2M Yagi -antenn: 5 steg

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:45

Denna antenn är min "experimentella" twist på måttbandet yagi -antenn. Jag, som många läsare, har byggt många "måttband" -antenner för den udda fältdagen eller DF -evenemanget och medan de gör jobbet beundransvärt har jag några problem med dem; För det första är de fula och för det andra verkar de inte hålla sig bra efter några dagliga övergrepp. Nu är jag säker på att båda punkterna egentligen inte är några problem för någon utom mig, men jag är säker på att om du läser detta har du längtat tittat på de vackra och professionellt byggda antennerna som säljs för mer än vad jag skulle vilja spendera.

Experimenten i spel här är konstruktionsteknik / material och offsetmatningspunkten. Inledningsvis i min forskning fann jag att den vanliga matningspunktstekniken som inline eller gamma -matchning erbjöd sig ett mindre än lämpligt strukturellt problem genom att det drivna elementet i antennen spottades i en dipol i mitten och som sådan skulle varje arm lämnas med mindre av bom -materialet för att förankra sig själv, nu är jag medveten om att det finns några fantastiska konstruktioner tillgängliga för att erövra detta, men då krävdes det verktyg, färdigheter eller delar bättre än jag hade tillgängligt.

Steg 1: Material och verktyg

När det gäller att bygga denna antenn ställde jag följande krav:

• Måste vara billigt att göra
• Måste vara lätt att montera (eventuellt av barn)
• Måste passa in i min lilla bil
• Får inte behöva speciella eller tunga verktyg

De flesta delarna kan köpas i en lokal byggvaruhus, men huvudkomponenten i byggnaden är Nylon axeltvättar som jag bara har funnit vara tillgängliga online.

Material:

4x 1M M4 rostfritt stål gängstång*

1x 1M 10mm2 Box Aluminium

8x M4 3mm nylon axeltvättar

10x M4 -muttrar (rostfritt stål)

Förbrukningsartiklar:

• Olika crimps
• Buntband
• Coax (RG58 eller bättre)

*Reflektorn måste vara 1,05M lång, ta ett måttband till byggvaruhuset eftersom det finns viss tolerans i de faktiska längderna. Jag hade tur och hittade en som var 1,06M. Se min modifieringsavsnitt om du har otur

Steg 2: Design

Elementlängder

• Regissör: 890 mm
• Driven (totalt): 940-960 mm
• Reflektor: 1005 mm

Antennen är konstruerad av M4 rostfria gängstänger, eftersom de är relativt billiga och vanliga i de flesta byggvaruhus. Dessutom är det ett enkelt material att arbeta med och kräver inget specialverktyg. Bommen är konstruerad av 10 mm2 aluminiumlådesektion, återigen är den billig och finns i de flesta byggvaruhus. Matningspunkten matas direkt med koax och den lilla vanliga lägena består av bara några varv runt bommen som hålls på plats med buntband. Isoleringen mellan elementen och bommen upprätthålls med Nylon axeltvättar.

Offset Feedpoint

Det som gör denna antenn så stark är att den är ovanlig matningspunkt, den är förskjuten så att varje element passerar genom lådsektionen och ger en mycket säker passform. Jag stötte ursprungligen på designen i en artikel 1998/1999 från ARRL som kallades 7 i 7.

Varje arm på det drivna elementet är förskjuten och fungerar som sådan både som matningspunkt och en matcher! Matningsgapet i en dipol påverkar direkt impedansen och strålningsmönstret, så i denna design kompenserar vi antennen effektivt och ändrar dess elektriska längd. Ytterligare forskning visade lite information om denna design så jag bestämde mig för att bygga den och testa den själv. Jag tog de ursprungliga måtten och (efter lite försök och fel) modifierade de något för att passa de material jag använde, gängad stång. När radiofrekvensenergi fördubblar "hudeffekten" bidrar åsarna från gängningen faktiskt till den totala elektriska längden, vilket är bra för antennen eftersom det minskar mängden material som krävs.

