Antena per ampliar el rang d'obertura de portes: 6 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:13

Quan la neu es fa molt profunda al mont Hood, és molt divertit esquiar, fer trineus, construir fortaleses de neu i llençar els nens de la coberta en pols profunda. Però les coses rudes no són tan divertides quan intentem tornar a la carretera i obrir la porta per sortir. El problema és que la porta es troba a la part superior d’una inclinació que fa uns 100 peus de llarg. No és un problema d’entrada perquè la gravetat ajuda, però ha estat un problema en sortir perquè la porta només es pot obrir quan arribeu a uns 40 peus de l’antena obridora, cosa que us posa a la inclinació. Fins i tot les quatre rodes motrius no són tan fantàstiques quan s’ha d’aturar a esperar la porta i després intentar començar amb el gel ple.

Vaig intentar trobar una solució comercial, però la millor era una simple antena monopol i ja la teníem.

La solució era construir una antena Yagi de 3 elements sintonitzada amb la freqüència de l'obertura de la porta i combinar-la amb l'antena existent per ampliar el rang. Sorprenentment, ara podem obrir la porta des de 170 peus de distància, donant-nos molt d’espai per mantenir el nostre impuls a la rampa.

Subministraments

Aproximadament 2 peus de.125 vareta de llautó

Aproximadament 4 peus de vareta d'alumini de.125"

2 peus de tubs no conductors de 3/4 per al feix de l'antena

Tubs no conductors perquè el pal pugui muntar l'antena (pot ser el mateix que el feix)

Cable RG6 i un connector de crimp (segons el vostre sistema)

Una impressora 3D per imprimir PETG, ABS o una altra cosa que no es fondrà al sol (no utilitzeu PLA!)

Soldador, soldadura, 4 cargols, segellador de silicona.

Pas 1: cerqueu la freqüència del comandament a distància

Primer heu de trobar en quina freqüència funciona el vostre comandament a distància. Vaig utilitzar un dongle RTL-SDR i SDRSharp per determinar la freqüència del control remot. El fabricant sol llistar les freqüències que utilitzen, però és difícil saber quina és la que transmet el vostre control. Vaig mirar tant a 315 MHz com a 390 MHz i vaig trobar el senyal a 390 MHz. Curiosament, en gravar l'àudio del senyal a SDRSharp, el vaig poder mostrar a Audacity i veure el patró exacte dels commutadors DIP a l'interior del comandament a distància. La freqüència exacta del comandament a distància canvia lleugerament cada vegada, però això forma part de la seguretat del sistema.

Pas 2: Dissenyeu el Yagi

Vaig utilitzar YagiCad, un simulador de programari desenvolupat per Paul McMahon (VK3DIP). Podeu definir la freqüència objectiu i, en el meu cas, volia un total de 3 elements, de manera que també he definit un reflector i un director. El reflector s’assenta darrere de l’element impulsat en el disseny yagi i el director s’assenta davant d’ell. La variació de la longitud i l’espaiat d’aquests dos elements proporciona un patró direccional en la direcció del director. En el meu cas, el guany simulat era d’uns 8dB.

Pas 3: creeu la primera iteració

Qualsevol programari de disseny d'antena només proporciona aproximacions del comportament correcte de l'antena real. En el meu cas, he utilitzat una impressora 3D per imprimir els suports de l’element impulsat i el reflector i el director. Podeu veure-les a https://www.thingiverse.com/thing:3974796. El cable RG6 està separat al conductor central i al blindatge, que s’uneixen a banda i banda de l’element impulsat. Tingueu en compte, però, que l'escut de la majoria de coaxials RG6 és d'alumini i que no podreu soldar-lo. Es requerirà un encunyat que també el connecti a un fil de coure per soldar-lo amb el nucli. Netegeu el llautó amb paper de vidre abans d’intentar soldar i assegureu-vos d’utilitzar molt flux i un soldador de potència raonablement elevat. En el meu cas, 400 graus amb una planxa de 60W funcionaven molt bé.

Muntar els dos elements accionats, lligar-los amb cremallera i després tallar i col·locar el reflector i el director.

Pas 4: verifiqueu la freqüència de disseny

Heu de verificar que l’antena tingui ressò a la freqüència de disseny. Per fer-ho he utilitzat un Network Vector Analyzer. Es tracta d’una potent unitat que proporciona una gran quantitat d’informació sobre les antenes. Vaig comprar la meva a través d’Amazon i ara hi ha moltes d’aquestes disponibles que abasten diferents freqüències. Les imatges de la part superior d’aquest article mostren els resultats gràfics i estadístics de la meva antena després de la sintonització. L’objectiu era de 390 MHz amb una SWR (Standing Wave Ratio) el més baixa possible i una impedància de prop de 50 ohms possible. La ressonància també és quan la reactància (X) és més propera a zero.

Per tant, vaig retallar la longitud dels elements accionats fins que vaig trobar una bona ressonància, després vaig tornar a connectar la longitud real a Yagicad i vaig optimitzar-la de nou per a la freqüència que simulava per a la ressonància. Això em va donar longituds reals i espaiats per al reflector i el director.

Pas 5: feu que sigui impermeable

Com que aquesta antena estarà fora, ha de ser impermeable. Vaig prémer liberalment el segellador de silicona transparent al voltant de les connexions de soldadura i, a continuació, vaig fixar la tapa. Vaig omplir els forats dels cargols amb segellador i els vaig cargolar. Vaig estar content de veure com un segellant estrenyia per les vores. Llavors vaig encertar el connector de l’altre extrem del coaxial de 3 peus.

Pas 6: muntatge i prova

Vaig utilitzar un suport de prestatge d’armari per muntar l’antena horitzontalment al nostre pal de porta, vaig inserir un combinador per a aquesta i l’antena original i la vaig provar. Simplement podeu substituir l’antena original per la nova si només teniu una aproximació des d’un costat. En el nostre cas, el rang d'obertura existent a l'entrada era correcte i no va canviar amb el combinador.

Els resultats van ser fantàstics! Poder obrir la porta des de 4 vegades la distància fa que valgui la pena fer-ho.

Faré un seguiment de com aguanta el temps i la neu profunda, però en general sóc molt optimista perquè això resolgui el problema i no requereixi una de les altres solucions molt costoses que proposava el fabricant de portes.