~ 450MHz Yagi антена: 5 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:50

Целта на тази инструкция е да направи икономически ефективна ~ 450MHz Yagi антена за намиране на радиопосока или други приложения по най -находчивите начини, които мога да намеря, като същевременно предоставя стандартизирана конструкция на антена за използване със сравняване на резултатите със същия софтуер за анализ и/ или методи. Ще демонстрирам метод на; направете антената, използвайки общи материали, които могат да бъдат намерени локално, където да намерите материалите и използвайки 3D принтер, за да направите частите, използвани за монтиране на антенните елементи към стрелата, за по -експертен поглед, ако имате достъп до 3D принтер. Имайте предвид, че различни материали могат да се използват до известна степен, където основният фокус и внимание ще бъдат върху размерите и спецификациите за най -добро представяне. Ще отбележа идеи за различни методи, които да направя на всяка стъпка.

Консумативи

1. ~ 48 "от алуминиеви, медни или месингови тръби с диаметър 1 см или 3/8" (дървеният дюбел, покрит с алуминиева тиксова лента или калаена медна оплетка, също може да работи. Може да се използва и твърда медна тел с диаметър 12 или 14.)

2. ~ 36 "от 1 см или 3/8" медни тръби (стари безплатни или спасителни дворови тръби за вода или хладилен агент, тъй като по -тънката стена се огъва по -лесно. Може да се използва и алуминий или мед с дебелина 9,5 мм х 1,5 мм или можете да опитате да използвате 12 или плътна медна тел от 14 габарита.)

3. ~ 30 "от 1" или 2,5 см квадратни алуминиеви тръби (стара свободна или спасителна рамка на камиона за камиони. Технически можете дори да използвате дървен крайник или парче дърво, което е сухо и изправено, стига елементите да са в една и съща равнина)

4. 6 Пластмасови или хартиени сламки (ресторанти)

5. 5 винта (по избор и вижте пистолет за горещо лепило и горещо лепило)

6. ~ 30 см RG6 75ohm коаксиален кабел (старите безплатни сателити са чудесен източник)

7. ~ 40 от RG58 или друг 50ohm коаксиален кабел

8. Използва се коаксиален кабел RG58 или какъвто и да е 50ohm коаксиален кабел (SMA, BNC или каквото и да е вашият входен приемник)

9. Поялник и спойка (флюс, ако спойката не е флюс сърцевина)

10. Резачки за тел (по избор, тъй като може да се използва нож или друга фреза)

11. Машини за отстраняване на тел (по избор, тъй като може да се използва нож или друг нож, ако внимавате да не отрежете проводници)

12. Трион за рязане на тръбите и стрелата

13. Мини нож за медни тръби (по избор, но е хубаво да го имате)

14. Пистолет за горещо лепило и горещо лепило с висока температура (по избор, тъй като може да се използва супер лепило, епоксидна смола, писалка за 3D принтер или винтове. Ако се използват винтове, ще е необходима бормашина за пробиване на отворите в стрелата за винтовете)

Стъпка 1: Измерете и изрежете антенните елементи, стрелата и коаксиалния кабел

След като определите какви материали ще се използват за антенните елементи (алуминиеви тръби, дървени дюбели, покрити с алуминиева лента или калайдисана медна оплетка, медна тръба, месингови тръби, медна къща и др.), Можете да измервате и маркирате къде да се реже. Имайте предвид грешката при изрязването малко по -дълго, отколкото по -кратко, така че ако по -късно искате да опитате да настроите антената повече … можете да намалите дължината. Това е добра практика, която трябва да имате предвид при бъдещите изграждания на антени. Най -добре е да се опитате да запазите разфасовките за определената посочена дължина за последователност.

Спецификациите за следното са както следва

Насочващ елемент 1 - 25см

Насочващ елемент 2 - 26см

Насочващ елемент 3 - 26см

Задвижван елемент - 68,7 см (това може да бъде измерено и изрязано по -дълго, тъй като някои може да бъдат подрязани по -късно въз основа на качеството на радиуса на огъване и за пролуката ~ 2 см)

Отразяващ елемент - 36см

Стрела - 74,5 см

Конусен кабел Balun RG6 - 25,1 см

Коаксиален кабел на захранващата линия RG58 - използвах 38 , въпреки че технически захранващата линия може да бъде настроена за оптимална дължина на вълната SWR

Огъване на задвижвания елемент

Огънете радиуса 2,5 см във всеки край, като използвате кръгъл дюбел или форма с диаметър 5 см в зависимост от това, което имате на разположение, като внимателно измервате, така че ширината на задвижваните антенни елементи да е 30 см. Можете да се огънете, като внимателно измервате очите и измервате, докато се огъвате. Можете също така да се огъвате, като използвате метода за пълнене с пясък, както в този инструкционен метод, или метод за пълнене със сол, както в този инструктаж, или огъване на тръби или пружинен метод на огъване.

