~ 450 MHz „Yagi“antena: 5 žingsniai

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:45

Šios instrukcijos tikslas yra padaryti ekonomiškai efektyvią ~ 450 MHz „Yagi“anteną radijo krypčių paieškai ar kitam naudojimui išradingiausiais mano rastais būdais, tuo pačiu pateikiant standartizuotą antenos konstrukciją, skirtą naudoti lyginant rezultatus naudojant tą pačią analizės programinę įrangą ir/ arba metodai. Aš parodysiu metodą; Padarykite anteną naudodami įprastas medžiagas, kurias galima rasti vietoje, kur rasti medžiagą, ir naudodami 3D spausdintuvą, kad dalys, naudojamos antenos elementams pritvirtinti prie strėlės, atrodytų labiau profesionaliai, jei turite prieigą prie 3D spausdintuvo. Atminkite, kad tam tikru mastu gali būti naudojamos įvairios medžiagos, kai pagrindinis dėmesys ir dėmesys bus skiriamas matmenims ir specifikacijoms, kad būtų užtikrintas geriausias našumas. Aš atkreipsiu dėmesį į skirtingų metodų idėjas kiekviename žingsnyje.

Prekės

1. ~ 48 "1 cm arba 3/8" skersmens aliuminio, vario arba žalvario vamzdžiai (taip pat tiks medinis kaištis, padengtas aliuminio lipnia juosta arba alavo varine pynė. Taip pat galima naudoti 12 arba 14 gabaritų kietą varinę vielą.)

2. ~ 36 "1 cm arba 3/8" vario vamzdžiai (senas nemokamas arba gelbėjimo kiemo vanduo arba šaltnešio vamzdis, nes plonesnė sienelė lengviau sulenkia. Taip pat galima naudoti 9,5 mm x 1,5 mm storio aliuminį arba varį arba galite pabandyti naudoti 12 arba 14 gabaritų kietą varinę vielą.)

3. ~ 30 colių iš 1 colio arba 2,5 cm kvadratinių aliuminio vamzdžių (senas laisvas arba išgelbėtas kiemo sunkvežimio dangtelis. Techniškai galite naudoti net sausą ir tiesią medžio galą ar medžio gabalą, kol elementai yra toje pačioje plokštumoje))

4. 6 plastikiniai arba popieriniai šiaudeliai (restoranai)

5. 5 varžtai (neprivaloma ir žr. Karšto klijų pistoletas ir karštas klijai)

6. ~ 30 cm RG6 75 omų bendraašio kabelio (seni nemokami palydovai yra puikus šaltinis)

7. ~ 40 RG58 ar kito 50 omų bendraašio kabelio

8. RG58 arba bet koks 50 omų bendraašis kabelis naudojamas vyriška jungtis (SMA, BNC ar bet koks jūsų įvesties imtuvas)

9. Lituoklis ir lydmetalis (srautas, jei lydmetalis nėra srauto šerdis)

10. Vielos pjaustytuvai (neprivaloma, nes galima naudoti peilį ar kitą pjaustytuvą)

11. Vielos nuėmikliai (neprivaloma, nes peilį ar kitą pjaustytuvą galima naudoti, jei atsargiai nenupjaunate laidų)

12. Pjūklas pjovė vamzdžius ir strėlę

13. Mini vario vamzdžių pjaustytuvas (neprivaloma, nors malonu turėti)

14. Karšto klijų pistoletas ir aukštos temperatūros karšti klijai (neprivaloma, nes galima naudoti super klijus, epoksidą, 3D spausdintuvo rašiklį arba varžtus. Jei naudojami varžtai, reikės gręžimo, kad būtų išgręžtos varžtų sijos skylės)

1 žingsnis: išmatuokite ir supjaustykite antenos elementus, strėlę ir bendraašį kabelį

Nusprendę, kokios medžiagos bus naudojamos antenos elementams (aliuminio vamzdžiai, mediniai kaiščiai, uždengti aliuminio juosta arba alavo varinė pynė, variniai vamzdžiai, žalvariniai vamzdžiai, varinė namo viela ir kt.), Galite išmatuoti ir pažymėti kur pjauti. Turėkite omenyje klaidą pjaunant šiek tiek ilgiau nei trumpiau, taigi, jei vėliau norite labiau sureguliuoti anteną … galite sutrumpinti ilgį. Tai gera praktika, kurią reikia turėti omenyje ateityje kuriant antenas. Geriausia stengtis, kad pjūviai būtų laikomasi nurodyto ilgio, kad būtų nuoseklūs.

