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Marco de antena helicoidal (helicoidal) personalizable y plantilla de bobinado

Descripción del modelo 3D

PRECAUCIÓN: TRABAJO EN CURSO

Esta cosa es un trabajo en progreso. Funciona bien para mí, pero eso no significa que tenga todos los casos. Dejaré esto como trabajo en progreso mientras no obtenga 10 marcas y alguna retroalimentación.

Puedes ayudar a mejorar esta cosa, imprimirla, construirla, probarla y decirme lo que piensas, dónde te encontraste con problemas, qué te gustó y qué no te gustó. También hágame saber si las instrucciones no son claras en algún momento.

La primera vez que probé esta antena me quedé impresionado, y espero poder compartir esta experiencia con ustedes!

About

Esta cosa generará una antena "frame " y una plantilla de bobinado para su antena de hélice personalizada. Las antenas helicoidales son fáciles de construir, polarizadas, direccionales y con alta ganancia.

La configuración predeterminada generará todas las partes para una antena helicoidal de 5,8 GHz con polarización a la derecha, con una ganancia de ~10dBi, un cable de antena de 1 mm de diámetro y un haz de ~50 grados, que se utilizará para la FPV.

Más vueltas significa mayor ganancia, pero también resulta en un haz más estrecho.

El uso de un reflector es muy recomendable y puede ser tan fácil como un PCB de cobre, ya sea redondo o cuadrado. Se puede encontrar más información sobre reflectoresen este documento

La plantilla de bobinado cambia dependiendo de la polarización seleccionada. Dependiendo de cómo se monte el marco, se puede utilizar para la antena polarizada derecha o izquierda.

Use estagran calculadora para obtener todos los valores base de su antena helicoidal. También le mostrará la ganancia de su antena y el ancho del haz.

La configuración predeterminada del personalizador generará un marco de reflector redondo, puede ver mi herramienta paradiscos de corte de material cuadrado

Herramientas

Para este proyecto se necesitan las siguientes herramientas:

  • Snips

  • Cuchillo de pasatiempo

Soldador y soldador

Dremel / Herramienta rotativa

Materiales

Además de las piezas impresas en 3D, necesitará los siguientes materiales:

** Alambre de antena - Usé alambre de cobre de 1mm de diámetro recubierto de plata. El diámetro no es tan crítico, y el material debe ser de un solo núcleo y usted debe ser capaz de soldar fácilmente a él. * Reflector - Usé PCBs de cobre de doble cara de Bungard. Una vez más, el material y el grosor no son tan importantes.

** Cable coaxial - de nuevo, no importa demasiado, siempre y cuando tenga una impedancia de 50 Ohms. Lo intenté con el RG58 flexible pero también con el RG402 semirrígido que, en mi opinión, es la mejor opción para el montaje de gafas.

** Wave Trap - una lámina de metal soldable. Usé cinta de cobre y apilé varias capas, de nuevo el material no debe importar demasiado, siempre y cuando no sea demasiado grueso (~0.5mm).

  • Cheat Shrink - Me gusta colorear mis antenas, red heat shrink para r mano derecha polarizada y b*lue para **l* mano izquierda polarizada.

** Conector SMA / RP SMA - dependiendo del receptor que esté utilizando, necesitará un conector SMA apropiado.

Preparación

Si no utiliza los mismos materiales que yo, o si desea utilizar especificaciones diferentes, es muy probable que tenga que modificar uno o más parámetros en el Customizing. Déle al personalizador algo de tiempo para el renderizado. La hélice es bastante compleja de renderizar, por lo que podría llevar algún tiempo (me llevó 30 minutos cuando rendericé los stl's adjuntos desde la configuración por defecto).

Polarización

La polarización sólo es importante para la plantilla de bobinado, todas las demás partes pueden utilizarse tanto para antenas con polarización a la derecha como a la izquierda. Ajustar el valor de polarización en la pestaña General.

Frecuencia, vueltas y diámetro del alambre

Si desea utilizar una frecuencia diferente a 5.8GHz o un número diferente de vueltas que 5, diríjase ala calculadora y rellene los siguientes valores en la pestaña General del personalizador:

    • * giros *: Cantidad de vueltas
  • D: Diámetro interior de la antena

  • d: Diámetro exterior del cable de antena, ajústelo a las tolerancias de su impresora.

  • L: La longitud de la hélice

Material y forma del reflector

En la pestaña Tapa del reflector, ajuste espesor del reflector al grosor del material de su reflector. Ajuste reflectorDiámetro al menos al diámetro mínimo dado por la calculadora desde arriba. Se recomienda un círculo, pero también se puede utilizar la forma cuadrada, si eres demasiado perezoso para optar por una forma redonda ;-) Ajuste reflectorShape en consecuencia.

Cable coaxial

De nuevo, en la pestaña Tapa del reflector, ajuste Diámetro coaxial al grosor de su cable coaxial (con blindaje, pero sin aislamiento).

Tolerancias

Si sus piezas no encajan lo suficientemente bien, compruebe la pestaña Tolerancias y ajuste los valores en consecuencia.

