~ 450MHz anténa Yagi: 5 krokov

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:56

Cieľom tohto pokynu je vytvoriť nákladovo efektívnu ~ 450MHz anténu Yagi na vyhľadávanie smeru rádia alebo iné spôsoby, ktoré najefektívnejšie nájdem, a zároveň poskytovať štandardizovanú zostavu antény na použitie s porovnávaním výsledkov pomocou rovnakého analytického softvéru a/ alebo metódy. Ukážem spôsob, ako; vyrobte anténu pomocou bežných materiálov, ktoré je možné nájsť na miestnej úrovni, kde nájdete materiály a pomocou 3D tlačiarne vyrobíte diely použité na pripevnenie prvkov antény k výložníku, aby ste mali odbornejší vzhľad, ak máte prístup k 3D tlačiarni. Majte na pamäti, že do určitej miery môžu byť použité rôzne materiály, kde bude hlavná pozornosť a pozornosť zameraná na rozmery a špecifikácie pre najlepší výkon. V každom kroku si poznačím nápady na rôzne metódy.

Zásoby

1. ~ 48 "hliníkové, medené alebo mosadzné rúrky s priemerom 1 cm alebo 3/8" (bude fungovať aj drevená hmoždinka potiahnutá hliníkovou lepiacou páskou alebo opletením z cínového medi. Možno použiť aj pevný medený drôt s priemerom 12 alebo 14.)

2. ~ 36 palcov 1 cm alebo 3/8 medenej trubice (stará bezplatná alebo zberná rúra na vodu alebo chladivo, pretože tenšia stena sa ľahšie ohýba. Môžete tiež použiť hliník alebo meď s hrúbkou 9,5 mm x 1,5 mm, alebo môžete skúsiť použiť 12 alebo medený drôt s priemerom 14.)

3. ~ 30 "z 1" alebo 2,5 cm štvorhrannej hliníkovej trubice (starý bezplatný alebo záchranný rám krytu nákladného auta. Technicky môžete dokonca použiť aj konár stromu alebo kus dreva, ktorý je suchý a rovný, pokiaľ sú prvky v jednej rovine.)

4. 6 Plastové alebo papierové slamky (reštaurácie)

5. 5 skrutiek (voliteľné a pozrite si horúcu lepiacu pištoľ a horúce lepidlo)

6 ~ 30 cm koaxiálneho kábla RG6 75 ohmov (staré bezplatné satelity sú skvelým zdrojom)

7 ~ 40 palcov RG58 alebo iného 50 ohmového koaxiálneho kábla

8. Na pripojenie koaxiálneho kábla RG58 alebo akéhokoľvek 50ohmového koaxiálneho kábla (SMA, BNC alebo akéhokoľvek vstupného prijímača)

9. Spájkovačka a spájka (tavidlo, ak spájka nie je jadrom tavidla)

10. Rezače drôtu (voliteľné, pretože je možné použiť nôž alebo inú rezačku)

11. Odizolovacie kliešte (voliteľné, pretože nôž alebo inú rezačku je možné použiť, ak dávate pozor, aby ste neprestrihli drôty)

12. Videli sme rezať hadičky a výložník

13. Mini fréza na medené rúrky (voliteľné, aj keď je pekné ju mať)

14. Horúca lepiaca pištoľ a horúce lepidlo s vysokou teplotou (voliteľné, pretože je možné použiť super lepidlo, epoxid, pero 3D tlačiarne alebo skrutky. Ak sú použité skrutky, na vyvŕtanie otvorov v ráme pre skrutky bude potrebná vŕtačka)

Krok 1: Zmerajte a odstrihnite anténne prvky, výložník a koaxiálny kábel

Potom, čo ste určili, aké materiály budú použité na anténne prvky (hliníkové rúrky, drevené hmoždinky potiahnuté hliníkovou páskou alebo pocínovaný medený oplet, medené potrubie, mosadzné rúrky, medený domový drôt atď.), Môžete zmerať a označiť kde rezať. Majte na pamäti, že chyby pri rezaní sú trochu dlhšie ako kratšie, takže ak sa neskôr budete chcieť pokúsiť naladiť anténu viac … môžete skrátiť dĺžku. Toto je osvedčený postup, ktorý by ste mali mať na pamäti pri budúcom vytváraní antén. Najlepšie je pokúsiť sa udržať rezy na uvedenú uvedenú dĺžku kvôli konzistencii.

