~ 450MHz Yagi Antenna: 5 Hakbang

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:11

Ang layunin ng itinuturo na ito ay upang gumawa ng isang mabisang gastos ~ 450MHz Yagi Antenna para sa Paghahanap ng Direksyon ng Radyo o iba pang mga paggamit sa pinaka-maparaan na mga paraan na mahahanap ko, habang nagbibigay pa rin ng isang pamantayan na pagbuo ng antena para magamit sa paghahambing ng mga resulta gamit ang parehong software ng pagsusuri at / o pamamaraan. Magpapakita ako ng isang paraan upang; gawin ang antena gamit ang mga karaniwang materyales na maaaring matagpuan nang lokal, kung saan mahahanap ang mga materyales at paggamit ng isang 3D printer upang gawin ang mga bahagi na ginamit upang mai-mount ang mga elemento ng antena sa boom para sa isang mas dalubhasang hitsura kung mayroon kang access sa isang 3D printer. Tandaan, ang iba't ibang mga materyales ay maaaring magamit sa isang tiyak na lawak kung saan ang pangunahing pokus at pansin na kinakailangan ay nasa mga sukat at mga pagtutukoy para sa pinakamahusay na pagganap. Itatala ko ang mga ideya para sa iba't ibang mga pamamaraan upang magawa sa bawat hakbang.

Mga gamit

1. ~ 48 "ng 1cm o 3/8" diameter na Aluminyo, Copper o Brass Tubing (ang kahoy na dowel na natatakpan ng aluminyo duct tape o tin na tanso na tirintas ay gagana rin. 12 o 14 na sukatin ang solidong tanso na tanso ay maaari ding magamit.)

2. ~ 36 "ng 1cm o 3/8" Copper Tubing (old free o salvage yard water o nagpapalamig na tubo dahil mas madali ang pagyuko ng pader. 9.5mm x 1.5mm makapal na aluminyo o tanso ang maaaring magamit o maaari mong subukang gamitin ang 12 o 14 gauge solid wire na tanso.)

3. ~ 30 "ng 1" o 2.5cm Square Aluminium Tubing (old free o salvage yard truck cap frame. Teknikal na maaari mo ring gamitin ang isang sanga ng puno o piraso ng kahoy na tuyo at tuwid hangga't ang mga elemento ay nasa parehong eroplano)

4. 6 Mga Plaw o Plawaw (restawran)

5. 5 Mga Screw (opsyonal at tingnan ang Hot Glue Gun at Hot Glue)

6. ~ 30cm ng RG6 75ohm Coax Cable (ang mga lumang libreng satellite ay isang mahusay na mapagkukunan)

7. ~ 40 ng RG58 o iba pang 50ohm Coax Cable

8. RG58 o kung ano man ang 50ohm Coax Cable na ginagamit Male Connector (SMA, BNC o kung ano man ang iyong input receiver)

9. Panghinang na Bakal at Maghinang (pagkilos ng bagay kung ang panghinang ay hindi pangunahing pagkilos ng bagay)

10. Mga Wire Cutter (opsyonal dahil maaaring gamitin ang kutsilyo o iba pang pamutol)

11. Mga Wire Striper (opsyonal dahil ang kutsilyo o iba pang pamutol ay maaaring magamit kung maingat na hindi maputol ang mga wire)

12. Saw upang i-cut ang tubing at boom

13. Mini Copper Tube cutter (opsyonal, kahit na masarap magkaroon)

14. Hot Glue Gun at High Temp Hot Glue (opsyonal dahil maaaring magamit ang super glue, epoxy, 3D printer pen o turnilyo. Kung ginamit ang mga turnilyo ay kinakailangan ng isang drill upang mag-drill ng mga butas sa boom para sa mga tornilyo)

Hakbang 1: Sukatin at Gupitin ang Mga Elemento ng Antenna, Boom at Coax Cable

Kapag natukoy mo kung anong mga materyales ang gagamitin para sa mga elemento ng antena (aluminyo na tubo, mga kahoy na dowel na natakpan ng aluminyo tape o naka-tin na tanso na tanso, tubo ng tanso, tubo na tanso, tanso ng bahay ng tanso, atbp.), Maaari mong sukatin at markahan saan puputulin. Tandaan na error sa pagputol ng medyo mas mahaba kaysa sa mas maikli kaya kung sa paglaon nais mong subukang i-tune ang antena nang higit pa … maaari mong i-trim ang haba. Ito ay mahusay na kasanayan upang tandaan para sa hinaharap na pagbuo ng antena. Pinakamahusay na subukang panatilihin ang mga pagbawas bawat tinukoy na haba ng nabanggit para sa pagkakapare-pareho.

