Antena 2M Yagi: 5 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:38

Esta antena é minha torção 'experimental' na antena yagi de fita métrica. Eu, como muitos leitores, construí várias antenas do tipo 'fita métrica' para os dias de campo ímpares ou eventos DF e enquanto eles fazem o trabalho admiravelmente eu tenho alguns problemas com eles; Em primeiro lugar, eles são feios e, em segundo lugar, não parecem resistir bem depois de alguns abusos diários. Agora, tenho certeza de que ambos os pontos não são realmente problemas para ninguém, exceto para mim, mas tenho certeza de que se você está lendo isso, olhou com saudade para as antenas lindas e construídas profissionalmente que são vendidas francamente por mais do que eu gostaria de gastar.

Os experimentos em jogo aqui são a técnica / materiais de construção e o ponto de alimentação de deslocamento. Inicialmente, em minha pesquisa, descobri que a técnica de ponto de alimentação comum, como inline ou gamma match, oferecia-se a um problema estrutural menos adequado, em que o elemento acionado da antena era cuspido em um dipolo no meio e, como tal, cada braço seria deixado com menos material de lança para se ancorar, agora estou ciente de que existem alguns designs fantásticos disponíveis para vencer isso, mas na época havia ferramentas, habilidades ou peças necessárias melhores do que eu tinha disponível.

Etapa 1: Materiais e Ferramentas

Quando se trata de construir esta antena, fiz os seguintes requisitos:

• Deve ser barato de fazer
• Deve ser fácil de montar (possivelmente por crianças)
• Deve caber no meu carro minúsculo
• Não deve precisar de ferramentas especiais ou pesadas

A maioria das peças pode ser comprada em uma loja de bricolagem local, no entanto, o principal componente da construção são arruelas de ombro de nylon, que descobri que estão disponíveis apenas online.

Materiais:

4x 1M M4 haste roscada de aço inoxidável *

1x 1M 10mm2 caixa de alumínio

8x arruelas de ombro de nylon M4 de 3 mm

10x porcas M4 (aço inoxidável)

Consumíveis:

• Vários frisos
• Abraçadeiras
• Coaxial (RG58 ou melhor)

* O refletor deve ter 1,05 m de comprimento, leve uma fita métrica para a loja de bricolagem, pois há alguma tolerância nos comprimentos reais fornecidos. Tive sorte e encontrei um que era 1.06M. Se tiver azar, veja minha seção de modificações

Etapa 2: Design

Comprimento do Elemento

• Diretor: 890mm
• Acionado (total): 940-960 mm
• Refletor: 1005mm

A antena é construída com hastes roscadas de aço inoxidável M4, pois são relativamente baratas e comuns na maioria das lojas de bricolage. Além disso, é um material fácil de trabalhar e não requer ferramentas especiais. A lança é construída com seção de caixa de alumínio de 10 mm2, mais uma vez, é barata e está disponível na maioria das lojas de bricolage. O ponto de alimentação é alimentado diretamente com cabo coaxial e o balun de modo comum pequeno consiste em apenas algumas voltas ao redor da lança presa no lugar com braçadeiras. O isolamento entre os elementos e a lança é mantido com arruelas de ombro de nylon.

Offset Feedpoint

O que torna esta antena tão forte é seu ponto de alimentação incomum, é deslocado para que cada elemento passe pela seção da caixa fornecendo um encaixe muito seguro. Eu originalmente encontrei o design em um artigo de 1998/1999 da ARRL chamado 7 em 7.

Cada braço do elemento acionado é deslocado e, como tal, atua como o ponto de alimentação e um combinador! A lacuna de alimentação em um dipolo influencia diretamente a impedância e o padrão de radiação, portanto, neste projeto, estamos compensando efetivamente a antena e alterando seu comprimento elétrico. Pesquisas posteriores resultaram em poucas informações sobre esse design, então decidi construí-lo e testá-lo sozinho. Peguei as dimensões originais e (depois de algumas tentativas e erros) modifiquei ligeiramente para se adequarem aos materiais que estava usando, haste roscada. Como a energia de radiofrequência ultiliza o "efeito de pele", as saliências da rosca na verdade contribuem para o comprimento elétrico geral, o que é ótimo para a antena, pois reduz a quantidade de material necessário.

