Antena Yagi 2M: 5 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:14

Aquesta antena és el meu gir "experimental" a l'antena yagi de cinta mètrica. Jo, com molts lectors, he construït nombroses antenes estil "cinta mètrica" per al dia estrany del camp o esdeveniment DF i, tot i que fan la feina admirablement, tinc alguns problemes amb ells; En primer lloc, són lletjos i, en segon lloc, no semblen aguantar-se bé després d’alguns abusos diaris. Ara estic segur que tots dos punts no són realment problemes per a ningú, excepte per a mi, però estic segur que si esteu llegint això, heu mirat amb anhel les boniques antenes de construcció professional que es venen francament més del que voldria gastar.

Els experiments en joc aquí són la tècnica / materials de construcció i el punt d’alimentació offset. Inicialment, en la meva investigació, vaig trobar que la tècnica comuna del punt d’alimentació, com ara la combinació en línia o gamma, s’oferia a un problema estructural menys que adequat, ja que l’element conduït de l’antena es va escopir en un dipol al centre i, per tant, es deixaria cada braç amb menys material de ploma per ancorar-se, ara sóc conscient que hi ha alguns dissenys fantàstics disponibles per aconseguir-ho, però en aquell moment requeria eines, habilitats o peces millors que les que tenia disponibles.

Pas 1: materials i eines

A l’hora de construir aquesta antena, vaig complir els requisits següents:

• Ha de ser barat de fer
• Ha de ser fàcil de muntar (possiblement per nens)
• Ha d’encaixar al meu petit cotxe
• No necessiten eines especials ni pesades

La majoria de les peces es poden comprar a una botiga de bricolatge local, tot i que el component principal de la construcció són les rentadores d’espatlla de niló que només he trobat disponibles a Internet.

Materials:

4x vareta roscada d'acer inoxidable 1M M4 *

1x 1M 10mm2 caixa d'alumini

Rentadores d'espatlla de niló 8x M4 3mm

10x femelles M4 (acer inoxidable)

Consumibles:

• Diversos encunyaments
• Lligams de cables
• Coaxial (RG58 o superior)

* El reflector ha de tenir una llargada d’1,05 M; porteu una cinta mètrica a la botiga de bricolatge, ja que hi ha certa tolerància en les longituds reals proporcionades. Vaig tenir sort i en vaig trobar un que tenia 1.06M. Si té mala sort, consulteu la meva secció de modificacions

Pas 2: disseny

Longituds d'elements

• Director: 890mm
• Conduïda (total): 940-960mm
• Reflector: 1005 mm

L'antena està construïda a partir de barres roscades d'acer inoxidable M4, ja que són un lloc relativament barat i habitual a la majoria de botigues de bricolatge. A més, és un material fàcil de treballar i no requereix cap utillatge especial. La ploma està construïda a partir d’una secció de caixa d’alumini de 10 mm2, de nou és barata i s’ofereix a la majoria de botigues de bricolatge. El punt d’alimentació s’alimenta directament amb coaxial i el petit balun de mode comú consisteix en només unes quantes voltes al voltant de la ploma mantinguda al seu lloc amb tirants de cable. L’aïllament entre els elements i la ploma es manté mitjançant arandeles d’espatlla de niló.

Offset Feedpoint

El que fa que aquesta antena sigui tan forta és que és un punt d’alimentació inusual, que es desplaça de manera que cada element passa per la secció de la caixa proporcionant un ajust molt segur. Originalment em vaig trobar amb el disseny en un article del 1998/1999 de l’ARRL anomenat 7 en 7.

Cada braç de l'element conduït està desplaçat i, com a tal, actua tant com el punt d'alimentació com d'un aparellador. La bretxa d'alimentació en un dipol influeix directament en la impedància i el patró de radiació, de manera que en aquest disseny compensem efectivament l'antena i n'alterem la longitud elèctrica. Més investigacions van mostrar poca informació sobre aquest disseny, així que vaig decidir construir-lo i provar-ho jo mateix. Vaig agafar les dimensions originals i (després d’alguns intents i proves) les vaig modificar lleugerament perquè s’adaptessin als materials que feia servir, vareta roscada. A mesura que l'energia de radiofreqüència ultilitza l '"efecte pell", les crestes de la rosca contribueixen realment a la longitud total elèctrica, que és ideal per a l'antena ja que redueix la quantitat de material necessari.

