10 ЕЛЕМЕНТИ ЈАГИ АНТЕНА ЗА 868 MHz (Helium Mining)
I Z33T home page I страници на македонски јазик I
- Ова е моќна Yagi антена со 10 елементи која има многу големо засилување (G=14.54 dBi) и насочено зрачење. Антената може лесно да се изработи ако се следат димензиите и упатствата дадени во овој напис. со што ќе се добие поголем сигнал во саканата област на покривање на LoRaWAN хотспотот, многу повеќе witness и rewards во однос на оригиналните фабрички антени кои одат со хотспотот.
- Антената има одлични перформанси, чист главен сноп на зрачење, а ја проектирав и моделирав за случаи кога локацијата на хотспотот е на периферијата од населено место или на извесно растојание од населени места во приближно иста насока, што сакаме да ги покриеме со квалитетен сигнал.
- Засилувањето е многу големо и изнесува 14.54 dBi, односно 12.39 dB во однос на дипол (dBd)
- Антената има одличен SWR во целото LoRaWAN фреквенциско подрачје (868 MHz), така што предавателот на хотспотот ќе може лесно да ја испорача целата своја РФ-моќ во антената, а преку неа во просторот.
- Откако е проектирана и софтверски оптимизирана, антената е изработена и проверена во пракса и дава одлични перформанси. Остварени се домети (witness-и) и до 100 километри во нормални услови (од Пинтија во Скопје до места во Косово, подалеку од Приштина, без директна оптичка видливост)
- Напојувањето е со коаксијален кабел 50 оми приклучен директно на диполот од антената. Пожелно е да се направи 1:1 балун веднаш до точката на напојување, но не мора. Балунот служи за симетрирање на несиметричниот коаксијален кабел кон симетричната точка за напојување на антената, без трансформација на импедансата. Името BALUN доаѓа од англискиот израз BALanced-UNbalanced.
- Должината на антената изнесува само 89 cm од рефлекторот (R) до последниот директор (D3), а носачот може да биде подолг (на пример 110 cm) за да може да се прицврсти на некоја метална цевка.
(кликнете на горната слика за да ја видете во повисока резолуција)
- Сите елементи се изработени од месингени електроди за заварување со дијаметар од 2.5 mm. Вакви електроди можат да се најдат во речиси сите продавници за железарија, па затоа намерно одбрав да ја проектирам антената со елементи од таков материјал и дијаметар.
- Носачот на антената (Boom) е направен од пластична цевка за водоводни инсталации со дијаметар од 25 mm.
- Носачот на антената (Boom) може да биде и метален, на пример алуминиумска цевка или алуминиумски профил 15х15 mm, но тогаш елементите треба да бидат монтирани на пластичен отстојник, на растојание од минимум 5 mm од металниот носач.
(кликнете на горната слика за да ја видете во повисока резолуција)
Дефинирање на елементите на антената во 4nec2 софтверот за моделирање и оптимизација на антени:
SWR и ширина на фреквенцискиот опсег:
(кликнете на горната слика за да ја видете во повисока резолуција)
Засилување на антената (во dBi) и однос напред/назад (Front/Back):
(кликнете на горната слика за да ја видете во повисока резолуција)
Хоризонтален и вертикален дијаграм на зрачење:
3Д графички приказ на зрачењето на антената:
Дијаграм на зрачење на антената кога е насочена кон набљудувачот:
Тестирање и мерење на изработениот прототип:
(кликнете на горната слика за да ја видете во повисока резолуција)
Измерените вредности со Векторски анализатор на РФ-мрежи (VNA - Vector Network Analyzer) се идентични со проектираните параметри:
(кликнете на горната слика за да ја видете во повисока резолуција)
Оваа антена ја споредив на прием со фабричка антена од познат бренд RAK 3 (со декларирано засилување од 3dBi). Мерењето ги извршив така што на растојание од 2 km поставив радио фар (radio beacon) кој емитува постојан немодулиран сигнал на фреквенција од 868 MHz, односно во фреквенциското подрачје предвидено за Helium-мрежата во Европа. Потоа приемот го вршев со калибриран СДР-приемник и ги успоредував добиените резултати за нивото на приманиот сигнал со двете антени. Резултатот е одличен. Десет елементната Yagi антена го примаше сигналот на моменти со дури 16 dB подобар однос сигнаl-шум (SNR). Тоа може да се види од следниве фотографии:
Сигнал од радио-фарот приман со фабричка антена од познат бренд RAK 3, со декларирано засилување од 3 dBi:
(кликнете на горната слика за да ја видете во повисока резолуција)
Сигнал од радио-фарот на 868 MHz приман со изработената десет елементна Yagi антена:
(кликнете на горната слика за да ја видете во повисока резолуција)
Една од изработените антени е поставена во Скопје -Пинтија, на објект веднаш до патот кон Драчево. Остварени се witness-и со хотспотови во Косово на растојание од 100 km:
(кликнете на горната слика за да ја видете во повисока резолуција)
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Миле Кокотов (2022 година)
Авторот е магистер по технички науки, со искуство од речиси 40 години во РФ-техниката (професионално и аматерски)
Разгледајте ги и другите написи и проекти на неговата веб-страница
I Z33T home page I страници на македонски јазик I