~ 450MHz Antenă Yagi: 5 pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:42

Scopul acestei instrucțiuni este de a face o antenă Yagi de 450MHz eficientă pentru găsirea direcției radio sau alte utilizări în cele mai inventive moduri pe care le pot găsi, oferind în același timp o antenă standardizată pentru utilizare cu compararea rezultatelor folosind același software de analiză și / sau metode. Voi demonstra o metodă; faceți antena folosind materiale obișnuite care pot fi găsite local, unde găsiți materialele și folosind o imprimantă 3D pentru a face piesele utilizate pentru montarea elementelor antenei pe braț pentru un aspect mai expert dacă aveți acces la o imprimantă 3D. Rețineți, diferite materiale pot fi utilizate într-o anumită măsură în care accentul principal și atenția necesară vor fi asupra dimensiunilor și specificațiilor pentru cea mai bună performanță. Voi nota idei pentru diferite metode de făcut în fiecare pas.

Provizii

1. ~ 48 "de 1cm sau 3/8" diametru tuburi din aluminiu, cupru sau alamă (diblul din lemn acoperit cu bandă de aluminiu sau panglică de cupru de tablă va funcționa și el. Se poate utiliza și sârmă de cupru solidă de calibru 12 sau 14.)

2. ~ 36 "de 1 cm sau 3/8" tuburi de cupru (vechi liber sau de recuperare a apei de curte sau a conductei de agent frigorific, deoarece peretele mai subțire se îndoaie mai ușor. 9,5 mm x 1,5 mm grosime aluminiu sau cupru pot fi de asemenea utilizate sau puteți încerca să utilizați 12 sau sârmă de cupru solidă de calibru 14.)

3. ~ 30 "de 1" sau 2,5 cm tuburi pătrate din aluminiu (vechi cadru liber sau de salvare a capacului camionului de curte. Din punct de vedere tehnic, puteți folosi chiar și un copac sau o bucată de lemn uscată și dreaptă atâta timp cât elementele sunt pe același plan)

4. 6 Paie din plastic sau hârtie (restaurante)

5. 5 șuruburi (opțional și a se vedea pistolul cu lipici fierbinte și lipici fierbinte)

6. ~ 30cm de cablu coaxial RG6 75ohm (vechii sateliți liberi sunt o sursă excelentă)

7. ~ 40 de RG58 sau alt cablu coaxial de 50 ohmi

8. RG58 sau orice alt cablu coaxial de 50ohm este utilizat Conector tată (SMA, BNC sau orice alt receptor de intrare)

9. Fier de lipit și lipit (flux dacă lipirea nu este miez de flux)

10. Freze de sârmă (opțional, deoarece pot fi utilizate cuțit sau alt tăietor)

11. Dispozitive de curățat sârmă (opțional, deoarece cuțitul sau alt tăietor pot fi utilizate dacă aveți grijă să nu tăiați firele)

12. Ferăstrău pentru a tăia tubulatura și brațul

13. Mini tăietor de tuburi din cupru (opțional, deși este plăcut să aveți)

14. Pistol cu adeziv fierbinte și adeziv fierbinte de înaltă temperatură (opțional deoarece pot fi utilizate super lipici, epoxidice, stilou pentru imprimantă 3D sau șuruburi. Dacă se utilizează șuruburi, va fi necesară o bormașină pentru găurirea găurilor din braț pentru șuruburi)

Pasul 1: Măsurați și tăiați elementele antenei, brațul și cablul coaxial

Odată ce ați stabilit ce materiale vor fi utilizate pentru elementele antenei (tuburi de aluminiu, dibluri din lemn acoperite cu bandă de aluminiu sau panglică de cupru conservat, țeavă de cupru, tuburi de alamă, sârmă de cupru, etc.), puteți măsura și marca unde sa tai. Rețineți eroarea la tăierea puțin mai lungă decât mai scurtă, deci dacă mai târziu doriți să încercați să reglați mai mult antena … puteți reduce lungimea. Aceasta este o bună practică pe care trebuie să o țineți cont de viitoarele antene. Cel mai bun este să încercați să păstrați tăieturile pe lungimea specificată pentru consistență.

Specificațiile pentru următoarele sunt următoarele

Element de direcție 1 - 25cm

Element de direcție 2 - 26cm

Element de reglare 3 - 26cm

Element antrenat - 68,7 cm (acesta poate fi măsurat și tăiat mai mult, deoarece unele pot fi tăiate ulterior pe baza calității îndoirii pe rază și pentru decalajul de ~ 2 cm)

Element reflectorizant - 36cm

Braț - 74,5cm

Cablu coaxial Balun RG6 - 25,1cm

Cablu coaxial Feedline RG58 - Am folosit 38 , deși tehnic linia de alimentare poate fi reglată pentru lungimea de undă SWR optimă

Îndoirea elementului condus

Îndoiți raza de 2,5 cm pe fiecare capăt, folosind o diblă rotundă cu diametrul de 5 cm sau o formă în funcție de ceea ce aveți la dispoziție, măsurând cu atenție, astfel încât lățimea elementelor antenei conduse să fie de 30 cm. Puteți să vă îndoiți ochiul cu atenție și măsurând pe măsură ce vă îndoiți. De asemenea, vă puteți îndoi folosind metoda de umplere cu nisip, cum ar fi în această metodă instructabilă sau de umplere cu sare, cum ar fi în această metodă instructabilă sau o îndoitoare pentru tuburi sau o metodă de îndoire cu arc.