Рязане и отстраняване на RG6 Balun: λ/2@435MHz = 300, 000/435 x 2 = 345 мм (въздух) Коаксиален коефициент на скорост (v)

В URM111: 16 мм оголен край (v = 0,9) = 18 мм (електрически)

Дължина на рязане = 345 мм-18 мм

За PE кабел v = 0,66, 345mm - 18mm x 0.66 = 215.82mm unstripped и добавете 1cm PE unstripped и ~ 6mm stripped за 231.82 обща дължина

PTFE кабел v = 0,72, 345mm - 18mm x 0.72 = 235.44mm unstripped и добавете 1cm PE unstripped и ~ 6mm stripped за 251.44 обща дължина

Рязане и сваляне на захранващата линия RG58: Отстранете приблизително 3 см от външната изолация от края на RG58 и 1 см от вътрешната изолация от PE/PTFE.

Стъпка 2: 3D отпечатване на елементите

Ако нямате достъп до 3D принтер локално или по пощата, тази стъпка може да бъде творчески променена, за да се уверите, че антенните елементи са монтирани ~ 5/32 (4 мм) над повърхността на стрелата с помощта на електрически изолационен материал като пластмаса или дори дърво, можете да намерите за използване.

Ако имате достъп до 3D принтер, независимо дали е ваш, в Maker Space или онлайн, отличен STL модел (STL е файловият формат, който 3D принтерът използва) и файл, който вече открих, е тук на следния сайт:

Просто запазете копие на. STL файла по ваш избор, копирайте го на флаш диск или обаче трябва да прехвърлите файла на 3D принтера (имейл, споделено устройство и т.н.). Попитайте всеки, който има 3D принтер, какво да прави, ако не знаете.

Имайте предвид, че горната връзка Версия 0.2 версия е 12 мм и е за елементи с диаметър 12 мм, въпреки че сламките могат да се използват като подложки за запълване на пространството чрез изрязване на сламките до дължината на ширината на 3D отпечатването и след това се отрязват надолу дължина, за да се отворят за опаковане на колкото се може повече слоеве, за да не подхванете.

Версията по -горе Ревизия 0.1 е наистина очевидна по отношение на диаметъра на елемента, въпреки че бих отпечатал размер с 1 мм по -голям от материала на елемента ви плюс отчитане на свиването на материала на 3D принтера, така че не е нужно да пробивате разпечатката на монтажа по -късно, ако трябва да направите дупката по -голяма. Използвах версията от 12 мм, за да съм в безопасност.

Открих, че версията Revision 0.1 12 мм работи най -добре за задвижвания елемент (това е медният елемент, където е свързан коаксиалният кабел (захранващата линия)), тъй като можете да премествате стойката около ъглите, без да се забивате.

Не се увличайте по много отпечатване наведнъж на базата, тъй като някои принтери се държат по различен начин и ако сте забелязали в изображението със сивите отпечатъци Revision 0.1, друг отпечатък на антена не се оказа правилен.

Забележка: Можете да използвате Primer за запечатване на 3D печат, така че печатът да продължи по -дълго. Това е добър съвет като цяло, ако никога преди не сте отпечатвали 3D, тъй като някои материали са биоразградими и с времето ще се разпаднат.

Стъпка 3: Оформление, Измерете разстоянието между елементите на антената и сглобете

Разположете антенните елементи, след като поставите и центрирате елементите с помощта на пластмасова слама или други непроводими подложки от материали. Имайте предвид, че стрелата ви не е 3 см квадратна, както е точката на монтиране на монтажа за 3D печат, просто използвайте гладката страна на печата за монтиране, за да се подравните. Също така, имайте предвид, че можете да регулирате центъра на стрелата и центъра на елементите за равномерно симетрично разстояние между изгледа отгоре.

Измерете разстоянието между всеки антенен елемент, започвайки от единия край на стрелата и работейки до другия край на стрелата. Започнах от страната на отразяващия елемент на стрелата. Разстоянията са отбелязани в първото изображение, като се има предвид, че разстоянията не са "На центъра" в изображението. Можете да използвате тези размери или изброените разстояния "On Center", ако използвате друг материал, като медно окабеляване с твърда жила 14 или 12 калибър.