Pas 3: construcció

Dibuixeu una línia central cap avall per la secció de la caixa (5 mm) i, a continuació, continueu marcant i punyant al centre les ubicacions dels elements (a la imatge superior). Als punts marcats, taladreu les dues parets de la caixa d’acer i netegeu els forats de qualsevol eixam o oclusions afilades, idealment utilitzeu una broca i una morsa adequada per assegurar que tots els forats dels dos costats de la ploma s’alineïn uniformement. Introduïu els passadors de niló als forats i comproveu l'alineació. Mesureu, marqueu i talleu els elements del director i del reflector, aneu amb compte en manipular les peces tallades, ja que els extrems poden ser nítids.

Mesureu i talleu les barres restants en dues longituds de 550 mm. Marqueu una línia central a les barres del reflector i del director i, a continuació, feu altres dues marques a 5 mm a ambdós costats del centre, aquí és on s’alinea amb la ploma. Procediu a enfilar les varetes a les seves ubicacions de la ploma i gaudiu d’enfilar les femelles per fixar els dos elements al seu lloc (tot i que per motius de seguretat no puc recomanar-ho, he utilitzat un trepant sense fil per accelerar aquest procés). Un cop ambdues barres estiguin al seu lloc, hauríeu de treure els extrems amb paper de vidre per evitar lesions.

Enfileu un connector de crimpatge adequat juntament amb una femella a banda i banda (com un sandvitx, imatge següent) a una de les barres accionades, enfileu-la a una longitud mínima de 25 mm. Col·loqueu la vareta en posició i fixeu-la amb una femella a l'extrem llarg. Repetiu-ho de nou perquè la vareta accionada restant formi un dipol.

Finalment, soldeu i fixeu el coaxial als connectors de crimpat, aïllant-lo segons correspongui i formeu el balun de 4-8 voltes de coaxial, si cal, mitjançant unió de cables. Mitjançant el paper de vidre, assegureu-vos que esmorteixen els extrems de tots els elements, personalment aniria un pas més enllà i els submergiria amb ‘goma-en-una-llauna’ per fer-lo més segur.

Pas 4: calibració

L’ajust de l’antena s’ha de fer amb un analitzador d’antena capaç, però podeu utilitzar les meves dimensions si no està disponible * (sota el vostre propi risc). La impedància del punt d’alimentació hauria de ser el més a prop possible de 50ohm. Vaig aconseguir trobar un punt dolç de 51 Ohm que presentés un SWR d’1,1: 1 a 145 MHz amb un esforç mínim, aconsello assegurar-me que no hi hagi objectes metàl·lics a prop de l’antena durant el calibratge. Ajusteu els elements accionats per igual fins que es trobi una coincidència adequada roscant les barres per canviar la seva longitud en proporcions iguals. Després del calibratge, podeu retallar la vareta no utilitzada fins a aproximadament 10 mm de la femella i apagar els extrems. Us suggereixo utilitzar un pany de seguretat o una cola adequada per assegurar les femelles a la seva posició.

* És possible utilitzar un mesurador SWR adequat per ajustar l'antena per a la millor combinació, fer un QSO amb un amic i saltar al voltant de la banda per fer diversos punts de calibratge.

Pas 5: modificacions i millores

El disseny i la construcció d’aquesta antena estan oberts a moltes modificacions, i fins i tot a altres dissenys (potser l’antena TDOA). Si no fos capaç de trobar una longitud de vareta una mica més llarga per al reflector, podeu provar d’utilitzar alguna cosa semblant a aquests acobladors de llautó M4 per ampliar la longitud del reflector (o de tots els elements), això proporcionaria, a més, una capacitat d’afinació addicional a l’antena. El muntatge de l’antena correspon a l’usuari final; hi ha prou longitud darrere del reflector per utilitzar-lo per muntar-lo o fixar-ne un mànec. Per al meu prototip vaig construir i donar forma a un mànec bàsic de fusta de construcció de pi (barat!). No veig cap raó per la qual la tècnica de construcció no es pugui ampliar fins a varetes M6, M8 o fins i tot M10 amb una mida de ploma de suport adequada per a altres bandes.

He tingut algunes idees més per a aquest disseny, però si us plau, feu-me saber què us va semblar!

Més elements Elements parasitaris per a altres bandes Construir un trípode Perforar el boom per reduir el pes Utilitzar un coaxial millor