Ham Radio Bands 2 metry/70 cms Microstrip Pcb: 9 kroków

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:31

Cześć, tu Andy G0SFJ

Nie mogłem znaleźć nigdzie w literaturze planów dotyczących płyt antenowych mikropaskowych dla pasm szynowych 70 cm i 2 metry. Wszystkie wydają się być przeznaczone dla urządzeń RFID lub 2,4 GHz lub wyższych.

Postanowiłem więc opracować płytki drukowane z mikropaskami dla tych niższych częstotliwości (w tych przykładach 146 MHz i 430 MHz) przy użyciu złożonych pasków miedzianych na PCB komercyjnych producentów. Oferują one dziesięć tablic za 20 dolarów, w tym opłatę pocztową.

Opracowując te tablice, zrobiłem to w ten sposób (proszę zauważyć, że wykorzystałem obrazy, które nagrałem podczas nauki):

Krok 1: Przejście od wytrawiania miedzi do oprogramowania projektowego

Wcześniej używałem płynu do trawienia i specjalnego pisaka do trawienia, aby tworzyć miedziane tabliczki, na których narysowany jest wzór. Niektóre z nich pokazano powyżej. W tych przykładach miałem pod spodem miedzianą płaszczyznę uziemiającą.

W końcu użyłem drukowanej miedzianej płyty vero (strip) o wymiarach 10*3 cm i połączyłem ze sobą 3 paski na górze i na dole, aby uzyskać ósmą długość fali na dwa metry.

Aby obliczyć całkowitą długość (v= f * lambda, gdzie v = 300, f = 146 MHz), następnie podziel wynik przez 8, aby otrzymać ósmą długość fali, która pasuje do płytki.

Bez płaszczyzny uziemienia stwierdziłem, że zachowuje się jak antena biczowa typu „gumowa kaczka”, i zmierzyłem SWR na poziomie 3,65: najlepsze, co mogę powiedzieć, to zachęcające: otworzył przemiennik 10 km ode mnie.

Więc teraz postanowiłem spróbować ujednolicić tablice.

Aby to zrobić musiałem użyć "plików Gerber". Jest to zestaw plików generowanych przez oprogramowanie do projektowania, które są wysyłane do producenta płytek drukowanych w celu wykonania prostych płytek drukowanych.

Użyłem plików Gerber innych ludzi, pobranych z witryn na githubie, aby wygenerować dokładne kopie małych tablic satelitarnych, takich jak 50 USD SAT i Kicksat-Sprite. Pliki zostały pobrane i wysłane do studia produkcyjnego w Hongkongu/Shenzhen: oferowali dziesięć desek 10cm * 5cm za około 20 dolarów, wliczając przesyłkę zwrotną.

Zadziałało. Dostałem deski w ciągu około dziesięciu dni.

Krok 2: Korzystanie z plików Gerber i Eagle

Aby zaprojektować moje tablice, ściągnąłem Eagle, który jest darmowy (musisz się zarejestrować, ale to OK): Autocad daje darmową licencję dla hobbystów, kiedy pobierasz Eagle, wpisujesz swój adres e-mail.

Istnieje wiele samouczków online, ale głównie koncentrują się one na przeniesieniu schematu obwodu (schematycznego) na tablicę. Mój projekt jest prosty, ponieważ wykorzystuje tylko taśmę miedzianą, ale złożony, ponieważ nie ma do niego samouczka. Więc w tej notatce opisuję jak to zrobiłem (do tej pory). Ci z Was, którzy znają Eagle, mogą zacząć się śmiać!

Pobrałem Eagle eony temu - wersję 6 - i miałem pół tuzina falstartów u producentów.

Pobrałem więc najnowszą wersję Eagle. Dla wygranej 10 jest to 9.2.2. Konfiguracja na moim komputerze jest trochę powolna.

Najważniejsze – pobrałem też procesor CAM. Procesor CAM jest gadżetem, który przygotowuje pliki Gerber z projektu. Orzeł 9.2.2. ma dobry procesor CAM i użyłem również takiego o nazwie OshPark.

n

Ustawienie stelaża pod tablicę

Na początku się tutaj potknąłem, ale teraz rozwiązałem problem. Pierwszym krokiem jest ustawienie warstwy na „20 wymiarów”, a następnie ustawienie rozmiaru siatki. Jak widać poniżej, jest tam małe pudełko, które pozwala mi ustawić siatkę tła na bloki 10 cm i ją włączyć.

