ISS, shall we talk ? 器材篇下 (天線 & 資料更新) ,暨系統整合篇

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編者按:發文的速度追不上事件的進度。實測剛進行了。

所以本文將合併系統整合篇一起發表。

前言

這個系列闊別了一段時間,當然是遇到問題了。自製天線遇到問題是意料之內;前期評估是以為會是組裝問題,實戰發現書本理論與實際是兩件事。

雖未至一夜白頭,不過兩鬢斑白由此起。

 

天線規格

最簡單的三節 element Yagi

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就我手頭有的三節八木天線方案,經電腦模擬後,pattern 是相若的。

 

我定了以下準則:

  • 要平。除了熱誠,錢是無的
  • 輕身,mobile方便
  • 易於維護
  • 頻率調校定於145.528MHz
  • 學習一下以EZNEC模擬天線的特性
  • 不購入額外調校器材

 

小道具介紹

先來點輕鬆的-小道具介紹

自這幾年鴨街淘寶化後 (即很多東西也是淘寶可見的東西),我行鴨街的意欲已不多。一是購買日本的工具,二是急用的零部件。

否則就等一批在淘寶集運回來,貨色一樣,無謂幫人交租。

而近年我則較喜歡吉之島$10場(現改名 Living Plaza,價格也上調至$12)。那裡的工具不少合Ham的手作仔用。今次動用的多是歷年在那裡購入東西。

5m 拉尺

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這是今次的重點。天線的三個elment皆由拉尺組成。乎合以上1-3點。以拉尺片為天線,不是新事物。美軍個人裝備上的Ducky用上類似物料。

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美軍個人裝備上的天線(網上圖片)

捨鴨街貨色,主要是其平價的拉尺$8,邊位手易生漬,光面易反光。吉之島的雖$12,但沙面唔反光,感覺質量較好。

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也是 $12 貨色。鴨街這個價錢應買不到了。

 

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量角器

$10 時代買落的,實戰可能用得著。

 

鋸角度器

設計是幫助鋸時以90度或45度落刀用的。模型餔金屬的約百多元。這個東西 $10 是超值的。而她這次有妙用。

 

天線設計方案

用最傳統的八木 3 element 天線。

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Yagi八木天線 (網上圖片)

Director,下有時稱 A

Driver,下有時稱 B

Reflector,下有時稱 C

八木 3 element 天線理論不複雜,首遇到問題是n種方案的dimension 均有出入。尤期我較依賴電腦設計程式,和外國雜誌的文章。不論軟件 Yagi designer,網上 webYagi設計 programn個方案就是ndimension版本。這很惱人。

理論篇提到 KD5PDN 的經實戰洗禮,用之。

 

裝嵌

主軸為 20mm PVC 膠喉。$6 一條10呎,很低玩。但要留意這些膠喉的配件的供應,在外國magazine見到的不等於找得到。以十字Joint, end cap 為例,行暈全條新填地街也是沒有的。

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外國ham 用的十字jointelement接在膠喉上 (網上圖片)

不過這也好,迫使我自創一招解決問題。

將拉尺片固定在 PVC 喉是第一個問題。在喉上鑽孔固定,一喉身薄,二拉尺片是微彎的之防止下墜,很難將兩者fix。三將之直上在喉身,就是放棄了調校。

這個思巧了一段時間,最後見到 PVC 膠喉 上在牆壁上是用迫馬固定,而這些迫馬可在喉身上下移動,方便調校。迫馬的闊度也剛好和拉尺片的闊度吻合,絕配。

 

價錢由五毫(偷膠,屋村價),八毫(官塘)到兩蚊(鴨街)。有些迫馬是偷了膠的,不建議在element上使用。

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拉尺片的鑽孔,技巧在於不要以為薄身就可快速鑽穿。用punch 打孔器也可。

 

Driver 為中軸,上下各留38cm,這個數據主要是以各類似方案的 max 間距;下方多留一點作手柄用。

主軸動工前,因需 align 三個 element 在同一直線上,我的方法是將膠喉置在那個鋸角度器上迫在一邊,然後在另一邊架上鐵呎順劃上一條直線。

 

Driver 的引線,是 RG-58A/U 。需在下方位置繞六圈作為Balun,以電線膠布覆蓋。

 

這是一號天線完成品,是阿媽 – 失敗的作品

 

VSWR 1.5 – 1.0 的艱辛歷程

一號天線在室內初測的駐波由1.4 – 3 不等,死得。由於室內地方淺窄,或對結果會有影響,復活節長假移師室外再試。

A,C part 移到很近 B,才得出1.4-1.5

1.5,如無記錯,是天線系統工程最低標準。消耗了4 %的功率。這個對業餘通訊不是致命。最攞命的是上述ABC間距太近。這個不需深厚知識,只需和一些VHF天線成品,圖片比較就知有問題。做fox hunting 還好,ISS 通訊我不睇好。

