Antena nadajnika FM o niskiej mocy z rur rolniczych: 8 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:32

Zbudowanie anteny nadajnika FM nie jest takie trudne; istnieje wiele projektów. Chcieliśmy stworzyć projekt z części, które można było zdobyć niemal z każdego miejsca na świecie, dla zestawu czterech (wkrótce 16!) stacji społecznościowych, które uruchomiliśmy w północnej Ugandzie. Na szczęście systemy nawadniania w rolnictwie i ogrodzie wykorzystują bardzo ustandaryzowany zestaw części, które można zhakować w mocną, niezawodną i niedrogą antenę dipolową montowaną z boku.

Dlaczego sprzęt do nawadniania rolniczego? Cieszę się, że zapytałeś. Jest przeznaczony do przewodzenia wody pod wysokim ciśnieniem. Może również wygodnie zapobiegać przedostawaniu się wody pod wysokim ciśnieniem z zewnątrz do jej wnętrza. Złącza są zawsze plastikowe, ale sama rurka może być plastikowa lub aluminiowa. Aluminium przewodzi, więc świetnie nadaje się do anten. Oznacza to, że prawie każdy sklep ze sprzętem rolnym na całym świecie ma wszystko, czego potrzebujesz do rozsądnej anteny (z wyjątkiem być może kabla koncentrycznego).

Zwróć uwagę na kluczowe części na ostatnim obrazku powyżej: jest słup nieba i słup ziemi, które są rzeczywistą anteną, przymocowane za pomocą złącza T do bocznego słupa zamontowanego na wieży.

Kilka kluczowych rzeczy do zapamiętania:

• powinieneś użyć kabla koncentrycznego 50 omów; 75 omów jest bardziej powszechne, ale nie przetnie tego
• nie zaginaj ani nie zginaj kabla koncentrycznego – te elektrony się mylą
• pamiętaj o ziemi i niebie
• pokażemy Ci, jak zrobić antenę, ale łagodzenie piorunów to zupełnie inna gra w piłkę
• FM jest regulowane, prawdopodobnie potrzebujesz licencji
• będziesz musiał obliczyć długość anteny na podstawie częstotliwości nośnej, którą będziesz nadawać
• nie można powiedzieć, jak dobrze działa antena bez jakiegoś miernika SWR - nasz z około 100' kabla odczytywany z godną szacunku 1,4:1
• FM jest w zasięgu wzroku: potężny nadajnik i świetna antena to nic bez pionu

Co będziesz potrzebował:

1. kabel koncentryczny (50ohm)
2. rura rolnicza (aluminium), średnica 3/4" lub większa
3. rolniczy trójnik dla średnicy powyżej
4. nitownica i nity
5. dwa okrągłe końcówki zaciskane o większej średnicy niż nity
6. wiertło i bity
7. Opaski zapinane na suwak odporne na promieniowanie UV lub podobne
8. uszczelniacz morski lub podobny;
9. montaż do wieży antenowej

Ile to wszystko kosztuje, zależy od tego, co możesz już mieć pod ręką; Jeśli chodzi o sam surowiec (minus coax), zbudowaliśmy antenę za mniej niż 20 USD. Trzech z nich pracowało bez zauważalnego wzrostu SWR przez ponad półtora roku w warunkach tropikalnych.

Zacznijmy!

Krok 1: Krok 1: Git Yr Stuff w Gittin' Place

Oto Jude robi rurki na targu w Kampali w Ugandzie. Ile potrzebujesz? Nie więcej niż 5' 3,75 (159 cm) dla masztów pionowych (potrzebujesz też masztu bocznego, patrz poniżej), jeśli nadajesz na poziomie 88.1fm lub większym. Rzeczywiście, będziesz musiał trochę odjąć ponieważ plastikowy trójnik tworzy niewielką szczelinę -- rury nie mogą się w nim zetknąć z powodu wewnętrznych przekładek uformowanych w plastiku. Ponieważ różne średnice i wykonania trójników różnią się, nie podamy liczby dla długości przerwy w tym miejscu musisz zmierzyć. Pamiętaj tylko, że zarówno niebo (górny), jak i naziemny (dolny) biegun anteny powinny mieć tę samą długość i razem tak blisko długości częstotliwości, jaką masz obliczone, jak to możliwe.

