Antenne zum Erweitern der Gate-Öffner-Reichweite - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:17

Wenn der Schnee auf Mt. Hood richtig tief wird, macht es viel Spaß beim Skifahren, Rodeln, Schneefestungen zu bauen und Kinder vom Deck in den tiefen Pulverschnee zu werfen. Aber das glatte Zeug macht nicht so viel Spaß, wenn wir versuchen, wieder auf die Autobahn zu kommen und das Tor zu öffnen, um auszusteigen. Das Problem ist, dass sich das Tor am oberen Ende einer Steigung befindet, die etwa 30 m lang ist. Es ist kein Problem hineinzukommen, weil die Schwerkraft hilft, aber es war ein Problem, herauszukommen, weil das Tor nur geöffnet werden kann, wenn Sie sich bis auf etwa 40 Fuß der Öffnerantenne nähern, was Sie direkt auf die Steigung bringt. Selbst ein Allradantrieb ist nicht so toll, wenn man anhalten muss, um auf das Gate zu warten und dann versuchen, auf gepacktem Eis loszulegen.

Ich habe versucht, eine kommerzielle Lösung zu finden, aber die beste war eine einfache Monopolantenne und die hatten wir bereits.

Die Lösung bestand darin, eine auf die Gate-Opener-Frequenz abgestimmte 3-Element-Yagi-Antenne zu bauen und diese mit der vorhandenen Antenne zu kombinieren, um die Reichweite zu erweitern. Erschreckenderweise können wir das Tor jetzt aus einer Entfernung von 50 Metern öffnen, was uns viel Platz gibt, um unseren Schwung auf der Rampe aufrechtzuerhalten!

Lieferungen

Ungefähr 2 Fuß von 0,125 Messingstange

Ungefähr 4 ft 0,125 Aluminiumstange

2 ft 3/4 nichtleitender Schlauch für den Antennenstrahl

Nicht leitfähiges Rohr für den Mast zur Befestigung der Antenne (kann mit dem Strahl identisch sein)

RG6-Kabel und ein Crimp-Stecker (je nach System)

Ein 3D-Drucker zum Drucken von PETG, ABS oder etwas anderem, das in der Sonne nicht schmilzt (kein PLA verwenden!)

Lötkolben, Lötzinn, 4 Schrauben, Silikondichtmittel.

Schritt 1: Finden Sie die Frequenz Ihrer Fernbedienung

Sie müssen zuerst herausfinden, auf welcher Frequenz Ihre Fernbedienung funktioniert. Ich habe einen RTL-SDR-Dongle und SDRSharp verwendet, um die Frequenz der Fernbedienung zu bestimmen. Der Hersteller listet oft die verwendeten Frequenzen auf, aber es ist schwer zu wissen, welche Ihre Steuerung sendet. Ich habe mir sowohl 315MHz als auch 390MHz angeschaut und das Signal bei 390MHz gefunden. Interessanterweise konnte ich durch die Aufnahme des Signalaudios in SDRSharp es auf Audacity zeigen und das genaue Muster der DIP-Schalter in der Fernbedienung sehen. Die genaue Frequenz der Fernbedienung ändert sich jedes Mal leicht, aber das ist Teil der Sicherheit des Systems.

Schritt 2: Entwerfen Sie die Yagi

Ich habe YagiCad verwendet, einen Softwaresimulator, der von Paul McMahon (VK3DIP) entwickelt wurde. Sie können die Zielfrequenz einstellen, und in meinem Fall wollte ich insgesamt 3 Elemente, also auch einen Reflektor und einen Direktor definieren. Der Reflektor sitzt beim Yagi-Design hinter dem angetriebenen Element und der Direktor sitzt davor. Das Variieren der Länge und des Abstands dieser beiden Elemente ergibt ein Richtungsmuster in Richtung des Regisseurs. In meinem Fall betrug die simulierte Verstärkung etwa 8 dB.

