Bandas Para Radioaficionados 2 Metros / 70 Cms Microstrip Pcb: 9 Pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:43

Hola, soy Andy G0SFJ

No pude encontrar en ninguna parte de la literatura ningún plano de placas de antena microstrip para las bandas de radioaficionados de 70 cm y 2 metros. Todos parecen ser para dispositivos rfid o 2.4 Ghz o más.

Así que me propuse desarrollar placas impresas de microbanda para estas frecuencias más bajas (146 Mhz y 430 Mhz en estos ejemplos) utilizando tiras de cobre dobladas en PCB de fabricantes comerciales. Estos ofrecen diez tablas por 20 dólares, incluido el franqueo.

Al desarrollar estos tableros, así es como lo hice (tenga en cuenta que he utilizado imágenes que he grabado durante mi aprendizaje):

Paso 1: Pasar del grabado en cobre al software de diseño

Anteriormente, he usado líquido de grabado y un rotulador de grabado especial para crear tableros de cobre que tienen un diseño garabateado. Algunos de estos se muestran arriba. En estos ejemplos tenía un plano de tierra de cobre debajo.

Finalmente utilicé un tablero vero (tira) de cobre impreso de 10 * 3 cm y uní 3 tiras arriba y abajo, para hacer una octava longitud de onda para dos metros.

Para calcular la longitud total, (v = f * lamda, donde v = 300, f = 146 MHz), luego divida el resultado por 8 para obtener una octava longitud de onda, que se ajusta a la placa.

Sin un plano de tierra, descubrí que se comportaba como una antena de látigo de "pato de goma", y medí una ROE de 3.65: lo mejor que puedo decir es que es alentador: abrió un repetidor a 10 km de mí.

Así que ahora he decidido intentar estandarizar las placas.

Para hacer esto, necesitaba usar "archivos Gerber". Se trata de un conjunto de archivos generados por software de diseño para enviar a un fabricante de PCB para crear tarjetas de PCB simples.

Había usado archivos Gerber de otras personas, descargados de sitios en el github, para generar copias exactas de pequeñas placas satélite como $ 50 SAT y Kicksat-Sprite. Los archivos se descargaron y enviaron a un estudio de fabricación en Hong Kong / Shenzhen: ofrecieron diez tablas de 10 cm * 5 cm por aproximadamente $ 20, incluido el franqueo de devolución.

Funcionó. Recibí las tablas en unos diez días.

Paso 2: uso de archivos Gerber y Eagle

Para diseñar mis tableros, descargué Eagle que es gratis (tienes que registrarte, pero está bien): Autocad da una licencia gratuita para aficionados, cuando descargas Eagle ingresas tu dirección de correo electrónico.

Hay muchos tutoriales en línea, pero la mayoría se concentran en transferir un diagrama de circuito (esquemático) a una placa. Mi proyecto es simple en el sentido de que solo usa tiras de cobre, pero complejo en el sentido de que no hay un tutorial para ello. Entonces, en esta nota, estoy describiendo cómo lo hice (hasta ahora). ¡Aquellos de ustedes que conocen Eagle pueden empezar a reír ahora!

Había descargado Eagle hace eones, la versión 6, y tuve media docena de inicios en falso con los fabricantes.

Así que descargué la última versión de Eagle. Para ganar 10, esto es 9.2.2. Es un poco lento de instalar en mi PC.

Lo más importante: también descargué un procesador CAM. El procesador CAM es el artilugio que prepara los archivos Gerber a partir del diseño. Águila 9.2.2. tiene un buen procesador CAM y también he usado uno llamado OshPark.

norte

Configuración del marco para la tabla

Me tropecé aquí al principio, pero ahora lo he resuelto. El primer paso es establecer la capa en "20 dimensiones" y luego establecer el tamaño de la cuadrícula. Como puede ver a continuación, hay una pequeña caja que me permite configurar la cuadrícula de fondo en bloques de 10 cm y encenderla.

Paso 3: Dibujar el diseño simple en Eagle - 1

Luego, con la cuadrícula a 10 cms, dibujé un marco usando las funciones "Dibujar" y "Línea". Lo combiné con los 10 cms * 5 cms para los tableros de experimentadores.

el siguiente paso es dibujar la pista, y aquí seleccioné el ancho máximo.

Paso 4: Dibujar el diseño simple en Eagle - 2: la pista

Dibujando la pista

El siguiente paso es dibujar el contorno en la cuadrícula. Para hacerlo más fácil, configuré la cuadrícula nuevamente en 5 mm y la hice visible, haciendo zoom según sea necesario.

Descubrí que los ajustes de 1 mm e inferiores eran demasiado difíciles de ver y controlar.

Aquí he usado cuatro componentes:

Vía (la cosa del punto verde): estos están en las uniones de la pista

Línea - va entre cada vía

Agujero: he puesto uno fuera de la pista en cada esquina para montar la cosa, también he hecho un agujero en cada vía (no estoy seguro de tener que hacer esto).

Hice que la longitud total de la pista sea la longitud del cuarto u octavo de onda que quiero en estas frecuencias.

Paso 5: Procesador CAM

Esta es la parte inteligente automática. El procesador CAM convierte su diseño en el conjunto de archivos de producción, los archivos Gerber.

Puede utilizar otros procesadores CAM, pero el de Eagle 9.2.2 está bien.

Como beneficio adicional en Eagle 9.2.2, si hace clic en el cuadro "seleccionar archivo zip", automáticamente se comprimirán los archivos, y es el archivo zip el que envía a los fabricantes de pcb.

Paso 6: dos elementos para 2 metros

En estas últimas imágenes utilicé un visor Gerber online para mostrar mis diseños. Por supuesto, puede verificarlos en Eagle desde su archivo original.

Esta placa tiene dos elementos de antena separados, cada uno ligeramente superior a 1/16 de onda. Mi plan es conectarlos en serie y experimentar con un inductor, ya sea entre las dos placas (una carga central) o en el punto de alimentación (carga base).

Dos conjuntos de estos podrían formar un dipolo. O un látigo de cuarto de onda.

Todo está en la experimentación.

Paso 7: Un elemento por dos metros (¿multiplicado por dos?)

Una vez más, utilizando un visor Gerber en línea, aquí hay una tira de cobre de cuarto de onda aproximada para la banda de aficionados de 2 metros, contenida en una placa de circuito impreso de 10 cm * 5 cm.

Dos de estos podrían ser un dipolo.

Paso 8: para la banda DMR de 430 MHz

Este es un dipolo simple diseñado para 430 MHz en una placa.

Estas son las frecuencias DMR en el Reino Unido.

Este tamaño es más fácil de colocar en el tamaño de la tabla estándar de los aficionados de 10 cm * 5 cm.

Paso 9: Conclusión

Espero que esté de acuerdo en que estas placas son una solución elegante y reproducible para imprimir antenas microstrip para la banda de 2 metros (146 Mhz) y la banda de 70 centímetros (430 Mhz).

Estos son los únicos diseños que he visto para antenas de PCB en estas frecuencias.

Veo que estas placas podrían ser adecuadas para aplicaciones como satélites pequeños (cubesats o más pequeños) y estaré buscando oportunidades allí.

Podría haber más oportunidades para las antenas de perfil bajo.

Ahora que conoce estos pasos, estoy seguro de que puede mejorar mis diseños, pero espero haberle dado una idea del potencial.

73 de Andy G0SFJ