Ang mga pagtutukoy para sa mga sumusunod ay ang mga sumusunod

Pagdidirekta ng Element 1 - 25cm

Pagdidirekta ng Element 2 - 26cm

Pagdidirekta ng Element 3 - 26cm

Hinimok na Elemento - 68.7cm (masusukat ito at mas matagal na mabawasan dahil ang ilan ay maaaring mai-trim sa paglaon batay sa kalidad ng radius bend at para sa ~ 2cm na puwang)

Sumasalamin sa Elemento - 36cm

Boom - 74.5cm

Balun RG6 Coax Cable - 25.1cm

Ang feedline RG58 Coax Cable - Gumamit ako ng 38 kahit na sa teknikal ang feedline ay maaaring mai-tune para sa pinakamainam na haba ng haba ng haba ng haba ng haba ng haba ng haba ng haba ng SWR

Baluktot ang Hinimok na Elemento

Bend ang 2.5cm radius sa bawat dulo, gamit ang isang 5cm diameter na bilog na dowel o form depende sa kung ano ang magagamit mo, maingat na pagsukat upang ang lapad ng Mga Driven Antenna Element ay 30cm. Maaari kang yumuko sa pamamagitan ng eyeballing nang maingat at sukatin habang ikaw ay yumuko. Maaari mo ring yumuko gamit ang pagpuno ng pamamaraang buhangin tulad ng itinuturo na ito o pagpuno ng pamamaraang asin tulad ng itinuturo o isang tubing bender o isang spring bending na pamamaraan.

Pagputol at Paghubad ng RG6 Balun: λ / 2 @ 435MHz = 300, 000/435 x 2 = 345mm (air) Coax Velocity Factor (v)

Sa URM111: 16mm ng stripped end (v = 0.9) = 18mm (electrical)

Haba ng Pagputol = 345mm-18mm

Para sa PE cable v = 0.66, 345mm - 18mm x 0.66 = 215.82mm na hindi naka-strip at magdagdag ng 1cm PE na hindi nakaalis at ~ 6mm hinubad para sa 231.82 kabuuang haba

PTFE cable v = 0.72, 345mm - 18mm x 0.72 = 235.44mm na hindi nakaalis at idagdag ang 1cm PE na hindi nakaalis at ~ 6mm hinubad para sa 251.44 kabuuang haba

Pagputol at Paghubad ng feedline ng RG58: Gawin ang tinatayang 3cm ng panlabas na pagkakabukod mula sa dulo ng RG58 at 1cm mula sa PE / PTFE na panloob na pagkakabukod.

Hakbang 2: I-print ng 3D ang Mga Element Element

Kung wala kang access sa isang 3D printer nang lokal o sa pamamagitan ng mail, ang hakbang na ito ay maaaring malikhaing mabago upang matiyak na ang mga elemento ng antena ay naka-mount ~ 5/32 (4mm) sa itaas ng ibabaw ng boom gamit ang isang electrically insulate material tulad ng anumang plastik, o kahit na kahoy, maaari mong makita upang magamit.

Kung mayroon kang access sa isang 3D printer alinman sa iyong sarili, sa isang Maker Space o online, isang mahusay na modelo ng STL (STL ay ang format ng file na ginagamit ng 3D printer) at ang file na nahanap kong nagawa na ay narito sa sumusunod na site: https://remoteqth.com/3d-vhf-ant-insulator.php

I-save lamang ang isang kopya ng. STL file na iyong pinili, kopyahin sa isang thumbdrive o gayunpaman kailangan mong ilipat ang file sa 3D printer (email, nakabahaging drive, atbp.). Tanungin kung sino ang may 3D Printer kung ano ang gagawin kung hindi mo alam.

Isaisip ang link sa itaas na rebisyon ng Bersyon 0.2 ay 12mm at para sa mga elemento ng 12mm na lapad, kahit na ang mga straw ay maaaring magamit bilang shims upang punan ang puwang sa pamamagitan ng pagputol ng mga straw sa haba ng lapad ng 3D print at pagkatapos ay i-slit ang haba upang buksan para sa pambalot ng maraming mga layer tulad ng kailangan mong shim para sa isang hindi maluwag na fit.

