Antenna trasmettitore FM a bassa potenza da tubi agricoli: 8 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:04

Costruire un'antenna per trasmettitori FM non è così difficile; ci sono un sacco di disegni là fuori. Volevamo realizzare un progetto con parti che potevi ottenere quasi ovunque nel mondo per un set di quattro (presto 16!) community station che abbiamo avviato nel nord Uganda. Fortunatamente, i sistemi di irrigazione per l'agricoltura e il giardino utilizzano un insieme molto standardizzato di parti che possono essere hackerate in un'antenna a dipolo a montaggio laterale robusta, affidabile ed economica.

Perché l'hardware per l'irrigazione agricola? Sono contento che tu l'abbia chiesto. È fatto per condurre l'acqua ad alta pressione. E può anche impedire che l'acqua ad alta pressione all'esterno raggiunga il suo interno. I connettori sono sempre in plastica, ma il tubo stesso può essere in plastica o alluminio. L'alluminio conduce, quindi è ottimo per le antenne. Insieme questo significa che quasi tutti i negozi di ferramenta rurali, in qualsiasi parte del mondo, hanno tutto il necessario per un'antenna ragionevole (tranne forse il cavo coassiale).

Nota le parti chiave nell'ultima immagine sopra: c'è un palo del cielo e un palo di terra che sono l'antenna vera e propria, attaccata da una giunzione a T a un palo laterale, montato sulla torre.

Alcune cose fondamentali da ricordare:

• dovresti usare un cavo coassiale da 50 ohm; 75 ohm è più comune ma non lo taglierà
• non piegare o piegare il tuo coassiale: quegli elettroni si confondono
• tieni a mente terra e cielo
• ti mostreremo come realizzare l'antenna, ma l'attenuazione dei fulmini è tutta un'altra cosa
• FM è regolamentato, probabilmente hai bisogno di una licenza
• dovrai calcolare la lunghezza dell'antenna in base alla frequenza portante che trasmetterai
• non puoi dire come funziona l'antenna senza una sorta di misuratore SWR - il nostro con circa 100' di cavo letto a un rispettabile 1.4: 1
• FM è a vista: un potente trasmettitore e una grande antenna non sono niente senza verticalità

Di cosa avrai bisogno:

1. cavo coassiale (50ohm)
2. tubi agricoli (alluminio), 3/4" o diametro maggiore
3. una giunzione a T agricola per il diametro sopra
4. una rivettatrice e rivetti
5. due terminali circolari a crimpare di diametro maggiore dei rivetti
6. un trapano e punte
7. Fascette resistenti ai raggi UV o simili
8. sigillante marino o simile
9. montaggio sulla torre dell'antenna

Quanto costa tutto questo dipende da ciò che potresti avere già a portata di mano; in termini di sola materia prima (meno coassiale) abbiamo costruito l'antenna per meno di $ 20. Tre di loro hanno lavorato senza un notevole aumento di SWR per oltre un anno e mezzo in condizioni tropicali.

Iniziamo!

Passaggio 1: Passaggio 1: Git Yr Stuff al Gittin' Place

Ecco Jude che compra tubi in un mercato a Kampala, in Uganda. Quanto hai bisogno? Non più di 5' 3,75 (159 cm) per i pali verticali (avrai bisogno anche del palo laterale, vedi sotto), se stai trasmettendo a 88,1 fm o più. In effetti, dovrai sottrarre un po' poiché la giunzione a T in plastica crea un po' di spazio vuoto - i tubi non possono incontrarsi al suo interno a causa dei distanziatori interni stampati nella plastica. Poiché i diversi diametri e le marche delle giunzioni a T variano, non daremo un numero per la lunghezza del gap qui, dovrai misurare. Ricorda solo che sia il polo cielo (superiore) che il polo di terra (inferiore) dell'antenna dovrebbero essere della stessa lunghezza e insieme il più vicino alla lunghezza della frequenza che hai calcolato il più possibile.

