~ 450 MHz Yagi antenn: 5 sammu

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:46

Selle juhendi eesmärk on muuta kulutõhus ~ 450 MHz Yagi -antenn raadiosuuna leidmiseks või muuks otstarbeks kõige leidlikumatel viisidel, mida leian, pakkudes samal ajal standardiseeritud antenniehitust, et seda saaks kasutada tulemuste võrdlemiseks, kasutades sama analüüsitarkvara ja/ või meetodeid. Näitan meetodit; valmistage antenn, kasutades tavalisi materjale, mida võib kohapeal leida, kust materjalid leida ja kasutades 3D -printerit, et valmistada osad, mida kasutatakse antennielementide poomile kinnitamiseks, et saada asjatundlikumat välimust, kui teil on juurdepääs 3D -printerile. Pidage meeles, et teatud materjale saab kasutada teatud ulatuses, kus põhitähelepanu ja tähelepanu pööratakse mõõtmetele ja parima toimivuse spetsifikatsioonidele. Märgin igal sammul ideid erinevate meetodite jaoks.

Tarvikud

1. ~ 48 "läbimõõduga 1 cm või 3/8" alumiiniumist, vasest või messingist torud (sobib ka puidust tüübel, mis on kaetud alumiiniumist kleeplindiga või tinaga vaskpunutisega. Võib kasutada ka 12 või 14 mõõtmelist tahket vasktraati.)

2. ~ 36 "1 cm või 3/8" vasest torud (vana vaba või päästetööde vesi või külmutusagent, kuna õhem sein paindub kergemini. Võib kasutada ka 9,5 mm x 1,5 mm paksust alumiiniumi või vaske või 14 -mõõtmeline tahke vasktraat.)

3. ~ 30 "1" või 2,5 cm ruudukujuline alumiiniumtoru (vana vaba või päästetööde veoauto korgi raam. Tehniliselt saate kasutada isegi kuiva ja sirget puuoksa või puutükki, kui elemendid on samal tasapinnal)

4. 6 plastikust või paberist õled (restoranid)

5. 5 kruvi (valikuline ja vt Kuumliimipüstol ja Kuumliim)

6. ~ 30 cm RG6 75 oomi koaksiaalkaablit (vanad tasuta satelliidid on suurepärane allikas)

7. ~ 40 RG58 või muud 50 oomi koaksiaalkaablit

8. RG58 või mis iganes 50 oomi koaksiaalkaablit kasutatakse Meespistik (SMA, BNC või mis iganes teie sisendvastuvõtja)

9. Jootekolb ja joodis (voog, kui jootetoru ei ole voosüdamik)

10. Traadilõikurid (valikuline, kuna saab kasutada nuga või muud lõikurit)

11. Traadi eemaldajad (valikuline, kuna võib kasutada nuga või muud lõikurit, kui ei tohi juhtmeid lõigata)

12. Saag torude ja poomi lõikamiseks

13. Mini vasktorude lõikur (valikuline, kuigi on tore omada)

14. Kuumliimipüstol ja kõrge temperatuuriga kuumliim (valikuline, kuna võib kasutada superliimi, epoksü-, 3D -printeripliiatsit või kruvisid. Kruvide kasutamisel tuleb kruvide poomi aukude puurimiseks puurida)

Samm: mõõtke ja lõigake antennielemendid, poom ja koaksiaalkaabel

Kui olete kindlaks määranud, milliseid materjale antenni elementide jaoks kasutatakse (alumiiniumtorud, puidust tüüblid, mis on kaetud alumiiniumlindiga või tinatud vaskpunutisega, vasktorud, messingtorud, vasktorustik jne), saate mõõta ja märkida kuhu lõigata. Pidage meeles viga, kui lõikate veidi pikemaks kui lühemaks, nii et kui soovite hiljem proovida antenni rohkem häälestada … saate selle pikkust kärpida. See on hea tava, mida tulevaste antenniehituste puhul meeles pidada. Parim on püüda hoida lõikeid järjepidevuse jaoks kindlaksmääratud pikkusega.

Järgmiste andmete spetsifikatsioonid on järgmised

Juhtiv element 1 - 25cm

Juhtiv element 2 - 26cm

Juhtiv element 3 - 26cm

Veetav element - 68,7 cm (seda saab mõõta ja pikemaks lõigata, kuna mõnda võib hiljem raadiuste paindekvaliteedi ja ~ 2 cm vahe tõttu kärpida)

Peegeldav element - 36 cm

Poom - 74,5 cm

Balun RG6 koaksiaalkaabel - 25,1 cm

Feedline RG58 koaksiaalkaabel - kasutasin 38 , kuigi tehniliselt saab toiteliini häälestada optimaalse lainepikkusega SWR pikkuse jaoks

Ajamielemendi painutamine

Painutage 2,5 cm raadiust mõlemast otsast, kasutades 5 cm läbimõõduga ümmargust tüüblit või vormi, olenevalt olemasolevast, mõõtes hoolikalt, et antennielementide laius oleks 30 cm. Kummarduda saab hoolikalt silmamunades ja painutades mõõtes. Võite painutada ka liivaga täitmise meetodil, nagu käesolevas juhendis, või soolaga täitmise meetodil, nagu käesolevas juhendis, või toru painutajal või vedru painutusmeetodil.