Ang link sa itaas na rebisyon na bersyon ng 0.1 ay talagang halata na patungkol sa diameter ng elemento, kahit na i-print ko ang isang sukat na 1mm na mas malaki kaysa sa iyong materyal na elemento kasama ang pagsasaalang-alang sa pag-urong ng materyal na 3D printer upang hindi mo kailangang mag-drill ang mount print mamaya kung kailangan mong gawing mas malaki ang butas. Ginamit ko ang bersyon na 12mm upang ligtas.

Natagpuan ko ang bersyon ng Revision 0.1 12mm na pinakamahusay na gumagana para sa Driven Element (iyon ang elemento ng tanso kung saan nakakonekta ang coax cable (feedline)), dahil maaari mong ilipat ang bundok sa paligid ng mga sulok nang hindi nakakaalis.

Huwag madala sa pag-print nang higit sa isang panahon sa base dahil ang ilang mga printer ay naiiba ang paggawi at kung napansin mo sa imahe na may kulay-abong Revision 0.1 na mga kopya, isa pang discone antena prints ay hindi naging tama.

Tandaan: Maaari mong gamitin ang Primer upang mai-seal ang 3D Print upang mas matagal ang pag-print. Mahusay na payo ito sa pangkalahatan kung hindi ka pa naka-print 3D dati dahil ang ilang mga materyales ay nabubulok at masisira sa paglipas ng panahon.

Hakbang 3: Layout, Sukatin ang Antas ng Antas ng Pag-spacing at Magtipon

I-layout ang mga elemento ng antena pagkatapos na ipasok at isentro ang mga elemento gamit ang plastic straw, o iba pang hindi kondaktibong, materyal na shims. Tandaan kung ang iyong boom ay hindi 3cm parisukat tulad ng 3D Print na mount point point ay, gamitin lamang ang makinis na bahagi ng mount print upang makahanay. Gayundin, tandaan na ayusin para sa gitna ng boom at sa gitna ng mga elemento para sa kahit simetriko na tuktok na view spacing.

Sukatin ang bawat puwang ng elemento ng antena na nagsisimula sa isang dulo ng boom at nagtatrabaho sa kabilang dulo ng boom. Nagsimula ako mula sa Reflecting Element bahagi ng boom. Ang mga distansya ay nabanggit sa unang imahe na isinasaalang-alang ang mga distansya ay hindi "On center" sa imahe. Maaari mong gamitin ang mga sukat na iyon o nakalistang distansya na "On Center" kung gumagamit ka ng ibang materyal tulad ng 14 o 12 gauge solidong core na mga kable ng tanso.

Ang distansya ng "On Center" sa pagitan ng mga elemento ay nabanggit bilang mga sumusunod

Sumasalamin ng Elemento sa Hinimok na Elemento (pinakamalapit na gilid sa Reflecting Element) - 13cm

Hinimok na Elemento (malapit sa gilid ng Mga Elementong Nagdidirekta ng Ika-1) sa Ika-1 na Elemento ng Direksyon - 3.5cm

Ika-1 Na Elemento ng Direksyon sa Ika-2 na Elemento ng Direksyon - 14cm

Ika-2 na Elemento ng Direksyon sa Ika-3 na Elemento ng Direksyon - 14cm

Gumamit ako ng mga rubber band upang hawakan pansamantala ang mga naka-mount na elemento habang ginampanan ko ang susunod na hakbang upang matiyak na tama ang spacing kapag nag-tune gamit ang isang NanoVNA.

Paghihinang ng Balun at Feedline sa Hinimok na Elemento

Buhangin ang Hinimok na Elemento kung saan ang solusyong balun at feedline ay hihihinang, siguraduhing linisin nang husto. Maaari kang maglapat din ng pagkilos ng bagay kung ang solder na ginagamit mo ay hindi pangunahing pagkilos ng bagay.

I-twist ang ground (panlabas) na mga wire sa bawat dulo ng RG6 balun cable sa isang kawad upang mas madaling maghinang sa paglaon at gawin ang pareho para sa conductive wires dahil malamang na maiiwan ito ng kawad. Gawin ang pareho para sa isang dulo ng RG58 cable.

Bend ang RG6 balun cable at RG58 cable at iposisyon ang mga ground wires tulad ng ipinakita sa mga imahe at solder na magkasama.

