หาข้อมูลเท่าที่จะค้นได้ในอินเตอร์เน็ต พบว่าสายอากาศย่าน HF สำหรับติดรถยนต์ ที่สะดวกต่อการใช้งาน คือสายอากาศ ประเภท Screwdriver ใช้งานได้ในย่าน 80m (3.5MHz) ถึง 10m (28MHz) สามารถปรับเปลี่ยนย่านได้จากภายในรถยนต์ สามารถทำให้เป็นระบบอัตโนมัติได้ ความสูงของสายอากาศ ประมาณ 102 นิ้ว หรือ 2.6 เมตร
อุปกรณ์ตัวล่างสุด เป็นชุดควบคุมสายอากาศScrewdriver เพื่อปรับย่านความถี่อัตโนมัติ
เราจะหาวิธี การสร้าง HF Mobile Screwdriver Antenna เบื้องต้นจะทำตามแบบของ W6AAQ Don Johnson ซึ่งได้ชื่อว่า the father of the screwdriver antenna
"Don Johnson, W6AAQ (sk), is credited by many as the father of the screwdriver antenna. His was, in fact, not the first motorized antenna, nor was it the first to hide the unused portion of the loading coil inside of a sleeve (mast). He certainly popularize it, and perhaps that's all that counts. Perhaps unfortunately, and contrary to popular belief, he never patented or copyrighted his design."
"หลายๆ คนยกย่อง Don Johnson, W6AAQ (sk) ว่าเป็นบิดาแห่งเสาอากาศแบบไขควง อันที่จริงแล้ว เสาอากาศของเขาไม่ใช่เสาอากาศแบบใช้มอเตอร์ตัวแรก และไม่ใช่เสาอากาศตัวแรกที่ซ่อนขดลวดโหลดที่ไม่ได้ใช้งานไว้ภายในปลอก (เสา) แน่นอนว่าเขาเป็นผู้ทำให้เสาอากาศนี้เป็นที่นิยม และบางทีนั่นอาจเป็นสิ่งที่สำคัญที่สุด บางทีอาจเป็นเรื่องน่าเสียดาย และตรงกันข้ามกับความเชื่อทั่วไป เขาไม่เคยจดสิทธิบัตรหรือลิขสิทธิ์การออกแบบของเขาเลย"
ทำความเข้าใจ DK3 Screwdriver antenna ของ W6AAQ
How To Build a Screwdriver Antenna: by W6AAQ Don Johnson
Inside a DK3 design screwdriver antenna / picture
อ่านเพิ่ม เกี่ยวกับ HF Mobile & Portable Antenna
โครงสร้างสายอากาศแบ่งเป็นส่วนๆ ได้ดังนี้
1.Base unit เป็นท่อโลหะขนาด 2 นิ้ว ยาว 36 นิ้ว
2.Coil unit เป็นท่อ PVC ขนาด 1-1/2 นิ้ว ยาว 22 นิ้ว เมื่อพันลวดทองแดงแล้ว ต้องใส่เข้าไปใน base unit ได้หลวมๆ
3.ส่วนกระจายคลืน เป็น whip โลหะ ยาว 66 นิ้ว
4.Motor unit สำหรับขับเคลื่อน Coil unit
5.Control unit สำหรับควบคุมการหมุน Motor unit
1.Base Unit เป็นท่อโลหะประเภทใดก็ได้ ทองแดง อลูมิเนียม สแตนเลส ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 2 นิ้ว ยาวประมาณ 3 ฟุต (36 นิ้ว) ตัวเลือกที่เหมาะในบ้านเรา จะเป็น สแตนเลส ความหนา 1 mm ในเว็บ shopee เขาแบ่งขายที่ความยาว 1 เมตร นำมาตัด 90 cm เพื่อทำ base unit ที่เหลือ 10 cm จะนำมาทำฐานยึด