Steg 3: Konstruktion

Rita en mittlinje längs med lådsektionen (5 mm) och fortsätt sedan med att markera ut och centrera platserna för elementen (bilden ovan). Vid de punkter som är markerade i borrstålens båda väggar och rensa hålen på eventuella spån eller skarpa tillslut, använd helst en borrpress och en lämplig skruvstång för att säkerställa att alla hål på båda sidor av bommen är jämnt uppställda. Sätt in nylonhylsorna i hålen och kontrollera inriktningen. Mät, markera och klipp av reglage- och reflektorelementen, var försiktig när du hanterar de skurna bitarna eftersom ändarna kan vara vassa.

Mät och skär de återstående stavarna i två 550 mm längder. Markera en mittlinje på reflektorn och styrstavarna, gör sedan ytterligare två markeringar vid 5 mm på båda sidor av mitten, det är här den kommer att anpassas till bommen. Fortsätt att trä in stavarna på sina platser på bommen och njut av att trä på muttrarna för att säkra båda elementen på plats (Även om jag inte kan rekommendera det av säkerhetsskäl, använde jag en sladdlös borrmaskin för att påskynda denna process). När båda stavarna är på plats bör du slöa ändarna med sandpapper för att förhindra skador.

Trä en lämplig krympkontakt tillsammans med en mutter på båda sidor (som en smörgås, bild nedan) på en av de drivna stavarna, trä åtminstone 25 mm längs längden. Placera stången på plats och säkra med en mutter i den långa änden. Upprepa detta igen för den kvarvarande drivna stången för att bilda en dipol.

Slutligen löd och säkra koaxen till krympkontakterna, isolera vid behov och bilda balun på 4-8 varv koax om det behövs med hjälp av buntband. Om du använder sandpapper, se till att trista ändarna på alla element. Personligen skulle jag gå ett steg längre och doppa dem med "gummi-i-en-burk" för att göra det säkrare.

Steg 4: Kalibrering

Stämningen av antennen bör göras med en kompetent antennanalysator men du kan använda mina dimensioner om den inte är tillgänglig* (på egen risk). Matningspunktens impedans bör vara så nära 50ohm som möjligt. Jag lyckades hitta en sweet spot på 51Ohm som presenterar en SWR på 1.1: 1 vid 145Mhz med minimal ansträngning, jag rekommenderar att se till att det inte finns några metallföremål i närheten av antennen under kalibreringen. Justera de drivna elementen lika mycket tills en lämplig matchning hittas genom att trä trådarna för att ändra deras längd i lika stora proportioner. Vid kalibrering kan du trimma den oanvända stången till cirka 10 mm från muttern och slöa ändarna. Jag föreslår att du använder låstätning eller ett lämpligt lim för att fästa muttrarna på plats.

* Det är möjligt att använda en lämplig SWR -mätare för att justera antennen för bästa matchning, göra en QSO med en vän och hoppa runt bandet för att göra flera kalibreringspunkter.

Steg 5: Ändringar och förbättringar

Utformningen och konstruktionen av denna antenn är öppen för många ändringar, och till och med andra konstruktioner (TDOA -antenn kanske). Om du inte kunde hitta en något längre längd av stång för reflektorn kan du prova att använda något som dessa M4 -mässingskopplingar för att förlänga reflektorns längd (eller alla element), detta skulle dessutom ge ytterligare inställningsförmåga till antennen. Monteringen av antennen är upp till slutanvändaren, det finns tillräckligt med längd bakom reflektorn för att användas för montering eller för att fästa ett handtag. Till min prototyp konstruerade jag och formade ett grundhandtag av furukonstvirke (billigt!). Jag ser ingen anledning till att konstruktionstekniken inte kan skalas upp till M6, M8 eller till och med M10 stavar med en lämplig stödjande bomstorlek för andra band.

Jag har haft några fler idéer för denna design, men låt mig veta vad du hittar på!

Skala upp det! Fler element Parasitiska element för andra band Bygg ett stativ Borra ut bom för att minska vikten Använd bättre koax