Antenna per estendere la portata dell'apricancello: 6 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:01

Quando la neve diventa davvero alta sul Monte Hood, è molto divertente sciare, andare in slittino, costruire fortezze di neve e gettare i bambini dal ponte nella neve fresca. Ma le cose slick non sono così divertenti quando proviamo a tornare in autostrada e aprire il cancello per uscire. Il problema è che il cancello è in cima a un pendio lungo circa 100 piedi. Non è un problema entrare perché la gravità aiuta, ma è stato un problema uscire perché il cancello può essere aperto solo quando arrivi a circa 40 piedi dall'antenna di apertura, che ti mette proprio sulla pendenza. Anche le 4 ruote motrici non sono il massimo quando devi fermarti ad aspettare il cancello e poi provare a iniziare sul ghiaccio.

Ho provato a trovare una soluzione commerciale, ma la migliore era una semplice antenna unipolare e quella l'avevamo già.

La soluzione è stata quella di costruire un'antenna Yagi a 3 elementi sintonizzata sulla frequenza di apertura del cancello e combinarla con l'antenna esistente per estendere la portata. Incredibilmente, ora possiamo aprire il cancello da 170 piedi di distanza, dandoci molto spazio per mantenere il nostro slancio sulla rampa!

Forniture

Circa 2 piedi di asta in ottone da 0,125"

Circa 4 piedi di asta in alluminio da 0,125"

2 piedi di tubo non conduttivo da 3/4 per il raggio dell'antenna

Tubo non conduttivo per l'albero per montare l'antenna (può essere lo stesso del raggio)

Cavo RG6 e un connettore a crimpare (a seconda del sistema)

Una stampante 3D per stampare PETG, ABS o qualcos'altro che non si scioglie al sole (non usare PLA!)

Saldatore, saldatura, 4 viti, sigillante siliconico.

Passaggio 1: trova la frequenza del telecomando

Devi prima trovare su quale frequenza funziona il tuo telecomando. Ho usato un dongle RTL-SDR e SDRSharp per determinare la frequenza del telecomando. Il produttore elenca spesso le frequenze che usano, ma è difficile sapere quale sta trasmettendo il tuo controllo. Ho guardato sia 315 MHz che 390 MHz e ho trovato il segnale a 390 MHz. È interessante notare che, registrando l'audio del segnale in SDRSharp, sono stato in grado di mostrarlo su Audacity e vedere lo schema esatto dagli interruttori DIP all'interno del telecomando. La frequenza esatta del telecomando cambia leggermente ogni volta, ma fa parte della sicurezza del sistema.

Passaggio 2: progettare lo Yagi

Ho usato YagiCad, un simulatore software sviluppato da Paul McMahon (VK3DIP). Puoi impostare la frequenza target, e nel mio caso volevo un totale di 3 elementi, quindi ho anche definito un riflettore e un regista. Il riflettore si trova dietro l'elemento guidato nel design yagi e il regista si siede di fronte ad esso. Variando la lunghezza e la spaziatura di questi due elementi si ottiene uno schema direzionale nella direzione del regista. Nel mio caso il guadagno simulato era di circa 8dB.

Passaggio 3: crea la prima iterazione

Qualsiasi software di progettazione dell'antenna fornisce solo approssimazioni sul comportamento corretto dell'antenna effettiva. Nel mio caso, ho usato una stampante 3D per stampare i supporti per l'elemento guidato e il riflettore e il regista. Puoi vederli su https://www.thingiverse.com/thing:3974796. Il cavo RG6 è separato nel conduttore centrale e nella schermatura e questi sono fissati su entrambi i lati dell'elemento condotto. Fai attenzione, tuttavia, che lo scudo sulla maggior parte dei cavi coassiali RG6 è in alluminio e non sarai in grado di saldarlo. Richiederà una crimpatura che lo colleghi anche a un filo di rame in modo che esso e il nucleo possano essere saldati. Pulisci l'ottone con carta vetrata prima di tentare di saldare e assicurati di utilizzare molto flusso e un saldatore di potenza ragionevolmente alta. Nel mio caso 400 gradi con un ferro da 60 W hanno funzionato benissimo.

Montare i due elementi guidati, legarli con la cerniera e quindi tagliare e posizionare il riflettore e il regista.

Passaggio 4: verificare la frequenza di progettazione

È necessario verificare che l'antenna sia risonante alla frequenza di progetto. Per fare ciò ho utilizzato un analizzatore di vettori di rete. Questa è un'unità potente che fornisce un sacco di informazioni sulle antenne. Ho acquistato il mio tramite Amazon e ce ne sono molti ora disponibili che coprono diverse frequenze. Le immagini nella parte superiore di questo articolo mostrano i risultati grafici e statistici della mia antenna dopo la sintonizzazione. L'obiettivo era 390MHz con il più basso SWR (Standing Wave Ratio) e il più vicino possibile a 50 ohm di impedenza. La risonanza è anche quando la reattanza (X) è più vicina a zero.

Quindi, ho tagliato la lunghezza degli elementi guidati fino a quando non ho trovato una buona risonanza, quindi ho ricollegato la lunghezza effettiva a Yagicad e l'ho ottimizzata di nuovo per la frequenza simulata per la risonanza. Questo mi ha dato lunghezze e spazi effettivi per il riflettore e il regista.

Passaggio 5: rendilo impermeabile

Poiché questa antenna sarà all'esterno, deve essere impermeabile. Ho spremuto abbondantemente del sigillante siliconico trasparente intorno alle connessioni di saldatura, quindi ho bloccato il coperchio. Ho riempito i fori dei bulloni con del sigillante e li ho avvitati. Sono stato felice di vedere un po' di sigillante che fuoriesce dai bordi. Quindi ho crimpato il connettore all'altra estremità del cavo coassiale da 3 piedi.

Passaggio 6: montaggio e test

Ho usato un supporto per ripiano dell'armadio per montare l'antenna orizzontalmente al nostro palo del cancello, ho inserito un combinatore per questo e l'antenna originale e l'ho testato. Puoi semplicemente sostituire l'antenna originale con quella nuova se hai solo un approccio da un lato. Nel nostro caso l'intervallo di apertura esistente all'ingresso andava bene e non è cambiato con il combinatore.

I risultati sono stati fantastici! Essere in grado di aprire il cancello da 4 volte la distanza fa valere il tempo per farlo.

Terrò traccia di come regge al tempo e alla neve alta, ma nel complesso sono molto ottimista sul fatto che questo risolve il problema e non richiederà una delle altre soluzioni molto costose che il produttore del cancello proponeva.