En آنتن Yagi 450 مگاهرتز: 5 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:53

هدف از این دستورالعمل ایجاد یک آنتن Yagi 450 مگاهرتز for برای جهت یابی رادیو یا سایر کاربردها به روشهای بسیار مفید است ، در حالی که هنوز یک آنتن استاندارد برای استفاده با مقایسه نتایج با استفاده از نرم افزار تجزیه و تحلیل مشابه و/ یا روشها من روشی را نشان خواهم داد تا ؛ در صورت دسترسی به چاپگر سه بعدی ، با استفاده از مواد معمولی که در محلی یافت می شوند ، مصالح را پیدا کنید و با استفاده از چاپگر سه بعدی قطعات مورد استفاده برای اتصال عناصر آنتن را برای رونق به کار ببرید. به خاطر داشته باشید ، از مواد مختلف می توان تا حدی استفاده کرد که در آن تمرکز و توجه اصلی مورد نیاز بر روی ابعاد و مشخصات بهترین عملکرد است. من ایده هایی را برای روش های مختلف در هر مرحله یادآوری می کنم.

تدارکات

1. ~ 48 اینچ از لوله آلومینیومی ، مسی یا برنجی به قطر 1 سانتی متر یا 3/8 اینچ (رولپلاک چوبی که با نوار چسب آلومینیومی یا بافت مس قلع پوشانده شده است نیز کار می کند. از سیم مسی 12 یا 14 سنج نیز می توان استفاده کرد.)

2. لوله مس 36 اینچی 1 سانتی متری یا 3/8 اینچی (لوله آب مبرد قدیمی یا رایگان آب حیاط یا مبرد از آنجا که دیواره نازک راحت تر خم می شود. ضخامت 9.5 میلی متر در 1.5 میلی متر آلومینیوم یا مس نیز می تواند استفاده شود یا می توانید از 12 استفاده کنید یا سیم مسی جامد 14 سنج.)

3. لوله 30 میلی متری 1 اینچی یا 2.5 سانتی متری آلومینیومی مربع (قاب قدیمی کلاه کامیون حیاط رایگان یا سالم. از لحاظ فنی حتی می توانید از اندام درخت یا قطعه چوب خشک و مستقیم استفاده کنید تا زمانی که عناصر در یک سطح قرار دارند)

4. 6 نی پلاستیکی یا کاغذی (رستوران)

5. 5 پیچ (اختیاری و تفنگ چسب داغ و چسب داغ را ببینید)

6. cm 30 سانتی متر کابل کواکس RG6 75 اهم (ماهواره های رایگان قدیمی منبع عالی هستند)

7. 40 اینچ RG58 یا کابل کواکس دیگر 50 اهم

8. RG58 یا هر کابل Coax 50ohm از اتصال دهنده مرد (SMA ، BNC یا هر گیرنده ورودی شما) استفاده می شود

9. لحیم کاری آهن و لحیم کاری (اگر لحیم کاری هسته فلاکس نباشد)

10. برش سیم (اختیاری زیرا می توان از چاقو یا برش دیگر استفاده کرد)

11. سیم کش (اختیاری است زیرا در صورت عدم قطع سیم می توان از چاقو یا برش دیگر استفاده کرد)

12. اره برش لوله و رونق

13. برش لوله مسی مسی (اختیاری ، هر چند داشتن آن خوب است)

14. تفنگ چسب داغ و چسب داغ درجه حرارت بالا (اختیاری زیرا می توان از چسب فوق العاده ، اپوکسی ، قلم چاپگر سه بعدی یا پیچ استفاده کرد. در صورت استفاده از پیچ ، مته ای لازم است که سوراخ های بوم را برای پیچ ها ایجاد کند)

مرحله 1: عناصر آنتن ، بوم و کابل کواکس را اندازه گیری و برش دهید

هنگامی که تعیین کردید چه موادی برای عناصر آنتن استفاده می شود (لوله آلومینیومی ، رولپلاک چوبی پوشیده از نوار آلومینیومی یا بافت مس قلع ، لوله مسی ، لوله برنجی ، سیم خانه مس و غیره) ، می توانید اندازه گیری و علامت گذاری کنید. کجا برش بزنم هنگام برش کمی بیشتر از کوتاه مدت ، خطا را در نظر داشته باشید ، بنابراین اگر بعداً می خواهید آنتن را بیشتر تنظیم کنید … می توانید طول را کوتاه کنید. این عمل خوبی است که برای ساخت آنتن های بعدی باید در نظر داشته باشید. بهترین کار این است که سعی کنید برش ها را در طول مشخص شده مشخص شده برای قوام نگه دارید.

