2M Yagi-antenne - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:17

Deze antenne is mijn 'experimentele' draai aan de meetlint yagi antenne. Ik heb, net als veel lezers, talloze antennes in 'meetlint'-stijl gebouwd voor de oneven velddag of DF-evenement en hoewel ze het werk bewonderenswaardig doen, heb ik een paar problemen met hen; Ten eerste zijn ze lelijk en ten tweede lijken ze niet goed stand te houden na wat dagelijkse mishandeling. Nu weet ik zeker dat beide punten voor niemand echt een probleem zijn, behalve voor mij, maar ik weet zeker dat als je dit leest, je verlangend hebt gekeken naar de mooie en professioneel gebouwde antennes die worden verkocht voor eerlijk gezegd meer dan ik zou willen uitgeven.

De experimenten die hier spelen zijn de constructietechniek / materialen en het offset voedingspunt. Aanvankelijk ontdekte ik tijdens mijn onderzoek dat de gebruikelijke voedingspunttechniek, zoals inline of gamma-match, zichzelf een minder dan geschikt structureel probleem bood, omdat het aangedreven element van de antenne in een dipool in het midden werd gespuwd en als zodanig zou elke arm worden overgelaten met minder giekmateriaal om zichzelf te verankeren, ben ik me er nu van bewust dat er een aantal fantastische ontwerpen beschikbaar zijn om dit te overwinnen, maar op dat moment waren er gereedschappen, vaardigheden of onderdelen die beter waren dan ik beschikbaar had.

Stap 1: Materialen en gereedschappen

Bij het bouwen van deze antenne heb ik de volgende eisen gesteld:

• Moet goedkoop zijn om te maken
• Moet makkelijk te monteren zijn (eventueel door kinderen)
• Moet in mijn kleine auto passen
• Geen speciaal of zwaar gereedschap nodig

De meeste onderdelen kunnen worden gekocht bij een plaatselijke doe-het-zelfwinkel, maar het belangrijkste onderdeel van de constructie zijn nylon schouderringen waarvan ik heb ontdekt dat ze alleen online beschikbaar zijn.

Materialen:

4x 1M M4 RVS draadstang*

1x 1M 10mm2 Doos Aluminium

8x M4 3 mm nylon schouderringen

10x M4-moeren (roestvrij staal)

Verbruiksartikelen:

• Verschillende plooien
• Kabelbinders
• Coax (RG58 of beter)

*De reflector moet 1.05M lang zijn, neem een meetlint mee naar de bouwmarkt, want er is enige tolerantie in de werkelijk geleverde lengtes. Ik had geluk en vond er een die 1.06M was. Als je pech hebt, zie mijn aanpassingen sectie

Stap 2: Ontwerp

Elementlengtes

• Regisseur: 890mm
• Aangedreven (totaal): 940-960 mm
• Reflector: 1005 mm

De antenne is gemaakt van M4 roestvrijstalen draadstangen, omdat ze relatief goedkoop en gebruikelijk zijn in de meeste bouwmarkten. Bovendien is het een gemakkelijk materiaal om mee te werken en vereist het geen speciaal gereedschap. De giek is gemaakt van een aluminium kokerprofiel van 10 mm2, opnieuw goedkoop en op voorraad in de meeste doe-het-zelfzaken. Het voedingspunt wordt direct gevoed met coax en de kleine common-mode balun bestaat uit slechts een paar slagen rond de giek die op zijn plaats wordt gehouden met kabelbinders. Isolatie tussen de elementen en de giek wordt gehandhaafd met behulp van nylon schouderringen.

Offset voedingspunt

Wat deze antenne zo sterk maakt, is het ongebruikelijke voedingspunt, het is verschoven zodat elk element door het kokerprofiel gaat, wat een zeer veilige pasvorm oplevert. Ik kwam het ontwerp oorspronkelijk tegen in een artikel uit 1998/1999 van de ARRL genaamd de 7 in 7.

Elke arm van het aangedreven element is verschoven en fungeert als zodanig als zowel het voedingspunt als een matcher! De voedingsopening in een dipool heeft een directe invloed op de impedantie en het stralingspatroon, dus in dit ontwerp compenseren we de antenne effectief en veranderen we de elektrische lengte ervan. Nader onderzoek leverde weinig informatie op over dit ontwerp, dus besloot ik het zelf te bouwen en te testen. Ik heb de originele afmetingen genomen en (na wat vallen en opstaan) ze iets aangepast aan de materialen die ik gebruikte, draadstang. Omdat radiofrequentie-energie het 'skin-effect' benut, dragen de ribbels van de schroefdraad in feite bij aan de totale elektrische lengte, wat geweldig is voor de antenne omdat het de benodigde hoeveelheid materiaal vermindert.

