Antenna gập bắt ốc cho Radiomaster Boxer (Radiomaster Boxer Folding Antenna)

Một mẫu antenna gập kiểu low-profile cho Radiomaster Boxer, bạn có thể để luôn trên máy khi quăng radio vô balo! Antenna bắt ốc trực tiếp vào các lỗ ốc của tay xách (carry handle) và có thể lắp mà không cần tháo rời (disassembly) phần nào của transmitter. Cái bracket gắn lên transmitter cũng không chìa ra quá khu vực module bay, nên thường sẽ không cấn module và cũng không ảnh hưởng tới cách radio nằm ngửa ở mặt lưng.

Có 2 phiên bản: một cho Boxer tiêu chuẩn (cần tháo dây đeo/carry strap), và một cho Boxer Max bắt ốc lên trên cái chân chống gập/tay xách bằng kim loại. Mình chưa test bản không-stand, nên nếu bạn in bản đó thì để lại bình luận giúp nha!

Bill of Materials

Bạn cần các món sau để lắp antenna:

• 1x Happymodel 90mm 2.4GHz ELRS antenna
• 1x Right angle RP-SMA crimp connector cho RG-174 hoặc coax nhỏ tương tự (mình dùng Digikey Part#CONREVSMA012-G-ND)
• 4x ốc M3x14 socket head cap screws
• 2x ốc M3x10 socket head cap screws
• 2x M3 nylock nuts
• 2x long đền (washer) M3 (không bắt buộc nhưng khuyến nghị)

Lắp ráp

Bước 1: Chuẩn bị Antenna

Antenna phải được chèn vào giữa lúc in, nhưng tuốt lớp cách điện thì dễ làm trước khi antenna bị “kẹt” trong chi tiết.

Đầu tiên, cắt antenna còn khoảng ~85mm tính từ đỉnh phần vỏ chữ T (T-housing) tới cuối sợi dây.

Tuốt khoảng ~10mm lớp cách điện ngoài ở nhánh dài của antenna. Cách mình thấy ổn nhất là ép nhẹ sợi dây xuống cutting mat bằng lưỡi dao thật bén, rồi xoay antenna trong khi giữ dao đứng yên.

Đẩy phần lưới chống nhiễu (braided shielding) lùi ra sau và tuốt khoảng ~1mm lớp cách điện trong. Tráng thiếc (tin) các sợi lõi dẫn bên trong lộ ra bằng một ít chì hàn.

Bước 2: In các chi tiết

Có file .3MF cho cả hai phần với setting mình hay dùng và đã kèm pause đúng layer. Mình khuyến nghị layer height 0.15mm cho cả hai chi tiết.

Phần transmitter bracket sẽ cần supports ở các lỗ counterbore cho ốc, nhưng nhìn chung in PLA hoặc PETG thì không cần supports chỗ nào khác. Phần Antenna Case cần supports dưới các overhang gần chỗ pivot.

Bản in Antenna Case cần pause trước khi in phần phía trên cao độ 7.3mm để chèn antenna đã chuẩn bị vào. Khi chèn antenna, nhớ đẩy xuống hết theo chiều dài của nó và dán (tape) đầu dây còn lỏng xuống bed. Trong rãnh có vài gờ giữ (retaining features) giúp giữ dây đúng vị trí trong lúc in.

Resume in để “niêm phong” antenna vĩnh viễn trong case. In xong là antenna sẵn sàng để ráp!

Bước 3: Lắp ráp

Luồn antenna qua lỗ trên transmitter bracket. Tiếp theo, bạn cần bấm (snap) Antenna Case vào transmitter bracket. Antenna Case phải hơi uốn nhẹ để vào khớp nên sẽ có chút kháng. Để khỏi đè dập dây lúc trượt hai phần vô nhau, hãy đẩy dây antenna vào cái rãnh gần chỗ dây đi ra như hình dưới.

Lắp ốc M3x10, nylock nuts và washer như hình dưới. Kéo dây antenna vào rãnh nhỏ trên Antenna Case để con ốc socket head cap screw phía bên antenna đi xuyên qua được. Căn washer đôi khi hơi bực mình, nhưng có cái tua vít nhỏ để đẩy chỉnh thì dễ hơn.

Siết ốc tới mức vừa chạm (barely snug), rồi dùng chính hai con ốc đó để chỉnh độ nặng/nhẹ khi gập theo ý bạn. Bạn cần vặn bằng đầu ngắn của lục giác (allen wrench) từng chút một. Khi siết sát hết cỡ, bạn sẽ thấy đầu ốc chỉ vừa ló ra khỏi nut như hình.

Bước 4: Bấm/đấu đầu cáp (Terminate)

Giờ là lúc hợp lý để luồn một đoạn ống co nhiệt (shrink tube) lên dây antenna để lát che mối hàn!

Phần lưới chống nhiễu cần phủ lên phần knurled của connector, nhưng nếu bạn dùng loại connector giống mình thì lớp shielding nhỏ xíu của antenna sẽ không nở ra đủ. Dùng nhíp (tweezers) banh phần braid đang lộ ra và cắt một đường rạch bằng kềm cắt dây.

Kéo phần braid ra sau rồi luồn lõi dẫn bên trong (đang bọc cách điện) vào connector. Quấn phần braid ra bên ngoài quanh trục knurled của connector. Hàn lõi dẫn trong vào cái post bên trong RP-SMA connector, và hàn phần braid vào mặt ngoài của trục knurled.

Nếu thấy braid nhiều quá khó hàn gọn thì cắt bớt một ít. Tương tự, nếu braid bị bung tơi ra chút khi kéo ngược thì cũng không sao.

Che “mối hàn không được đẹp” bằng shrink tube. Đóng (pound) hai miếng đĩa nhựa và đồng thau đi kèm RP-SMA connector vào để che phần post của lõi dẫn bên trong.

Bước 5: Lắp lên radio

Vặn RP-SMA connector sao cho nó hướng thẳng ra phía sau, rồi bắt transmitter bracket bằng ốc M3x14 và bay thôi!

Hiệu năng RF

Mình chưa test range kỹ lưỡng, nhưng có so sánh hiệu năng antenna này với antenna zin bằng ImmersionRC RF Power meter. Khi chưa có vỏ nhựa, Happymodel antenna hàn vào RP-SMA connector đo được gần bằng hoặc có thể thấp hơn khoảng ~0.5 dBm so với antenna zin. Khi bỏ vô vỏ in bằng Prusament Galaxy Black PETG thì antenna đo thấp hơn antenna zin khoảng ~1 dBm ở khoảng cách ~2" với công suất phát 250mW.

Đây là cách đo khá thô: chỉ cần thay đổi nhỏ vị trí của meter hoặc antenna cũng có thể làm số đo lệch vài phần mười dBm rất dễ, nên xem kết quả này như tham khảo thôi. Số đo cũng dao động khá nhiều, nên hình ảnh không nói hết câu chuyện; tuy vậy có vẻ đúng là hiệu năng có giảm đo được so với antenna zin.

Setting dùng trên transmitter và RF Power Meter:

Hình test và kết quả so với antenna zin:

Số đo antenna khi không có vỏ:

UPDATE 10/28/23: Có bạn comment nói rằng nhôm trong phần glitter của Prusament Galaxy Black PETG có thể làm ảnh hưởng xấu tới hiệu năng RF, nên mình cũng in lại antenna bằng Prusament Chalky Blue PETG. Mình không đo thấy khác biệt giữa hai loại trong setup này, nên filament có glitter có vẻ không ảnh hưởng đáng kể tới hiệu năng RF.