مشخصات موارد زیر به شرح زیر است

عنصر کارگردانی 1 - 25 سانتی متر

عنصر کارگردانی 2 - 26 سانتی متر

عنصر کارگردانی 3 - 26 سانتی متر

عنصر رانده شده - 68.7 سانتیمتر (این را می توان اندازه گیری و برش بیشتری داد زیرا برخی ممکن است بعداً بر اساس کیفیت خم شعاع و برای فاصله 2 سانتیمتر بریده شوند)

عنصر بازتابنده - 36 سانتی متر

بوم - 74.5 سانتی متر

کابل Coax Balun RG6 - 25.1 سانتی متر

Feedline RG58 Coax Cable - من از 38 اینچ استفاده کردم اگرچه از نظر فنی خط تغذیه را می توان برای طول موج بهینه SWR تنظیم کرد

خم شدن عنصر رانده شده

شعاع 2.5 سانتی متری را در هر انتها خم کنید ، با استفاده از رولپلاک یا قطر 5 سانتی متری بسته به آنچه در دسترس دارید ، با دقت اندازه گیری کنید تا عرض عناصر رانده شده عرض 30 سانتی متر باشد. شما می توانید با چشمان چشمی خود را با دقت خم کنید و هنگام خم شدن اندازه بگیرید. همچنین می توانید با روش پر کردن با ماسه مانند این دستورالعمل یا پر کردن با نمک مانند این دستورالعمل یا لوله خم کننده یا روش خمش فنری خم شوید.

برش و سلب RG6 Balun: λ/2@435MHz = 300 ، 000/435 x 2 = 345 میلی متر (هوا) Coax Velocity Factor (v)

در URM111: 16 میلی متر انتهای نواری (v = 0.9) = 18 میلی متر (برقی)

طول برش = 345 تا 18 میلی متر

برای کابل PE v = 0.66 ،

345 میلی متر - 18 میلی متر x 0.66 = 215.82 میلی متر بدون بند و 1 سانتی متر PE بدون نوار و 6 میلی متر stri برای طول کل 231.82 اضافه کنید

کابل PTFE v = 0.72 ،

345 میلیمتر - 18 میلیمتر 0. 0.72 = 235.44 میلیمتر بدون بند و 1 سانتیمتر PE بدون نوار و 6 میلیمتر stri به طول کلی 251.44 اضافه کنید

برش و جدا کردن خط تغذیه RG58: تقریباً 3 سانتی متر از عایق خارجی را از انتهای RG58 و 1 سانتی متر را از عایق داخلی PE/PTFE جدا کنید.

مرحله 2: چاپ سه بعدی Element Mounts

اگر به چاپگر سه بعدی به صورت محلی یا از طریق پست دسترسی ندارید ، می توانید این مرحله را به طور خلاقانه اصلاح کنید تا مطمئن شوید عناصر آنتن با استفاده از یک ماده عایق الکتریکی روی سطح بوم 5/32 اینچ (4 میلی متر) روی سطح بوم نصب شده اند. مانند هر نوع پلاستیک یا حتی چوب ، می توانید برای استفاده پیدا کنید.

اگر به چاپگر سه بعدی خود ، در Maker Space یا آنلاین دسترسی دارید ، یک مدل STL عالی (STL فرمت فایل چاپگر سه بعدی است) و فایلی که قبلاً تهیه کرده ام در اینجا در سایت زیر است:

کافی است یک کپی از فایل. STL دلخواه خود را ذخیره کنید ، در یک thumbdrive کپی کنید یا به هر حال باید فایل را به چاپگر سه بعدی (ایمیل ، درایو مشترک و غیره) منتقل کنید. از هر کسی که چاپگر سه بعدی دارد بپرسید که اگر نمی دانید چه کار کند.

پیوند بالا را در نظر داشته باشید نسخه 0.2 ویرایش 12 میلی متر است و برای عناصر با قطر 12 میلی متر است ، اگرچه می توان از نی ها برای بریدن فضا با برش دادن نی ها به طول عرض چاپ سه بعدی و سپس برش آن استفاده کرد. طول برای باز کردن برای پیچاندن به همان تعداد لایه ای که نیاز دارید تا برای تناسب شل نازک شود.

