~ 450MHz אנטנת יגי: 5 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:12

מטרתו של מדריך זה היא להפוך את אנטנת Yagi חסכונית ל -450 מגה -הרץ למציאת כיוון רדיו או שימושים אחרים בדרכים התושביות ביותר שאוכל למצוא, תוך מתן בניית אנטנה סטנדרטית לשימוש עם השוואת תוצאות באמצעות אותן תוכנות ניתוח ו/ או שיטות. אדגים שיטה ל; הפוך את האנטנה באמצעות חומרים נפוצים שניתן למצוא באופן מקומי, היכן ניתן למצוא את החומרים ושימוש במדפסת תלת -ממדית כדי לייצר את החלקים המשמשים לחיבור רכיבי האנטנה לבום למבט מומחה יותר אם יש לך גישה למדפסת תלת -ממדית. זכור, ניתן להשתמש בחומרים שונים במידה מסוימת שבהם ההתמקדות העיקרית ותשומת הלב הנדרשת יהיו על המידות והמפרטים לביצועים הטובים ביותר. אציין רעיונות לשיטות שונות לביצוע בכל שלב.

אספקה

1. ~ 48 אינץ 'בקוטר 1 ס מ או 3/8 אינץ' באבני אלומיניום, נחושת או פליז (דיבל עץ מכוסה בנייר דבק מאלומיניום או צמת נחושת מפח יעבוד גם הוא. ניתן להשתמש בחוט נחושת מוצק בגודל 12 או 14 מד.)

2. ~ 36 אינץ 'של צינורות נחושת בגודל 1 ס"מ או 3/8 אינץ' (מים ישנים או צינור ישן בחצר או צינור קירור מכיוון שהקיר הדק יותר מתכופף. ניתן להשתמש גם באלומיניום או נחושת בעובי 9.5 מ"מ על 1.5 מ"מ, או שאתה יכול לנסות להשתמש ב -12 או חוט נחושת מוצק של 14 מד.)

3. ~ 30 אינץ 'או 2.5 ס מ צינורות אלומיניום מרובעים (מסגרת כובע משאית ישנה חינם או הצלה. מבחינה טכנית אפשר אפילו להשתמש באיבר עץ או פיסת עץ יבשה וישרה כל עוד האלמנטים נמצאים על אותו המטוס)

4. 6 קשיות פלסטיק או נייר (מסעדות)

5. 5 ברגים (אופציונלי וראה אקדח דבק חם ודבק חם)

6. ~ 30 ס מ של כבל קואקס RG6 75ohm (לוויינים ישנים בחינם הם מקור מצוין)

7. ~ 40 אינץ 'של RG58 או כבל קואקסי 50 אוהם אחר

8. כבל קואקס של RG58 או כל מה שהוא 50ohm משמש במחבר זכר (SMA, BNC או כל מקלט הקלט שלך)

9. מלחם והלחמה (שטף אם הלחמה אינה ליבת שטף)

10. חותכי חוטים (אופציונלי שכן ניתן להשתמש בסכין או בחותך אחר)

11. חשפני חוטים (אופציונלי שכן ניתן להשתמש בסכין או חותך אחר אם מקפידים לא לחתוך חוטים)

12. מסור לחיתוך הצינור והבום

13. חותך צינור נחושת מיני (אופציונלי, אם כי נחמד שיש)

14. אקדח דבק חם ודבק חם בטמפרטורה גבוהה (אופציונלי שכן ניתן להשתמש בדבק סופר, אפוקסי, עט למדפסת תלת מימד או ברגים. אם משתמשים בברגים יהיה צורך במקדחה כדי לקדוח את החורים בבום עבור הברגים)

שלב 1: מדוד וחתך את רכיבי האנטנה, כבל הבום והקואקס

לאחר שקבעת באילו חומרים ישתמשו רכיבי האנטנה (צינורות אלומיניום, דיבלים מעץ המכוסים בנייר אלומיניום או צמת נחושת משופרת, צינור נחושת, צינורות פליז, חוט בית נחושת וכו '), תוכל למדוד ולסמן היכן לחתוך. זכור שגיאה בחיתוך קצת יותר מקצר כך שאם מאוחר יותר אתה רוצה לנסות לכוונן את האנטנה יותר … תוכל לקצץ את האורך. זהו נוהג טוב לזכור לבניית אנטנות עתידיות. עדיף לנסות לשמור על החיתוכים לאורך האורך שצוין לצורך עקביות.