Etapa 3: construção

Desenhe uma linha central abaixo da seção da caixa (5 mm) e, em seguida, marque e perfure o centro dos locais para os elementos (foto acima). Nos pontos marcados, perfure ambas as paredes da caixa de aço e limpe os orifícios de quaisquer limalhas ou oclusões afiadas, de preferência use uma furadeira e um torno adequado para garantir que todos os orifícios em ambos os lados da lança se alinhem uniformemente. Insira os ilhós de náilon nos orifícios e verifique o alinhamento. Meça, marque e corte os elementos diretor e refletor, tome cuidado ao manusear as peças cortadas, pois as pontas podem ser afiadas.

Meça e corte as hastes restantes em dois comprimentos de 550 mm. Marque uma linha de centro nas hastes do refletor e diretor e, em seguida, faça mais duas marcas a 5 mm em ambos os lados do centro, é aqui que ele se alinhará com a lança. Prossiga para enroscar as hastes em seus locais na lança e desfrute de rosquear nas porcas para prender os dois elementos no lugar (embora eu não seja capaz de recomendar por razões de segurança, usei uma furadeira sem fio para acelerar este processo). Depois que as duas hastes estiverem no lugar, você deve cegar as pontas com uma lixa para evitar ferimentos.

Passe um conector de crimpagem adequado junto com uma porca em ambos os lados (como um sanduíche, imagem abaixo) em uma das hastes acionadas, rosqueie pelo menos 25 mm ao longo do comprimento. Coloque a haste na posição e prenda com uma porca na extremidade longa. Repita isso novamente para a haste acionada restante para formar um dipolo.

Por fim, solde e prenda o cabo coaxial aos conectores crimpados, isolando conforme apropriado e forme o balun de 4-8 voltas do cabo coaxial, se necessário, usando abraçadeiras. Usando uma lixa certifique-se de embotar as pontas de todos os elementos. Pessoalmente, eu daria um passo adiante e mergulharia-os com "borracha em uma lata" para torná-lo mais seguro.

Etapa 4: Calibração

O ajuste da antena deve ser feito com um analisador de antena capaz, mas você pode usar minhas dimensões se não estiverem disponíveis * (por sua própria conta e risco). A impedância do ponto de alimentação deve ser o mais próximo possível de 50 ohms. Consegui encontrar um ponto ideal de 51Ohm apresentando um SWR de 1.1: 1 a 145Mhz com mínimo esforço, aconselho certificar-se de que não haja objetos metálicos nas proximidades da antena durante a calibração. Ajuste os elementos acionados igualmente até que uma correspondência adequada seja encontrada rosqueando as hastes para alterar seus comprimentos em proporções iguais. Após a calibração, você pode cortar a haste não usada até aproximadamente 10 mm da porca e tornar as pontas cegas. Eu sugiro o uso de locktight ou uma cola adequada para prender as porcas na posição.

* É possível usar um medidor de SWR adequado para ajustar a antena para melhor combinação, fazer um QSO com um amigo e pular a banda para fazer vários pontos de calibração.

Etapa 5: Modificações e melhorias

O design e a construção desta antena estão abertos a muitas modificações, e até mesmo a outros designs (talvez antena TDOA). Se você não conseguiu encontrar um comprimento ligeiramente maior de haste para o refletor, você pode tentar usar algo como esses acopladores de latão M4 para estender o comprimento do refletor (ou todos os elementos), isso forneceria adicionalmente capacidade de ajuste para a antena. A montagem da antena é de responsabilidade do usuário final, há comprimento suficiente atrás do refletor para utilizar na montagem ou fixação de uma alça. Para o meu protótipo, construí e dei forma a um cabo básico de madeira de pinho (barato!). Não vejo razão para que a técnica de construção não possa ser ampliada para hastes M6, M8 ou mesmo M10 com um tamanho de lança de suporte adequado para outras bandas.

Tive mais algumas ideias para este design, mas, por favor, deixe-me saber o que você descobriu!

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