پیوند بالا نسخه 0.1 تجدید نظر در مورد قطر عنصر کاملاً واضح است ، اگرچه من اندازه 1 میلی متر بزرگتر از عنصر عنصر شما را چاپ می کنم بعلاوه با توجه به کوچک شدن مواد چاپگر سه بعدی ، بنابراین نیازی به چاپ روی پایه ندارید بعداً اگر نیاز دارید که سوراخ را بزرگتر کنید. من برای ایمن بودن از نسخه 12 میلی متری استفاده کردم.

من دریافتم نسخه 12 میلیمتری Revision 0.1 برای Driven Element (این عنصر مسی است که کابل کواکس (خط تغذیه) به آن متصل است) بهترین کار را می کند ، زیرا می توانید بدون گیر افتادن ، پایه را در گوشه و کنار حرکت دهید.

از چاپ چندان دور نروید زیرا برخی از چاپگرها رفتار متفاوتی دارند و اگر در تصویر با چاپهای خاکستری Revision 0.1 مشاهده کردید ، چاپهای دیگر آنتن دیسکون درست نبوده است.

توجه: می توانید از پرایمر برای مهر و موم پرینت سه بعدی استفاده کنید تا چاپ طولانی تر بماند. این به طور کلی توصیه خوبی است اگر قبلاً هیچ گاه پرینت سه بعدی نکرده اید ، زیرا برخی از مواد زیست تخریب پذیر هستند و با گذشت زمان خراب می شوند.

مرحله 3: طرح بندی ، اندازه گیری فاصله عنصر آنتن و جمع آوری

عناصر آنتن را بعد از قرار دادن و متمرکز کردن عناصر با استفاده از کاه پلاستیکی یا سایر روکش های مواد غیر رسانا ، چیدمان کنید. در نظر داشته باشید که اگر ارتفاع شما 3 سانتیمتر مربع مانند نقطه نصب پایه های پرینت سه بعدی نباشد ، کافی است از طرف صاف چاپ پایه برای همسویی با آن استفاده کنید. همچنین ، به خاطر داشته باشید که برای مرکز رونق و مرکز عناصر حتی برای فاصله متقارن نمای بالا تنظیم کنید.

اندازه گیری فاصله هر عنصر آنتن از یک انتهای بوم و کار تا انتهای دیگر بوم. من از جنبه Reflecting Element شروع کردم. فاصله ها در اولین تصویر ذکر شده است ، در نظر داشته باشید که فاصله ها "در مرکز" در تصویر نیستند. اگر از مواد دیگری مانند سیم کشی مس جامد 14 یا 12 سنج استفاده می کنید ، می توانید از آن ابعاد یا فاصله های "On Center" استفاده کنید.

فاصله "روی مرکز" بین عناصر به شرح زیر ذکر شده است

بازتاب عنصر به عنصر رانده شده (نزدیکترین طرف به عنصر بازتابنده) - 13 سانتی متر

عنصر رانده شده (نزدیکترین طرف به عناصر کارگردانی اول) تا عنصر کارگردانی اول - 3.5 سانتی متر

عنصر کارگردانی اول به عنصر کارگردانی دوم - 14 سانتی متر

عنصر کارگردانی دوم به عنصر کارگردانی سوم - 14 سانتی متر

من از نوارهای لاستیکی برای نگه داشتن عناصر نصب شده به طور موقت در محل خود استفاده کردم در حالی که مرحله بعدی را انجام دادم تا از صحت فاصله هنگام تنظیم با استفاده از NanoVNA استفاده کنم.

لحیم کردن بالون و خط تغذیه به عنصر رانده شده

سمباده عنصر رانده شده را در محل لحیم کاری و خط تغذیه قرار دهید و مطمئن شوید که کاملاً تمیز می کنید. اگر لحیم مورد استفاده شما هسته فلوکس نیست ، می توانید شار را اعمال کنید.

سیم های زمینی (بیرونی) را در هر انتهای کابل RG6 بالون به یک سیم بچرخانید تا بتوانید بعداً راحت تر آنها را لحیم کنید و همین کار را برای سیم های رسانا انجام دهید ، زیرا به احتمال زیاد سیم رشته ای است. همین کار را برای یک سر کابل RG58 انجام دهید.

کابل RG6 balun و کابل RG58 را خم کرده و سیمهای زمین را همانطور که در تصاویر نشان داده شده قرار داده و با هم لحیم کنید.