RG6 Baluni lõikamine ja eemaldamine: λ/2@435MHz = 300, 000/435 x 2 = 345mm (õhk) Koaksiaalkiirustegur (v)

URM111: 16 mm eemaldatud otsast (v = 0,9) = 18 mm (elektriline)

Lõikepikkus = 345mm-18mm

PE kaabli puhul v = 0,66, 345 mm - 18 mm x 0,66 = 215,82 mm lahtiühendamata ja lisage 1 cm pikkune PE lahti ja ~ 6 mm eemaldatud, kogupikkusega 231,82 mm

PTFE -kaabel v = 0,72, 345 mm - 18 mm x 0,72 = 235,44 mm lahtirullimata ja lisage 1 cm lahtirullimata ja ~ 6 mm kooritud 251,44 kogupikkusele

RG58 toiteliini lõikamine ja eemaldamine: eemaldage RG58 otsast umbes 3 cm välisest isolatsioonist ja 1 cm PE/PTFE sisemisest isolatsioonist.

2. toiming: 3D -elementide kinnituste printimine

Kui teil pole kohapeal või posti teel juurdepääsu 3D -printerile, saab seda sammu loominguliselt muuta, et veenduda, et antennielemendid on poomipinnast paigaldatud ~ 5/32 (4 mm) kõrgemale, kasutades elektrit isoleerivat materjali nagu mis tahes plastikust või isegi puidust, võite kasutada.

Kui teil on juurdepääs 3D -printerile, olenemata sellest, kas olete oma, Maker Space'is või võrgus, leiate siit järgmisel saidil suurepärase STL -mudeli (STL on 3D -printeri kasutatav failivorming) ja juba leitud faili:

Lihtsalt salvestage oma valitud. STL -faili koopia, kopeerige see mälupulgale või kui soovite faili 3D -printerisse üle kanda (e -post, jagatud ketas jne). Küsige kõigilt, kellel on 3D -printer, mida teha, kui te ei tea.

Pidage meeles, et ülaltoodud lingi Revision 0.2 versioon on 12 mm ja see on mõeldud 12 mm läbimõõduga elementidele, kuigi õlgi saab kasutada ruumi täitmiseks vahetükkidena, lõigates õled 3D -prindi laiuse pikkusele ja seejärel lõigates pikkusega, et avada pakkimiseks nii palju kihte kui vaja, et mitte liibuda.

Ülaltoodud link Revision 0.1 versioon on elemendi läbimõõdu osas tõesti ilmne, kuigi prindiksin välja 1 mm suurema suuruse kui teie elemendi materjal ja lisaks 3D -printeri materjali kokkutõmbumist, nii et te ei pea kinnitust välja printima hiljem, kui on vaja auk suuremaks muuta. Ohutuse tagamiseks kasutasin 12 mm versiooni.

Leidsin, et versioon Revision 0.1 12 mm sobib kõige paremini ajamielemendile (see on vasest element, kuhu koaksiaalkaabel (toiteliin) on ühendatud), kuna saate kinnitust nurkade vahel liigutamata liigutada.

Ärge laske end aluspinnal korraga printida, sest mõned printerid käituvad erinevalt ja kui märkasite pilti hallide Revision 0.1 väljatrükkidega, siis ei õnnestunud teistel katkistel antennipiltidel õiget.

Märkus. 3D -printimise tihendamiseks võite kasutada Primerit, et printimine kauem kestaks. See on üldiselt hea nõuanne, kui te pole kunagi varem 3D -printinud, kuna mõned materjalid on biolagunevad ja aja jooksul lagunevad.

3. samm: paigutus, mõõtke antennielementide vahekaugus ja pange kokku

Paigutage antennielemendid pärast elementide sisestamist ja tsentreerimist, kasutades plastikust kõrt või muid mittejuhtivaid materjale. Pidage meeles, et kui teie poom ei ole 3 cm ruudukujuline nagu 3D -prindikinnituste kinnituspunkt, kasutage joondamiseks lihtsalt kinnitusprindi siledat külge. Samuti pidage meeles, et reguleerige poomi keskpunkti ja elementide keskpunkti, et pealtvaade oleks ühtlaselt sümmeetriline.

Mõõtke iga antennielementide vahekaugus, alustades poomi ühest otsast ja töötades poomi teise otsa. Alustasin poomi peegeldava elemendi küljelt. Vahemaad märgitakse esimesele pildile, pidades silmas, et vahemaad ei ole pildil "keskel". Kui kasutate mõnda muud materjali, näiteks 14- või 12 -mõõtmelist tahke südamikuga vaskjuhtmestikku, saate neid mõõtmeid või loetletud kaugusi kasutada.