Tăierea și decuparea Balunului RG6: λ / 2 @ 435MHz = 300, 000/435 x 2 = 345mm (aer) Factor de viteză coaxial (v)

În URM111: 16mm capăt dezizolat (v = 0,9) = 18mm (electric)

Lungime de tăiere = 345mm-18mm

Pentru cablu PE v = 0.66, 345mm - 18mm x 0,66 = 215,82 mm desfăcut și adăugați 1cm PE netezat și ~ 6mm dezbrăcat pentru o lungime totală de 231,82

Cablu PTFE v = 0,72, 345mm - 18mm x 0,72 = 235,44mm desfăcut și adăugați 1cm PE netezat și ~ 6mm dezbrăcat pentru 251,44 lungime totală

Tăierea și dezlipirea liniei de alimentare RG58: Îndepărtați aproximativ 3cm din izolația exterioară de la capătul RG58 și 1cm de izolația interioară PE / PTFE.

Pasul 2: Imprimați 3D suporturile elementului

Dacă nu aveți acces la o imprimantă 3D local sau prin poștă, acest pas poate fi modificat creativ pentru a vă asigura că elementele antenei sunt montate ~ 5/32 (4mm) deasupra suprafeței brațului utilizând un material izolant electric ca orice plastic, sau chiar lemn, pe care îl puteți folosi.

Dacă aveți acces la o imprimantă 3D, indiferent dacă a dvs., la Maker Space sau online, un model STL excelent (STL este formatul de fișier pe care îl folosește imprimanta 3D) și fișierul pe care l-am găsit deja, este aici la următorul site:

Salvați doar o copie a fișierului. STL la alegere, copiați pe o unitate de memorie sau totuși trebuie să transferați fișierul la imprimanta 3D (e-mail, unitate partajată etc.). Întrebați pe cine are imprimanta 3D ce trebuie să faceți dacă nu știți.

Rețineți că link-ul de mai sus, versiunea Revision 0.2 este de 12 mm și este pentru elemente cu diametrul de 12 mm, deși paiele pot fi folosite ca butucuri pentru a umple spațiul prin tăierea paielor la lungimea lățimii imprimării 3D și apoi tăiați lungime pentru a se deschide pentru a înfășura cât mai multe straturi de care aveți nevoie pentru a vă strânge pentru o potrivire nu slăbită.

Versiunea de mai sus a versiunii Revision 0.1 este cu adevărat evidentă în ceea ce privește diametrul elementului, deși aș imprima o dimensiune cu 1 mm mai mare decât materialul elementului tău, plus luând în considerare contracția materialului imprimantei 3D, astfel încât să nu trebuiască să forezi imprimarea suportului mai târziu dacă trebuie să faceți gaura mai mare. Am folosit versiunea de 12 mm pentru a fi în siguranță.

Am găsit că versiunea Revision 0.1 12mm funcționează cel mai bine pentru elementul antrenat (acesta este elementul de cupru unde este conectat cablul coaxial (linia de alimentare)), deoarece puteți muta montura în jurul colțurilor fără a vă bloca.

Nu vă lăsați pur și simplu să imprimați prea mult simultan pe bază, deoarece unele imprimante se comportă diferit și dacă ați observat în imagine cu imprimările gri Revision 0.1, alte tipăriri de antenă de deconectare nu s-au dovedit corecte.

Notă: Puteți utiliza Primer pentru a sigila imprimarea 3D, astfel încât imprimarea să dureze mai mult. Acesta este un sfat bun, în general, dacă nu ați mai imprimat niciodată 3D, deoarece unele materiale sunt biodegradabile și se vor defecta în timp.

Pasul 3: Aspect, măsurați distanța elementelor antenei și asamblați

Așezați elementele antenei după introducerea și centrarea elementelor folosind paiul din plastic sau alte piese de material neconductoare. Rețineți dacă brațul dvs. nu are un pătrat de 3 cm, așa cum este punctul de montare al suporturilor de imprimare 3D, folosiți doar partea netedă a imprimării de montare pentru a vă alinia. De asemenea, nu uitați să vă reglați pentru centrul brațului și centrul elementelor pentru distanța uniformă a vederii de sus.

Măsurați distanța dintre fiecare element de antenă începând de la un capăt al brațului și lucrând până la celălalt capăt al brațului. Am început din partea Elementului Reflectant al brațului. Distanțele sunt notate în prima imagine, ținând cont de faptul că distanțele nu sunt „În centru” în imagine. Puteți utiliza acele dimensiuni sau distanțele „On Center” listate dacă utilizați un alt material, cum ar fi cablurile de cupru cu miez solid cu calibru 14 sau 12.