Il che ci porta al diametro del tubo. Il diametro del tubo dell'antenna aumenta la banda passante dell'antenna. Quindi un tubo molto spesso consentirebbe molta più pendenza nel modo in cui tagli i pali, o ti darebbe la possibilità di aumentare o diminuire la frequenza di trasmissione di un po' (anche se il tuo regolatore probabilmente non sarà contento). Il lato negativo del tubo più spesso è il peso e il carico del vento: un tubo spesso avrà più a che fare con una tempesta. Abbiamo usato un tubo da 3/4 e siamo stati attenti alle lunghezze.

Per il palo laterale che sporge l'antenna dalla torre (necessario o la torre rovinerà il segnale), ti serviranno circa 1 m di tubo e un modo per montarlo. Questo varierà di nuovo in base alla torre, lo lasciamo a te.

Passaggio 2: Passaggio 2: Preparare il coassiale

Misura la distanza tra i distanziatori interni sagomati sulla parte superiore della giunzione a T e aggiungi circa 1/4 . Questa è la lunghezza che dovrai esporre dall'isolatore dell'estremità dell'antenna del tuo cavo coassiale. queste parti per allungarsi come una T il più possibile senza piegarsi o attorcigliarsi.

Assicurati di includere anche la lunghezza dei terminali a crimpare. Ho fatto tutto questo a occhio, posando il filo e le crimpature contro la giunzione a T per testare. Il filo interno (nucleo) sarà il filo del cielo, mentre il filo del manicotto (terra) sarà la terra. Devono essere abbinati in lunghezza.

Nota che ho avvolto il terreno con del nastro isolante solo per assicurarmi che le setole non potessero andare in cortocircuito. Crimpare e, se sai come, saldare il filo nelle crimpature.

Passaggio 3: Passaggio 3: preparare l'asta di montaggio laterale

Alla fine il tuo coassiale viaggerà sulla torre e verso l'antenna lungo il supporto laterale. Poiché il supporto laterale si inclinerà quasi sempre leggermente verso il basso a causa del peso dell'antenna, la sua estremità della torre può raccogliere l'acqua piovana e potenzialmente incanalarla verso l'estremità dell'antenna, causando umidità interna e corrosione. Abbiamo scelto di far passare il cavo coassiale attraverso un foro oblungo (il foro del cavo) nella parte inferiore del supporto laterale. Il foro del cavo è oblungo per consentire una leggera curvatura del cavo ed è nella parte inferiore per prevenire l'umidità. Puoi renderlo oblungo inclinando la punta del trapano avanti e indietro lungo l'asse del supporto laterale (fig 1). Abbiamo aggiunto due piccoli fori sul lato della torre inferiore del foro del cavo per stringere saldamente il cavo e altri due sul lato dell'antenna in cima al tubo di montaggio laterale, per evitare sfregamenti contro il bordo del foro. Infine, abbiamo limato i bordi del foro del cavo e li abbiamo coperti con del nastro adesivo -- nel nostro caso Gorilla Tape (figg. 2 e 3). Nota la bella curva liscia quando il cavo coassiale passa attraverso il foro del cavo.

A questo punto, ha senso far passare il cavo attraverso il montaggio laterale, prima le estremità a crimpare. Puoi farlo in seguito, prima dall'estremità del trasmettitore, ma ciò richiede più tempo e il cavo potrebbe già avere il connettore del trasmettitore su di esso. Passa molto più del necessario all'estremità della torre… non vuoi che il tubo di montaggio laterale intralci il lavoro complicato che devi ancora fare.

Passaggio 4: Passaggio 4: preparare la giunzione a T

Con il cavo attraverso il supporto laterale, far scorrere l'hardware necessario per la giunzione a T sul supporto laterale. Questo è fondamentalmente un tappo a vite con un o-ring di plastica e un manicotto interno che fa pressione sull'o-ring. La tensione sta salendo ed è ora di preparare l'incrocio a T, il palo del cielo e il palo di terra per il loro inevitabile tre vie. Questa è una parte fondamentale del processo di costruzione, quindi permettetemi di descrivere un po' quello che stiamo facendo qui.