Nasledujúce špecifikácie sú nasledujúce

Riadiaci prvok 1 - 25 cm

Riadiaci prvok 2 - 26 cm

Riadiaci prvok 3 - 26 cm

Driven Element - 68,7 cm (dá sa to merať a rezať dlhšie, pretože niektoré je možné neskôr orezať na základe kvality polomeru ohybu a medzery ~ 2 cm)

Reflexný prvok - 36 cm

Výložník - 74,5 cm

Koaxiálny kábel Balun RG6 - 25,1 cm

Koaxiálny kábel Feedline RG58 - použil som 38 palcov, aj keď technicky je možné feedline naladiť na optimálnu dĺžku SWR vlnovej dĺžky

Ohýbanie hnaného prvku

Ohnite polomer 2,5 cm na každom konci pomocou okrúhlej hmoždinky alebo tvaru s priemerom 5 cm v závislosti od toho, čo máte k dispozícii, starostlivo odmerajte tak, aby šírka hnaných anténnych prvkov bola 30 cm. Môžete sa ohýbať opatrným očným bulvovaním a meraním pri ohýbaní. Môžete sa tiež ohýbať pomocou metódy plnenia pieskom, ako je to v tomto návode, alebo spôsobom plnenia soľou, ako v tomto návode, alebo ohýbačky rúrok alebo pružinového ohýbania.

Rezanie a odizolovanie RG6 Balun: λ/2@435 MHz = 300 000 000/435 x 2 = 345 mm (vzduch) Koaxiálny faktor rýchlosti (v)

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

Rezná dĺžka = 345 mm-18 mm

Pre kábel PE v = 0,66, 345 mm - 18 mm x 0,66 = 215,82 mm neodizolované a pridajte 1 cm PE neodizolované a ~ 6 mm odizolované na celkovú dĺžku 231,82

PTFE kábel v = 0,72, 345 mm - 18 mm x 0,72 = 235,44 mm neodizolované a pridajte 1 cm PE neodizolované a ~ 6 mm vyzlečené pre celkovú dĺžku 251,44

Rezanie a odizolovanie prívodnej linky RG58: Odizolujte približne 3 cm vonkajšej izolácie od konca RG58 a 1 cm od vnútornej izolácie PE/PTFE.

Krok 2: 3D tlač držiakov prvkov

Ak nemáte prístup k 3D tlačiarni lokálne alebo prostredníctvom pošty, tento krok je možné kreatívne upraviť tak, aby boli anténne prvky namontované ~ 5/32 (4 mm) nad povrch výložníka pomocou elektricky izolačného materiálu. ako akýkoľvek plast, alebo dokonca drevo, môžete použiť.

Ak máte prístup k 3D tlačiarni, či už vlastnej, v službe Maker Space alebo online, vynikajúci model STL (STL je formát súboru, ktorý používa 3D tlačiareň) a súbor, ktorý som už našiel, nájdete tu:: //remoteqth.com/3d-vhf-ant-insulator.php

Stačí uložiť kópiu súboru. STL podľa vášho výberu, skopírovať na pevný disk alebo súbor však potrebujete preniesť na 3D tlačiareň (e -mail, spoločný disk atď.). Ak neviete, opýtajte sa kohokoľvek, kto má 3D tlačiareň, čo má robiť.

Majte na pamäti, že vyššie uvedený odkaz Verzia Revision 0.2 je 12 mm a je určená pre prvky s priemerom 12 mm, aj keď slamky je možné použiť ako podložky na vyplnenie priestoru tak, že slamky odstrihnete na dĺžku šírky 3D tlače a potom rozrežete dĺžka sa otvorí, aby sa zabalilo toľko vrstiev, koľko potrebujete, aby ste podložili nie voľný strih.

