Projeler / Elektronik Projeler / Hobi Projeler / Wireless Anten (Yagi - Uda 15-17 dB) El Yapımı


Yazar: Erhan Karabaş
Gönderen: lightt   Tarih: 19-11-2007 23:09
Yorumlar: (0)   Oylar:
Üyelerin oylama ortalaması (10 dışında) : Henüz Oylanmamış   
Oylar: 0
Başlıktan da anlaşılacağı üzere bu sefer el yapımı bir yagi anten projesini anlatacağım. Daha önceden anlattığım Teneke Anten (Cantenna) projesi gibi tamamen eldeki elemanları kullanarak yapılmaya çalışıldı.

Kullanılan malzemeler:
1. Anten omurgasını oluşturmak üzere 9mm çapında 50 cm uzunluğunda tahta parçası. Arkadaşlar anten yapılırken tahta ve türevi malzemelerin kullanılması tavsiye edilmez, çünkü organik yapıları gereği WiFi sinyalleri soğurmaya eğilimleri vardır. Hele birde ıslandıkların da su emdikleri için WiFi sinyalleri tamamen üzerlerine çekecektirler. Ancak eldeki malzemeleri kullanacağımız için ben bunu seçtim. Kullandığım malzeme aslında marangozların kullandığı "kavele" adı verilen malzeme. Orijinal olarak 1.2 m boyundadır adedi 1 YTL dir. Bizim dükkanda bundan kırık bir parça buldum (yeterli düzgünlükte) o yüzden bunu kullanmaya karar verdim. kullanabileceğiniz diğer malzemeler her türlü PVC boru, Epoxy çubuklar, fiber çubuklar.





2. Yeteri kadar 6 lık (2.75 mm çapında) bakır iletken. Ben 1.5 m lik bir parçadan kullandım. Metresi 75 YKr.

3. 1mm kalınlığında 4 mm genişliğinde 120 mm uzunluğunda bakır levha. Elimde bulunan bakır levhadan 4 mm kalınlığında bir şerit kestim 150 mm uzunluğundaydı. Bunun fiyatı hakkında herhangi bir fikrim yok. Tahminim bakırın kilosu 20 YTL üzeridir alacağınız 15x15 cm boyutlarında bir levha 2-3 YTL olacaktır.



4. Bir adet plastik sandalye ayaklığı. Hani şu demir sandalyelerin altında olur, zemini çizmesin fazla ses çıkarmasın diye takılır. Boyutları ise şöyle 22 mm çap 25 mm yükseklik. Tanesi 20 YKr.



5. 5m RG 58/U kablo. Daha önceden anlattığım Teneke Anten (Cantenna) projesin deki kablo. Kablo ile ilgili detaylar orada mevcut. Ancak yine altını çizerek belirtmek istiyorum RG 58/U kayıp oranı yüksek bir kablodur. Elimde bu olduğu için bunu kullandım

6. 1 adet RPSMA dişi konektör (RG58 uyumlu). Dişi erkek takım halinde 10 YTL.

7. Çeşitli el aletleri.

Yapım Aşamaları:

Öncelikle Projenin temelinden bahsetmek istiyorum. Proje asıl olarak Build your own 2.4Ghz 15dbi Yagi adresinde incelenmiş olan commercial yani bildiğiniz satın alınan antenin bir reverse-engineering versiyonu. Projenin temelini oluşturan çizim aşağıda. Aynı çizimin pdf formatındaki dosyası ise Buradan indirilebilir.


Şekli incelediğinizde aslında oradaki elemanların 3.3 mm kalındığında çubuklar olduğunu göreceksiniz. Ne yazık ki ben bu kalınlıkta bakır bulamadığım için projeyi elimdeki bakır iletkene göre yeniden projelendirdim. Projelendirme esnasında http://fermi.la.asu.edu/w9cf/yagipub/index.html adresindeki YagiModeller java Applet ini ve “4nec2” simülasyon programını kullandım. 4nec2 programına http://home.ict.nl/~arivoors/ adresinden ulaşabilirsiniz.

Yagi-Uda tipi antenler Metal-Array yani metal dizi tipinde antenlerdir. Yukarıda görülen şemadaki metal elemanlar arasındaki uzaklıklara sadık kalarak anten projesini gerçekleştirdim. İlgili simülasyon sonuçlarına aşağıda değineceğim.