Toliau pateikiamos specifikacijos

Kreipiamasis elementas 1 - 25 cm

2 nukreipimo elementas - 26 cm

Kreipiamasis elementas 3 - 26cm

Varomas elementas - 68,7 cm (tai galima išmatuoti ir supjaustyti ilgiau, nes kai kurie gali būti nukirpti vėliau, atsižvelgiant į lenkimo spindulio kokybę ir ~ 2 cm tarpą)

Atspindintis elementas - 36 cm

Strėlė - 74,5 cm

Balun RG6 koaksialinis kabelis - 25,1 cm

„Feedline RG58“bendraašis kabelis - naudojau 38 colių, nors techniškai tiekimo liniją galima sureguliuoti taip, kad būtų pasiektas optimalus bangos ilgio SWR ilgis

Varomo elemento lenkimas

Sulenkite 2,5 cm spindulį iš abiejų galų, naudodami 5 cm skersmens apvalų kaištį arba formą, priklausomai nuo to, ką turite, kruopščiai išmatuodami, kad varomų antenos elementų plotis būtų 30 cm. Galite sulenkti atidžiai akies obuoliais ir išmatuodami, kai lenkiate. Taip pat galite lenkti naudodami užpildymo smėliu metodą, kaip nurodyta šioje instrukcijoje, arba užpildant druska, kaip nurodyta šioje instrukcijoje, arba vamzdžio lenkimo arba spyruoklinio lenkimo metodą.

RG6 Balun pjaustymas ir pašalinimas: λ/2@435MHz = 300, 000/435 x 2 = 345 mm (oras) bendraašio greičio koeficientas (v)

URM111: 16 mm nuimto galo (v = 0,9) = 18 mm (elektrinis)

Pjovimo ilgis = 345mm-18mm

PE kabeliui v = 0,66, 345 mm - 18 mm x 0,66 = 215,82 mm be atlenkimo ir pridėkite 1 cm atplėštą PE ir ~ 6 mm nuplėštą visą ilgį 231,82

PTFE kabelis v = 0,72, 345 mm - 18 mm x 0,72 = 235,44 mm be atlenkimo ir pridėkite 1 cm atplėštą PE ir ~ 6 mm nuluptą, kad bendras ilgis 251,44

RG58 tiekimo linijos pjovimas ir nuėmimas: nuimkite maždaug 3 cm išorinės izoliacijos nuo RG58 galo ir 1 cm nuo PE/PTFE vidinės izoliacijos.

2 žingsnis: 3D spausdinkite elementų laikiklius

Jei neturite prieigos prie 3D spausdintuvo vietoje ar paštu, šį veiksmą galima kūrybiškai modifikuoti, kad antenos elementai būtų pritvirtinti ~ 5/32 (4 mm) virš strėlės paviršiaus, naudojant elektrą izoliuojančią medžiagą. kaip bet kokį plastiką ar net medieną, galite rasti naudoti.

Jei turite prieigą prie 3D spausdintuvo tiek savo, tiek „Maker Space“, tiek internete, puikus STL modelis (STL yra failo formatas, kurį naudoja 3D spausdintuvas) ir jau rastas failas yra šioje svetainėje:

Tiesiog išsaugokite pasirinktą. STL failo kopiją, nukopijuokite į „thumbdrive“arba, bet jums reikia perkelti failą į 3D spausdintuvą (el. Paštą, bendrą diską ir pan.). Paklauskite, kas turi 3D spausdintuvą, ką daryti, jei nežinote.

Atminkite, kad aukščiau pateikta nuoroda „Revision 0.2“versija yra 12 mm ir skirta 12 mm skersmens elementams, nors šiaudeliai gali būti naudojami kaip tarpikliai erdvei užpildyti, supjaustant šiaudelius iki 3D spausdinimo pločio ilgio, o tada supjaustant ilgio, kad būtų galima apvynioti tiek sluoksnių, kiek reikia, kad būtų padengtas blizgesiu.