Stap 3: constructie

Trek een middellijn langs het kokerprofiel (5 mm) en ga dan verder met het markeren en centreren van de locaties voor de elementen (hierboven afgebeeld). Boor op de gemarkeerde punten door beide wanden van het kokerstaal en ruim de gaten van eventuele spanen of scherpe occlusies op, gebruik idealiter een boormachine en een geschikte bankschroef om ervoor te zorgen dat alle gaten aan beide zijden van de giek gelijkmatig zijn uitgelijnd. Steek de nylon doorvoertules in de gaten en controleer de uitlijning. Meet, markeer en knip de regisseur- en reflectorelementen, wees voorzichtig bij het hanteren van de uitgesneden stukken omdat de uiteinden scherp kunnen zijn.

Meet en snijd de resterende staven in twee lengtes van 550 mm. Markeer een middellijn op de reflector en richtstangen en maak vervolgens nog twee markeringen op 5 mm aan beide zijden van het midden, dit is waar het zal worden uitgelijnd met de giek. Ga door met het inrijgen van de staven op hun locaties op de giek en geniet van het inrijgen van de moeren om beide elementen op hun plaats te bevestigen (hoewel ik het om veiligheidsredenen niet kan aanbevelen, heb ik een accuboormachine gebruikt om dit proces te versnellen). Zodra beide staven op hun plaats zitten, moet u de uiteinden bot maken met schuurpapier om verwondingen te voorkomen.

Rijg een geschikte krimpverbinding samen met een moer aan beide zijden (zoals een sandwich, afbeelding hieronder) op een van de aangedreven stangen, draad tot ten minste 25 mm over de lengte. Plaats de stang op zijn plaats en zet vast met een moer aan het lange uiteinde. Herhaal dit nogmaals voor de resterende aangedreven staaf om een dipool te vormen.

Soldeer tot slot de coax aan de krimpconnectoren, zorg voor isolatie en vorm de balun van 4-8 windingen coax indien nodig met behulp van kabelbinders. Gebruik schuurpapier om de uiteinden van alle elementen dof te maken. Persoonlijk zou ik nog een stap verder gaan en ze onderdompelen in 'rubber-in-a-can' om het veiliger te maken.

Stap 4: Kalibratie

Het afstemmen van de antenne moet gebeuren met een capabele antenne-analysator, maar u kunt mijn afmetingen gebruiken als deze niet beschikbaar zijn* (op eigen risico). De impedantie van het voedingspunt moet zo dicht mogelijk bij 50 ohm liggen. Ik ben erin geslaagd om met minimale inspanning een sweet spot van 51Ohm te vinden met een SWR van 1,1:1 bij 145Mhz. Ik raad aan om ervoor te zorgen dat er geen metalen voorwerpen in de buurt van de antenne zijn tijdens de kalibratie. Pas de aangedreven elementen gelijkmatig aan totdat een geschikte match is gevonden door de staven in te rijgen om hun lengte in gelijke verhoudingen te veranderen. Na kalibratie kunt u de ongebruikte staaf inkorten tot ongeveer 10 mm van de moer en de uiteinden bot maken. Ik raad aan om locktight of een geschikte lijm te gebruiken om de moeren op hun plaats te houden.

* Het is mogelijk om een geschikte SWR-meter te gebruiken om de antenne af te stellen voor de beste match, een QSO te maken met een vriend en rond de band te springen om meerdere kalibratiepunten te maken.

Stap 5: Aanpassingen en verbeteringen

Het ontwerp en de constructie van deze antenne staat open voor vele wijzigingen en zelfs andere ontwerpen (misschien TDOA-antenne). Als u geen iets langere staaf voor de reflector kunt vinden, kunt u proberen om zoiets als deze M4 messing koppelingen te gebruiken om de lengte van de reflector (of alle elementen) te verlengen, dit zou bovendien de antenne verder afstellen. Montage van de antenne is aan de eindgebruiker, er is voldoende lengte achter de reflector om te gebruiken voor montage of het bevestigen van een handvat. Voor mijn prototype heb ik een basishandvat geconstrueerd en gevormd van grenen constructiehout (goedkoop!). Ik zie geen reden waarom de constructietechniek niet zou kunnen worden opgeschaald naar M6-, M8- of zelfs M10-staven met een geschikte ondersteunende giekmaat voor andere banden.

Ik heb wat meer ideeën voor dit ontwerp gehad, maar laat me alsjeblieft weten wat je bedenkt!

Schaal het op! Meer elementen Parasitaire elementen voor andere bands Bouw een statief Boor de giek uit om het gewicht te verminderen Gebruik betere coax