Amateurfunkbänder 2 Meter / 70 cm Microstrip-Platine - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:19

Hallo, das ist Andy G0SFJ

Ich konnte nirgendwo in der Literatur Pläne für Microstrip-Antennenplatinen für die Hambänder von 70 cm und 2 Metern finden. Sie scheinen alle für RFID-Geräte oder 2,4 GHz oder höher zu sein.

Also machte ich mich daran, Mikrostreifenleiterplatten für diese niedrigeren Frequenzen (146 Mhz und 430 Mhz in diesen Beispielen) unter Verwendung von gefalteten Kupferstreifen auf Leiterplatten von kommerziellen Herstellern zu entwickeln. Diese bieten zehn Boards für 20 Dollar inklusive Porto an.

Bei der Entwicklung dieser Boards habe ich es so gemacht (bitte beachten Sie, dass ich Bilder verwendet habe, die ich während meines Lernens aufgenommen habe):

Schritt 1: Wechsel von Kupferätzen zu Design-Software

Früher habe ich Ätzflüssigkeit und einen speziellen Ätzmarker verwendet, um Kupferplatten zu erstellen, auf denen ein Design gekritzelt ist. Einige davon sind oben gezeigt. In diesen Beispielen hatte ich darunter eine Kupfermasse.

Schließlich habe ich eine 10 * 3 cm bedruckte Kupfer-Vero-Platine (Streifen) verwendet und 3 Streifen oben und unten zusammengefügt, um eine achte Wellenlänge für zwei Meter zu erhalten.

Um die Gesamtlänge zu berechnen (v= f * lamda, wobei v = 300, f = 146 MHz), dann dividiere das Ergebnis durch 8, um eine achte Wellenlänge zu erhalten, die auf die Platine passt.

Ohne Massefläche stellte ich fest, dass sie sich wie eine "Gummi-Ente" -Peitschenantenne verhielt, und ich maß ein SWR von 3,65: Das Beste, was ich sagen kann, ist ermutigend: Es öffnete einen Repeater 10 km von mir entfernt.

Also habe ich mich nun entschlossen, die Boards zu standardisieren.

Dazu musste ich "Gerber-Dateien" verwenden. Dies sind eine Reihe von Dateien, die von einer Designsoftware generiert werden, um sie an einen Leiterplattenhersteller zu senden, um einfache Leiterplatten herzustellen.

Ich hatte Gerber-Dateien anderer Leute verwendet, die von Sites auf dem Github heruntergeladen wurden, um exakte Kopien von kleinen Satelliten-Boards wie $50 SAT und Kicksat-Sprite zu erstellen. Die Dateien wurden heruntergeladen und an ein Produktionsstudio in Hongkong/Shenzhen geschickt: Es boten zehn Boards 10cm *5cm für ca. 20 US-Dollar inklusive Rückporto an.

Es funktionierte. Ich habe die Boards innerhalb von etwa zehn Tagen bekommen.

Schritt 2: Verwenden von Gerber-Dateien und Eagle

Um meine Boards zu entwerfen, habe ich Eagle kostenlos heruntergeladen (Sie müssen sich registrieren, aber das ist OK): Autocad gibt eine kostenlose Lizenz für Bastler, wenn Sie Eagle herunterladen, geben Sie Ihre E-Mail-Adresse ein.

Es gibt viele Tutorials im Internet, die sich jedoch hauptsächlich darauf konzentrieren, einen Schaltplan (Schaltplan) auf eine Platine zu übertragen. Mein Projekt ist insofern einfach, als es nur Kupferstreifen verwendet, aber komplex, da es kein Tutorial dafür gibt. In dieser Notiz beschreibe ich also, wie ich es (bisher) gemacht habe. Wer Eagle kennt, kann jetzt lachen!

Ich hatte Eagle vor Äonen heruntergeladen – Version 6 – und hatte ein halbes Dutzend Fehlstarts bei den Herstellern.

Also habe ich die neueste Version von Eagle heruntergeladen. Für Win 10 ist dies 9.2.2. Die Einrichtung auf meinem PC ist etwas langsam.

Am wichtigsten – ich habe auch einen CAM-Prozessor heruntergeladen. Der CAM-Prozessor ist das Gizmo, das die Gerber-Dateien aus dem Design vorbereitet. Adler 9.2.2. hat einen guten CAM-Prozessor und ich habe auch einen namens OshPark verwendet.

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Rahmen für die Platine einstellen

Ich bin zuerst hier gestolpert, habe es aber jetzt gelöst. Der erste Schritt besteht darin, die Ebene auf „20 Dimensionen“einzustellen und dann die Rastergröße festzulegen. Wie Sie unten sehen können, gibt es eine kleine Box, mit der ich das Hintergrundraster auf 10 cm-Blöcke einstellen und einschalten kann.

