Antenne om het bereik van de poortopener te vergroten - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:16

Als de sneeuw echt diep wordt op Mount Hood, is het erg leuk om te skiën, sleeën, sneeuwforten te bouwen en kinderen van het dek in diepe poedersneeuw te gooien. Maar het gelikte gedoe is niet zo leuk als we proberen terug naar de snelweg te gaan en het hek open te doen om eruit te komen. Het probleem is dat de poort zich bovenaan een helling bevindt die ongeveer 100 ft lang is. Het is geen probleem om erin te komen omdat de zwaartekracht helpt, maar het was een probleem om eruit te komen omdat de poort alleen kan worden geopend als je binnen ongeveer 40 ft van de openerantenne komt, wat je precies op de helling plaatst. Zelfs vierwielaandrijving is niet zo geweldig als je moet stoppen om op de poort te wachten en dan op aangepakt ijs aan de slag te gaan.

Ik probeerde een commerciële oplossing te vinden, maar de beste was een eenvoudige monopoolantenne en die hadden we al.

De oplossing was om een Yagi-antenne met 3 elementen te bouwen die is afgestemd op de frequentie van de poortopener en deze te combineren met de bestaande antenne om het bereik te vergroten. Schokkend genoeg kunnen we nu de poort openen vanaf 170 ft afstand, waardoor we voldoende ruimte hebben om ons momentum op de oprit te behouden!

Benodigdheden

Ongeveer 2 ft van.125 messing staaf

Ongeveer 4 ft van.125 aluminiumstaaf

2 ft van 3/4 niet-geleidende buizen voor de antennestraal

Niet-geleidende buis voor de mast om de antenne te monteren (kan hetzelfde zijn als de straal)

RG6-kabel en een krimpconnector (afhankelijk van uw systeem)

Een 3D-printer om PETG, ABS of iets anders te printen dat niet in de zon smelt (gebruik geen PLA!)

Soldeerbout, soldeer, 4 schroeven, siliconenkit.

Stap 1: Zoek de frequentie van uw afstandsbediening

Je moet eerst uitzoeken op welke frequentie je afstandsbediening werkt. Ik heb een RTL-SDR dongle en SDRSharp gebruikt om de frequentie van de afstandsbediening te bepalen. De fabrikant vermeldt vaak de frequenties die ze gebruiken, maar het is moeilijk om te weten welke uw controle zendt. Ik keek naar zowel 315MHz als 390MHz en vond het signaal op 390MHz. Interessant is dat ik, door de signaalaudio op te nemen in SDRSharp, het op Audacity kon laten zien en het exacte patroon van de DIP-schakelaars in de afstandsbediening kon zien. De exacte frequentie van de afstandsbediening verandert elke keer iets, maar dat is onderdeel van de beveiliging van het systeem.

Stap 2: Ontwerp de Yagi

Ik gebruikte YagiCad, een softwaresimulator ontwikkeld door Paul McMahon (VK3DIP). Je kunt de doelfrequentie instellen, en in mijn geval wilde ik in totaal 3 elementen, dus definieerde ook een reflector en een regisseur. De reflector zit achter het aangedreven element in het yagi-ontwerp en de regisseur zit ervoor. Door de lengte en afstand van deze twee elementen te variëren, ontstaat er een richtingspatroon in de richting van de regisseur. In mijn geval was de gesimuleerde versterking ongeveer 8dB.

Stap 3: Bouw de eerste iteratie

Elke antenne-ontwerpsoftware geeft alleen benaderingen van het juiste gedrag van de eigenlijke antenne. In mijn geval heb ik een 3D-printer gebruikt om houders voor het aangedreven element en de reflector en regisseur te printen. Je kunt deze bekijken op https://www.thingiverse.com/thing:3974796. De RG6-kabel is gescheiden in de adergeleider en de afscherming en deze worden aan weerszijden van het aangedreven element bevestigd. Houd er echter rekening mee dat het schild op de meeste RG6-coaxkabels van aluminium is en dat u er niet op kunt solderen. Het vereist een krimp die het ook verbindt met een koperdraad, zodat het en de kern kunnen worden gesoldeerd. Reinig het messing met schuurpapier voordat u probeert te solderen, en zorg ervoor dat u veel vloeimiddel en een soldeerbout met een redelijk hoog wattage gebruikt. In mijn geval werkte 400 graden met een 60W strijkijzer prima.

Monteer de twee aangedreven elementen, sluit ze met een ritssluiting en knip en plaats de reflector en regisseur.

Stap 4: Controleer de ontwerpfrequentie

U moet controleren of de antenne resonant is op uw ontwerpfrequentie. Hiervoor heb ik een Network Vector Analyser gebruikt. Dit is een krachtig apparaat dat veel informatie geeft over antennes. Ik heb de mijne via Amazon gekocht en er zijn er nu veel van beschikbaar die verschillende frequenties omvatten. De foto's bovenaan dit artikel tonen de grafische en statistische resultaten van mijn antenne na het afstemmen. Het doel was 390 MHz met een zo laag mogelijke SWR (Standing Wave Ratio) en een impedantie van zo dicht mogelijk bij de 50 ohm. Resonantie is ook wanneer de reactantie (X) het dichtst bij nul is.

Dus ik heb de lengte van de aangedreven elementen bijgesneden totdat ik een goede resonantie vond, vervolgens de werkelijke lengte weer aangesloten op Yagicad en opnieuw geoptimaliseerd voor de frequentie die het simuleerde voor resonantie. Dit gaf me de werkelijke lengtes en afstanden voor de reflector en de regisseur.

Stap 5: Maak het waterdicht

Aangezien deze antenne buiten komt te staan, moet deze waterdicht zijn. Ik heb royaal doorzichtige siliconenkit rondom de soldeerverbindingen geperst en vervolgens het deksel erop geklemd. Ik vulde de boutgaten met kit en schroefde ze vast. Ik was blij om te zien dat er wat afdichtmiddel langs de randen werd geperst. Daarna heb ik de connector aan het andere uiteinde van de 3 voet coax geplooid.

Stap 6: Monteren en testen

Ik heb een kastplanksteun gebruikt om de antenne horizontaal op onze poortpaal te monteren, hiervoor een combinator en de originele antenne geplaatst en getest. U kunt de originele antenne eenvoudig vervangen door de nieuwe als u maar van één kant kunt naderen. In ons geval was het bestaande bereik van de opener bij binnenkomst prima en veranderde niet met de combiner.

De resultaten waren geweldig! Door de poort vanaf 4 keer de afstand te kunnen openen, is het de moeite waard om dit te doen.

Ik zal bijhouden hoe het zich houdt in het weer en in diepe sneeuw, maar over het algemeen ben ik erg optimistisch dat dit het probleem oplost en geen van de andere zeer dure oplossingen nodig heeft die de poortfabrikant voorstelde.