Pagkatapos ay iposisyon ang mga center conductive wires ng RG6 balun tulad ng ipinakita sa mga imahe at solder sa Driven Element.

Solder ang center conductor ng RG58 sa kanang bahagi ng Driven Element tulad ng ipinakita sa mga imahe.

Paghinang ng SMA, BNC o kung anong konektor ang napagpasyahan mong gamitin sa RG58.

Hakbang 4: Tune (Kung Kailangan) at Ligtas na Mga Elemento na Pag-mount

Ikonekta ang Mga Element Element sa Boom at Tune Antenna

Tulad ng nabanggit sa nakaraang hakbang, gumamit ako ng mga rubber band upang pansamantalang hawakan ang bawat naka-mount na elemento bago ako Mainit na nakadikit sa lugar dahil nais kong i-verify ang pagganap sa NanoVNA. Ang hakbang na ito ay opsyonal, kahit na inirerekumenda upang maisagawa upang matiyak ang integridad ng antena at upang malaman kung paano ibagay ang mga antennas at iba pang mga bahagi na nauugnay sa radyo.

Ang NanoVNA ay isang mabisang gastos na Vector Network Analyzer (VNA) na maaaring gawin ng teoretikal na may kinalaman sa mga pagsubok na nauugnay sa phase kasama ang mga pagsubok na nauugnay sa amplitude na ginagawa ng isang Scalar Network Analyzer.

Ang dalawang pangunahing mga pagsubok na maaaring mas madali at mabisang ginagampanan sa NanoVNA ay:

Impedance - Para matiyak na tumutugma ang impedance sa tatanggap na ginagamit namin sa saklaw ng dalas

Reflected Loss - Muling nakaayos sa ibang paraan maaari din nating kalkulahin ang Standing Wave Ratio (VSWR)

May mga tutorial sa online na nagpapakita kung paano gamitin ang NanoVNA kung mayroon kang isa. Inirerekumenda ko ang pamumuhunan sa isang NanoVNA kung plano mong makapasok sa radyo nang higit pa. Ang mga karagdagang pagsukat ay maaaring isagawa din tulad ng ipinakita sa artikulong ito.

Mayroon ding iba pang mga paraan upang ibagay ang antena na epektibo sa gastos na ginamit bago lumabas ang NanoVNA tulad ng paggamit ng isang murang RTL-SDR at isang Source ng Noise ng Wideband upang matukoy ang pinakamainam na Reflected Loss at VSWR.

Mga Secure na Pag-mount ng Element:

Mainit na Pandikit, 3D Pintong Panulat, Super Pandikit, Epoxy o Drill at I-tornilyo ang Mga Pag-mount sa Boom na puwang sa itaas o mas pinong mga sinusukat na sukat. Gumamit ako ng Hot Glue sa setting ng mataas na temperatura para sa mga elemento sa bundok at ang mount sa boom mula noong unang build na ginagamit ko lamang sa loob dahil ginawa ko ang mga elemento mula sa mga kahoy na dowel na nakabalot sa aluminyo duct tape.

Hakbang 5: Tapusin

Maaari kang maglapat ng isang light coat ng Krylon upang mai-seal ang Mga Antenna Elemento, Boom at Pag-mount upang maiwasan ang kaagnasan sa paglaon na maaaring makaapekto sa pagganap ng antena.

Maaari ka ring gumawa ng isang mahigpit na pagkakahawak ng kamay mula sa silicone tape, isang lumang mahigpit na pagkakahawak o anumang materyal na hindi kondaktibo na nais mo.

Maaari ka ring gumawa ng isang mount para sa antena upang mai-mount sa isang tripod o iba pang lokasyon tulad ng isang nakapirming palo o isang palo na may isang rotator.

Mayroong iba pang mga kahanga-hangang disenyo ng yagi antena na maaari mong makita sa online, sa ARRL Books o sa iba pang Mga Libro.

Mayroon ding iba pang mga handa na idinisenyong 3D Printer na mag-mount ng mga STL file para sa Yagi at iba pang mga Antenna na maaari mong makita sa Thingiverse.

Kung nasisiyahan ka sa paggawa ng antena, maaari kang mamuhunan sa isang SWR Meter o bumuo ng iyong sarili. Mayroong maraming mga mahusay na mga online na proyekto upang makatulong na mas mahusay na maunawaan ang pagganap ng iyong antena at matuto nang electronics nang sabay.

Masiyahan sa paggamit ng iyong antena!