Aukščiau pateikta nuoroda „Revision 0.1“versija yra tikrai akivaizdi elemento skersmens atžvilgiu, nors norėčiau išspausdinti 1 mm didesnį dydį nei jūsų elemento medžiaga, taip pat atsižvelgiant į 3D spausdintuvo medžiagos susitraukimą, kad nereikėtų gręžti laikiklio spaudinio vėliau, jei reikia padaryti didesnę skylę. Aš naudoju 12 mm versiją, kad būtų saugu.

Radau, kad „Revision 0.1“12 mm versija geriausiai tinka varomam elementui (tai varinis elementas, prie kurio prijungtas bendraašis kabelis (tiekimo linija)), nes galite perkelti laikiklį aplink kampus, neužstrigdami.

Nesijaudinkite spausdindami vienu metu ant pagrindo, nes kai kurie spausdintuvai elgiasi skirtingai, o jei pastebėjote paveikslėlyje su pilkais „Revision 0.1“spaudiniais, kiti disko antenos atspaudai pasirodė netinkami.

Pastaba: Galite naudoti „Primer“, kad užsandarintumėte 3D spausdinimą, kad spausdinimas truktų ilgiau. Tai apskritai geras patarimas, jei anksčiau niekada nespausdavote 3D, nes kai kurios medžiagos yra biologiškai skaidžios ir laikui bėgant sugenda.

3 žingsnis: išdėstymas, išmatuokite antenos elementų tarpus ir surinkite

Įdėję ir sucentruodami elementus, išdėstykite antenos elementus plastikiniais šiaudeliais arba kitomis nelaidžiomis medžiagomis. Turėkite omenyje, kad jei jūsų strėlė nėra 3 cm kvadrato formos, kaip ir „3D Print“laikiklių tvirtinimo taškas, tiesiog sulygiuokite su lygia tvirtinimo rašto puse. Be to, nepamirškite prisitaikyti prie strėlės centro ir elementų centro, kad būtų pasiektas tolygus simetriškas vaizdas iš viršaus.

Išmatuokite kiekvieno antenos elemento atstumą, pradedant nuo vieno strėlės galo ir einant iki kito strėlės galo. Pradėjau nuo atspindinčio elemento strėlės pusės. Pirmame paveikslėlyje nurodyti atstumai, turint omenyje, kad atstumai nėra „centre“. Jei naudojate kitą medžiagą, pvz., 14 ar 12 gabaritų kietos šerdies vario laidus, galite naudoti tuos matmenis arba nurodytus atstumus „Centre“.

„Centre“atstumai tarp elementų pažymėti taip

Atspindintis elementas nuo varomo elemento (arčiausiai atspindinčio elemento) - 13 cm

Varomas elementas (arčiausiai 1 -ojo nukreipimo elemento) iki 1 -ojo nukreipiančio elemento - 3,5 cm

Pirmasis nukreipimo elementas į antrąjį nukreipimo elementą - 14 cm

Antrasis nukreipimo elementas į trečiąjį nukreipimo elementą - 14 cm

Aš naudoju gumines juostas, kad laikinai laikyčiau pritvirtintus elementus, o atlikdamas kitą žingsnį, norėdamas įsitikinti, kad tarpai buvo teisingi derinant naudojant „NanoVNA“.

Balun ir litavimo litavimas į varomą elementą

Šlifuokite varomą elementą ten, kur balūnas ir tiekimo linija bus lituojami, ir kruopščiai išvalykite. Taip pat galite naudoti srautą, jei jūsų naudojamas lydmetalis nėra srauto šerdis.

Pasukite įžeminimo (išorinius) laidus kiekviename RG6 balun kabelio gale į vieną laidą, kad vėliau būtų lengviau lituoti, ir darykite tą patį su laidžiais laidais, nes greičiausiai tai yra suvyniota viela. Tą patį padarykite su vienu RG58 kabelio galu.