Finora, abbiamo un tubo a montaggio laterale con cavo coassiale che esce dall'estremità dell'antenna. Ciascun connettore a crimpare sul coassiale deve essere collegato al polo destro dell'antenna: cielo per il nucleo del coassiale e massa per il manicotto. Ma i due poli sono tenuti insieme - e al polo laterale - con una giunzione a T di plastica.

Potrebbero esserci altri modi per farlo, ma abbiamo scelto di montare il connettore a crimpare coassiale, il palo e la giunzione a T insieme a un rivetto. I buoni legami dei rivetti sono componenti metallici forti ed essenzialmente saldati a freddo, il che significa che una discreta quantità di corrente può passare attraverso le facce adiacenti. Possono corrodersi, ma il nostro hardware per l'irrigazione può mantenere il gruppo impermeabile. Possono allungarsi con la torsione, ma la giunzione a T crea effettivamente una propria forte connessione meccanica, quindi il rivetto non sarà mai sottoposto a sollecitazioni. Non sono necessariamente impermeabili, quindi utilizziamo nastro adesivo o sigillante sulla parte esterna del rivetto per mantenere tutto asciutto.

I passaggi sono numerati nell'illustrazione sopra:

(fig 5) Usa il trapano, con la punta giusta per i tuoi rivetti, per praticare dei fori nella giunzione a T dove i rivetti uniranno i poli, la giunzione a T e i terminali a crimpare. Questo dovrebbe essere a circa 1/8 di distanza (verso il cielo dal lato del cielo, verso il suolo dal lato del suolo) da dove le creste sagomate impediscono al tubo di incontrarsi al centro della giunzione a T.

(fig 6) Metti il palo celeste nell'incrocio a T fino in fondo. Dovresti vedere il suo esterno in alluminio riempire il foro che hai appena praticato nella giunzione a T. Ora usa di nuovo il trapano in quel foro per perforare il palo del cielo in alluminio. Ora avrai due fori perfettamente abbinati e allineati. Ora puoi rimuovere il palo del cielo.

Ripetere questa operazione con il palo di terra. Inserirlo, forare, rimuovere.

Passaggio 5: Passaggio 5: crimpare come se fossero gli anni '80

Ora inizia il fiddle. Probabilmente non c'è modo di farlo in modo elegante.

In qualche modo il palo celeste, la giunzione a T e il nucleo coassiale con il suo terminale devono essere uniti con un rivetto. I rivetti ciechi hanno un lato esterno piatto che trattiene l'esterno di tutto ciò che viene collegato e un interno che inizia cilindrico ma funge da fungo per trattenere l'interno di tutto ciò che viene collegato. Nel nostro caso, abbiamo bisogno che il terminale coassiale sia schiacciato insieme contro la parete interna del palo celeste. Se lo fai male, non verranno schiacciati insieme e questo ridurrà significativamente le prestazioni dell'antenna. Quindi prenditi il tuo tempo.

1. Passare i due terminali nella base dell'incrocio a T
2. Spingi l'asta del cielo in un braccio della giunzione a T e allinea perfettamente il foro del rivetto con la giunzione a T
3. Allineare abbastanza bene il terminale del nucleo coassiale con quei fori e spingere il rivetto attraverso tutti e tre gli strati. Potrebbe essere necessario utilizzare un cacciavite, un emostatico o un numero qualsiasi di tecniche kludgy per allineare e stringere tutti e tre
4. (fig 7) Tenendo tutti e tre gli strati ben stretti l'uno contro l'altro, fissare il rivetto
5. Ora scrivi o gratta "cielo" sul palo celeste

Questo potrebbe essere stato piuttosto frustrante e ti ci è voluto un po' di tempo per farlo. Siate certi che il prossimo passo renderà questo aspetto relativamente semplice!

