Антенна 2M Yagi: 5 шагов

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:52

Эта антенна - мой «экспериментальный» поворот на рулетке Яги-антенны. Я, как и многие читатели, построил множество антенн в стиле «рулетки» для нечетного рабочего дня или мероприятия по пеленгам, и пока они отлично справляются со своей работой, у меня есть несколько проблем с ними; Во-первых, они уродливы, а во-вторых, они, кажется, не выдерживают ежедневных злоупотреблений. Теперь я уверен, что оба пункта на самом деле не представляют проблемы ни для кого, кроме меня, но я уверен, что если вы читаете это, вы с тоской смотрели на красивые и профессионально сделанные антенны, которые продаются откровенно дороже, чем я бы хотел потратить..

Здесь проводятся эксперименты со строительной техникой / материалами и смещенной точкой подачи. Первоначально в своих исследованиях я обнаружил, что метод общей точки питания, такой как линейное согласование или гамма-согласование, решает менее чем подходящую конструктивную проблему, заключающуюся в том, что ведомый элемент антенны вставляется в диполь посередине, и поэтому каждое плечо будет оставлено. с меньшим количеством материала стрелы для крепления, теперь я знаю, что есть несколько фантастических конструкций, доступных для преодоления этого, но в то время требовались инструменты, навыки или детали лучше, чем у меня было.

Шаг 1. Материалы и инструменты

Когда дело дошло до создания этой антенны, я выдвинул следующие требования:

• Должно быть дешево сделать
• Должен быть легко собран (возможно, детьми)
• Должен вписаться в мою крошечную машину
• Не требуются специальные или тяжелые инструменты

Большинство деталей можно приобрести в местном магазине DIY, однако основным компонентом сборки являются нейлоновые шайбы для плеч, которые, как я обнаружил, доступны только в Интернете.

Материалы:

4x 1M M4 резьбовой стержень из нержавеющей стали *

1x 1M 10мм2 коробка из алюминия

8x M4 3 мм нейлоновые плечевые шайбы

10 гаек M4 (нержавеющая сталь)

Расходные материалы:

• Различные опрессовки
• Кабельные стяжки
• Коаксиальный кабель (RG58 или лучше)

* Отражатель должен быть 1,05 м в длину, возьмите сантиметровую ленту в магазине DIY, так как фактическая длина может иметь некоторые отклонения. Мне повезло, и я нашел ту, которая была 1.06M. Если не повезло, смотрите мои модификации

Шаг 2: Дизайн

Длина элемента

• Режиссер: 890мм
• Приводной (всего): 940-960 мм
• Отражатель: 1005 мм

Антенна изготовлена из стержней с резьбой из нержавеющей стали M4, поскольку они относительно недорогие и распространены в большинстве магазинов DIY. Кроме того, с этим материалом легко работать и не требуется никаких специальных инструментов. Стрела изготовлена из алюминиевого коробчатого сечения 10 мм2, опять же, она дешевая и продается в большинстве магазинов DIY. Точка питания питается напрямую от коаксиального кабеля, а небольшой синфазный балун состоит всего из нескольких витков вокруг стрелы, удерживаемых на месте с помощью кабельных стяжек. Изоляция между элементами и стрелой поддерживается с помощью нейлоновых плечевых шайб.

Смещение точки подачи

Что делает эту антенну такой сильной, так это необычная точка питания, она смещена, так что каждый элемент проходит через коробчатую секцию, обеспечивая очень надежную установку. Первоначально я наткнулся на дизайн в статье 1998/1999 ARRL под названием 7 из 7.

Каждое плечо ведомого элемента смещено и, как таковое, действует как точка подачи и как согласователь! Зазор питания в диполе напрямую влияет на импеданс и диаграмму направленности, поэтому в этой конструкции мы эффективно смещаем антенну и изменяем ее электрическую длину. Дальнейшие исследования дали мало информации об этой конструкции, поэтому я решил построить ее и протестировать сам. Я взял исходные размеры и (после некоторых проб и ошибок) немного изменил их, чтобы они соответствовали материалам, которые я использовал, резьбовой стержень. Поскольку радиочастотная энергия вызывает «скин-эффект», выступы на резьбе фактически вносят свой вклад в общую электрическую длину, что отлично подходит для антенны, поскольку снижает количество необходимого материала.