Elementide vaheline kaugus "On Center" on märgitud järgmiselt

Peegeldav element ajamielemendile (peegeldavale elemendile lähim külg) - 13 cm

Veetav element (1. suunavale elemendile lähim külg) 1. suunavale elemendile - 3,5 cm

Esimene suunav element teisele juhtivale elemendile - 14 cm

2. suunav element kolmandasse suunavasse elementi - 14 cm

Kasutasin kinnitatud elementide ajutiseks paigal hoidmiseks kummiribasid, tehes järgmise sammu, veendumaks, et NanoVNA abil häälestamisel on vahekaugused õiged.

Baluni ja vooliku jootmine ajamielemendile

Lihvige ajamit, kus balun ja toiteliin joodetakse, puhastades neid hoolikalt. Fluxi saate rakendada ka siis, kui kasutatav jootetoru pole voolusüdamik.

Keerake maandusjuhtmed RG6 balun -kaabli mõlemas otsas üheks juhtmeks, nii et neid on hiljem lihtsam joota, ja tehke sama juhtivate juhtmete puhul, kuna see on kõige tõenäolisemalt luhtunud traat. Tehke sama kaabli RG58 ühe otsaga.

Painutage RG6 balun -kaabel ja RG58 -kaabel ning asetage maandusjuhtmed, nagu on näidatud piltidel, ja jootke kokku.

Seejärel asetage RG6 baluni keskjuhtivad juhtmed, nagu on näidatud piltidel, ja jootke ajami külge.

Jootke RG58 keskjuhe ajamielemendi paremale küljele, nagu on näidatud piltidel.

Jootke SMA, BNC või mis tahes pistik, mida otsustasite RG58 -l kasutada.

Samm: häälestage (vajadusel) ja kinnitage elementide kinnitused

Ühendage elementide alused poomi ja häälestusantenniga

Nagu eelmises etapis märgitud, kasutasin iga kinnitatud elemendi ajutiseks paigal hoidmiseks kummipaelasid enne kuumliimimist, kuna soovisin toimivust NanoVNA abil kontrollida. See samm on valikuline, kuigi seda soovitatakse teha antenni terviklikkuse tagamiseks ning antennide ja muude raadioga seotud osade häälestamise õppimiseks.

NanoVNA on tõesti kulutõhus vektorvõrgu analüsaator (VNA), mis teoreetiliselt suudab läbi viia faasiga seotud teste koos amplituudiga seotud testidega, mida Scalar Network Analyzer teeb.

Kaks peamist testi, mida saab NanoVNA abil hõlpsamini ja kulutõhusamalt läbi viia, on järgmised:

Takistus - veendumaks, et takistus vastab sagedusalas kasutatavale vastuvõtjale

Peegeldatud kaotus - teisiti korraldatud saame arvutada ka püsiva laine suhte (VSWR)

Internetis on õpetusi, mis näitavad, kuidas NanoVNA -d kasutada. Soovitan investeerida NanoVNA -sse, kui kavatsete rohkem raadioga tegeleda. Täiendavaid mõõtmisi saab teha ka selles artiklis näidatud viisil.

Antenni häälestamiseks on ka muid kulutõhusaid viise, mida kasutati enne NanoVNA väljatulekut, näiteks odava RTL-SDR-i ja lairiba müraallika kasutamine optimaalse peegeldatud kadu ja VSWR-i määramiseks.

Turvalised elementide kinnitused:

Kuum liim, 3D -värvipliiats, superliim, epoksü või puur ja kruvige alused poomi külge, kui need on ülalpool või peenemalt häälestatud. Ma kasutasin kuumliimi kõrge temperatuuri seadistuse korral elemendi külge kinnitamiseks ja poomi külge kinnitamiseks alates esimesest ehitamisest, mida kasutan ainult seestpoolt, kuna valmistasin elemendid alumiiniumist kleeplindiga mähitud puidust tüüblitest.

5. samm: lõpetage

Antennielementide, poomi ja kinnituste tihendamiseks võite kanda kerget Kryloni kihti, et vältida korrosiooni tekkimist hiljem, mis võib antenni jõudlust kahjustada.

Samuti saate teha käepideme silikoonlindist, vanast käepidemest või muust mittejuhtivast materjalist.

Samuti saate teha antennile kinnituse statiivile või mujale, näiteks fikseeritud masti või pöörleva masti külge.

Internetis, ARRL Booksis või muudes raamatutes leiate ka teisi vingeid yagi antennide kujundusi.

Thingiverse'ist leiate ka teisi valmis disainitud 3D -printeriga ühendatud STL -faile Yagi ja muude antennide jaoks.

Kui teile meeldib antennide valmistamine, võite investeerida SWR -meetrisse või ehitada oma. Seal on palju suurepäraseid veebiprojekte, mis aitavad paremini mõista antenni jõudlust ja õppida samal ajal elektroonikat.

Naudi oma antenni kasutamist!