سپس سیمهای رسانای مرکزی RG6 balun را همانطور که در تصاویر نشان داده شده است قرار دهید و به Driven Element لحیم کنید.

همانطور که در تصاویر نشان داده شده است ، هادی مرکزی RG58 را در سمت راست عنصر رانده شده لحیم کنید.

SMA ، BNC یا هر اتصال دهنده ای که تصمیم گرفته اید در RG58 استفاده کنید را لحیم کنید.

مرحله 4: تنظیم (در صورت نیاز) و نصب عناصر امن

Mount Element Mounts را به آنتن Boom و Tune وصل کنید

همانطور که در مرحله قبل اشاره شد ، من از نوارهای لاستیکی برای نگه داشتن موقت هر عنصر نصب شده قبل از گرم کردن چسب استفاده کردم ، زیرا می خواستم عملکرد را با NanoVNA تأیید کنم. این مرحله اختیاری است ، اگرچه توصیه می شود برای اطمینان از یکپارچگی آنتن و نحوه تنظیم آنتن ها و سایر قسمتهای مرتبط با رادیو انجام شود.

NanoVNA یک تحلیلگر شبکه برداری (VNA) واقعاً مقرون به صرفه است که از لحاظ نظری می تواند آزمایشات مربوط به فاز را همراه با آزمایشات مربوط به دامنه که یک تحلیلگر شبکه اسکالر انجام می دهد ، انجام دهد.

دو آزمایش اصلی که می توانند با NanoVNA راحت تر و مقرون به صرفه تر انجام شوند عبارتند از:

امپدانس - برای اطمینان از مطابقت امپدانس با گیرنده ای که در محدوده فرکانس استفاده می کنیم

ضرر انعکاسی - دوباره مرتب شده به شیوه ای دیگر ، همچنین می توانیم نسبت موج ایستاده (VSWR) را محاسبه کنیم

آموزش های آنلاین وجود دارد که نحوه استفاده از NanoVNA را در صورت وجود نشان می دهد. اگر قصد دارید بیشتر وارد رادیو شوید ، توصیه می کنم روی NanoVNA سرمایه گذاری کنید. اندازه گیری های بیشتر را می توان همانطور که در این مقاله نشان داده شده است انجام داد.

همچنین روش های دیگری برای تنظیم آنتن مقرون به صرفه وجود دارد که قبل از انتشار NanoVNA استفاده می شد ، مانند استفاده از RTL-SDR ارزان قیمت و منبع نویز پهنای باند برای تعیین بازده مطلوب بازتاب و VSWR.

نصب عناصر امن:

چسب داغ ، قلم سنجاق سه بعدی ، چسب فوق العاده ، اپوکسی یا مته و یکبار فاصله با ابعاد بالا یا دقیق تنظیم شده را به بوم بپیچانید. من از تنظیمات درجه حرارت بالا برای چسباندن عناصر به محل اتصال و افزایش سرعت از چسب داغ برای اولین بار استفاده می کنم ، زیرا من عناصر را از رولپلاک چوبی پیچیده در نوار چسب آلومینیومی ساخته ام.

مرحله 5: تمام کنید

برای جلوگیری از خوردگی بعداً که می تواند بر عملکرد آنتن تأثیر منفی بگذارد ، می توانید از یک لایه سبک Krylon برای مهر و موم کردن عناصر آنتن ، Boom و Mounts استفاده کنید.

همچنین می توانید از نوار سیلیکونی ، یک دسته قدیمی یا هر ماده غیر رسانایی که می خواهید ، یک دستگیره بگیرید.

همچنین می توانید برای نصب آنتن روی سه پایه یا مکان دیگر مانند دکل ثابت یا دکل با چرخاننده سوار کنید.

طرحهای آنتن فوق العاده دیگری از yagi وجود دارد که می توانید بصورت آنلاین ، در ARRL Books یا سایر کتابها پیدا کنید.

همچنین سایر فایلهای STL قابل نصب روی پرینتر سه بعدی آماده برای Yagi و دیگر آنتنها وجود دارد که می توانید در Thingiverse پیدا کنید.

اگر از ساخت آنتن لذت می برید ، می توانید در یک متر SWR سرمایه گذاری کرده یا خود بسازید. بسیاری از پروژه های آنلاین عالی وجود دارد که به درک بهتر عملکرد آنتن شما و یادگیری الکترونیک در همان زمان کمک می کند.

از استفاده از آنتن خود لذت ببرید!