ปลายบนของ base unit จะต้องมีชิ้นส่วนที่จะเชื่อมระหว่าง base unit และ coil unit เรียกว่า finger stock ทำหน้าที่ สองประการ เป็นตัวเชื่อมทางไฟฟ้า และ ช่วยประคอง coil unit ให้อยู่ตรงกลาง base unit ชิ้นส่วนนี้ หาในไทยไม่ได้ จะต้องดัดแปลงเท่านั้น
ดัดแปลง finger stock แบบที่ 1 ใช้เหล็กสปริงแบน ยึด สี่ด้าน
ดัดแปลง finger stock แบบที่ 2 ใช้แผ่นทองแดงมาตัด และดัด แล้วใช้ขดลวดสปริงช่วยในการรัด
ดัดแปลง finger stock แบบที่ 3
ดัดแปลง finger stock แบบที่ 4 คล้ายๆ แบบ 2
2.Coil unit ส่วนนี้ เราจะพันลวดทองแดง ที่ไม่เคลือบน้ำยา บนแกนกลาง เป็นท่อที่ไม่ใช่โลหะ ท่ออาจจะเป็น ไฟเบอร์กลาส หรือ PVC ขนาดท่อ 1 1/2 นิ้ว ยาว 22 นิ้ว (56cm) ท่อจะต้องแข็งแรงพอสมควร และสวมไว้ใน base unit
W6AAQ แนะนำให้ใช้ Schedule 40 PVC pipe (white) 1-1/2 inch ถ้าซื้อในอเมริกา ลองหาคำตอบจาก Youtube / PVC Pipe Sizes โดย Schedule 40 PVC เมื่อเทียบกับในไทย คืออัตราทนแรงดันของน้ำ (ความหนาของท่อ ก็จะมากน้อยต่างกัน ในไทย ก็จะมีขนาดความหนา 8.5 , 10.5 , 13.5) ใน usa ขนาดท่อ 1-1/2 inch มี OD 1.9 นิ้ว / ท่อ 1-1/4 inch มี OD 1.66 นิ้ว
ในบ้านเราใช้ ท่อ PVC หาได้ง่ายสุด มี 3 แบบ ท่อร้อยสายไฟฟ้า สีขาว และสีเหลือง / ท่อน้ำ สีฟ้า ขนาดของท่อ PVC เช่น 1 1/4" เป็นเพียงชื่อเรียก แต่ไม่ใช่ขนาดที่วัดได้จริง ไปวัดขนาดที่ร้าน แล้วเลือกอันที่เหมาะสมกับงานของเรา โดยต้องพิจารณา รูปแบบการทำ finger stock ด้วย ว่ามีเส้นผ่านศูนย์กลางเหลือเท่าไร
เลือกท่อ PVC ให้มีความหนา ทนแดด ทนUV ทนฝนได้
ท่อร้อยสายไฟฟ้า สีเหลือง ขนาด 1 1/4" หรือเบอร์ 35
วัดขนาดภายนอก
วัดขนาดภายใน
วัดขนาดภายนอก เป็น เซ็นติเมตร
ลวดทองแดง สำหรับพัน Coil ขนาดเบอร์ 16 ไม่เคลือบน้ำยา ยาว 75 ฟุต (23 เมตร) โดยพันให้มีความหนาแน่น 10 รอบต่อนิ้ว (10TPI) หรือจะใช้ลวดทองแดงเคลือบน้ำยา พันcoil เสร็จเรียบร้อยแล้ว ค่อยใช้กระดาษทรายขัดออก
Coil ของ
YAESU ATAS-120 ก็มีการพันจำนวนรอบต่อนิ้ว ไม่เท่ากัน
Screwdriver
ในแบบ VE3EDY หน้า 47 ให้แนวทาง แบ่งพัน 5TPI ใน 1 นิ้วแรก ส่วนที่เหลือพัน 10TPI
ท่อแกน Coil unit ยังมีอีก 2 หน้าที่ ด้านบน จะเป็นที่ยึด ของ whip ในการกระจายคลื่น ด้านล่าง จะทำเป็นเกลียว เพื่อเป็นกลไก ให้ Coil unit เคลื่อนที่ขึ้นลงได้