1. Öncelikle gerekli olan metal elemanları hazırladım. Çubukların boyutları çok önemli, bu yüzden kumpas kullandım. Çubukların kesimini mini taşlama cihazımla (bolca Dremel olarak tanımlanan cihaz) gerçekleştirdim. Tavsiyem çubukları verilen boyutlardan 2-3 mm uzun kesip daha sonra uygun boyuta, taşlayarak ya da törpüleyerek ve sık sık ölçerek getirmeniz. Uzundan kısaya doğru çubukları hazırlayın, böylece herhangi bir ölçüm hatası ve/veya yanlışlık sonucunda çubuğu olması gerekenden daha kısa yaparsanız bir alt boydaki çubuk haline getirebilirsiniz. Malzeme ziyan olmaz. Aşağıda ilgili resimler görülmekte.







2. Daha sonra metal çubuklar arasındaki mesafeleri ağaç çubuk üzerine tek tek işaretledim. Örnek olarak ilk noktayı işaretledikten sonra ikinci nokta bu noktadan 23.70+2.75=26.45 mm uzakta olmalı böylece iki metal çubuk arası 23.70 mm olacaktır. Farklı kalınlıklarda eleman kullanacak arkadaşlara buna dikkat etsinler. Şunu da belirtmekte fayda görüyorum, kullandığım bakır zaten ince daha ince metal eleman kullanmayın, 3mm den aşağı inmemekte büyük fayda var. İşaretlemede yine kumpas kullandım.



3. Bu aşamada tahta çubuğu uygun boyuttaki uçla deldim. Ben burada 2.5 mm uç kullandım. Böylece çubukların deliklere sıkıca geçmesini sağlamış oldum. Aslında pekte seçenek yok yani piyasada 2.75 mm çapında sıradan uç bulmak oldukça zor. Arkadaşlar delikler esnasında çok hassas çalışılması gerekiyor yani simetrik olarak delmeniz gerekli ki bütün metal çubuklar aynı hizada olsun. Eğer dikkat etmezseniz benim gibi birkaç delikte kaçıklık olabilir. Aslında bunun için en uygun çözüm ayaklı matkap kullanmak lakin benim ulaşabildiklerime 2.5 mm matkap ucu bağlanamıyordu. Tavsiyem öncelikle ince bir uçla delik için bir kılavuz açmanız daha sonra kalın uçla bunu genişletmeniz. Ben ilk yamuk delikten sonra 1 mm uç kullanarak kılavuz delikler açtım.





4. Sonraki aşamada elimdeki bakır çubukları uygun pozisyondaki deliklere simetrik olacak şekilde geçirdim. Bunun için çekiç kullandım, yani bir nevi çaktım onları. Mümkün olduğu kadar acele etmemekte ve dikkatli davranmakta yarar var her ne kadar bakır çabuk düzeltilebilse de çubukların simetrisini bozmak iyi değil.



5. 50.8 mm lik parçayı da çaktıktan sonra, anten için en önemli parçalardan biri olan loop aşamasına geldim. Bu aşama önemli arkadaşlar anteninizin empadansını belirleyen aşama ve dikkatlice yapılmalıdır. 50 Ω luk kablo kullandığımız için 50 Ω luk bir loop yapmaya çalışıyoruz. Loop ayrıntıları şekilde mevcut. Loop’un yuvarlatılmış kenarları için, 4mm enindeki bakır levhayı 15mm çapındaki bir silindirin üzerine aşğıdaki şekildeki gibi sardım. Şekilde görülen nesne benim mini taşlamanın spiral ucu.



6. Daha sonra bakır levhanın fazlalıklarını şekilde görüldüğü gibi kesiyoruz. Burada loop şeklinin bozulmamasına özen gösterin.





7. Sıra geldi bu loop için bir yerleştirme platformu oluşturmaya. Sandalye ayağını dibinden 8mm lik bir delik ile deldim. Daha sonra bu deliğin alt noktasından 4mm aşağıda, ayağın yanlarında simetrik olacak şekilde iki adet 4 mm uzunluğunda yarık açtım. Hazırladığım loop elemanını dikkatlice açarak şeklinin bozulmasına izin vermeden bu yarıklardan geçirdim ve aşağıda görüldüğü gibi loop elemanını elde ettim. Önemli olan hazırladığınız lopun bakır çubuklarla simetrik olması ölçüler değişebilir.