המפרט להלן הוא כדלקמן

אלמנט כיוון 1 - 25 ס מ

אלמנט כיוון 2 - 26 ס מ

אלמנט כיוון 3 - 26 ס מ

אלמנט מונע - 68.7 ס"מ (ניתן למדוד ולחתוך יותר זמן מכיוון שחלקם עשויים להיחתך מאוחר יותר על סמך איכות הכיפוף ברדיוס ולפער ~ 2 ס"מ)

אלמנט מחזיר אור - 36 ס מ

בום - 74.5 ס מ

כבל Coax RG6 של Balun - 25.1 ס מ

כבל קואקסיאל RG58 Feedline - השתמשתי בגודל 38 אינץ 'אם כי מבחינה טכנית ניתן לכוון את קו ההזנה לאורך SWR באורך גל אופטימלי.

כיפוף האלמנט המונע

כופפו את רדיוס ה -2.5 ס"מ מכל קצה, בעזרת פלט עגול בקוטר 5 ס"מ או צורה בהתאם למה שיש לכם, מדידו היטב כך שרוחב אלמנטים האנטנה המונעים יהיה 30 ס"מ. אתה יכול להתכופף על ידי גלגל העין בזהירות ולמדוד כפי שאתה מתכופף. אתה יכול גם להתכופף בשיטת מילוי עם חול כמו בשיטת ההוראה הזו או במילוי במלח כמו במדרכה זו או בכופף צינורות או בשיטת כיפוף קפיץ.

חיתוך ופשיטה של RG6 Balun: λ/2@435MHz = 300, 000/435 x 2 = 345mm (אוויר) גורם קואקס מהירות (v)

ב- URM111: 16 מ"מ של קצה מופשט (v = 0.9) = 18 מ"מ (חשמלי)

אורך חיתוך = 345 מ"מ -18 מ"מ

עבור כבל PE = 0.66, 345 מ"מ - 18 מ"מ x 0.66 = 215.82 מ"מ ללא פסים והוספה של 1 ס"מ PE ללא פסים ו ~ 6 מ"מ מופשטות באורך כולל של 231.82

כבל PTFE v = 0.72, 345 מ"מ - 18 מ"מ x 0.72 = 235.44 מ"מ ללא פסים והוספה של 1 ס"מ PE ללא פסים ו ~ 6 מ"מ מופשטות לאורך של 251.44 אורך כולל

חיתוך ופשיטה של קו ההזנה RG58: רצו כ -3 ס"מ מהבידוד החיצוני מקצה ה- RG58 ו -1 ס"מ מהבידוד הפנימי PE/PTFE.

שלב 2: הדפס תלת מימד את תושבות האלמנטים

אם אין לך גישה למדפסת תלת ממד באופן מקומי או באמצעות הדואר, ניתן לשנות שלב זה באופן יצירתי כדי לוודא כי רכיבי האנטנה מותקנים ~ 5/32 אינץ '(4 מ מ) מעל פני הבום באמצעות חומר מבודד חשמלי. כמו כל פלסטיק, או אפילו עץ, אתה יכול למצוא להשתמש בו.

אם יש לך גישה למדפסת תלת מימד, משלך, ב- Maker Space או באינטרנט, דגם STL מצוין (STL הוא פורמט הקבצים בו משתמשת מדפסת התלת מימד) והקובץ שמצאתי כבר נמצא כאן באתר הבא:

פשוט שמור עותק של קובץ ה-. STL לבחירתך, העתק לאודרן או איך שאתה צריך להעביר את הקובץ למדפסת התלת -ממד (דוא ל, כונן משותף וכו '). שאל למי יש את מדפסת התלת מימד מה לעשות אם אינך יודע.

זכור שהקישור לעיל גרסת Revision 0.2 היא 12 מ"מ והיא מיועדת לאלמנטים בקוטר 12 מ"מ, אם כי הקשים יכולים לשמש כמדים למילוי החלל על ידי חיתוך הקשיות לאורך רוחב ההדפסה התלת -ממדית ולאחר מכן חתוך את אורך כדי להיפתח לעטיפת שכבות רבות ככל שאתה צריך כדי להדביק להתאמה לא רופפת.

