Desain Yagi
Sebuah Yagi-Uda (Yagi) antena adalah antena directional yang terdiri dari elemen dipol dengan reflektor dan satu atau lebih elemen direktur.
Gambar: bagian utama dari antena Yagi.
Desain antena Yagi jauh lebih kompleks dan membutuhkan lebih banyak eksperimen maka antena monopole. Saya tidak percaya ada rumus matematika sederhana diketahui yang dapat digunakan untuk merancang sebuah antena Yagi. Apakah aku benar?
Apa yang kita miliki adalah aturan praktis yang memberikan menunjuk awal ketika merancang sebuah antena Yagi. Idenya adalah untuk meningkatkan unsur reflektor sekitar 5% dari elemen didorong, dan untuk menurunkan elemen direktur pertama sekitar 5%, dan untuk skala turun lagi sekitar 5% untuk setiap direktur ekstra. Jarak antara masing-masing elemen akan menjadi sekitar 20% dari panjang gelombang, ini juga bisa diperkecil untuk setiap direktur.
Menggunakan titik awal ini Anda dapat disesuaikan masing-masing elemen panjang dan ada offset sampai Anda menemukan desain preforming terbaik. Penyesuaian ini dapat dengan mudah dan cepat dibuat dengan menggunakan software desain antena.
Hasil beberapa hari tweaking panjang dan offset dapat ditemukan di file nec berikut, gsm-900_6element_yagi.nec . Saya juga memiliki file nec lain untuk band gsm berbeda, gsm-550_6element_yagi.nec , gsm-1800_6element_yagi.nec dan gsm-1900_6element_yagi.nec .
Gambar animasi menunjukkan pola radiasi antena, gain bervariasi dari hanya di bawah 9 dB untuk lebih dari 10 dB selama rentang frekuensi 876 MHz hingga 960 MHz, yang meliputi tiga utama GSM-900 band.Desain juga menunjukkan VSWR yang baik (rasio gelombang tegangan berdiri) dan F / B (Front ke belakang) Rasio.
Gambar: Animated GSM-900 Yagi Pola Radiasi (876 MHz ke 960 MHz).
Konstruksi
Ada ruang untuk fleksibilitas dalam teknik konstruksi yang dapat Anda gunakan. Saya bereksperimen dengan pilihan yang berbeda untuk balok termasuk, lubang pengeboran untuk elemen kayu dan plastik (aku kecewa dengan akurasi), menggunakan kustom papan sirkuit cetak (ini bekerja untuk prototipe tetapi tidak akan cocok untuk orang lain untuk membangun) .Teknik saya akan menunjukkan di sini menggunakan batang kuningan padat dari unsur-unsur dan balok kayu dibuat dalam dua setengah ini. Memiliki relung kecil dua setengah ini yang membantu memegang unsur-unsur di tempat, dan segala sesuatu secara permanen disatukan dengan lem yang kuat.
Gambar: Antena Yagi menunjukkan setiap label elemen.
| Elemen Label | Offset dari Ref | Elemen Panjang |
|---|---|---|
| Ref | 0 mm | 171 mm |
| DE | 41 mm | 149 mm (2 * 74,5 mm) |
| D1 | 79 mm | 132 mm |
| D2 | 144 mm | 127 mm |
| D3 | 204 mm | 120 mm |
| D4 | 258 mm | 114 mm |
- Bahan ( Gambar )
- 1 @ 3 mm diameter Kuningan Jalan 850 mm (kawat tembaga tebal akan menjadi alternatif yang cocok)
2 @ 10 mm persegi Kayu Batten 400 mm
1 @ 500 mm panjang kabel 50 Ohm coax dan cocok SMA atau konektor N (saya menggunakan Kali Microwave LMR-195 )
1 @ GSM 900 Template
Pita perekat
Epoxy resin perekat
Cable ties - Tools ( Gambar )
- Gergaji besi
Besi solder dan solder
Bor dengan bit
Pemilihan tangan-file
Cutter
Aturan dan pensil
(Saya akan menyarankan ini sebagai alat minimum tetapi tambahan akan sangat membantu seperti wakil, dll)
- Langkah 1
- Untuk membuat elemen menandai dan memotong batang kuningan menjadi tujuh keping panjang yang diperlukan diberikan dalam tabel di atas dan pada lembar template yang. Potong elemen sedikit lebih lama maka diperlukan dan kemudian mengajukan ujung ke panjang yang benar.
