Dải vô tuyến Ham 2 Mét / 70 Cms Microstrip Pcb: 9 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:34

Xin chào, đây là Andy G0SFJ

Tôi không thể tìm thấy bất kỳ nơi nào trong tài liệu bất kỳ kế hoạch nào cho bảng ăng ten microstrip cho các dải ham 70 cm và 2 mét. Tất cả chúng dường như dành cho các thiết bị rfid hoặc 2,4 Ghz trở lên.

Vì vậy, tôi bắt đầu phát triển bảng mạch in microstrip cho các tần số thấp hơn này (146 Mhz và 430 Mhz trong các ví dụ này) bằng cách sử dụng các dải đồng gấp lại trên pcb của các nhà sản xuất thương mại. Chúng cung cấp mười bảng với giá 20 đô la bao gồm cả bưu phí.

Khi phát triển các bảng này, đây là cách tôi đã làm (xin lưu ý rằng tôi đã sử dụng hình ảnh mà tôi đã ghi lại trong quá trình học của mình):

Bước 1: Chuyển từ Khắc đồng sang Phần mềm Thiết kế

Trước đây, tôi đã sử dụng chất lỏng khắc và một bút đánh dấu khắc đặc biệt để tạo ra các bảng đồng có thiết kế nguệch ngoạc trên chúng. Một số trong số này được hiển thị ở trên. Trong những ví dụ này, tôi có một mặt đất bằng đồng bên dưới.

Cuối cùng, tôi đã sử dụng một bảng mạch (dải) bằng đồng in 10 * 3 cm và nối 3 dải với nhau trên cùng và dưới cùng, để tạo ra chiều dài sóng thứ tám cho hai mét.

Để tính tổng chiều dài, (v = f * lamda, trong đó v = 300, f = 146 MHz), sau đó chia kết quả cho 8 để có bước sóng thứ tám, phù hợp với bảng.

Nếu không có máy bay mặt đất, tôi thấy rằng nó hoạt động giống như một ăng-ten roi "vịt cao su", và tôi đo SWR là 3,65: mức tốt nhất mà tôi có thể nói là, thật đáng khích lệ: nó đã mở một bộ lặp cách tôi 10 km.

Vì vậy, bây giờ tôi đã quyết định cố gắng tiêu chuẩn hóa các bảng.

Để làm điều này, tôi cần sử dụng "tệp Gerber". Đây là một bộ các tệp được tạo ra bởi phần mềm thiết kế để gửi đến nhà sản xuất pcb để tạo ra các bo mạch pcb đơn giản.

Tôi đã sử dụng các tệp Gerber của những người khác, được tải xuống từ các trang web trên github, để tạo bản sao chính xác của bảng vệ tinh nhỏ như SAT 50 đô la và Kicksat-Sprite. Các tệp đã được tải xuống và gửi đến một xưởng sản xuất ở Hồng Kông / Thâm Quyến: họ cung cấp mười bảng kích thước 10cm * 5cm với giá khoảng 20 đô la bao gồm cả cước phí trả lại.

Nó đã làm việc. Tôi nhận được bảng trong vòng khoảng mười ngày.

Bước 2: Sử dụng tệp Gerber và Eagle

Để thiết kế bảng của mình, tôi đã tải xuống Eagle miễn phí (bạn phải đăng ký, nhưng không sao cả): Autocad cấp giấy phép miễn phí cho những người có sở thích, khi bạn tải xuống Eagle, bạn nhập địa chỉ email của mình.

Có rất nhiều hướng dẫn trực tuyến nhưng chủ yếu là chúng tập trung vào việc chuyển một sơ đồ mạch (schematic) lên một bảng mạch. Dự án của tôi đơn giản ở chỗ nó chỉ sử dụng dải đồng, nhưng phức tạp ở chỗ không có hướng dẫn cho nó. Vì vậy, trong ghi chú này, tôi đang mô tả cách tôi đã làm điều đó (cho đến nay). Những người bạn biết Eagle có thể bắt đầu cười ngay bây giờ!

Tôi đã tải xuống các aeons Eagle trước đây - phiên bản 6 - và có nửa tá lỗi bắt đầu với các nhà sản xuất.

Vì vậy, tôi đã tải xuống phiên bản Eagle mới nhất. Đối với win 10, đây là 9.2.2. Quá trình thiết lập trên máy tính của tôi hơi chậm.

Quan trọng nhất - tôi cũng đã tải xuống một bộ xử lý CAM. Bộ xử lý CAM là gizmo chuẩn bị các tệp Gerber từ thiết kế. Đại bàng 9.2.2. có một bộ xử lý CAM tốt và tôi cũng đã sử dụng một bộ xử lý có tên là OshPark.

n

Đặt khung cho bảng

Tôi đã vấp phải ở đây lúc đầu nhưng bây giờ đã giải quyết nó. Bước đầu tiên là đặt layer thành “20 Dimensions”, sau đó đặt kích thước lưới. Như bạn có thể thấy bên dưới, có một hộp nhỏ cho phép tôi đặt lưới nền thành các khối 10 cm và bật nó lên.