Piezas

En la pestaña General también encontrarás un menú desplegable con las partes a renderizar. Cuando se renderizan todas las piezas puede llevar algún tiempo y el personalizador puede perder tiempo - debido a la plantilla de bobinado bastante complicada. Recomiendo revisar con la selección de Partes del marco.

Impresión

El personalizador generará un archivo por parte y un archivo con todas las partes incluyendo la plantilla de bobinado y otro archivo con sólo las partes del marco en caso de que ya tenga su plantilla de bobinado.

Las partes superior e inferior del bastidor se pueden utilizar para antenas polarizadas a la izquierda y a la derecha, sólo es necesario girar 180 grados una de las piezas antes de deslizarlas juntas.

Recomiendo imprimir la primera capa bastante despacio (20mm/s) para dar a las pendientes del marco una buena posibilidad de adhesión a la placa de construcción.

Ensamblaje

Paso 1: Reflector

Mientras se imprimen las piezas, ya puede empezar a preparar el reflector. Me decidí por un reflector redondo con un diámetro de 49mm, que es más grande que el diámetro mínimo recomendado por la calculadora y me permite obtener 6 reflectores de un PCB, sin desperdiciar demasiado material.

Marque el centro de su reflector, también marque el agujero para el cable coaxial (Diámetro interior + Diámetro del cable) / 2. Si va a utilizar un reflector redondo, puede utilizarmi herramienta de modelado de discos, taladrar un agujero de 2 mm en el centro y para el coaxial. Aumente el orificio para el coaxil hasta que encaje perfectamente, con el blindaje pero sin el aislamiento exterior.

Alargue el cable coaxial, pele el apantallamiento y el aislamiento interior por un lado unos 5 mm, péguelo a través del orificio de su reflector y suelde el apantallamiento al reflector. Si está utilizando una placa de cobre de doble cara como yo aquí, asegúrese de soldar el blindaje a ambos lados de la placa de circuito impreso.

Paso 2: Dar cuerda a la antena

Una vez que su plantilla de bobinado haya terminado, puede comenzar a bobinar la antena. Pegue el cable en el pequeño orificio de la parte inferior y comience a enrollar el cable lentamente alrededor de la plantilla. Manténgalo lo más apretado posible. Una vez que haya terminado, utilice sus recortes para cortar la parte inferior y apague la antena de la plantilla. Los devanados de la antena pueden comprimir un poco hacia atrás, así que sepárelos suavemente.

Paso 3: Soporte de antena

Monte la parte superior e inferior del soporte de la antena, asegúrese de que todos los orificios estén despejados y de que haya suficiente espacio para el cable. Empiece a girar la antena a través de los agujeros, hasta que llegue al fondo.

Paso 4: Recinto

deslizar el reflector en las ranuras del soporte de la antena, añadir el anillo con las ranuras de la parte superior y la tapa de la parte posterior. En este punto se puede encolar el anillo y la tapa.

Paso 5: Antena para soldar

Suelde el cable de antena al núcleo del cable coaxial. Asegúrese de que el primer lazo de 1/4 esté a una altura de 2,5 mm desde el reflector hasta el centro del cable (altura del punto de alimentación).

Corte el pasador central del coaxial a la altura.

Paso 6: Trampa de ondas

Corte el wavetrap a medida (6.5mm x 3.2mm para 5.8GHz o Longitud en cm = 3720 / f en MHz, Ancho en cm = 1860/f en MHz) y suéldelo al centro del primer 1/4 de vuelta de su antena.

Paso 6: SMA / RP SMA

Pele el blindaje y el aislamiento interior del cable coaxial del otro lado, unos 3 mm. Suelde el pasador central al núcleo interno de su coaxial. Si quieres usar termorretráctil, póntelo ahora. Enchufe el cable coaxial con la clavija central soldada al enchufe. Suelde el blindaje al enchufe y use aire caliente o su encendedor para encoger el encogimiento por calor.

Paso 7: Limpieza

Si el cable de la antena es más largo que el agujero superior, simplemente córtelo. Como última comprobación, asegúrese de que no ha hecho un cortocircuito en la antena, por lo tanto, simplemente compruebe la continuidad en el conector SMA.

Eso es todo, ahora tienes que construir tu propia antena helicoidal, ahora saliste, lo probaste y me dijiste lo que pensabas.

Resultados

Primero construyo la versión cuadrada que puedes ver en las imágenes. Salí y lo probé y quedé impresionado por los resultados, 750m con un transmisor en 25mW y una antena de hoja de trébol.

La penetración masiva, el tener algunos árboles a la vista no fue un problema, también la imagen era clara como el cristal casi todo el tiempo.

Shout outs

Un grito masivo a IBCrazy desde RCGroups, quienes crearon la trampa de ondas e hicieron que la antena helicoidal fuera popular para FPV.

Referencias

Antena helicoidal IBCracy de RCGroups y Tutorial Wavetrap](https://www.rcgroups.com/forums/showthread.php?1377791-Circularly-Polarized-Helical-antenna-7-5-13-dbi-New-Wave-Trap-match%21)

  • Formato de modelo 3D : STL

Palabras-clave

Creador

Licencia

CC BY NC SA

Página traducida por traducción automática. Ver la versión original.

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