Antena Yagi 2M: 5 kroków

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:31

Ta antena jest moim „eksperymentalnym” twistem na antenie yagi z taśmą mierniczą. Podobnie jak wielu czytelników, zbudowałem wiele anten w stylu „taśmy mierniczej” na dziwne dni w terenie lub imprezy DF i chociaż wykonują swoją pracę w sposób godny podziwu, mam z nimi kilka problemów; Po pierwsze są brzydkie, a po drugie nie wydają się dobrze wytrzymać po codziennych nadużyciach. Teraz jestem pewien, że oba punkty nie stanowią problemu dla nikogo oprócz mnie, ale jestem pewien, że jeśli to czytasz, z utęsknieniem spojrzałeś na piękne i profesjonalnie zbudowane anteny, które są sprzedawane za szczerze więcej niż chciałbym wydać.

W grę wchodzą tutaj eksperymenty: technika budowy/materiały i offsetowy punkt podawania. Początkowo w moich badaniach odkryłem, że popularna technika punktu zasilania, taka jak dopasowanie liniowe lub gamma, stwarzała mniej niż odpowiedni problem strukturalny, ponieważ napędzany element anteny był wbijany w dipol w środku i w związku z tym każde ramię było pozostawione przy mniejszej ilości materiału na wysięgnik do zakotwiczenia się, teraz zdaję sobie sprawę, że istnieje kilka fantastycznych projektów, aby to pokonać, ale w tamtym czasie potrzebne były narzędzia, umiejętności lub części lepsze niż miałem dostępne.

Krok 1: Materiały i narzędzia

Jeśli chodzi o budowę tej anteny, postawiłem następujące wymagania:

• Musi być tania w wykonaniu
• Musi być łatwy w montażu (ewentualnie przez dzieci)
• Musi pasować do mojego małego samochodu
• Nie może potrzebować specjalnych ani ciężkich narzędzi

Większość części można kupić w lokalnym sklepie budowlanym, jednak głównym elementem zestawu są nylonowe podkładki na ramię, które są dostępne tylko online.

Materiały:

4x pręt gwintowany 1M M4 ze stali nierdzewnej*

1x1 M 10mm2 Pudełko Aluminiowe

8x M4 3mm nylonowe podkładki na ramię

10x Nakrętki M4 (Stal nierdzewna)

Materiały eksploatacyjne:

• Różne zaciski
• Opaski
• Kabel koncentryczny (RG58 lub lepszy)

* Odbłyśnik musi mieć długość 1,05 M, zabierz taśmę mierniczą do sklepu z materiałami budowlanymi, ponieważ istnieje pewna tolerancja w rzeczywistych dostarczonych długościach. Miałem szczęście i znalazłem 1,06 mln. Jeśli masz pecha, zobacz sekcję o moich modyfikacjach

Krok 2: Projekt

Długości elementów

• Reżyser: 890mm
• Napędzany (łącznie): 940-960mm
• Odbłyśnik: 1005mm

Antena zbudowana jest z prętów gwintowanych ze stali nierdzewnej M4, ponieważ są one stosunkowo niedrogie i powszechne w większości marketów budowlanych. Dodatkowo jest materiałem łatwym w obróbce i nie wymaga specjalnych narzędzi. Wysięgnik zbudowany jest z aluminiowego przekroju skrzynki 10mm2, znowu jest tani i dostępny w większości marketów budowlanych. Punkt zasilania jest zasilany bezpośrednio kablem koncentrycznym, a mały balun trybu wspólnego składa się z zaledwie kilku obrotów wokół wysięgnika przytrzymywanego opaskami kablowymi. Izolacja pomiędzy elementami a wysięgnikiem jest utrzymywana za pomocą nylonowych podkładek naramiennych.

Przesunięcie punktu podawania

To, co sprawia, że antena jest tak mocna, to niezwykły punkt zasilania, jest on przesunięty tak, aby każdy element przechodził przez sekcję skrzynkową, zapewniając bardzo bezpieczne mocowanie. Początkowo natknąłem się na projekt w artykule z 1998/1999 z ARRL o nazwie 7 w 7.

Każde ramię napędzanego elementu jest przesunięte i jako takie działa zarówno jako punkt posuwu, jak i dopasowanie! Szczelina zasilająca w dipolu bezpośrednio wpływa na impedancję i charakterystykę promieniowania, więc w tym projekcie skutecznie przesuwamy antenę i zmieniamy jej długość elektryczną. Dalsze badania przyniosły niewiele informacji na temat tego projektu, więc postanowiłem go sam zbudować i przetestować. Wziąłem oryginalne wymiary i (po kilku próbach i błędach) nieznacznie je zmodyfikowałem, aby pasowały do użytych materiałów, pręt gwintowany. Ponieważ energia o częstotliwości radiowej wykorzystuje „efekt naskórkowości”, grzbiety z gwintów faktycznie przyczyniają się do całkowitej długości elektrycznej, co jest świetne dla anteny, ponieważ zmniejsza ilość wymaganego materiału.

