Diseño de una antena Yagi para la recepción de satélites meteorológicos en 137MHz


Este breve post tiene como objetivo mostrar el diseño final de la antena de diseño propio a utilizar en nuestro proyecto WX Satellite Station, así como comentar los resultados obtenidos en las simulaciones y las instrucciones a seguir de cara al ensamblado final.

Como paso previo a la redacción de esta entrada, cabe señalar que todos ficheros generados en el proceso (.cst, .stl, .freecad…) se encuentran disponibles en su correspondiente repositorio de GiTea.

Especificaciones de la antena

PARAMETRO VALOR OTROS
Frecuencia 136,15 - 138,5 MHz
Polarización RHCP
ROE 1,2 @ 137,6MHz
Directividad 11,3 dBi
Eficiencia 0,987 @ 137,6MHz
SLL -12,8 dB
Relación Alante/Atrás 17,2 dB
XPD 33,7 dB; @ 137,6MHz; \(\theta = 0º\)
Impedancia nominal 50 Ohm

Diseño

Las dimensiones de cada elemento, así como su posición en el mástil, se muestran en las siguientes tablas:

LONGITUDES VALOR (mm)
Reflector 992
Dipolo 1023
Director 1 970
Director 2 973
Director 3 940
SITUACIONES VALOR (mm)
Reflector -751
Dipolo 0
Director 1 541
Director 2 1280
Director 3 2012
Largo total 2763

Para mayor claridad, se adjunta la siguiente imagen, donde se aprecia un modelo 3D de la antena con dimensiones acotadas:

Resultados

En esta sección se incuyen los resultados obtenidos de las simulaciones llevadas a cabo mediante el uso del software CSt Studio. Como ya se mencionó anteiormente, el archivo correspondiente al diseño a analizar se encuentra accesible públicamente en nuestro repositorio de GiTea.

Directividad

S11 (dB)

S11 (Carta Smith)

XPD

Campo Radioado en 3D

Anclajes impribibles en 3D

Para la construcción de la antena, usaremos un mástil fabricado en aluminio. Nuestro objetivo es por tanto aislarlo de los elementos que componen la antena, para evitar así comportamientos indeseados en la misma.

Para la fijación de los elementos al mástil fue necesaria la impresión en 3D de ciertas piezas a modo de sujección. Éstas se basaron en diseños propios, por lo que se encuentran adaptadas tanto a las medidas de los diámentros de nuestros elementos como a la forma de la sección del mástil.

Con el fin de que cualquier usuario pueda sentirse libre de modificar estas piezas en función de sus necesidades, se publica el archivo .freecad de su diseño.

Se muestran a continuación imágenes tanto del diseño virtual de los anclajes como del resultado final una vez imprimidos.

Conclusiones

Al contar ya con un diseño final respaldado por unos buenos resultados teóricos, nuestro siguiente paso será la construcción y montaje de la antena definitiva, para así poder realizar las medidas pertinentes y caracterizar su comportamiento en el mundo real.

El presi

mamado@EA1FID

comments powered by Disqus