- Langkah 2
- Gunakan pita perekat untuk tetap setiap elemen di lokasi yang benar pada lembar template yang. Dua batang yang membentuk elemen didorong harus memiliki celah kecil di antara mereka.
- Langkah 3
- Langkah selanjutnya adalah membuat berkas yang akan menampung semua elemen dalam posisi yang benar. Idenya adalah untuk membuat reses untuk setiap elemen dan kemudian lem mereka ke posisi.
Tandai baris untuk setiap elemen, Anda dapat menggunakan template sebagai panduan. Melihat ke dalam kayu sekitar 1 mm secara mendalam. Menggunakan file bulat kecil untuk membentuk setengah lingkaran reses elemen. Dengan membuat dua setengah ini elemen dapat diselenggarakan erat di tempat.
- Langkah 4
- Bor lubang di reses elemen didorong di salah satu bagian balok ukuran yang sama dengan diameter kabel coax. Kemudian Pakan membujuk melalui lubang.
Menggunakan pisau kerajinan memangkas sekitar 15 mm dari isolasi plastik dari coax. Membuka logam kepang, memutar dan tarik ke satu sisi, memangkas kelebihan dan memotong lapisan foil logam.Tekuk pusat konduktor ke sisi yang berlawanan. Pastikan pusat konduktor tidak menyentuh jalinan logam atau logam foil.
- Langkah 5
- Berkas dua permukaan datar sekitar 5 mm panjang di tengah elemen drive. Trim jalinan memutar dan pusat konduktor dengan panjang yang benar. Solder jalinan memutar ke salah satu batang elemen drive dan pusat konduktor yang lain. Periksa untuk memastikan bahwa tidak ada bersama bridge antara batang.
- Langkah 6
- Mencampur quaintly kecil dari perekat resin epoksi (ikuti instruksi manufaktur untuk mencampur dan terbenam). Tempatkan beberapa perekat ke dalam dan mantel masing-masing ceruk pada setengah dibor balok. Tempatkan perekat tambahan sekitar sendi antara batang elemen drive. Dengan template pada permukaan yang datar, hati-hati menempatkan setengah dibor balok ke template yang, menggunakan benda-benda berat untuk menerapkan tekanan ketika mengatur. Periksa apakah semua elemen dan balok diposisikan dengan benar dan meninggalkan untuk mengatur.
- Langkah 7
- Setelah perekat diatur, menghapus template dan hati-hati menghapus perekat tambahan yang mungkin telah terakumulasi sekitar elemen.
- Langkah 8
- Mencampur batch yang lebih besar dari perekat resin epoxy. Kali ini menerapkan lapisan perekat ke ceruk dan dua permukaan balok. Terapkan tekanan menggunakan benda berat atau klem, periksa posisi dan meninggalkan untuk mengatur.
- Langkah 9
- Setelah perekat diatur menggunakan hubungan kabel untuk mengamankan kabel coax. Ini membentuk strain relief dan melindungi sendi elemen berkendara dari kelelahan.
Gambar: The selesai GSM-900 6 elemen Yagi.
Antena pengujian
Gambar berikut (dari USRP) menunjukkan perbedaan antara antena monopole dan antena Yagi untuk sinyal BTS lemah di 937,8 MHz. Monopole adalah di sebelah kiri dan Yagi di sebelah kanan.
Gambar:? Monopole vs Yagi, 937,8 MHz.
Gambar:? Monopole vs Yagi, 941 MHz.
Gambar:? Monopole vs Yagi, 953,6 MHz.
Untuk tes gain mutlak Anda akan memerlukan generator sinyal, bidang ukur kekuatan dan lingkungan terlindung RF, yang saya tidak memiliki akses ke. Pilihan lain akan melakukan tes di luar dengan cahaya yang jelas terlihat antara antena tes dan BTS, saya mungkin melihat ke dalam ini di beberapa titik.
Template untuk frekuensi lain
Eropa, Timur Tengah, Afrika dan sebagian besar AsiaGSM 900 Template
GSM 1800 Template
Americas
GSM 850 Template
GSM 1900 Template
Semua template harus mencetak baik pada ISO A4 atau US Legal berukuran kertas.