Vyššie uvedený odkaz Revízia 0.1 je skutočne zrejmá z hľadiska priemeru prvku, aj keď by som vytlačil veľkosť o 1 mm väčšiu ako je materiál vášho prvku a vzhľadom na zmrštenie materiálu 3D tlačiarne, aby ste nemuseli vŕtať výtlačok neskôr, ak potrebujete dieru zväčšiť. Na zaistenie bezpečnosti som použil 12 mm verziu.

Zistil som, že verzia Revision 0.1 12 mm funguje najlepšie pre Driven Element (to je medený prvok, ku ktorému je pripojený koaxiálny kábel (napájací kábel)), pretože držiakom môžete pohybovať okolo rohov bez toho, aby ste sa zasekli.

Nenechajte sa uniesť prílišnou tlačou naraz na základni, pretože niektoré tlačiarne sa správajú odlišne a ak ste si na obrázku všimli sivé výtlačky Revision 0,1, ďalšie výtlačky diskovej antény neboli správne.

Poznámka: Na utesnenie 3D tlače môžete použiť Primer, aby tlač vydržala dlhšie. Je to dobrá rada vo všeobecnosti, ak ste nikdy predtým 3D tlačili, pretože niektoré materiály sú biologicky odbúrateľné a časom sa rozpadnú.

Krok 3: Rozloženie, zmerajte rozstup prvkov antény a zostavte ich

Po vložení a vycentrovaní prvkov rozložte anténne prvky pomocou plastovej slamky alebo iného nevodivého materiálu. Pamätajte si, že ak váš výložník nie je 3 cm štvorcový, ako je bod upevnenia držiakov 3D tlače, zarovnajte ho pomocou hladkej strany držiakovej tlače. Majte tiež na pamäti, že je potrebné upraviť stred ramena a stred prvkov na rovnomerné rozstupy pohľadov zhora.

Zmerajte rozstup jednotlivých anténnych prvkov od jedného konca ramena po druhý koniec ramena. Začal som zo strany odrazového prvku výložníka. Vzdialenosti sú uvedené na prvom obrázku, pričom treba pamätať na to, že vzdialenosti na obrázku nie sú „v strede“. Tieto rozmery alebo uvedené vzdialenosti „na stred“môžete použiť, ak používate iný materiál, ako je medené vedenie s pevným jadrom s rozmerom 14 alebo 12.

Vzdialenosti medzi prvkami „v strede“sú zaznamenané nasledovne

Odrazový prvok k riadenému prvku (najbližšia strana k odrazovému prvku) - 13 cm

Riadený prvok (najbližšia strana k 1. smerovaciemu prvku) k prvému smerovaciemu prvku - 3,5 cm

Prvý smerovací prvok na druhý smerovací prvok - 14 cm

Druhý smerovací prvok na tretí smerovací prvok - 14 cm

Použil som gumové pásy, aby som dočasne držal namontované prvky na mieste, pričom som vykonal ďalší krok, aby som sa ubezpečil, že medzery sú správne pri ladení pomocou NanoVNA.

Spájkovanie balunu a feedline na poháňaný prvok

Brúsený prvok poháňajte, kde budú spájkované balunové a napájacie vedenie, pričom dôkladne vyčistite. Tavidlo môžete použiť aj vtedy, ak spájka, ktorú používate, nie je jadrom taviva.

Zatočte uzemňovacie (vonkajšie) vodiče na každom konci balunového kábla RG6 do jedného drôtu, aby sa neskôr ľahšie spájkovalo a to isté urobte s vodivými vodičmi, pretože najpravdepodobnejšie je lanko. To isté urobte s jedným koncom kábla RG58.

Ohnite balunový kábel RG6 a kábel RG58 a umiestnite uzemňovacie vodiče tak, ako je to znázornené na obrázkoch, a spájajte dohromady.

