoláshoz a nem laza illeszkedés érdekében.

A fenti link Revision 0.1 verziója valóban nyilvánvaló az elem átmérőjét illetően, bár 1 mm -rel nagyobb méretet nyomtatnék ki, mint az elem anyaga, és figyelembe véve a 3D nyomtató anyagának zsugorodását, így nem kell fúrni a tartó kinyomtatását később, ha nagyobbra kell tennie a lyukat. A biztonság kedvéért a 12 mm -es verziót használtam.

Úgy találtam, hogy a Revision 0.1 12 mm -es verzió a legmegfelelőbb a hajtott elemhez (ez a réz elem, ahol a koaxiális kábel (tápvezeték) csatlakozik), mivel elakadás nélkül mozgathatja a tartót a sarkok körül.

Ne hagyja magát elragadtatva a nyomtatással egy időben a bázison, mivel egyes nyomtatók másképp viselkednek, és ha észrevette a képen a szürke Revision 0.1 nyomatokat, akkor egy másik disznó antenna nyomat nem lett megfelelő.

Megjegyzés: A Primer segítségével lezárhatja a 3D nyomtatást, így a nyomtatás tovább tart. Ez általában jó tanács, ha még soha nem nyomtatott 3D -ben, mivel egyes anyagok biológiailag lebomlanak, és idővel lebomlanak.

3. lépés: Elrendezés, az antennaelemek távolságának mérése és összeszerelése

A műanyag szalma vagy más nem vezető anyagú alátét segítségével helyezze el az antennaelemeket, miután behelyezte és központosította. Ne feledje, ha a szórókeret nem 3 cm -es négyzet alakú, mint a 3D nyomtatási rögzítők rögzítési pontja, akkor csak a rögzítőnyomás sima oldalával igazítsa be. Ezenkívül ne felejtse el beállítani a szórókeret közepét és az elemek középpontját, hogy a szimmetrikus felülnézet közötti távolságot biztosítsa.

Mérje meg az egyes antennaelemek távolságát a szórókeret egyik végétől kezdve a szórókeret másik végéig. A gém tükröző elem oldaláról indultam. A távolságok az első képen vannak feltüntetve, szem előtt tartva, hogy a távolságok nem "középen" vannak a képen. Használhatja ezeket a méreteket vagy a felsorolt "On Center" távolságokat, ha más anyagot használ, például 14 vagy 12 méretű, szilárd magos rézhuzalokat.

Az elemek közötti "On Center" távolságokat a következőképpen tüntettük fel

Fényvisszaverő elem a hajtott elemhez (a tükröző elemhez legközelebb eső oldal) - 13 cm

Hajtott elem (az 1. irányító elemekhez legközelebb eső oldal) az 1. irányító elemhez - 3,5 cm

1. Irányító elem a 2. Irányító elemhez - 14 cm

2. irányító elem a 3. irányító elemhez - 14 cm

Gumiszalagokkal tartottam ideiglenesen a helyükön a rögzített elemeket, míg a következő lépést elvégeztem annak biztosítására, hogy a távközök helyesek legyenek, amikor NanoVNA -val hangolnak.

A Balun forrasztása és a tápvezeték a hajtott elemhez

Csiszolja meg a hajtott elemet, ahol a balun és a tápvezeték forrasztásra kerül, ügyelve arra, hogy alaposan tisztítsa meg. A fluxust akkor is alkalmazhatja, ha a használt forraszanyag nem fluxusmag.

Csavarja a földelő (külső) vezetékeket az RG6 balun kábel mindkét végén egy vezetékbe, hogy később könnyebb legyen forrasztani, és ugyanezt tegye a vezetőképes vezetékeknél is, mivel a legvalószínűbb a sodrott huzal. Tegye ugyanezt az RG58 kábel egyik végén.

Hajlítsa meg az RG6 balun kábelt és az RG58 kábelt, és helyezze el a földelő vezetékeket a képeken látható módon és forrasztja össze.

Ezután helyezze az RG6 balun középső vezetékeit a képen látható módon, és forrasztja rá a hajtott elemre.

Forgassa az RG58 középső vezetőjét a meghajtott elem jobb oldalára, amint az a képeken látható.

Forrasztja az SMA -t, a BNC -t vagy bármilyen csatlakozót, amelyet úgy döntött, hogy az RG58 -on használja.

4. lépés: Hangolja (ha szükséges) és rögzítse az elemtartókat

Csatlakoztassa az elemtartókat a szórókerethez és hangolja az antennát

Amint azt az előző lépésben megjegyeztük, gumiszalagokkal ideiglenesen a helyükön tartottam minden egyes rögzített elemet, mielőtt felragasztottam a helyére, mivel a teljesítményt a NanoVNA segítségével akartam ellenőrizni. Ez a lépés nem kötelező, bár ajánlott elvégezni az antenna integritásának biztosítása, valamint az antennák és más rádióhoz kapcsolódó alkatrészek hangolásának megtanulása érdekében.

A NanoVNA egy valóban költséghatékony Vector Network Analyzer (VNA), amely elméletileg képes fázissal kapcsolatos teszteket elvégezni a Scalar Network Analyzer által elvégzett amplitúdóval kapcsolatos tesztekkel együtt.

A két fő teszt, amelyek könnyebben és költséghatékonyabban végezhetők el a NanoVNA segítségével:

Impedancia - Annak érdekében, hogy az impedancia megfeleljen a frekvenciatartományban használt vevőegységnek

Tükröződött veszteség - Más módon átrendezve kiszámíthatjuk az állóhullám arányt (VSWR) is

Vannak online oktatóanyagok, amelyek bemutatják a NanoVNA használatát, ha van ilyen. Azt javaslom, hogy fektessen be egy NanoVNA -ba, ha többet szeretne foglalkozni a rádióval. További mérések is elvégezhetők a cikkben bemutatottak szerint.

A NanoVNA megjelenése előtt használt más, költséghatékony módon is hangolhatók az antennák, például olcsó RTL-SDR és szélessávú zajforrás az optimális visszaverődés és a VSWR meghatározásához.

Biztonságos elemtartók:

Forró ragasztó, 3D -s festőtoll, szuperragasztó, epoxi vagy fúró, és csavarja fel a tartóelemeket a gémre, ha a fenti vagy finomabb hangolású méretekre vannak elhelyezve. Forró ragasztót használtam a magas hőmérséklet beállításánál a tartóhoz és a gémhez való rögzítéshez az első építés óta, amit csak belül használok, mivel az elemeket alumínium ragasztószalagba csomagolt fa dübelekből készítettem.

5. lépés: Fejezze be

Könnyű Krylon réteggel viheti fel az antennaelemeket, a szórókeretet és a tartóelemeket, hogy megakadályozza a későbbi korróziót, amely hátrányosan befolyásolhatja az antenna teljesítményét.

Kézfogót is készíthet szilikonszalagból, régi markolatból vagy bármilyen nem vezető anyagból.

Az antennát rögzítheti állványra vagy más helyre is, például rögzített árbochoz vagy forgóoszlophoz.

Vannak más fantasztikus yagi antennatervek is, amelyeket megtalálhat online, az ARRL Booksban vagy más könyvekben.

A Thingiverse -en megtalálhatók a Yagi és más antennák számára készült, kész 3D -nyomtatóhoz csatlakoztatható STL -fájlok is.

Ha élvezi az antennagyártást, befektethet egy SWR -mérőbe, vagy saját maga készíthet. Rengeteg nagyszerű online projekt létezik, amelyek segítenek jobban megérteni az antenna teljesítményét és egyszerre megtanulni az elektronikát.

Élvezze az antenna használatát!