Schritt 3: Zeichnen des einfachen Designs in Eagle - 1

Dann habe ich mit dem Raster bei 10 cm einen Rahmen mit den Funktionen „Zeichnen“und „Linie“gezeichnet. Ich habe es auf die 10 cm * 5 cm für Experimentierbretter abgestimmt.

Der nächste Schritt besteht darin, die Spur zu zeichnen, und hier habe ich die maximale Breite ausgewählt.

Schritt 4: Zeichnen des einfachen Designs in Eagle - 2: die Spur

Zeichnen der Spur

Der nächste Schritt besteht darin, den Umriss auf das Raster zu zeichnen. Um es einfacher zu machen, habe ich das Raster wieder auf 5 mm gesetzt und sichtbar gemacht, wobei ich nach Bedarf zoome.

Ich fand, dass die Einstellungen von 1 mm und darunter zu schwer für mich waren, um sie zu sehen und zu kontrollieren.

Hier habe ich vier Komponenten verwendet:

Via (das Ding mit dem grünen Punkt) – das sind die Verbindungsstellen der Strecke

Linie – geht zwischen jedem Via

Loch – Ich habe an jeder Ecke ein Loch von der Strecke entfernt, um das Ding zu montieren, und ich habe auch ein Loch an jedem Via gemacht (ich bin mir nicht sicher, ob ich das tun muss).

Ich habe die Gesamtlänge der Spur auf die Länge der Viertel- oder Achtelwelle eingestellt, die ich bei diesen Frequenzen haben möchte.

Schritt 5: CAM-Prozessor

Dies ist das automatische clevere Bit. Der CAM-Prozessor konvertiert Ihr Design in die Produktionssuite von Dateien, die Gerber-Dateien.

Sie können andere CAM-Prozessoren verwenden, aber der in Eagle 9.2.2 ist in Ordnung.

Als Bonus in Eagle 9.2.2 werden die Dateien automatisch komprimiert, wenn Sie auf das Feld "Zip-Datei auswählen" klicken - und es ist die ZIP-Datei, die Sie an die Leiterplattenhersteller senden.

Schritt 6: Zwei Elemente für 2 Meter

In diesen letzten Bildern habe ich einen Online-Gerber-Viewer verwendet, um meine Designs zu zeigen. Natürlich können Sie sie in Eagle aus Ihrer Originaldatei überprüfen.

Diese Platine hat zwei separate Antennenelemente, die jeweils etwas über 1/16 Welle liegen. Mein Plan ist, sie in Reihe zu schalten und mit einer Induktivität zu experimentieren, entweder zwischen den beiden Platinen (eine Mittellast) oder am Einspeisepunkt (Grundlast).

Zwei Sätze davon könnten einen Dipol bilden. Oder eine Viertelwellenpeitsche.

Es ist alles im Experimentieren.

Schritt 7: Ein Element für zwei Meter (mal zwei?)

Wieder mit einem Online-Gerber-Viewer, hier ist ein ungefährer Viertelwellen-Kupferstreifen für das 2-Meter-Amateurband, enthalten auf einer 10cm * 5cm-Platine.

Zwei davon könnten ein Dipol sein.

Schritt 8: Für das 430-MHz-DMR-Band

Dieser ist ein einfacher Dipol, der für 430 MHz auf einer Platine ausgelegt ist.

Dies sind DMR-Frequenzen in Großbritannien.

Diese Größe ist einfacher auf die Standardgröße des Bastlerbretts von 10 cm * 5 cm zu passen.

Schritt 9: Fazit

Ich hoffe, Sie werden mir zustimmen, dass diese Platinen eine elegante und reproduzierbare Lösung zum Drucken von Mikrostreifenantennen für das 2-Meter-Band (146 MHz) und das 70-Zentimeter-Band (430 MHz) darstellen.

Dies sind die einzigen Designs, die ich für PCB-Antennen bei diesen Frequenzen gesehen habe.

Ich sehe, dass diese Boards für Anwendungen wie kleine Satelliten (Cubesats oder kleiner) geeignet sein könnten, und ich werde dort nach Möglichkeiten suchen.

Es könnte mehr Möglichkeiten für Low-Profile-Antennen geben.

Jetzt, da Sie diese Schritte kennen, bin ich sicher, dass Sie meine Designs verbessern können, aber ich hoffe, dass ich Ihnen einen Einblick in das Potenzial gegeben habe.

73 de Andy G0SFJ