Co prowadzi nas do średnicy rurki. Średnica tuby anteny zwiększa pasmo przenoszenia anteny. Tak więc bardzo gruba rurka pozwoliłaby na znacznie większe rozmycie w sposobie cięcia kijków lub dałaby możliwość podniesienia lub obniżenia częstotliwości transmisji o trochę (chociaż twój regulator prawdopodobnie nie będzie zadowolony). Wadą grubszej rury jest waga i obciążenie wiatrem – gruba rura będzie miała więcej do zniesienia podczas burzy. Użyliśmy rurki 3/4 i uważaliśmy na długość.

W przypadku słupka bocznego, który wystaje antenę z wieży (konieczne, w przeciwnym razie wieża zrujnuje Twój sygnał), potrzebujesz około 1 m rurki i sposobu jej zamontowania. To znowu będzie się różnić w zależności od wieży, zostawiamy to tobie.

Krok 2: Krok 2: Przygotuj kabel koncentryczny

Zmierz odległość między uformowanymi wewnętrznymi przekładkami na górze połączenia T i dodaj około 1/4 . Jest to długość, którą będziesz musiał odsłonić od izolatora końcówki anteny kabla koncentrycznego. te części, aby rozciągnąć się jak T tak bardzo, jak to możliwe bez zginania lub załamywania.

Pamiętaj, aby podać również długość swoich końcówek zaciskanych. Zrobiłem to wszystko na oko, kładąc drut i zagniatając go na skrzyżowaniu T, aby przetestować. Przewód wewnętrzny (rdzeń) będzie przewodem nieba, podczas gdy przewód tulei (masa) będzie uziemiony. Muszą być dopasowane pod względem długości.

Zwróć uwagę, że owinąłem ziemię taśmą elektryczną, aby upewnić się, że żadne włosie nie może zwarcia. Zagnij i, jeśli wiesz, jak to zrobić, wlutuj przewód w zaciski.

Krok 3: Krok 3: Przygotuj pręt do montażu bocznego

W końcu twój kabel koncentryczny pojedzie w górę wieży i anteny wzdłuż bocznego uchwytu. Ponieważ boczne mocowanie prawie zawsze będzie się lekko przechylać ze względu na ciężar anteny, jej koniec wieży może wyłapywać wodę deszczową i potencjalnie kierować ją w kierunku końca anteny, powodując wewnętrzną wilgoć i korozję. Zdecydowaliśmy się, aby kabel koncentryczny przechodził przez podłużny otwór (otwór na kabel) w dolnej części bocznego uchwytu. Otwór na kabel jest podłużny, aby zapewnić delikatne wygięcie kabla, a na dole zapobiega wilgoci. Można ją wydłużyć, obracając wiertło w przód i w tył wzdłuż osi mocowania bocznego (rys. 1). Dodaliśmy dwa małe otwory po stronie dolnej wieży otworu kablowego, aby mocno zacisnąć kabel, a dwa inne po stronie anteny na górze bocznej rury montażowej, aby zapobiec ocieraniu się o krawędź otworu. Na koniec spiłowaliśmy krawędzie otworów na kable i pokryliśmy je taśmą klejącą - w naszym przypadku Gorilla Tape (rys. 2 i 3). Zwróć uwagę na ładną, gładką krzywą, gdy kabel koncentryczny przechodzi przez otwór na kabel.

W tym momencie sensowne jest przeprowadzenie kabla przez boczne mocowanie, najpierw zagniatane końce. Możesz to zrobić później, najpierw koniec nadajnika, ale trwa to dłużej, a twój kabel może już mieć złącze nadajnika. Przejedź dużo więcej niż potrzebujesz na końcu wieży… nie chcesz, aby rura montowana z boku przeszkadzała w skomplikowanej pracy, którą musisz wykonać.

