Anten kiểu tuốc nơ vít cho di động - Cuộn cảm tải 100uH

Mô tả chung

Tui muốn thử làm cái anten screwdriver cho xài di động, cố định. Tui không có kinh nghiệm gì về anten screwdriver hết, ngoài mấy cái đọc trên mạng thôi. Cái này là tui thử lần đầu, chưa có hoàn thiện đâu nha. Tui có để kèm file gốc (Fusion 360 & STEP).

Cái mô hình này cơ bản là một cuộn cảm di động, dùng motor với con vít để di chuyển cuộn dây qua các điểm tiếp xúc để thay đổi độ tự cảm của cuộn dây. Motor được điều khiển bằng cái công tắc DPDT loại nhấn nhả, cầm tay.

Cuộn dây trong mô hình này cho khả năng tự cảm tới 100 uH, đo từ dưới lên trên. Thay đổi vị trí cuộn dây so với vòng tiếp xúc có thể thay đổi độ tự cảm này trong toàn bộ dải giá trị có thể có, từ 0 đến 100 uH.

Hầu hết cấu trúc mô hình này là in 3D. Tui dùng nhựa ASA để chịu nhiệt và chống UV tốt. Phần cứng gồm có:

• Motor giảm tốc 12v 300rpm (có encoder)
• Công tắc DPDT nhấn nhả
• Vít M3 (cả loại đầu mũ và đầu chìm)
• Vít đầu tròn M5
• Ty ren M6 dài 400mm
• Đai ốc M6
• Jack cái SO239 gắn trên chassis
• Đầu cos tròn loại bấm, vừa cho lỗ 3/8" và 5mm
• Phần ren nối dài 3/8-24
• Vòng đệm cho lỗ 3/8"
• Dây buss đồng mạ thiếc 16 AWG, dài 68+ feet (khoảng 20+ mét)
• Dây silicon loại 16 AWG (nhiều sợi), dài 6+ feet (khoảng 2 mét)
• Cọc bình ắc quy Keystone 209 dùng làm vòng tiếp xúc

Tui có thêm cái bộ đế gá chân máy (tripod) dạng kẹp nữa. Chân có thể gắn/tháo dễ dàng để tiện mang đi.

Lắp ráp

Việc thi công chủ yếu gồm các bộ phận của khuôn cuộn dây, nắp che và chân máy. Khuôn cuộn dây được in làm ba phần - trên, dưới và phần nối dài phía dưới. Khuôn cuộn dây dưới và phần nối dài có các cánh tản nhiệt để giữ cho nó ổn định khi di chuyển. Nắp che gồm các bộ phận trên, dưới và phần nối dài phía dưới.

Các bộ phận của cuộn dây được ghép lại bằng keo CA lên các rãnh. Các bộ phận nắp che được lắp với nhau bằng vít M3. Đai ốc M6 đặt vào phần lõm ở khuôn cuộn dây dưới, sau đó cố định bằng cách hơ nóng cạnh phần lõm và gấp các tab lại đè lên đai ốc.

Phần trên cùng của cuộn dây được gắn nắp và đế gắn anten. Đầu tiên, gắn nắp và đế gắn anten bằng vít M3, sau đó gắn bộ nắp đã lắp ráp vào cuộn dây bằng vít M3 đầu chìm. Đế gắn anten có ren 3/8-24. Bấm đầu cos tròn 3/8 vào đầu dây của cuộn dây sau khi quấn một vòng quanh vít M5. Kẹp đầu cos tròn này giữa vòng đệm và phần ren nối dài 3/8-24 vặn vào đế gắn anten.

Các bộ phận nắp che bên trong có các rãnh trên thành bên trong, chúng dẫn hướng cho các cánh tản nhiệt trên khuôn cuộn dây. Chúng giữ cho cuộn dây không bị xoay khi motor quay vít và giúp ổn định nó khi cuộn dây được nâng lên hết cỡ.

Tín hiệu được lấy từ vít M5 ở bên hông hộp UHF gắn vào dây trung tâm của jack SO239. Một sợi dây chạy từ đó đến vòng tiếp xúc gắn trên đỉnh của nắp che bên trong. Cọc bình ắc quy Keystone 209 dùng để tiếp xúc với cuộn dây. Một vòng dây buss đồng 16 AWG nằm trên đỉnh vòng tiếp xúc, nối các điểm tiếp xúc lại với nhau. Một sợi dây thứ hai chạy từ vòng tiếp xúc xuống lại điểm bắt đầu của cuộn dây, gắn qua đầu cos tròn vào vít M5 cố định phần đầu của cuộn dây. Những sợi dây này chạy trong khoảng trống giữa cuộn dây và nắp che bên trong. Dây cấp tín hiệu chỉ được gắn vào bộ phận hộp UHF sau khi mọi thứ khác đã lắp xong, để tránh bị thừa dây.

Gắn dây nối đất vào các vít bắt jack SO239 thông qua đầu cos tròn. Chúng sẽ được sử dụng với các thanh bức xạ (radials) hoặc tấm nối đất.

Bộ motor được kẹp vào vị trí ở đế bằng vít M3. Các lỗ trên đế đủ lớn để cho dây điều khiển motor và dây tín hiệu đi qua.

Việc lắp ráp cuối cùng nên được thực hiện khi cuộn dây được nâng lên đủ cao trên vít để dễ dàng tiếp cận khớp nối giữa trục motor và vít M6 trong quá trình gắn cuối cùng vào trục motor. Vặn thanh ren M6 vào khớp nối trước khi vặn vào đai ốc M6 đã nhúng trong cuộn dây. Khi gắn khớp nối vào trục motor, hãy chắc chắn siết chặt vít M3 để cố định khớp nối trên trục. Có thể dùng một giọt keo CA làm khóa ren cho chắc ăn. Một phương án thay thế cho khớp nối in 3D là dùng khớp nối trục bằng kim loại loại 4mm sang 6mm như cái này: https://www.amazon.com/uxcell-Coupling-L20xD12-Coupler-Connector/dp/B07P9693LZ

Các đoạn nắp che bên trong và đế đều được lắp ráp bằng vít M3.

Linh kiện không tiêu chuẩn & Nguồn cung cấp

Bộ kẹp đế và khớp nối motor/vít được thiết kế cho loại motor 12v 300rpm này: https://www.amazon.com/dp/B07GNGCNK1

Phần ren nối dài 3/8-24 ở trên cùng là cái này: https://www.amazon.com/dp/B08W56Y1WQ

Ty ren M6 dài 400mm dùng là cái này: https://www.amazon.com/dp/B0BLGQ4V35

Công tắc cầm tay dùng là cái này: https://www.amazon.com/dp/B011JW7IZ2

Cuộn dây được cố định ở trên cùng & dưới cùng bằng vít M5 đầu tròn.

Xem hình đính kèm để có gợi ý lắp ráp nha.

File Fusion 360 gốc và file STEP được đính kèm, cũng như file STL.

Kiểm tra chuyển động khi gắn trên phiên bản tripod đời đầu (sau đó được thay thế bằng phiên bản kẹp chắc chắn hơn)