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Radioamatore tedesco Andreas DL6YCL è nota per le sue soluzioni pratiche per sistemi di antenna per le bande delle microonde, in particolare in connessione con il funzionamento tramite transponder geostazionario QO-100 (Es'hail-2). Tra i suoi progetti ce n'è anche uno moderno stampato in 3D Irradiatore YATT Elica per la banda 2,4 GHz, che rappresenta una soluzione potente e facile da implementare per un'antenna uplink satellitare. Insomma YATT nel nome significa Ancora altri due giri, čo odkazuje na kompaktný, ale účinný dizajn.
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Concetto e determinazione
L'irradiatore YATT Elica è stato progettato come irradiatore (alimentazione) per riflettori parabolici utilizzati nelle operazioni satellitari amatoriali. È ottimizzato per uplink alla frequenza di 2400 MHz, ktorá zodpovedá vysielacej časti transpondéra QO-100. Konštrukcia využíva antenna UN doppia elica con polarizzazione circolare, posto davanti al riflettore, che garantisce un efficace irraggiamento della parabola con elevata efficienza e minima attenuazione del guadagno.
UN differenza di alcuni irradiatori più complessi, YATT Elica è progettato per esserlo facilmente prodotto con rimedi casalinghi. Väčšina dielov sa dá vytlačiť na 3D tlačiarni UN kovové prvky sa dopĺňajú bežnými komponentmi – ako sú mosadzné skrutky, koaxiálny konektor typu SMA UN medený vodič pre helix.
Costruzione meccanica secondo DL6YCL
Il design dell'irradiatore è costituito da diverse parti fondamentali:
- Pannello riflettente – un riflettore circolare in metallo con un diametro di circa 70 mm, che garantisce la direzionalità e sopprime la radiazione posteriore.
- Corpo stampato in 3D – un supporto in plastica che funge da struttura portante dell'elica e allo stesso tempo da copertura per il collegamento coassiale. Nel modello DL6YCL, è progettato per un facile montaggio sul supporto LNB (convertitore) in modo che il radiatore possa essere posizionato con l'LNB ricevente nel fuoco comune della parabola.
- Emettitore ad elica – dvojzávitová medená špirála s priemerom približne 40 mm, vyhotovená z tuhého filo di rame s priemerom 1,5 – 2 mm. Rozmer UN smer stúpania vinutia je navrhnutý tak, aby antenna pracovala s pravotočivou kruhovou polarizáciou (RHCP ), kompatibilnou s transpondérom QO-100.
- Piatto abbinato – un piccolo pezzo di lamiera triangolare situato vicino al punto di alimentazione, che fornisce un adattamento di impedenza UN 50 Ω e migliora il trasferimento di potenza tra il coassiale e l'elica.
- Alimentazione coassiale – Connettore coassiale di tipo SMA o N, collegato dal retro del riflettore. Il filo centrale del connettore è collegato direttamente all'inizio dell'elica, il filo schermato è collegato al riflettore.
Andreas DL6YCL ha progettato le singole parti per rendere possibile l'intero irradiatore stampare senza la necessità di una struttura di supporto e anche un costruttore meno esperto ha gestito l'assemblaggio. Su Thingiverse sono disponibili i file STL per la stampa 3D, così come le istruzioni di montaggio e le dimensioni per il collegamento al connettore coassiale.
Parametri elettrici e adattamento
L'irradiatore YATT Elica è stato ottimizzato per la frequenza operativa 2400 MHz, pričom charakteristická impedancia je prispôsobená na 50 Ω. V experimentoch autora dosahovala antenna SWR inferiore UN 1,2:1, čo svedčí o veľmi dobrom prispôsobení bez potreby dodatočných ladení.
Simulazioni e misurazioni mostrano che l'irradiatore fornisce un guadagno di ca 11 dBi e la larghezza della trave principale intorno UN 65°. Questi parametri sono adatti per l'uso con riflettore parabolico con diametro di 60-100 cm, pričom v kombinácii s vhodným LNB poskytuje ideálnu geometriu pre súčasný príjem UN vysielanie cez QO-100.