Krok 3: Rysowanie prostego projektu w Eagle - 1

Następnie z siatką co 10 cm narysowałem ramkę za pomocą funkcji „Rysuj” i „Linia”. Dopasowałem to do 10cm * 5 cm dla plansz eksperymentalnych.

kolejnym krokiem jest narysowanie toru i tutaj wybrałem maksymalną szerokość.

Krok 4: Rysowanie prostego projektu w Eagle - 2: Tor

Rysowanie toru

Następnym krokiem jest narysowanie konturu na siatce. Aby to ułatwić, ponownie ustawiłem siatkę na 5 mm i uczyniłem ją widoczną, powiększając w razie potrzeby.

Zauważyłem, że ustawienia 1 mm i niższe były dla mnie zbyt trudne do zobaczenia i kontrolowania.

Tutaj użyłem czterech komponentów:

Via (zielona kropka) – są na połączeniach toru

Linia – przechodzi między każdym Via

Dziura – położyłem po jednym z toru na każdym rogu, aby zamontować rzecz, zrobiłem też dziurę na każdej Via (nie jestem pewien, czy muszę to robić).

Ustaliłem, że całkowita długość ścieżki jest długością ćwierć lub ósmej fali, którą chcę na tych częstotliwościach.

Krok 5: Procesor CAM

To jest automatyczny sprytny bit. Procesor CAM przekształca Twój projekt w pakiet produkcyjny plików, pliki Gerber.

Możesz użyć innych procesorów CAM, ale ten w Eagle 9.2.2 jest w porządku.

Jako bonus w Eagle 9.2.2, jeśli klikniesz pole "wybierz plik zip", automatycznie spakuje pliki - i jest to plik zip, który jest wysyłany do producentów PCB.

Krok 6: Dwa elementy na 2 metry

Na tych ostatnich zdjęciach użyłem przeglądarki internetowej Gerber, aby pokazać moje projekty. Oczywiście możesz je sprawdzić w Eagle z oryginalnego pliku.

Ta płyta ma dwa oddzielne elementy antenowe, każdy nieco powyżej 1/16 fali. Moim planem jest połączenie ich szeregowo i eksperymentowanie z induktorem, albo pomiędzy dwiema płytami (obciążenie środkowe) lub w punkcie zasilania (obciążenie podstawowe).

Dwa ich zestawy mogą tworzyć dipol. Albo bicz ćwierćfalowy.

Wszystko sprowadza się do eksperymentów.

Krok 7: Jeden element na dwa metry (razy dwa?)

Ponownie używając przeglądarki internetowej Gerber, oto przybliżony miedziany pasek ćwierćfalowy dla 2-metrowego pasma amatorskiego, zawarty na płytce drukowanej o wymiarach 10 cm * 5 cm.

Dwa z nich mogą być dipolami.

Krok 8: Dla pasma DMR 430 MHz

Ten jest prostym dipolem zaprojektowanym dla 430 MHz na jednej płytce.

Są to częstotliwości DMR w Wielkiej Brytanii.

Ten rozmiar łatwiej zmieścić na standardowej planszy hobbystów 10cm * 5cm.

Krok 9: Wniosek

Mam nadzieję, że zgodzisz się, że te płytki są eleganckim i powtarzalnym rozwiązaniem do drukowania anten mikropaskowych na pasmo 2 metrowe (146 MHz) i 70 centymetrowe (430 MHz).

To jedyne konstrukcje, jakie widziałem dla anten PCB na tych częstotliwościach.

Widzę, że te płyty mogą być odpowiednie do zastosowań takich jak małe satelity (satelity sześcienne lub mniejsze) i będę szukał tam możliwości.

Może być więcej możliwości dla anten niskoprofilowych.

Teraz znasz te kroki, jestem pewien, że możesz ulepszyć moje projekty, ale mam nadzieję, że dałem ci wgląd w potencjał.

73 z Andy G0SFJ