Sulenkite RG6 balun kabelį ir RG58 kabelį ir įstatykite įžeminimo laidus, kaip parodyta paveikslėliuose, ir lydmetalį.

Tada padėkite RG6 balun centrinius laidžius laidus, kaip parodyta paveikslėliuose, ir lituokite prie varomo elemento.

Lituokite centrinį RG58 laidininką į dešinę varomo elemento pusę, kaip parodyta paveikslėliuose.

Lituokite SMA, BNC ar bet kokią jungtį, kurią nusprendėte naudoti RG58.

4 žingsnis: sureguliuokite (jei reikia) ir pritvirtinkite elementų laikiklius

Prijunkite elementų laikiklius prie strėlės ir derinimo antenos

Kaip minėta ankstesniame žingsnyje, aš naudoju gumines juostas, kad laikinai laikyčiau kiekvieną pritvirtintą elementą, prieš pradėdamas karštai klijuoti, nes norėjau patikrinti veikimą naudojant „NanoVNA“. Šis veiksmas yra neprivalomas, nors jį rekomenduojama atlikti siekiant užtikrinti antenos vientisumą ir išmokti derinti antenas ir kitas su radiju susijusias dalis.

„NanoVNA“yra tikrai ekonomiškai efektyvus vektorinis tinklo analizatorius (VNA), kuris teoriškai gali atlikti su faze susijusius bandymus kartu su amplitudės bandymais, kuriuos atlieka „Scalar Network Analyzer“.

Du pagrindiniai bandymai, kuriuos galima lengviau ir ekonomiškiau atlikti naudojant „NanoVNA“, yra šie:

Varža - įsitikinkite, kad varža atitinka imtuvą, kurį naudojame dažnių diapazone

Atspindėtas nuostolis - pertvarkytas kitaip, taip pat galime apskaičiuoti nuolatinės bangos santykį (VSWR)

Internete yra pamokų, kuriose parodyta, kaip naudoti „NanoVNA“, jei tokią turite. Rekomenduoju investuoti į „NanoVNA“, jei planuojate daugiau įsitraukti į radiją. Tolesnius matavimus taip pat galima atlikti, kaip parodyta šiame straipsnyje.

Taip pat yra kitų ekonomiškai efektyvių antenos derinimo būdų, kurie buvo naudojami prieš išleidžiant „NanoVNA“, pavyzdžiui, naudojant pigų RTL-SDR ir plačiajuosčio ryšio triukšmo šaltinį, siekiant nustatyti optimalų atspindėtą nuostolį ir VSWR.

Saugūs elementų laikikliai:

Karštas klijai, 3D pieštukas, super klijai, epoksidas arba gręžtuvas ir prisukite laikiklius prie strėlės, kai jie yra išdėstyti aukščiau arba tiksliau. Aš naudoju karštus klijus aukštoje temperatūroje, skirtoje elementų tvirtinimui ir tvirtinimui prie strėlės, nuo pirmojo pastatymo, kurį naudoju tik viduje, nes elementus gaminiau iš medinių kaiščių, apvyniotų aliuminio lipnia juostele.

5 žingsnis: Baigti

Antenų elementus, strėlę ir laikiklius galite uždengti lengvu Krylon sluoksniu, kad vėliau išvengtumėte korozijos, kuri gali neigiamai paveikti antenos veikimą.

Jūs taip pat galite padaryti rankeną iš silikoninės juostos, senos rankenos ar bet kokios nelaidžios medžiagos.

Taip pat galite pagaminti anteną, skirtą tvirtinti prie trikojo ar kitos vietos, pvz., Stacionaraus stiebo ar stiebo su rotatoriumi.

Yra ir kitų nuostabių „yagi“antenų, kurias galite rasti internete, „ARRL Books“ar kitose knygose.

Taip pat yra ir kitų paruoštų 3D spausdintuvui pritaikytų „Yagi“ir kitų antenų STL failų, kuriuos galite rasti „Thingiverse“.

Jei jums patinka gaminti antenas, galite investuoti į SWR matuoklį arba sukurti savo. Yra daug puikių internetinių projektų, padedančių geriau suprasti antenos veikimą ir tuo pačiu išmokti elektronikos.

Mėgaukitės savo antenos naudojimu!