Разстоянията "On Center" между елементите са отбелязани, както следва

Отразяващ елемент до задвижван елемент (най -близката страна до отразяващия елемент) - 13см

Задвижван елемент (най -близката страна до 1 -ви насочващи елементи) до 1 -ви насочващ елемент - 3,5 см

1 -ви насочващ елемент към 2 -ри насочващ елемент - 14 см

2 -ри насочващ елемент към 3 -ти насочващ елемент - 14см

Използвах гумени ленти, за да задържа временно монтираните елементи, докато изпълнявах следващата стъпка, за да се уверя, че разстоянието е правилно при настройка с помощта на NanoVNA.

Запояване на балун и захранваща линия към задвижвания елемент

Шлайфайте задвижвания елемент, където балунът и захранващата линия ще бъдат запоени, като внимавате да почистите старателно. Можете да приложите флюс и ако спойката, която използвате, не е флюсова сърцевина.

Завийте заземяващите (външни) проводници от всеки край на кабела на RG6 в един проводник, така че по -лесно да се запояват по -късно и направете същото за проводящите проводници, тъй като най -вероятно това е многожилен проводник. Направете същото за единия край на кабела RG58.

Огънете кабела RG6 balun и кабела RG58 и позиционирайте заземяващите проводници, както е показано на изображенията, и запоявайте заедно.

След това позиционирайте централните проводящи проводници на RG6 балуна, както е показано на изображенията и запоявайте към задвижвания елемент.

Запояйте централния проводник на RG58 от дясната страна на задвижвания елемент, както е показано на изображенията.

Запоявайте SMA, BNC или какъвто и да е конектор, който сте решили да използвате на RG58.

Стъпка 4: Настройте (ако е необходимо) и обезопасете стойките на елементите

Свържете стойките на елементите към антената на стрелата и настройката

Както бе отбелязано в предишната стъпка, използвах гумени ленти, за да задържа временно на място всеки монтиран елемент, преди да залепя горещо, тъй като исках да проверя работата с NanoVNA. Тази стъпка е по избор, въпреки че се препоръчва да се извърши, за да се гарантира целостта на антената и да се научи как да настройвате антени и други свързани с радиото части.

NanoVNA е наистина рентабилен векторен мрежов анализатор (VNA), който теоретично може да извършва фазови тестове, заедно с амплитудни тестове, които извършва скаларен мрежов анализатор.

Двата основни теста, които могат по -лесно и рентабилно да се извършват с NanoVNA са:

Импеданс - За да сте сигурни, че импедансът съвпада с приемника, който използваме в честотния диапазон

Отразена загуба - пренаредени по различен начин, ние също можем да изчислим съотношението на стоящата вълна (VSWR)

Има онлайн уроци, които показват как да използвате NanoVNA, ако имате такъв. Препоръчвам да инвестирате в NanoVNA, ако планирате да се занимавате повече с радио. Допълнителни измервания могат да бъдат извършени също както е показано в тази статия.

Има и други начини за настройване на антената, които са икономически ефективни, които са били използвани преди излизането на NanoVNA, като например използване на евтин RTL-SDR и широколентов източник на шум за определяне на оптималните отразени загуби и VSWR.

Сигурни стойки за елементи:

Горещо лепило, 3D писалка, супер лепило, епоксидна смоя или бормашина и завийте крепежите към стрелата, след като са разположени към горните или по -фино настроените размери. Използвах горещо лепило за настройка на висока температура за елементите към стойката и стойката към стрелата от първата конструкция, която използвам само вътре, тъй като направих елементите от дюбели от дърво, увити в алуминиева лента.

Стъпка 5: Завършете

Можете да нанесете лек слой от Krylon, за да запечатате антенните елементи, стрелата и стойките, за да предотвратите корозия по -късно, което може да повлияе неблагоприятно на работата на антената.

Можете също така да направите ръкохватка от силиконова лента, стара дръжка или какъвто и да е непроводим материал.

Можете също така да направите стойка за антената, която да се монтира на триножник или друго място като неподвижна мачта или мачта с ротатор.

Има и други страхотни дизайни на антени yagi, които можете да намерите онлайн, в ARRL Books или в други книги.

Има и други готови STL файлове за монтиране на 3D принтер за Yagi и други антени, които можете да намерите в Thingiverse.

Ако обичате да правите антени, можете да инвестирате в SWR метър или да създадете свой собствен. Има много страхотни онлайн проекти, които да ви помогнат да разберете по -добре работата на вашата антена и да научите електроника едновременно.

Приятно използване на вашата антена!