9. Daha sonra hazırladığım bu elemanı tahta çubuk üzerindeki uygun yere getirdim. 8mm lik bir delik olduğu için tahtaya sıkı sıkıya geçti dolayısıyla sabitleme problemi yaşamadım.



10. Daha sonra son ve en uzun bakır çubuğu da yerine çaktım ve kabloyu hazırladığım loop üzerine aşağıdaki şekillerdeki gibi lehimledim. Lehim olayı önemli arkadaşlar çok sağlam ve kablonun ekranlamasını bozmayacak bir lehimleme yapmak gerekiyor. Lehimleme esnasında ayrıntılı resimler çekmeyi unuttum, bu yüzden sadece sonuçların resimleri var.





11. Son olarak kabloyu tahta üzerine kablo toplayıcılar ile sabitledim ki hareket esnasında loop yapısı bozulmasın. İşte antenin son hali.



<



Evet arkadaşlar şimdide antenle ilgili söylediğim simülasyon sonuçlarına sıra geldi. Aşağıda bahsettiğim programla yapılmış simülasyon sonuçları mevcuttur.



Şekildende anlaşılacağı üzere antenin kazancı 15 dB civarı. Antenin ön arka kazancı ise 29 dB civarı. Ancak şu varki simülasyonda loop kalınlığını bağımsız belirtmek mümkün değil. burdan 1-2 dB ekstra kazanç sağlayabiliriz. Sonuç olarak antenimiz 15-17 dB kazanca sahip. Benim 5 m li kablodaki kaybım 5 dB.

Sonuçlar:

Anteni kendi kullandığım modem üzerinde deneme şansım olmadı. Ancak sağa sola çevirirken. daha önceden yakalayamadığım iki erişim noktası buldum. Aşağıda NetStumbler görüntüsü bulunmakta.



Antenle iyice oynadım ve çekim gücünü en yüksek yapana dek yön ve polarizasyonunu değiştirdim. Bu esnada yakaladığım en güçlü sinyal aşağıda görülmekte.

TP-Link Wireless Client Utility


NetStumbler


Evet arkadaşlar son olarak şunları söylemek istiyorum. Anteni evin içinden kullanıyorum (odanın yeri gereği) bu yüzden sonuçları öyle düşünün. Evimin bulunduğu yer gereği etrafta WiFi kaynağı bulmak zor. Antenin dışarı monte edilmesi ve WiFi kaynaklarının bol olduğu bir ortamda testi mümkünolursa onlarıda ekleyeceğim.


El Yapımı Yagi Uda 2

Arkadaşlar proje yukarıdaki projenin aynısı, sadece omurga olarak çok daha güzel görünen PVC boru kullanıldı dolayısıyla ayrıntılı anlatım yapmayacağım. Gerekli yerlerde ayrıntıya girilecektir.

Yapım Aşamaları

1. Omurga olarak bu sefer 25mm çapında 50cm uzunluğunda PVC su borusu tercih ettim. Fiyatını tam olarak bilemiyorum tahminime göre metresi 1 YTL civarı.



2. Boruyu iki tarafından simetrik olacak şekilde kurşun kalemle işaretledim ve uygun büyüklükteki delikleri açtım. Boru burada iğrenç durumda siz siz olun alınca borunuzu güzelce yıkayın.



Boru yıkandıktan sonra


3. Loop yerleşim yerini boru üzerinde işaretledim. Aşağıdaki resimlerde neden böyle işaretlediğimi anlayacaksınız bu yüzden ayrıntıya girmiyorum arkadaşlar.

Üstten görünüş


Yandan görünüş


4. Yukarıdaki üsten görünüşteki geniş çerçeveyi uygun bir şekilde kesip çıkarttım. Not: Ben mini taşlama cihazının kesici uçları kullandığım için kayıp biraz fazla oldu.





5. Hazırladığım aktif parçayı uygun yerine yerleştirdim.

Üstten görünüş


Yandan görünüş.
Alt kısmın kapalı olması gerekiyordu ancak delerken kaçırdığım için komple oymak zorunda kaldım. Daha sapırlı çalışırsanız alt kısımda 4mm genişliğinde 1mm yüksekliğinde bir yarık açıp hazırladığınız aktif elemanı buradan geçirin, zira benim amacım buydu.