גרסת ה- Revision 0.1 של הקישור לעיל ממש ברורה ביחס לקוטר האלמנט, אם כי הייתי מדפיסה בגודל 1 מ"מ יותר מחומר האלמנט שלך ובנוסף שוקלת התכווצות של חומר המדפסת התלת -ממדית, כך שלא תצטרך לקדוח את ההדפסה על הר. מאוחר יותר אם אתה צריך להגדיל את החור. השתמשתי בגרסת 12 מ"מ ליתר ביטחון.

מצאתי שגירסת 0.1 12 מ מ של Revision פועלת בצורה הטובה ביותר עבור האלמנט המונע (זהו אלמנט הנחושת שבו מחובר כבל הקואקס (קו הזנה)), מכיוון שאתה יכול להזיז את התושבת לפינות מבלי להיתקע.

אל תיסחף להדפיס הרבה בבת אחת על הבסיס מכיוון שמדפסות מסוימות מתנהגות אחרת ואם שמת לב בתמונה עם הדפסי Revision 0.1 האפורים, הדפסי אנטנת דיסקון נוספת לא התבררו כהלכה.

הערה: אתה יכול להשתמש בפריימר לאטום את ההדפסה התלת -ממדית כך שההדפסה תימשך זמן רב יותר. זו עצה טובה באופן כללי אם מעולם לא הדפסת תלת מימד לפני שחומרים מסוימים מתכלים ומתפרקים עם הזמן.

שלב 3: פריסה, מדידת מרווח אלמנט האנטנה והרכבה

הנח את רכיבי האנטנה לאחר הכנסת והמרכז של האלמנטים באמצעות קש הפלסטיק, או גושי חומר אחרים שאינם מוליכים. זכור אם הבום שלך אינו מרובע בגודל 3 ס מ, כמו שנקודת ההרכבה של הרכבה להדפסה תלת -ממדית, פשוט השתמש בצד החלק של הדפס ההרכבה כדי ליישר קו עם. כמו כן, זכור להתאים את מרכז הבום ומרכז האלמנטים למרווח אפילו סימטרי מלמעלה.

מדוד כל מרווח של אלמנט אנטנה החל מקצה אחד של הבום ועד העבודה לקצה השני של הבום. התחלתי מהצד של האלמנט המשקף של הבום. המרחקים מצויינים בתמונה הראשונה תוך התייחסות למרחקים אינם "במרכז" בתמונה. אתה יכול להשתמש במידות אלה או במרחקים "במרכז" המפורטים אם אתה משתמש בחומר אחר כמו חיווט נחושת מליבה מוצקה של 14 או 12 מד.

המרחקים "במרכז" בין האלמנטים מצוינים כדלקמן

אלמנט המשקף לאלמנט מונע (הצד הקרוב ביותר לאלמנט המשקף) - 13 ס מ

אלמנט מונע (הצד הקרוב ביותר לרכיבי הבימוי הראשון) לרכיב הבימוי הראשון - 3.5 ס מ

אלמנט הכוונה הראשון לאלמנט הבימוי השני - 14 ס מ

אלמנט כיוון שני לרכיב בימוי שלישי - 14 ס מ

השתמשתי בגומיות כדי להחזיק את האלמנטים הרכובים במקומם בזמן שביצעתי את השלב הבא כדי לוודא שהמרווח נכון בעת כוונון באמצעות NanoVNA.

הלחמת הבלון וקו ההזנה לאלמנט המונע

משייפים את האלמנט מונע היכן שהבלון וקו ההזנה יומלחלו, ודאגו לנקות היטב. אתה יכול ליישם שטף גם אם הלחמה שבה אתה משתמש אינה ליבת שטף.

סובב את חוטי הקרקע (החיצוניים) בכל קצה של כבל הבלון RG6 לחוט אחד כל כך קל יותר להלחם מאוחר יותר ועשה את אותו הדבר עבור החוטים המוליכים מכיוון שהוא חוט תקוע ככל הנראה. בצע את אותו הדבר בקצה האחד של כבל RG58.