Materiali e produzione
DL6YCL consiglia di stampare il corpo del radiatore da Filamento PETG o ASA stabile ai raggi UV, ktoré lepšie odolávajú poveternostným vplyvom. Pre použitie v exteriéri, najmä v zimnom období, je dôležité, aby materiál mal nízku nasiakavosť UN vysokú rozmerovú stabilitu.
È meglio realizzare Helix filo di rame (ad es. da conduttore elettrico solido CY 1,5 mm²). Dopo l'avvolgimento sulla dima è importante mantenere l'esatta distanza tra le spire, che determina la risonanza e la polarizzazione circolare. Il riflettore può essere costituito da una lamiera di alluminio dello spessore di 1 mm oppure da un disco di rame.
Integrazione meccanica con LNB
Uno degli aspetti pratici del design DL6YCL è possibilità di fissaggio diretto dell'irradiatore al supporto LNB, čím sa dosiahne optimálne zladenie so spoločným ohniskom paraboly. Tento spôsob montáže minimalizuje straty UN uľahčuje zarovnanie polarizácie.
L'irradiatore viene montato tramite un adattatore o manicotto in plastica che può essere stampato insieme al corpo. Il supporto è progettato per i comuni LNB con un diametro di 40 mm. In alcuni casi il radiatore può essere collegato direttamente al coperchio frontale dell'LNB se si utilizza una comune staffa per una configurazione “dual-feed”.
Esperienza operativa
Secondo l'esperienza dell'autore e di diversi utenti pubblicati sui portali Thingiverse UN QRZ .com, YATT Elica ponúka prestazioni stabili, SWR minimo e riproducibilità affidabile dei risultati. V kombinácii s výkonovým zosilňovačom 2,4 GHz s výkonom 2–5 W je možné dosiahnuť silný UN čistý signál na uplinku QO-100 aj pri menších parabolách (60 cm).
Diversi radioamatori hanno confermato che il radiatore si è dimostrato valido anche in condizioni meteorologiche più impegnative: dopo più di un anno di utilizzo all'aperto, non ha mostrato alcun deterioramento dei parametri, soprattutto se è stato stampato con filamento ASA di alta qualità.
Vantaggi e note pratiche
I principali vantaggi dell'irradiatore YATT Elica includono:
- produzione semplice e veloce senza attrezzi speciali,
- la possibilità di stampa 3D da materiali comunemente disponibili,
- ottimo adattamento UN 50 Ω,
- caratteristica adatta per riflettori parabolici fino UN 1 m,
- facile integrazione con LNB per QO-100,
- peso ridotto e dimensioni compatte,
- elevata resistenza agli effetti atmosferici.
DL6YCL consiglia di controllare l'SWR prima dell'assemblaggio finale con Analizzatore VNA, aby bolo možné doladiť vzdialenosť medzi helixom UN reflektorom. Malé odchýlky môžu mať vplyv na impedančné prispôsobenie UN polarizačnú čistotu.
Conclusione
Progetto YATT Elica di DL6YCL è un eccellente esempio di una combinazione pratica di tecnologie moderne come Stampa 3D, s klasickou mikrovlnnou anténnou technikou. Vďaka jednoduchosti, dostupnosti UN overenej funkčnosti sa stal obľúbeným riešením medzi rádioamatérmi, ktorí chcú vlastnoručne postaviť spoľahlivý UN efektívny ožarovač pre QO-100.
Modelli 3D pubblicati e documentazione disponibili all'indirizzo Thingiverse consentire UN chiunque sia interessato di realizzare un irradiatore esattamente secondo il progetto originale. YATT Elica rappresenta quindi una soluzione moderna, aperta e completamente riproducibile che unisce la precisione della progettazione tecnica con l'approccio creativo della comunità radioamatoriale.