Bande Radioamatoriali 2 Metri/ 70 Cms Microstrip Pcb: 9 Passi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:03

Ciao, sono Andy G0SFJ

Non ho trovato da nessuna parte nella letteratura alcun progetto per schede antenna a microstrip per le bande radioamatoriali di 70 cm e 2 metri. Sembrano tutti per dispositivi rfid o 2,4 Ghz o superiori.

Quindi ho deciso di sviluppare schede stampate a microstriscia per queste frequenze più basse (146 Mhz e 430 Mhz in questi esempi) utilizzando strisce di rame piegate su circuiti stampati da produttori commerciali. Questi offrono dieci tavole per 20 dollari comprese le spese di spedizione.

Nello sviluppo di queste schede, ecco come l'ho fatto (si prega di notare che ho usato immagini che ho registrato durante il mio apprendimento):

Passaggio 1: passaggio dall'incisione su rame al software di progettazione

In precedenza ho usato un fluido per incisione e uno speciale pennarello per incisione per creare tavole di rame che hanno un disegno scarabocchiato su di esse. Alcuni di questi sono mostrati sopra. In questi esempi avevo sotto un piano di massa in rame.

Alla fine ho usato una tavola di vero rame stampata di 10 * 3 cm, e ho unito 3 strisce sopra e sotto, per fare un'ottava lunghezza d'onda per due metri.

Per calcolare la lunghezza totale, (v= f * lamda, dove v = 300, f = 146 MHz), dividere il risultato per 8 per ottenere un'ottava lunghezza d'onda, che si adatta alla scheda.

Senza un ground plane, ho scoperto che si comportava come un'antenna a frusta "rubber duck", e ho misurato un SWR di 3,65: il meglio che posso dire è che è incoraggiante: ha aperto un ripetitore a 10 km da me.

Quindi ora ho deciso di provare a standardizzare le schede.

Per fare ciò avevo bisogno di usare "File Gerber". Si tratta di una suite di file generati dal software di progettazione da inviare a un produttore di PCB per realizzare semplici schede PCB.

Avevo usato i file Gerber di altre persone, scaricati da siti su github, per generare copie esatte di piccole schede satellitari come $ 50 SAT e Kicksat-Sprite. I file sono stati scaricati e inviati a uno studio di produzione a Hong Kong/Shenzhen: sono stati offerti dieci pannelli da 10 cm * 5 cm per circa $ 20 inclusa la spedizione di ritorno.

Ha funzionato. Ho ricevuto le schede entro una decina di giorni.

Passaggio 2: utilizzo di file Gerber e Eagle

Per disegnare le mie schede, ho scaricato Eagle che è gratuito (devi registrarti, ma va bene): Autocad dà una licenza gratuita per gli hobbisti, quando scarichi Eagle inserisci il tuo indirizzo email.

Ci sono un sacco di tutorial online, ma principalmente si concentrano sul trasferimento di uno schema circuitale (schematico) su una scheda. Il mio progetto è semplice in quanto utilizza solo una striscia di rame, ma complesso in quanto non esiste un tutorial per questo. Quindi in questa nota sto descrivendo come l'ho fatto (finora). Chi di voi conosce Eagle può iniziare a ridere ora!

Avevo scaricato Eagle eoni fa - versione 6 - e ho avuto una mezza dozzina di false partenze con i produttori.

Così ho scaricato l'ultima versione di Eagle. Per la vittoria 10 questo è 9.2.2. È un po' lento da configurare sul mio pc.

La cosa più importante: ho scaricato anche un processore CAM. Il processore CAM è il gizmo che prepara i file Gerber dal progetto. Aquila 9.2.2. ha un buon processore CAM e ne ho usato anche uno chiamato OshPark.

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Impostazione della cornice per la tavola

All'inizio sono inciampato qui, ma ora ho risolto. Il primo passo è impostare il livello su "20 dimensioni", quindi impostare la dimensione della griglia. Come puoi vedere di seguito, c'è una piccola scatola che mi permette di impostare la griglia di sfondo su blocchi di 10 cm e accenderla.

Passaggio 3: disegnare il design semplice in Eagle - 1

Poi con la griglia a 10 cm ho disegnato una cornice utilizzando le funzioni “Disegna” e “Linea”. L'ho abbinato ai 10 cm * 5 cm per le tavole degli sperimentatori.

il prossimo passo è disegnare la traccia, e qui ho selezionato la larghezza massima.

Passaggio 4: Disegnare il design semplice in Eagle - 2: la traccia

Disegnare la traccia

Il prossimo passo è disegnare il contorno sulla griglia. Per semplificare ho impostato nuovamente la griglia a 5 mm e l'ho resa visibile, ingrandendo se necessario.

Ho scoperto che le impostazioni da 1 mm e inferiori erano troppo difficili da vedere e da controllare per me.

Qui ho usato quattro componenti:

Via (il punto verde) – questi sono alle giunzioni della pista

Linea – va tra ogni Via

Buco – Ne ho messo uno fuori pista ad ogni angolo per montare la cosa, inoltre ho fatto un buco in ogni Via (non sono sicuro di doverlo fare).

Ho fatto in modo che la lunghezza totale della traccia fosse la lunghezza del quarto o dell'ottava d'onda che voglio a queste frequenze.

Passaggio 5: processore CAM

Questo è il bit intelligente automatico. Il processore CAM converte il tuo progetto nella suite di file di produzione, i file Gerber.

Puoi usare altri processori CAM ma quello in Eagle 9.2.2 va bene.

Come bonus in Eagle 9.2.2, se si fa clic sulla casella "seleziona file zip", i file verranno automaticamente compressi - ed è il file zip che verrà inviato ai produttori di PCB.

Passaggio 6: due elementi per 2 metri

In queste ultime immagini ho utilizzato un visualizzatore Gerber online per mostrare i miei progetti. Ovviamente puoi controllarli in Eagle dal tuo file originale.

Questa scheda ha due elementi antenna separati, ciascuno leggermente sopra 1/16 d'onda. Il mio piano è di collegarli in serie e sperimentare un induttore, tra le due schede (carico centrale) o nel punto di alimentazione (carico di base).

Due serie di queste potrebbero fare un dipolo. O una frusta a quarto d'onda.

Sta tutto nella sperimentazione.

Passaggio 7: un elemento per due metri (per due?)

Sempre utilizzando un visualizzatore Gerber online, ecco una striscia di rame a quarto d'onda approssimativa per la banda amatoriale di 2 metri, contenuta su un pcb da 10 cm * 5 cm.

Due di questi potrebbero essere un dipolo.

Passaggio 8: per la banda DMR a 430 MHz

Questo è un semplice dipolo progettato per 430 MHz su una scheda.

Queste sono le frequenze DMR nel Regno Unito.

Questa dimensione è più facile da montare sulla dimensione della tavola standard per hobbisti di 10 cm * 5 cm.

Passaggio 9: conclusione

Spero che sarete d'accordo sul fatto che queste schede siano una soluzione elegante e riproducibile per la stampa di antenne a microstriscia per la banda dei 2 metri (146 Mhz) e dei 70 centimetri (430 Mhz).

Questi sono gli unici progetti che ho visto per antenne PCB a queste frequenze.

Vedo che queste schede potrebbero essere adatte per applicazioni come piccoli satelliti (cubesat o più piccoli) e cercherò opportunità lì.

Potrebbero esserci più opportunità per le antenne a basso profilo.

Ora che conosci questi passaggi, sono sicuro che puoi migliorare i miei progetti, ma spero di averti dato un'idea del potenziale.

73 di Andy G0SFJ