לכופף את כבל הבלון RG6 ואת כבל RG58 ולמקם את חוטי הקרקע כפי שמוצג בתמונות ולהלחם יחד.

לאחר מכן מקם את החוטים המוליכים המרכזיים של הבלון RG6 כפי שמוצג בתמונות והלחמה לאלמנט המונע.

הלחם את המוליך המרכזי של ה- RG58 בצד ימין של האלמנט המונע כפי שמוצג בתמונות.

הלחם את ה- SMA, BNC או כל מחבר שהחלטת להשתמש בו ב- RG58.

שלב 4: כוונן (במידת הצורך) והרכבי אלמנטים מאובטחים

חבר את תושבות האלמנטים לאנטנת הבום והכוונן

כפי שצוין בשלב הקודם, השתמשתי בגומיות כדי להחזיק באופן זמני כל אלמנט רכוב לפני שהדבקתי אותו חם מכיוון שרציתי לאמת את הביצועים באמצעות ה- NanoVNA. שלב זה הוא אופציונלי, אם כי מומלץ לבצעו על מנת להבטיח את תקינות האנטנה וללמוד כיצד לכוון אנטנות וחלקים אחרים הקשורים לרדיו.

ה- NanoVNA הוא מנתח רשתות וקטוריות (VNA) בעלות משתלמת שבאופן תיאורטי יכול לבצע בדיקות הקשורות לשלב יחד עם הבדיקות הקשורות לאמפליטודה שמנתח רשת סקאלר מבצע.

שתי הבדיקות העיקריות שניתן לבצע ביתר קלות ובעלות חסכונית עם ה- NanoVNA הן:

עכבה - לוודא שהעכבה תואמת את המקלט בו אנו משתמשים בטווח התדרים

אובדן משתקף - מסודר מחדש בצורה אחרת נוכל גם לחשב את יחס הגל העומד (VSWR)

יש הדרכות מקוונות שמראות כיצד להשתמש ב- NanoVNA אם יש לך אחת כזו. אני ממליץ להשקיע ב- NanoVNA אם אתה מתכנן להיכנס לרדיו יותר. ניתן לבצע מדידות נוספות גם כפי שמוצג במאמר זה.

ישנן גם דרכים אחרות לכוון את האנטנה בעלות חסכוניות שהיו בשימוש לפני צאת ה- NanoVNA, כגון שימוש ב- RTL-SDR זול ובמקור רעש רחב-פס כדי לקבוע את ההפסד המוחזר וה VSWR האופטימלי.

הרכבות אלמנטים מאובטחות:

דבק חם, עט פינטר תלת מימד, סופר דבק, אפוקסי או מקדחה והברג את התושבים לבום פעם במרווחים למידות לעיל או מכוונן עדין יותר. השתמשתי בהדבק חם על הגדרת הטמפרטורה הגבוהה של האלמנטים לתלייה והתושבת לבום מאז הבנייה הראשונה בה אני משתמש רק בפנים מאז שהכנתי את האלמנטים מסמרות עץ עטופות בנייר דבק מאלומיניום.

שלב 5: סיים

אתה יכול למרוח שכבה קלה של קרילון לאטום את רכיבי האנטנה, הבום והתושבים כדי למנוע קורוזיה מאוחר יותר שעלולה להשפיע לרעה על ביצועי האנטנה.

אתה יכול גם ליצור אחיזת יד מסרט סיליקון, אחיזה ישנה או כל חומר לא מוליך שאתה רוצה.

אתה יכול גם לבצע הרכבה של האנטנה לחצובה או למיקום אחר כמו תורן קבוע או תורן עם סיבוב.

ישנם עוד עיצובים מדהימים של אנטנות yagi שתוכל למצוא באינטרנט, בספרי ARRL או בספרים אחרים.

ישנם גם קבצי STL אחרים המתאימים לתוכנת מדפסת תלת מימד עבור Yagi ואנטנות אחרות שתוכל למצוא ב- Thingiverse.

אם אתה נהנה לייצר אנטנות, אתה יכול להשקיע במדד SWR או לבנות משלך. ישנם הרבה פרויקטים מקוונים שיעזרו לך להבין טוב יותר את ביצועי האנטנה שלך וללמוד אלקטרוניקה בו זמנית.

תהנה מהשימוש באנטנה שלך!