Bước 3: Vẽ thiết kế đơn giản trong Eagle - 1

Sau đó, với lưới ở 10 cms, tôi đã vẽ một khung bằng các chức năng “Vẽ” và “Đường thẳng”. Tôi đã đối sánh nó với 10cms * 5 cms cho bảng của người thử nghiệm.

bước tiếp theo là vẽ đường và ở đây tôi đã chọn chiều rộng tối đa.

Bước 4: Vẽ Thiết kế Đơn giản trong Eagle - 2: Đường đua

Vẽ đường

Bước tiếp theo là vẽ đường viền lên lưới. Để dễ dàng hơn, tôi đặt lại lưới thành 5mm và làm cho nó hiển thị, phóng to khi cần thiết.

Tôi thấy rằng các cài đặt 1mm trở xuống quá khó để tôi có thể nhìn thấy và kiểm soát.

Ở đây tôi đã sử dụng bốn thành phần:

Via (thứ chấm màu xanh lá cây) - đây là những điểm nối của đường đua

Dòng - đi giữa mỗi Via

Lỗ - Tôi đã đặt một lỗ trên đường ray ở mỗi góc để gắn vật, tôi cũng đã tạo một lỗ ở mỗi Via (tôi không chắc mình cần phải làm điều này).

Tôi đã làm cho tổng chiều dài bản nhạc là chiều dài của sóng một phần tư hoặc tám mà tôi muốn ở các tần số này.

Bước 5: Bộ xử lý CAM

Đây là một chút thông minh tự động. Bộ xử lý CAM chuyển đổi thiết kế của bạn thành bộ tệp sản xuất, tệp Gerber.

Bạn có thể sử dụng các bộ vi xử lý CAM khác nhưng bộ xử lý trong Eagle 9.2.2 vẫn ổn.

Như một phần thưởng trong Eagle 9.2.2, nếu bạn nhấp vào hộp "chọn tệp zip", nó sẽ tự động nén các tệp - và đó là tệp zip mà các nhà sản xuất pcb kết thúc.

Bước 6: Hai yếu tố cho 2 mét

Trong những hình ảnh cuối cùng này, tôi đã sử dụng một trình xem Gerber trực tuyến để hiển thị các thiết kế của mình. Tất nhiên bạn có thể kiểm tra chúng trong Eagle từ tệp gốc của mình.

Bảng này có hai phần tử ăng-ten riêng biệt, mỗi phần tử hơi trên 1/16 sóng. Kế hoạch của tôi là kết nối chúng theo chuỗi và thử nghiệm với một cuộn cảm, giữa hai bảng (tải trung tâm) hoặc tại điểm cấp dữ liệu (tải cơ sở).

Hai bộ trong số này có thể tạo ra một lưỡng cực. Hoặc một phần tư sóng roi.

Tất cả đều đang trong quá trình thử nghiệm.

Bước 7: Một phần tử cho hai mét (lần hai?)

Một lần nữa sử dụng thiết bị xem Gerber trực tuyến, đây là dải đồng sóng gần đúng dành cho ban nhạc nghiệp dư 2 mét, được chứa trên một pcb 10cm * 5cm.

Hai trong số này có thể là một lưỡng cực.

Bước 8: Đối với băng tần DMR 430 MHz

Đây là một lưỡng cực đơn giản được thiết kế cho 430 MHz trên một bảng.

Đây là các tần số DMR ở Vương quốc Anh.

Kích thước này dễ phù hợp hơn với kích thước bảng tiêu chuẩn của những người có sở thích là 10cm * 5cm.

Bước 9: Kết luận

Tôi hy vọng bạn sẽ đồng ý rằng các bảng này là một giải pháp thanh lịch và có thể tái tạo để in ăng ten microstrip cho băng tần 2 mét (146 Mhz) và băng tần 70 cm (430 Mhz).

Đây là những thiết kế duy nhất tôi đã thấy cho râu pcb ở những tần số này.

Tôi thấy những bảng này có thể phù hợp với các ứng dụng như vệ tinh nhỏ (hình khối hoặc nhỏ hơn) và tôi sẽ tìm kiếm cơ hội ở đó.

Có thể có nhiều cơ hội hơn cho các ăng-ten cấu hình thấp.

Bây giờ bạn đã biết các bước này, tôi chắc chắn rằng bạn có thể cải thiện các thiết kế của tôi, nhưng tôi hy vọng tôi đã cung cấp cho bạn một cái nhìn sâu sắc về tiềm năng.

73 của Andy G0SFJ