Krok 4: Krok 4: Przygotuj trójnik

Po przejściu kabla przez uchwyt boczny, przesuń niezbędny osprzęt z łącznikiem T na uchwycie bocznym. Jest to w zasadzie zakręcana zaślepka z plastikowym o-ringiem i wewnętrzną tuleją, która wywiera nacisk na o-ring. Napięcie rośnie i nadszedł czas, aby przygotować trójnik, słup nieba i słup naziemny do ich nieuniknionego trójdrożnego. To kluczowa część procesu budowy, więc pozwólcie, że opiszę trochę, co tu robimy.

Do tej pory mamy rurkę montowaną z boku z kablem koncentrycznym wychodzącym z anteny. Każde złącze zaciskane na koncentryku należy podłączyć do prawego bieguna anteny: niebo dla rdzenia kabla i uziemienie dla tulei. Ale dwa bieguny są utrzymywane razem - i do bieguna bocznego - za pomocą plastikowego trójnika.

Mogą być na to inne sposoby, ale zdecydowaliśmy się zamontować koncentryczne złącze zaciskane, słup i trójnik razem z nitem. Dobre wiązania nitowe są mocnymi i zasadniczo spawanymi na zimno elementami metalowymi, co oznacza, że przez powierzchnie styku może przepływać duża ilość prądu. Mogą korodować, ale nasz sprzęt do nawadniania może zapewnić wodoodporność zestawu. Mogą rozciągać się przy skręcaniu, ale połączenie T faktycznie tworzy własne silne połączenie mechaniczne, więc nit nigdy nie będzie poddawany naprężeniom. Niekoniecznie są wodoodporne, więc używamy taśmy lub uszczelniacza na zewnętrznej stronie nitu, aby wszystko było suche.

Na powyższej ilustracji kroki są ponumerowane:

(rys. 5) Za pomocą wiertarki, z odpowiednią końcówką do nitów, wykonaj otwory w połączeniu T, w którym nity połączą bieguny, połączenie T i zaciskane końcówki. Powinno to być oddalone o około 1/8 cala (w kierunku nieba po stronie nieba, w kierunku ziemi po stronie gruntu) od miejsca, w którym uformowane grzbiety zatrzymują rurkę przed spotkaniem się w środku trójnika.

(rys. 6) Umieść słup nieba w trójniku do oporu. Powinieneś zobaczyć, jak jego aluminiowa obudowa wypełnia otwór, który właśnie wywierciłeś w trójniku. Teraz ponownie użyj wiertła w tym otworze, aby przewiercić aluminiowy słup nieba. Masz teraz dwa idealnie dopasowane i wyrównane otwory. Możesz teraz zdjąć słup nieba.

Powtórz tę operację z biegunem uziemienia. Włóż, wywierć, wyjmij.

Krok 5: Krok 5: Zagnij jak w latach 80

Teraz zaczyna się niespokojny. Prawdopodobnie nie ma sposobu, aby zrobić to elegancko.

W jakiś sposób biegun nieba, złącze T i rdzeń koncentryczny z jego końcówką muszą być połączone nitem. Nity zrywalne mają płaską zewnętrzną stronę, która utrzymuje zewnętrzną stronę tego, co jest łączone, oraz wnętrze, które zaczyna się cylindrycznie, ale przypomina grzyby, które utrzymują wnętrze tego, co jest łączone. W naszym przypadku potrzebujemy, aby terminal koncentryczny był przyciśnięty do wewnętrznej ściany słupa nieba. Jeśli zrobisz to źle, nie zostaną ze sobą zgniecione, a to znacznie zmniejszy wydajność anteny. Więc nie spiesz się.

1. Włóż dwa zaciski do podstawy trójnika
2. Wsuń słup nieba w jedno ramię trójnika i idealnie dopasuj jego otwór na nit z otworem w trójniku.
3. Dopasuj końcówkę rdzenia koncentrycznego wystarczająco dobrze do tych otworów i przepchnij nit przez wszystkie trzy warstwy. Być może będziesz musiał użyć śrubokręta, hemostatu lub dowolnej liczby niezdarnych technik, aby ustawić wszystkie trzy w jednej linii i ciasno
4. (rys. 7) Trzymając wszystkie trzy warstwy ciasno do siebie, załóż nit
5. Teraz napisz lub narysuj „niebo” na słupie nieba

Mogło to być dość frustrujące i zajęło ci to trochę czasu. Zapewniamy, że następny krok sprawi, że będzie to wyglądało stosunkowo prosto!