Шаг 3: Строительство

Проведите центральную линию вниз по коробчатой секции (5 мм), а затем разметьте и нанесите кернером места для элементов (на фото выше). В отмеченных точках просверлите обе стенки коробчатой стали и очистите отверстия от стружки или острых окклюзий, в идеале используйте сверлильный станок и подходящие тиски, чтобы гарантировать, что все отверстия с обеих сторон стрелы выровнены равномерно. Вставьте нейлоновые втулки в отверстия и проверьте выравнивание. Измерьте, отметьте и обрежьте направляющие и отражающие элементы, будьте осторожны при обращении с обрезанными частями, так как их концы могут быть острыми.

Отмерьте и разрежьте оставшиеся стержни, чтобы получить два отрезка по 550 мм. Отметьте осевую линию на отражателе и направляющих стержнях, затем нанесите еще две отметки на расстоянии 5 мм с обеих сторон от центра, здесь они будут совмещены со стрелой. Продолжайте ввинчивать стержни в их места на стреле и наслаждайтесь резьбой на гайках, чтобы закрепить оба элемента на месте (хотя я не могу рекомендовать это из соображений безопасности, я использовал аккумуляторную дрель, чтобы ускорить этот процесс). Как только оба стержня будут на месте, вы должны затупить концы наждачной бумагой, чтобы предотвратить травмы.

Наденьте подходящий обжимной соединитель вместе с гайкой с обеих сторон (например, сэндвич, рисунок ниже) на один из ведомых стержней, проденьте резьбу как минимум на 25 мм по длине. Установите шток на место и закрепите гайкой на длинном конце. Повторите это еще раз для оставшегося ведомого стержня, чтобы сформировать диполь.

Наконец, припаяйте и прикрепите коаксиальный кабель к обжимным разъемам, при необходимости изолируя и сформируйте балун из 4-8 витков коаксиального кабеля, если требуется, с помощью кабельных стяжек. Используя наждачную бумагу, убедитесь, что концы всех элементов затупились. Лично я бы пошел еще дальше и окунул бы их «резинкой в банке», чтобы сделать их безопаснее.

Шаг 4: Калибровка

Настройку антенны следует производить с помощью подходящего антенного анализатора, но вы можете использовать мои размеры, если они недоступны * (на свой страх и риск). Сопротивление точки питания должно быть как можно ближе к 50 Ом. Мне удалось найти золотую середину 51 Ом, обеспечивающую КСВ 1,1: 1 на частоте 145 МГц с минимальными усилиями, я советую убедиться, что во время калибровки рядом с антенной нет металлических предметов. Равномерно отрегулируйте ведомые элементы до тех пор, пока не будет найдено подходящее совпадение, навинтив резьбу на стержни, чтобы изменить их длину в равных пропорциях. После калибровки вы можете обрезать неиспользованный стержень примерно на 10 мм от гайки и затупить концы. Я предлагаю использовать фиксатор или подходящий клей, чтобы закрепить гайки на месте.

* Можно использовать подходящий КСВ-метр для настройки антенны для лучшего согласования, провести QSO с другом и прыгать по диапазону, чтобы выполнить несколько точек калибровки.

Шаг 5: модификации и улучшения

Дизайн и конструкция этой антенны допускают множество модификаций и даже других конструкций (возможно, антенну TDOA). Если вам не удалось найти стержень немного большей длины для отражателя, вы можете попробовать использовать что-то вроде этих латунных соединителей M4, чтобы увеличить длину отражателя (или всех элементов), это дополнительно обеспечит дополнительную возможность настройки антенны. Монтаж антенны остается на усмотрение конечного пользователя, за рефлектором имеется достаточная длина, которую можно использовать для установки или крепления ручки. Для своего прототипа я сконструировал и сформировал простую ручку из строительного бруса сосны (дешево!). Я не вижу причин, по которым техника строительства не могла быть увеличена до штанг M6, M8 или даже M10 с подходящим размером поддерживающей стрелы для других лент.

У меня есть еще несколько идей для этого дизайна, но, пожалуйста, дайте мне знать, что вы придумали!

Увеличьте масштаб! Больше элементов Паразитные элементы для других диапазоновСоберите штативСверлите стрелу, чтобы уменьшить весИспользуйте более качественный коаксиальный кабель