Ham Radio Bands 2 Meter/ 70 Cms Microstrip Pcb - Ajarnpa

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:17

Hallo, dit is Andy G0SFJ

Nergens in de literatuur heb ik plannen kunnen vinden voor microstrip antenneborden voor de hambanden van 70 cm en 2 meter. Ze lijken allemaal voor rfid-apparaten of 2,4 Ghz of hoger te zijn.

Dus begon ik microstrip-printplaten te ontwikkelen voor deze lagere frequenties (146 Mhz en 430 Mhz in deze voorbeelden) met behulp van gevouwen koperstrips op pcb's door commerciële fabrikanten. Deze bieden tien borden aan voor 20 dollar inclusief verzendkosten.

Bij het ontwikkelen van deze borden heb ik het als volgt gedaan (houd er rekening mee dat ik afbeeldingen heb gebruikt die ik tijdens mijn leerproces heb opgenomen):

Stap 1: Overstappen van koperetsen naar ontwerpsoftware

Voorheen heb ik etsvloeistof en een speciale etsmarkeerpen gebruikt om koperen borden te maken waarop een ontwerp is gekrabbeld. Sommige hiervan zijn hierboven weergegeven. In deze voorbeelden had ik een koperen grondvlak eronder.

Uiteindelijk heb ik een 10 * 3 cm bedrukt koperen vero (strip) board gebruikt, en 3 stroken aan de boven- en onderkant samengevoegd tot een achtste golflengte van twee meter.

Om de totale lengte te berekenen (v= f * lamda, waarbij v = 300, f = 146 MHz), deel het resultaat dan door 8 om een achtste golflengte te krijgen die op het bord past.

Zonder grondvliegtuig ontdekte ik dat het zich gedroeg als een "rubberen eend"-zweepantenne, en ik mat een SWR van 3,65: het beste wat ik kan zeggen is dat het bemoedigend is: het opende een repeater op 10 km van mij.

Dus nu heb ik besloten om te proberen de boards te standaardiseren.

Hiervoor moest ik "Gerber-bestanden" gebruiken. Dit is een reeks bestanden die door ontwerpsoftware worden gegenereerd om naar een pcb-fabrikant te sturen om eenvoudige pcb-kaarten te maken.

Ik had Gerber-bestanden van andere mensen gebruikt, gedownload van sites op de github, om exacte kopieën te maken van kleine satellietborden zoals $ 50 SAT en Kicksat-Sprite. De bestanden werden gedownload en naar een productiestudio in Hong Kong/Shenzhen gestuurd: ze boden tien planken van 10 cm * 5 cm aan voor ongeveer $ 20, inclusief verzendkosten.

Het werkte. Ik had de planken binnen ongeveer tien dagen.

Stap 2: Gerber-bestanden en Eagle gebruiken

Om mijn boards te ontwerpen, heb ik Eagle gedownload die gratis is (je moet je registreren, maar dat is OK): Autocad geeft een gratis licentie voor hobbyisten, als je Eagle downloadt, vul je je e-mailadres in.

Er zijn heel veel tutorials online, maar meestal concentreren ze zich op het overbrengen van een schakelschema (schema) op een bord. Mijn project is eenvoudig omdat het alleen koperstrip gebruikt, maar complex omdat er geen tutorial voor is. Dus in deze notitie beschrijf ik hoe ik het deed (tot nu toe). Degenen onder jullie die Eagle kennen, kunnen nu beginnen te lachen!

Ik had Eagle eonen geleden gedownload - versie 6 - en had een half dozijn valse starts bij de fabrikanten.

Dus ik heb de nieuwste versie van Eagle gedownload. Voor win 10 is dit 9.2.2. Het is een beetje traag om in te stellen op mijn pc.

Het belangrijkste is dat ik ook een CAM-processor heb gedownload. De CAM-processor is de gizmo die de Gerber-bestanden vanaf het ontwerp voorbereidt. Adelaar 9.2.2. heeft een goede CAM-processor en ik heb er ook een gebruikt die OshPark heet.