本想打算改變初衷,購入一天線分析儀。但想深一層,有,也只是告訴你條天線的parameter,要怎樣改善是不會告訴你的。再者整一條幾十元的天線,要購入四位數字的天線分析儀,是很難說得通的。

由於各element 預長了5mmcut到好精準作用也不大。

用拉尺片的短處即時顯現,只能cut短不能伸長。cut到幾短才work,或唔work,完全沒有idea

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Director λ 0.45,Driver λ0.5,Reflector λ 0.55。這個金科玉律我較有信心,因以上各方案的各element呎吋上落不大。暫將這個factor視為constant

這支天線的 variable 是各 element 的間距,而實驗証明,未能成功 (VSWR1.0 – 1.1)

費煞思量,由於發現部份參考方案用的是以十字joint加喉cool去固定後,Driver 兩拉尺片間距比現在的長。KD5PDN的方案的間距是約0.25吋,除了放棄這支天線外,還可做的就是再做另一條driver測試。

二號 driver的中央間距增至22mm,總長度維持在 90.2cm

Director Reflector 位置吞至一號天線兩端盡頭,得出1.2-1.3。好,起碼有改善。二號天線將主軸伸長,估計再調校理論上可得出1.0

二號天線其他不變,只是伸長主軸供 Director Reflector位置調校。

起初也徘徊在 1.5。有點失望。前排天氣陰晴不定。被迫室內進行,這也好,沒有plan b,只能在現有資源下死掂佢。

不斷調校測試,發現天線的高度和角度皆有明顯影響。最終在 Reflector 離地 1.2m,仰角得出60度的情況且下獲得 1 : 1.0

這個概念在一號天線調校時是沒有的。以後的天線製作皆以這個數為收貨測試標準。

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網上圖片

 

結果在高中低 power 也得出1.0。各間距參數字如下:

AB = 46cm

BC = 52cm

算是初步成功。

 

期他補強,修飾措施:

拉尺片離開固定用的PCB部份較脆弱,以自溶膠布纏多圈作保護。

覆蓋 Balun 的電線膠布,戶外實戰發現會溶至鬆脫。唯有用自溶膠布覆蓋。

另加一迫碼改裝Note2belt clip座。如用ISS detector 做盲公竹要時可用。

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FTM-350panel 上在迫碼上也ok… ,真係萬能插蘇。

天線尾部以M頭作結,這純粹是M頭剛好能固定在出線的膠圈上。

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一個迫碼固定不了天線在三腳架上,所以前後加多一個,以熱溶膠固定在快拆上。

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完成圖

 

資料更新:

自這系列第一篇至今,不經不覺也近半年了。有以下資料更新,遺補。

ISS detector

功能越趨完善,最近加入了天氣,日月位置的訊息。我以港幣二十多元購買了完整版以表支持。

Visible vs invisible

盡管預計是在 invisible下進行,但如能在先前熱身時能目測一兩次,可感受其速度,進退場狀況;對實戰很有幫助。

但這裡遇到一個問實,是各資料對可否 visible 有出入。在一次評為excellent的情況,不知是否密雲關係,呆坐個多小時是影都無。

我的睇法是:

如可visible

在正負45度,90度等時間可作兩甚至三次的TX,增加成功機會。

否則,

全儀器設定角度(也只是ISS detector而已),等待到時盲目發射。

Polar Chart個圈,係大到嚇死人。要因應自己的設備,火數等挑選合適的發射時機。

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電池組大肚了

這個電池組是20A的。對我來說是非常夠用。充電不超過5次。但似已有了3個月BB的。估計應是其一電池發漲了。所以暫放棄入殼。reject貨就是如此。

 

QTH改變

赤柱路程太遠,Prediction 只有少於10 天準備;暫時放棄這處。

在天線測試和嘗試目測 ISS 時,找到離 home base 30分鐘步程的一處配水庫。配水庫一定是高地,地勢也較平坦,實地觀測後,除北面是筆架出頂有約30度阻外,對天環境尚算ok

人流方面,除假日有少棒在一邊操練外,其他是寥寥可數的跑步人仕。中間的波地(爛地)暫未見人踢波,可能和山腳有個膠地場有關。

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這個site還有一個好處,是24小時開放的。

 

系統整合

簡單來說,是 trackerdigi path 設定。

網上資料顯示,ARISSRS0ISS-4。但有資料顯示RS0ISS-4 是不存在的。所以我的設定移除了這個。加入了RS0ISS-11Mail BoxBBScallsign

位置設定,多一線不如少一線;不要接 GPS了。將先前測量好的坐標輸入為fix location

自己的 callsign,由於是衛星通訊,SSID設為了6

Beacon Text,隨心加進 CQ 等訊息。

 

總結

PVC膠喉 + 拉呎做天線是很廉價的方案。平之餘又可對理論的實淺很有幫助。

希望累積一下經驗後,再作一條 VU dual band 的。

下一篇是實戰篇,記述首次實戰經歷。

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