Antenne pour étendre la portée de l'ouvre-porte : 6 étapes (avec photos)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:06

Lorsque la neige devient vraiment profonde sur le mont Hood, c'est très amusant de skier, de faire de la luge, de construire des forts de neige et de jeter les enfants du pont dans la poudreuse. Mais les trucs glissants ne sont pas si amusants lorsque nous essayons de revenir sur l'autoroute et d'ouvrir la porte pour sortir. Le problème est que la porte est au sommet d'une pente d'environ 100 pieds de long. Ce n'est pas un problème d'entrer car la gravité aide, mais cela a été un problème de sortir car la porte ne peut être ouverte que lorsque vous vous trouvez à environ 40 pieds de l'antenne de l'ouvre-porte, ce qui vous place directement sur la pente. Même les 4 roues motrices ne sont pas très bonnes lorsque vous devez vous arrêter pour attendre la porte et ensuite essayer de démarrer sur de la glace tassée.

J'ai essayé de trouver une solution commerciale, mais la meilleure était une simple antenne monopôle et nous l'avions déjà.

La solution consistait à construire une antenne Yagi à 3 éléments réglée sur la fréquence de l'ouvre-porte et à la combiner avec l'antenne existante pour étendre la portée. Étonnamment, nous pouvons maintenant ouvrir la porte à une distance de 50 mètres, ce qui nous donne amplement d'espace pour maintenir notre élan sur la rampe !

Fournitures

Environ 2 pi de tige en laiton de 0,125"

Environ 4 pi de tige d'aluminium de.125"

2 pi de tube non conducteur de 3/4 pour le faisceau d'antenne

Tube non conducteur pour le mât pour monter l'antenne (peut être le même que le faisceau)

Câble RG6 et un connecteur à sertir (selon votre système)

Une imprimante 3D pour imprimer du PETG, de l'ABS ou autre chose qui ne fondra pas au soleil (n'utilisez pas de PLA !)

Fer à souder, soudure, 4 vis, mastic silicone.

Étape 1: Trouvez la fréquence de votre télécommande

Vous devez d'abord trouver sur quelle fréquence fonctionne votre télécommande. J'ai utilisé un dongle RTL-SDR et SDRSharp pour déterminer la fréquence de la télécommande. Le fabricant répertorie souvent les fréquences qu'il utilise, mais il est difficile de savoir laquelle transmet votre commande. J'ai regardé à la fois 315MHz et 390MHz et j'ai trouvé le signal à 390MHz. Fait intéressant, en enregistrant le signal audio dans SDRSharp, j'ai pu le montrer sur Audacity et voir le schéma exact des commutateurs DIP à l'intérieur de la télécommande. La fréquence exacte de la télécommande change légèrement à chaque fois, mais cela fait partie de la sécurité du système.

Étape 2: Concevoir le Yagi

J'ai utilisé YagiCad, un simulateur logiciel développé par Paul McMahon (VK3DIP). Vous pouvez définir la fréquence cible, et dans mon cas je voulais un total de 3 éléments donc également défini un réflecteur et un directeur. Le réflecteur se trouve derrière l'élément entraîné dans la conception du yagi et le réalisateur est assis devant. Faire varier la longueur et l'espacement de ces deux éléments donne un motif directionnel dans la direction du réalisateur. Dans mon cas, le gain simulé était d'environ 8 dB.

Étape 3: Construire la première itération

Tout logiciel de conception d'antenne ne donne que des approximations du comportement correct de l'antenne réelle. Dans mon cas, j'ai utilisé une imprimante 3D pour imprimer des supports pour l'élément entraîné et le réflecteur et le directeur. Vous pouvez les voir sur https://www.thingverse.com/thing:3974796. Le câble RG6 est séparé dans le conducteur central et le blindage et ceux-ci sont attachés de chaque côté de l'élément entraîné. Attention, cependant, le blindage de la plupart des coax RG6 est en aluminium et vous ne pourrez pas y souder. Il faudra un sertissage qui le connecte également à un fil de cuivre afin que celui-ci et le noyau puissent être soudés. Nettoyez le laiton avec du papier de verre avant d'essayer de souder et assurez-vous d'utiliser beaucoup de flux et un fer à souder de puissance raisonnablement élevée. Dans mon cas, 400 degrés avec un fer à repasser 60W ont très bien fonctionné.

Montez les deux éléments entraînés, attachez-les par zip puis coupez et placez le réflecteur et le directeur.

Étape 4: vérifier la fréquence de conception

Vous devez vérifier que l'antenne résonne à votre fréquence de conception. Pour ce faire, j'ai utilisé un analyseur de vecteur de réseau. C'est une unité puissante qui donne une tonne d'informations sur les antennes. J'ai acheté le mien via Amazon et il y en a beaucoup maintenant disponibles couvrant différentes fréquences. Les images en haut de cet article montrent les résultats graphiques et statistiques de mon antenne après réglage. La cible était de 390 MHz avec un ROS (rapport d'onde stationnaire) aussi bas que possible et une impédance de 50 ohms aussi proche que possible. La résonance se produit également lorsque la réactance (X) est la plus proche de zéro.

J'ai donc coupé la longueur des éléments entraînés jusqu'à ce que je trouve une bonne résonance, puis j'ai rebranché la longueur réelle dans Yagicad et optimisé à nouveau pour la fréquence qu'il simulait pour la résonance. Cela m'a donné des longueurs et des espacements réels pour le réflecteur et le directeur.

Étape 5: Rendez-le étanche

Puisque cette antenne va être à l'extérieur, elle doit être étanche. J'ai généreusement pressé du mastic silicone transparent tout autour des connexions de soudure, puis j'ai serré le couvercle. J'ai rempli les trous des boulons avec du mastic et les ai vissés. J'étais heureux de voir du mastic se détacher sur les bords. Ensuite, j'ai serti le connecteur à l'autre extrémité du câble coaxial de 3 pieds.

Étape 6: Monter et tester

J'ai utilisé un support d'étagère de placard pour monter l'antenne horizontalement sur notre poteau de porte, inséré un combineur pour cela et l'antenne d'origine et l'ai testé. Vous pouvez simplement remplacer l'antenne d'origine par la nouvelle si vous n'avez qu'une approche d'un côté. Dans notre cas, la plage d'ouverture existante à l'entrée était bonne et n'a pas changé avec le combineur.

Les résultats étaient super ! Pouvoir ouvrir le portail à partir de 4 fois la distance en vaut la peine.

Je garderai une trace de sa résistance aux intempéries et à la neige profonde, mais dans l'ensemble, je suis très optimiste que cela résout le problème et ne nécessitera pas l'une des autres solutions très coûteuses proposées par le fabricant de portails.