Passaggio 6: Passaggio 6: aggiungere il polo di terra

Comunque hai attaccato il palo del cielo, probabilmente hai usato il braccio aperto della giunzione a T per vedere le cose e tenere insieme gli strati. Con il palo di terra, hai un problema più grande, poiché non c'è più alcun accesso. Per questo motivo, dovrai praticare un foro a 90 o 180 gradi rispetto al foro del rivetto a terra. Il suo posizionamento non deve essere esatto e può essere più grande dei fori del rivetto, ma ti darà il controllo dell'accesso al rivetto a terra. Questo deve essere sigillato in seguito.

Praticare il foro di accesso e inserire e allineare il palo di terra. Ora allinea il terminale coassiale di terra (manicotto) e fai passare il rivetto attraverso la giunzione a T, il polo di terra e il terminale. Usando un cacciavite, una forcina o The Force, tieni tutti e tre saldamente insieme e fissa il rivetto.

Ora scrivi o gratta "terra" o il simbolo del terreno sul palo di terra.

Questo è un buon momento per fare un test di continuità sull'estremità della torre del cavo coassiale. Dovrebbe esserci una resistenza infinita tra nucleo e manica (cielo e terra). In caso contrario, non hai fatto un buon lavoro quando hai tagliato il filo: forse dovresti attenerti al software. Vorrei anche testare il nucleo del cavo coassiale al polo del cielo (dovrebbe emettere un segnale acustico) e il manicotto al polo di terra (dovrebbe emettere un segnale acustico).

Passaggio 7: Passaggio 7: stringere e sigillare

Ora dovresti avere buoni collegamenti elettrici per l'antenna. Ora puoi far scivolare l'hardware della giunzione a T - anello terminale e tenditore per o-ring - sopra il palo del cielo e il palo di terra fino alla giunzione a T. Avvitare i connettori di giunzione a T del cielo e del palo. Successivamente è possibile inserire l'asta laterale nella base della giunzione a T e serrarla. Nota che in (fig. 10) il buco è rivolto verso di te piuttosto che verso il suolo - in realtà dovrebbe essere rivolto verso il suolo. L'intera unità dovrebbe ora essere molto statica e tutte le parti dovrebbero essere meccanicamente rigide. Infine, puoi aggiungere delle fascette per tenere fermo il cavo dell'antenna ed evitare sfregamenti sul suo foro o stressare le connessioni dei terminali a crimpare.

Ora puoi sigillare l'inferno fuori da tutto. Abbiamo usato "Coax-Seal" [sic] ovunque: la parte superiore del tubo del cielo; il foro coassiale; i rivetti. Il sigillante marino funzionerebbe, così come il normale sigillante siliconico disponibile ovunque. Il fondo del tubo di terra non ha necessariamente bisogno di sigillante, ma nell'Africa sub-sahariana le api sono reali, e non vuoi che si arrabbino quando sei in cima a una torre di antenne. Abbiamo usato del sigillante e un po' di schermo per insetti in modo che il fondo potesse respirare e aiutare ad asciugare l'umidità che potrebbe entrare nel gruppo. Ma non pensiamo che l'umidità penetri nell'assieme.

Montare l'antenna, ma non se sembra un fulmine.

Passaggio 8: Passaggio 8: Jam su di esso

È ora di accendere il trasmettitore e attivare il Newcleus. L'SWR dovrebbe essere basso, a meno che il tuo coassiale non sia follemente lungo o tremendamente sottile.

Per ulteriori informazioni sulle stazioni che stanno esaurendo i secchi, visitare il sito Web https://rootio.org. Fateci sapere se avete domande o soprattutto se trovate errori: provvederemo a rivedere al più presto. Infine: evita Thor.

-- RootIO team