3.ส่วนกระจายคลื่น เป็น whip โลหะ ยาว 66 นิ้ว (1.6 เมตร) อุปกรณ์ยึด whip อาจจะเป็นแบบ Quick connect
4.Motor unit สำหรับขับเคลื่อน Coil unit ต้นแบบใช้ ไขควงไฟฟ้า
ตัวเลือกอื่น เป็น DC Gear Motor 12V 100rpm (เลือก rpm ได้)
5.Control unit สำหรับควบคุมการหมุน Motor unit เป็นสวิทสลับขั้วไฟ บวกลบ ให้มอเตอร์
ในความคิดของผม ส่วนแรกที่ควรจะทำคือ finger stock จะลองดัดแปลง ทำตามแบบที่ 1 เลือกวัสดุเป็น แผ่นสแตนเลสสปริง ขนาดหนา 0.5mm กว้าง 10 cm ยาว 1 เมตร ราคารวมค่าส่ง 206 บาท เมื่อได้มาแล้ว จะมาลองตัดเป็นแผ่นเล็กๆ เจาะรู และหารูปแบบการดัดแผ่นสปริง
แผ่นสแตนเลสสปริง ขนาดหนา 0.5mm ได้ของมาแล้ว หนาเกินไป
จะลองสั่งใหม่ขนาด 0.08mm และลองสั่ง แผ่นทองแดง ขนาดหนา 0.1mm มาลองด้วย 2 รายการนี้ ราคารวมค่าส่ง 200 บาท
ได้ แผ่นสแตนเลสสปริง ขนาดหนา 0.08mm มาแล้ว ลองจับดูแล้ว มีความรู้สึกว่า อ่อนเกินไป เลยสั่ง 0.15mm และ 0.2mm มาลอง
ได้ แผ่นทองแดง ขนาดหนา 0.1mm อ่อนเกินไป ถ้าสั่งใหม่อาจะต้อง 0.3mm
มอเตอร์ เลือกตามรูปด้านบน DC Gear Motor 12V 100rpm ราคารวมค่าส่ง 79 บาท
เกลียวสำหรับเป็นกลไกให้ Coil unit เลื่อนขึ้นลง เรียกชื่อว่า สตัดสแตนเลส ขนาด M6 ยาว 1 เมตร ราคารวมค่าส่ง 7ุ6 บาท ตัวนี้ จะเป็นเกลียวไปตลอดความยาว 1 เมตร
ที่เลือกซื้อ สองรายการนี้ มาก่อน เพราะจะวัดขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของ แกนมอเตอร์ และ สตัด จะได้เป็นข้อมูลไปซื้อ คัปปิ้ง ข้อต่อเพลา
base unit ใช้ท่อสแตนเลส ขนาด 2 นิ้ว หนา 1 mm ยาว 1 เมตร ราคารวมค่าส่ง 243 บาท
ท่อสแตนเลส มีเส้นผ่านศูนย์กลางภายใน 48.8mm ส่วนท่อPVC สีเหลือง 1-1/4 นิ้ว มีเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก 42mm ถ้าพันลวดทองแดง น่าจะเป็น 45mm เหลือระยะห่าง 3mm เดี๋ยวของมาครบค่อยมาดูอีกทีว่าจะต้องลดขนาดท่อ PVC เป็น 1 นิ้ว หรือไม่
ท่อสแตนเลส มีเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก 50.8mm ปลายท่อบุบ ระหว่างการขนส่ง
ความหนา 0.87 mm
สตัดสแตนเลส ขนาด M6 เส้นผ่านศูนย์กลาง 5.89 mm
ขนาดของ Motor เส้นผ่านศูนย์กลาง 24.85mm ประมาณ 1 นิ้ว ยาว 5.5 cm
แกนของ Motor ขนาด 4 mm ยาว 1 cm
คับปิ้ง ข้อต่อเพลา 4mm to 6mm ราคารวมค่าส่ง 48 บาท
ได้ข้อต่อเพลา มาตามรูป ตัว สกูร ต้องใช้ ประแจ หกเหลี่ยมไข
ทดลองต่อเข้ากับ มอเตอร์ และ สตัดสแตนเลส ใส่ได้หลวมนิดหน่อย