Alttan görünüş


Boru içi görüntüsü Aktif parçaya (loop) yakın taraftan. Şekilde aktif parçanın lehimleme yerleri çok güzel görülüyor.



Boru içi görüntüsü antenin ön tarafından.



6. Aktif parçayı sabitleyip borunun içinden geçirdiğim kabloyu aktif parçaya lehimledim. Aktif parçayı sabitlemek için PVC türevli yapıştırıcılar kullanmaya özen gösterin silikon tavsiye etmiyorum arkadaşlar. Hiçbirşey bulamazsanız japon yapıştırıcısı kullanın. Önce lehimlemeyi yapıp daha sonra yapıştırın ki lehimin ısısından yapıştırıcı çözülmesin.







7. Son olarak anteni dış alanda kullanmak için bir anten kelepçesi alıp arka kısmına monte ettim. Kullandığım kelepçe biraz kalın, daha incesi daha uygun olacaktır.
Boru boyunu biraz daha uzun tutup kelepçeyi daha geriye takmakta fayda var.
Ayrıca ben bulamadım eğer siz bulursanız kelepçeyi alırken dişli parçanın arka tarafının düz olmasına özen gösterin montaj kolaylığı açısından. (kelepçe 15-65 mm çapındaki borular için uygundur)
Şu an itibariyle aktif parça için çıkardığım parça kayıp olduğu için yerine monte edemedim, bulur bulmaz onda takıp işlemi tamamlayacağım.



Sonuçlar

PVC omurga kullanmanız kesinlikle önerilmektedir. Delikleri açarken yapabileceğiniz hataların telafisi kolay olmaktadır. Yumuşak bir malzeme olduğu için işlenmesi kolay. WiFi Uygulamalar için ideal bir malzeme.


El Yapımı Yagi Uda 3


Arkadaşlar Yagi-Uda 2 modelinin aynısı ancak ayrıntıları değiştirdim anten çok daha kullanışlı bir hal aldı. Ayrıca güzel bir görünümede sahip oldu. Aşağıda ilgili resimler görülmekte.
Antenin uç kısmına bir kapak taktım, kolay sökülebilir olması için kablo yerine arka kısmına bir adet saşe montaj N dişi konektör bağladım böylece farklı tip kablolarla kullanılma imkanı arttırılmış oldu. Antende kullandığım bakır malzemelerin tamamını çevre koşullarına karşı korumak için vernikledim (izolasyon verniği). Daha önceki antende kaybetiğim kapağın yerine daha küçük bir parçadan başka bir kapak yaptım ve yerine yerleştirdim. Kelepçe hala büyük küçüğü aranıyor.

Komple anten





Uç kısım kapak detayı



Aktif kısım (loop) detayı





Konektör detayı





Kelepçe detayı




Anteni yapıp kullanacak arkadaşların dikkat etmesi gereken önemli bir nokta var. Anteni kullanırken yatay ve dikey polarizasyon konumları çok önemli anteni kaynağa doğru çevirdikten sonra kendi yatay ekseni etrafında çevirerek sinyal seviyesinin maksimum olduğu noktada sabitlenmeli. Özellikle kaynak omnidirectional tipte bir antense mutlaka her iki polarizasyon konumu denenmeli.

Resimleri net görmek için resimlerin üzerine sağ tıklayıp "farklı kaydet" seçeneğini işaretleyin.
Konuda bahsi geçen anten linkleri:
1. El Yapımı Wireless Anten (Cantenna)
2. El Yapımı Wireless Anten (Yagi-Uda 15-17 dB)
3. El Yapımı Wireless Anten (BiQuad 12 dB)
4. El Yapımı Wireless Anten (Patch 7.5 dB)
5. El Yapımı Wireless Anten (Patch2 10 dB)


Elektronik devreler, projeler, makaleler, katalog, forum, temel basit devre şemaları, hobi devreleri içeren bir sitedir.
2018-08-21 12:00
Fatal error : Shield protection activated, please retry in 63 seconds...
After this duration, you can refresh the current page to continue.
Last action was : Hammering