Krok 6: Krok 6: Dodaj słup uziemiający

Niezależnie od tego, jak przymocowałeś słup nieba, prawdopodobnie użyłeś otwartego ramienia skrzyżowania, aby zobaczyć rzeczy i trzymać warstwy razem. Z drążkiem uziemiającym masz większy problem, ponieważ nie ma już żadnego dostępu. Z tego powodu będziesz musiał wywiercić otwór 90 lub 180 stopni od otworu na nit gruntowy. Jego umiejscowienie nie musi być dokładne i może być większe niż otwory na nity, ale zapewni kontrolę dostępu do nitu gruntowego. To musi być później zapieczętowane.

Wywierć otwór dostępowy, włóż i wyrównaj słupek uziemienia. Teraz wyrównaj uziemienie (tuleja) koncentrycznego zacisku i przełóż nit przez trójnik, biegun uziemienia i zacisk. Za pomocą śrubokręta, szpilki do włosów lub Mocy trzymaj wszystkie trzy mocno razem i ustaw nit.

Teraz napisz lub zarysuj „ziemię” lub symbol ziemi na drążku uziemiającym.

To dobry moment na wykonanie testu ciągłości na końcu wieży kabla koncentrycznego. Pomiędzy rdzeniem a tuleją powinien występować nieskończony opór (niebo i ziemia). Jeśli nie, nie wykonałeś dobrej roboty przy przycinaniu drutu: może powinieneś trzymać się oprogramowania. Przetestowałbym również rdzeń kabla koncentrycznego do bieguna nieba (powinien wydać sygnał dźwiękowy) oraz rękaw do bieguna uziemienia (powinien wydać sygnał dźwiękowy).

Krok 7: Krok 7: Dokręć i uszczelnij

Teraz powinieneś mieć dobre połączenia elektryczne anteny. Możesz teraz wsunąć osprzęt złącza T – pierścień końcowy i napinacz pierścienia uszczelniającego – przez słup nieba i słup uziemiający do złącza T. Przykręć dokręć łączniki nieba i trójnika słupa. Następnie możesz włożyć drążek boczny w podstawę trójnika i dokręcić go. Zauważ, że na (rys. 10) otwór jest skierowany do ciebie, a nie do ziemi – powinien być skierowany w stronę ziemi. Cała jednostka powinna być teraz bardzo statyczna, a wszystkie części powinny być sztywne mechanicznie. Na koniec możesz dodać opaski zaciskowe, aby przytrzymać kabel antenowy i zapobiec otarciom o jego otwór lub naprężeniu połączeń zaciskanych.

Teraz możesz wszystko zapieczętować. Wszędzie używaliśmy „Coax-Seal” [sic]: na szczycie tuby nieba; otwór koncentryczny; nity. Uszczelniacz morski będzie działał, podobnie jak zwykły silikonowy uszczelniacz dostępny wszędzie. Dno rurki uziemiającej niekoniecznie potrzebuje uszczelniacza, ale w Afryce Subsaharyjskiej pszczoły są dla prawdziwych zwierząt, a nie chcesz, żeby były rozgniewane, gdy jesteś na szczycie wieży antenowej. Użyliśmy uszczelniacza i trochę siatki przeciw owadom, aby spód mógł oddychać i pomóc wysuszyć wszelką wilgoć, która może dostać się do zespołu. Ale uważamy, że do zespołu nie dostaje się jakakolwiek wilgoć.

Zamontuj antenę, ale nie, jeśli wygląda na błyskawicę.

Krok 8: Krok 8: Jam on It

Czas uruchomić nadajnik i skłonić Newcleusa. SWR powinien być niski, chyba że kabel koncentryczny jest szalenie długi lub strasznie cienki.

Aby uzyskać więcej informacji o stacjach, na których kończy się nam wiadro, odwiedź stronę https://rootio.org. Daj nam znać, jeśli masz jakieś pytania, a zwłaszcza jeśli znajdziesz jakieś błędy – poprawimy je jak najszybciej. Wreszcie: unikaj Thora.

-- Zespół RootIO