N

Het frame voor het bord instellen

Ik struikelde hier eerst maar heb het nu opgelost. De eerste stap is om de laag in te stellen op "20 Afmetingen" en vervolgens de rastergrootte in te stellen. Zoals je hieronder kunt zien, is er een klein vakje waarmee ik het achtergrondraster kan instellen op blokken van 10 cm en het kan inschakelen.

Stap 3: Het eenvoudige ontwerp tekenen in Eagle - 1

Vervolgens tekende ik met het raster op 10 cm een kader met de functies "Tekenen" en "Lijn". Ik heb het afgestemd op de 10 cm * 5 cm voor borden voor experimenteerders.

de volgende stap is om het spoor te tekenen, en hier heb ik de maximale breedte geselecteerd.

Stap 4: Het eenvoudige ontwerp tekenen in Eagle - 2: het spoor

Het spoor tekenen

De volgende stap is om de omtrek op het raster te tekenen. Om het makkelijker te maken heb ik het raster weer op 5 mm gezet en zichtbaar gemaakt, zo nodig ingezoomd.

Ik ontdekte dat de instellingen van 1 mm en lager voor mij te moeilijk waren om te zien en te bedienen.

Hier heb ik vier componenten gebruikt:

Via (het groene stip-ding) - deze bevinden zich op de naden van de baan

Lijn – gaat tussen elke Via

Gat - Ik heb er op elke hoek een van de baan gezet om het ding te monteren, ook heb ik een gat gemaakt bij elke Via (ik weet niet zeker of ik dit moet doen).

Ik heb de totale tracklengte gelijk gemaakt aan de lengte van de kwart of achtste golf die ik wil bij deze frequenties.

Stap 5: CAM-processor

Dit is de automatische slimme bit. De CAM-processor zet uw ontwerp om in de productiesuite van bestanden, de Gerber-bestanden.

Je kunt andere CAM-processors gebruiken, maar die in Eagle 9.2.2 is prima.

Als een bonus in Eagle 9.2.2, als u op het vak "kies zipbestand" klikt, worden de bestanden automatisch gecomprimeerd - en het is het zipbestand dat u aan de pcb-fabrikanten beëindigt.

Stap 6: Twee elementen voor 2 meter

In deze laatste afbeeldingen heb ik een online Gerber-viewer gebruikt om mijn ontwerpen te laten zien. Natuurlijk kunt u ze in Eagle controleren vanuit uw originele bestand.

Dit bord heeft twee afzonderlijke antenne-elementen, elk iets meer dan 1/16e golf. Mijn plan is om ze in serie te verbinden en te experimenteren met een inductor, hetzij tussen de twee platen (een centrale belasting) of op het voedingspunt (basisbelasting).

Twee sets hiervan kunnen een dipool vormen. Of een kwartgolf zweep.

Het zit hem allemaal in het experimenteren.

Stap 7: één element voor twee meter (maal twee?)

Wederom met behulp van een online Gerber-viewer, hier is een geschatte kwartgolfkoperstrip voor de 2 meter amateurband, op een 10 cm * 5 cm pcb.

Twee hiervan kunnen een dipool zijn.

Stap 8: Voor de 430 MHz DMR-band

Dit is een eenvoudige dipool ontworpen voor 430 MHz op één bord.

Dit zijn DMR-frequenties in het VK.

Deze maat past makkelijker op het standaard hobbyistenbord van 10cm * 5cm.

Stap 9: Conclusie

Ik hoop dat je het ermee eens bent dat deze borden een elegante en reproduceerbare oplossing zijn voor het printen van microstripantennes voor de 2 meter band (146 Mhz) en 70 centimeter band (430 Mhz).

Dit zijn de enige ontwerpen die ik heb gezien voor pcb-antennes op deze frequenties.

Ik zie dat deze boards geschikt kunnen zijn voor toepassingen zoals kleine satellieten (cubesats of kleiner) en ik zal daar naar mogelijkheden zoeken.

Er zouden meer mogelijkheden kunnen zijn voor low-profile antennes.

Nu je deze stappen kent, weet ik zeker dat je mijn ontwerpen kunt verbeteren, maar ik hoop dat ik je inzicht heb gegeven in het potentieel.

73 de Andy G0SFJ