Potom umiestnite stredové vodivé vodiče balónu RG6, ako je znázornené na obrázkoch, a spájkujte s poháňaným prvkom.

Pripájajte stredný vodič RG58 na pravú stranu hnaného prvku, ako je to znázornené na obrázkoch.

Spájkujte konektor SMA, BNC alebo akýkoľvek iný konektor, ktorý ste sa rozhodli použiť na RG58.

Krok 4: Dolaďte (ak je to potrebné) a upevnite držiaky prvkov

Pripojte držiaky prvkov k anténe ramena a ladenia

Ako bolo uvedené v predchádzajúcom kroku, predtým, ako som horúce lepil na miesto, som použil gumové pásy na dočasné prichytenie každého namontovaného prvku, pretože som chcel overiť výkon pomocou NanoVNA. Tento krok je voliteľný, odporúča sa však vykonať ho na zaistenie integrity antény a na naučenie sa ladiť antény a ďalšie časti súvisiace s rádiom.

NanoVNA je skutočne nákladovo efektívny vektorový sieťový analyzátor (VNA), ktorý teoreticky môže vykonávať testy súvisiace s fázou a testy súvisiace s amplitúdou, ktoré vykonáva skalárny sieťový analyzátor.

Dva hlavné testy, ktoré je možné jednoduchšie a nákladovo efektívnejšie vykonať s NanoVNA, sú:

Impedancia - Na zaistenie toho, aby sa impedancia zhodovala s prijímačom, ktorý používame vo frekvenčnom rozsahu

Reflektovaná strata - Re -usporiadané iným spôsobom môžeme tiež vypočítať pomer stojatých vĺn (VSWR)

K dispozícii sú online návody, ktoré ukazujú, ako používať NanoVNA, ak ju máte. Odporúčam investovať do NanoVNA, ak sa plánujete viac venovať rádiu. Ďalšie merania je možné vykonať aj podľa tohto článku.

Existujú aj ďalšie spôsoby, ako vyladiť anténu, ktoré sú nákladovo efektívne, ktoré sa používali pred uvedením NanoVNA na trh, napríklad použiť lacný RTL-SDR a širokopásmový zdroj hluku na určenie optimálnej odrazenej straty a VSWR.

Držiaky zabezpečených prvkov:

Horúce lepidlo, 3D pero, super lepidlo, epoxid alebo vŕtačka a priskrutkujte držiaky k výložníku, keď sú rozmiestnené vo vyššie uvedených alebo jemnejšie vyladených rozmeroch. Horúce lepidlo som použil na nastavenie vysokých teplôt pre prvky na držiaku a držiak na výložník od prvého zostavenia, ktoré používam iba vo vnútri, pretože prvky som vyrobil z drevených hmoždiniek zabalených do hliníkovej lepiacej pásky.

Krok 5: Dokončite

Na utesnenie anténnych prvkov, ramien a držiakov môžete použiť ľahký náter Krylonu, aby ste zabránili neskoršej korózii, ktorá by mohla nepriaznivo ovplyvniť výkon antény.

Rukoväť môžete tiež vyrobiť zo silikónovej pásky, starého držadla alebo akéhokoľvek nevodivého materiálu, ktorý chcete.

Môžete tiež vytvoriť držiak antény na upevnenie na statív alebo na iné miesto, ako je pevný stožiar alebo stožiar s rotátorom.

Na internete, v knihách ARRL alebo v iných knihách nájdete ďalšie úžasné designy antény yagi.

Na Thingiverse nájdete aj ďalšie pripravené STL súbory pre 3D tlačiareň pre Yagi a ďalšie antény.

Ak vás baví výroba antén, môžete investovať do merača SWR alebo si postaviť vlastný. Existuje množstvo skvelých online projektov, ktoré vám pomôžu lepšie porozumieť výkonu vašej antény a súčasne sa naučiť elektroniku.

Užívajte si používanie antény!