Krok 3: Budowa

Narysuj linię środkową wzdłuż przekroju pudełka (5 mm), a następnie przystąp do zaznaczenia i wycentrowania miejsc dla elementów (zdjęcie powyżej). W oznaczonych punktach przewiercić obie ściany skrzynki stalowej i oczyścić otwory z wszelkich opiłków lub ostrych okluzji, najlepiej użyć wiertarki i odpowiedniego imadła, aby upewnić się, że wszystkie otwory po obu stronach wysięgnika są wyrównane równomiernie. Włóż nylonowe przelotki do otworów i sprawdź wyrównanie. Zmierz, oznacz i wytnij elementy dyrygenta i reflektora, zachowaj ostrożność podczas manipulowania wyciętymi kawałkami, ponieważ końce mogą być ostre.

Odmierz i pokrój pozostałe pręty na dwie odcinki 550 mm. Zaznacz linię środkową na prętach odbłyśnika i kierunkowskazów, a następnie wykonaj kolejne dwa znaki po 5 mm po obu stronach środka, w tym miejscu zrówna się z wysięgnikiem. Kontynuuj wkręcanie prętów w ich miejsca na wysięgniku i ciesz się nakręcaniem nakrętek, aby zabezpieczyć oba elementy na miejscu (choć nie mogę tego polecić ze względów bezpieczeństwa, użyłem wiertarko-wkrętarki akumulatorowej, aby przyspieszyć ten proces). Po umieszczeniu obu prętów należy zmatowić końce papierem ściernym, aby zapobiec urazom.

Nałóż odpowiednie złącze zaciskane wraz z nakrętką po obu stronach (jak kanapka, rysunek poniżej) na jeden z napędzanych prętów, nawlecz na długość co najmniej 25 mm. Umieść pręt na swoim miejscu i zabezpiecz nakrętką na długim końcu. Powtórz to ponownie, aby pozostały napędzany pręt utworzył dipol.

Na koniec przylutuj i zabezpiecz kabel koncentryczny do zaciskanych złączy, odpowiednio zaizoluj i uformuj balun z 4-8 zwojów kabla koncentrycznego, jeśli jest to wymagane, za pomocą opasek kablowych. Używając papieru ściernego upewnij się, że końce wszystkich elementów są matowe. Osobiście poszedłbym o krok dalej i zanurzyłbym je w „gumce w puszce”, aby było bezpieczniej.

Krok 4: Kalibracja

Strojenie anteny powinno być wykonane za pomocą odpowiedniego analizatora antenowego, ale możesz użyć moich wymiarów, jeśli są niedostępne* (na własne ryzyko). Impedancja punktu zasilania powinna być jak najbliżej 50 omów. Udało mi się znaleźć słodki punkt 51Ohm prezentujący SWR 1,1:1 przy 145Mhz przy minimalnym wysiłku, radzę upewnić się, że podczas kalibracji nie ma żadnych metalowych przedmiotów w pobliżu anteny. Dopasuj napędzane elementy równomiernie, aż do znalezienia odpowiedniego dopasowania, nawlekając pręty, aby zmienić ich długość w równych proporcjach. Po kalibracji możesz przyciąć nieużywany pręt do około 10 mm od nakrętki i tępić końce. Do zabezpieczenia nakrętek sugeruję użycie lock-tight lub odpowiedniego kleju.

* Możliwe jest użycie odpowiedniego miernika SWR, aby ustawić antenę w celu najlepszego dopasowania, wykonać QSO z przyjacielem i przeskoczyć po paśmie, aby wykonać wiele punktów kalibracji.

Krok 5: Modyfikacje i ulepszenia

Konstrukcja i budowa tej anteny jest otwarta na wiele modyfikacji, a nawet innych konstrukcji (być może antena TDOA). Jeśli nie możesz znaleźć nieco dłuższego pręta do odbłyśnika, możesz spróbować użyć czegoś takiego jak mosiężne łączniki M4, aby przedłużyć długość odbłyśnika (lub wszystkich elementów), co dodatkowo zapewniłoby dalsze możliwości strojenia anteny. Montaż anteny zależy od użytkownika końcowego, za odbłyśnikiem jest wystarczająca długość, aby wykorzystać ją do montażu lub zamocowania uchwytu. Do mojego prototypu skonstruowałem i ukształtowałem podstawowy uchwyt z sosnowego drewna konstrukcyjnego (tanie!). Nie widzę powodu, dla którego technika budowy nie mogłaby zostać przeskalowana do prętów M6, M8 czy nawet M10 z odpowiednim rozmiarem wysięgnika nośnego dla innych opasek.

Mam więcej pomysłów na ten projekt, ale daj mi znać, co wymyślisz!

Zwiększ skalę!Więcej elementówElementy pasożytnicze dla innych zespołówZbuduj statywPrzewierc wysięgnik, aby zmniejszyć wagęUżyj lepszego kabla koncentrycznego