Distanțele „On Center” dintre elemente sunt notate după cum urmează

Element reflectorizant către elementul antrenat (partea cea mai apropiată de elementul reflectorizant) - 13cm

Element condus (partea cea mai apropiată de elementele de direcție 1) la elementul de direcție 1 - 3,5 cm

Primul element director la cel de-al doilea element director - 14cm

Al doilea element de direcție la al treilea element de direcție - 14cm

Am folosit benzi de cauciuc pentru a menține elementele montate temporar în loc, în timp ce am efectuat pasul următor pentru a mă asigura că distanța este corectă la acordarea cu un NanoVNA.

Lipirea Balun și Feedline la Elementul condus

Șlefuiți elementul antrenat unde balunul și linia de alimentare vor fi lipite, asigurându-vă că ați curățat bine. Puteți aplica flux și în cazul în care lipirea pe care o utilizați nu este nucleul fluxului.

Răsuciți firele de masă (exterioare) de la fiecare capăt al cablului balun RG6 într-un fir, astfel încât să fie mai ușor de lipit mai târziu și faceți același lucru pentru firele conductoare, deoarece este cel mai probabil un fir torsadat. Faceți același lucru pentru un capăt al cablului RG58.

Îndoiți cablul balun RG6 și cablul RG58 și poziționați firele de masă așa cum se arată în imagini și lipiți împreună.

Apoi poziționați firele conductoare centrale ale balunului RG6 așa cum se arată în imagini și lipiți cu elementul condus.

Lipiți conductorul central al RG58 în partea dreaptă a elementului condus, așa cum se arată în imagini.

Lipiți conectorul SMA, BNC sau orice alt conector pe care ați decis să îl utilizați pe RG58.

Pasul 4: Reglați (dacă este necesar) și montați elementele sigure

Conectați elementele de montare la brațul și reglați antena

După cum sa menționat în pasul anterior, am folosit benzi de cauciuc pentru a menține temporar pe loc fiecare element montat înainte de a fi lipit la loc, deoarece am vrut să verific performanța cu NanoVNA. Acest pas este opțional, deși recomandat să fie efectuat pentru a asigura integritatea antenei și pentru a învăța cum să reglați antenele și alte părți legate de radio.

NanoVNA este un analizor de rețea vectorială (VNA) eficient din punct de vedere al costului, care teoretic poate efectua teste legate de fază, împreună cu testele legate de amplitudine pe care le efectuează un analizor de rețea scalar.

Cele două teste principale care pot fi efectuate mai ușor și mai rentabil cu NanoVNA sunt:

Impedanță - Pentru a ne asigura că impedanța se potrivește cu receptorul pe care îl folosim în gama de frecvențe

Pierdere reflectată - Rearanjate într-un mod diferit, putem calcula, de asemenea, raportul de undă permanentă (VSWR)

Există tutoriale online care arată cum să utilizați NanoVNA dacă aveți unul. Vă recomandăm să investiți într-un NanoVNA dacă intenționați să intrați mai mult în radio. Alte măsurători pot fi efectuate, de asemenea, așa cum se arată în acest articol.

Există, de asemenea, alte modalități de a regla antena, care sunt rentabile, care au fost folosite înainte ca NanoVNA să apară, cum ar fi utilizarea unui RTL-SDR ieftin și a unei surse de zgomot în bandă largă pentru a determina pierderea reflectată optimă și VSWR.

Suporturi pentru elemente sigure:

Hot Glue, 3D Pinter Pen, Super Glue, Epoxy sau Burghiu și înșurubați suporturile la braț odată distanțate la dimensiunile de mai sus sau mai fine. Am folosit Hot Glue pe setarea temperaturii ridicate pentru elementele de pe montură și montarea pe braț încă de la prima construcție pe care o folosesc doar în interior, deoarece am realizat elementele din dibluri din lemn învelite în bandă de aluminiu.

Pasul 5: Terminați

Puteți aplica un strat ușor de Krylon pentru a sigila elementele antenei, brațul și suporturile pentru a preveni coroziunea ulterioară, care ar putea afecta negativ performanța antenei.

De asemenea, puteți face o mână din bandă de silicon, o mână veche sau orice material neconductiv doriți.

De asemenea, puteți face o montură pentru antenă pentru a se monta pe un trepied sau într-o altă locație, cum ar fi un catarg fix sau un catarg cu rotator.

Există alte modele minunate de antene yagi pe care le puteți găsi online, în ARRL Books sau în alte cărți.

Există, de asemenea, alte fișiere STL gata proiectate pentru montarea imprimantei 3D pentru Yagi și alte antene pe care le puteți găsi pe Thingiverse.

Dacă vă place să creați antene, puteți investi într-un contor SWR sau vă puteți construi propriul. Există o mulțime de proiecte online minunate pentru a vă ajuta să înțelegeți mai bine performanțele antenei dvs. și să învățați în același timp electronica.

Bucurați-vă de utilizarea antenei!