Schritt 3: Erstellen Sie die erste Iteration

Jede Antennendesign-Software gibt nur Annäherungen an das korrekte Verhalten der tatsächlichen Antenne. In meinem Fall habe ich einen 3D-Drucker verwendet, um Halter für das angetriebene Element und den Reflektor und den Direktor zu drucken. Sie können diese unter https://www.thingiverse.com/thing:3974796 einsehen. Das RG6-Kabel wird in den Kernleiter und den Schirm getrennt und diese an beiden Seiten des angetriebenen Elements angebracht. Beachten Sie jedoch, dass die Abschirmung der meisten RG6-Koaxialkabel aus Aluminium besteht und Sie nicht daran löten können. Es erfordert einen Crimp, der es auch mit einem Kupferdraht verbindet, damit er und der Kern gelötet werden können. Reinigen Sie das Messing mit Schleifpapier, bevor Sie versuchen zu löten, und stellen Sie sicher, dass Sie viel Flussmittel und einen Lötkolben mit angemessen hoher Wattzahl verwenden. In meinem Fall haben 400 Grad mit einem 60W Bügeleisen super funktioniert.

Montieren Sie die beiden angetriebenen Elemente, binden Sie sie mit einem Reißverschluss und schneiden und platzieren Sie dann den Reflektor und den Direktor.

Schritt 4: Überprüfen Sie die Designfrequenz

Sie müssen sicherstellen, dass die Antenne bei Ihrer Auslegungsfrequenz resonant ist. Dazu habe ich einen Network Vector Analyser verwendet. Dies ist eine leistungsstarke Einheit, die eine Menge Informationen über Antennen liefert. Ich habe meine über Amazon gekauft und es gibt jetzt viele davon auf verschiedenen Frequenzen. Die Bilder oben in diesem Artikel zeigen die grafischen und statistischen Ergebnisse meiner Antenne nach dem Abstimmen. Das Ziel waren 390 MHz mit einem möglichst niedrigen SWR (Standing Wave Ratio) und einer Impedanz von möglichst 50 Ohm. Resonanz liegt auch dann vor, wenn die Reaktanz (X) am nächsten bei Null liegt.

Also habe ich die Länge der angetriebenen Elemente getrimmt, bis ich eine gute Resonanz gefunden habe, dann die tatsächliche Länge wieder in Yagicad gesteckt und erneut für die Frequenz optimiert, die es für Resonanz simuliert. Dies gab mir tatsächliche Längen und Abstände für Reflektor und Direktor.

Schritt 5: Machen Sie es wasserdicht

Da diese Antenne draußen sein wird, muss sie wasserdicht sein. Ich drückte großzügig durchsichtiges Silikondichtmittel um die Lötverbindungen herum und klemmte dann den Deckel fest. Ich habe die Schraubenlöcher mit Dichtmittel gefüllt und verschraubt. Ich war froh zu sehen, dass etwas Dichtmittel an den Rändern herausgedrückt wurde. Dann habe ich den Stecker am anderen Ende des 3-Fuß-Koaxialkabels gecrimpt.

Schritt 6: Montieren und testen

Ich habe die Antenne mit einem Schrankregalträger waagerecht an unserem Torpfosten montiert, einen Combiner dafür und die Originalantenne eingesetzt und getestet. Sie können die Originalantenne einfach durch die neue ersetzen, wenn Sie nur einen Zugang von einer Seite haben. In unserem Fall war der vorhandene Opener-Bereich beim Einstieg in Ordnung und hat sich mit dem Combiner nicht geändert.

Die Ergebnisse waren großartig! Da das Tor aus der 4-fachen Entfernung geöffnet werden kann, lohnt sich die Zeit dafür.

Ich werde verfolgen, wie es sich bei Wetter und Tiefschnee hält, aber insgesamt bin ich sehr optimistisch, dass dies das Problem löst und keine der anderen sehr teuren Lösungen des Torherstellers erforderlich ist.