Bandes radioamateur 2 mètres/70 cm Microstrip Pcb : 9 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:08

Salut, c'est Andy G0SFJ

Je n'ai trouvé nulle part dans la littérature des plans de cartes d'antenne microruban pour les bandes de 70 cm et 2 mètres. Ils semblent tous être pour les appareils rfid ou 2,4 Ghz ou plus.

J'ai donc entrepris de développer des cartes imprimées microruban pour ces fréquences plus basses (146 Mhz et 430 Mhz dans ces exemples) en utilisant des bandes de cuivre pliées sur des circuits imprimés par des fabricants commerciaux. Ceux-ci offrent dix planches pour 20 dollars, frais de port compris.

En développant ces planches, voici comment j'ai procédé (veuillez noter que j'ai utilisé des images que j'ai enregistrées lors de mon apprentissage):

Étape 1: Passer de la gravure sur cuivre au logiciel de conception

Auparavant, j'ai utilisé un fluide de gravure et un marqueur de gravure spécial pour créer des planches en cuivre sur lesquelles un dessin était griffonné. Certaines d'entre elles sont illustrées ci-dessus. Dans ces exemples, j'avais un plan de masse en cuivre en dessous.

Finalement, j'ai utilisé un panneau vero (bande) de cuivre imprimé de 10 * 3 cm et j'ai joint 3 bandes ensemble en haut et en bas, pour faire une huitième longueur d'onde sur deux mètres.

Pour calculer la longueur totale, (v= f * lamda, où v = 300, f = 146 MHz), divisez ensuite le résultat par 8 pour obtenir une huitième longueur d'onde, qui tient sur la carte.

Sans plan de masse, j'ai trouvé qu'elle se comportait comme une antenne fouet "canard en caoutchouc", et j'ai mesuré un ROS de 3,65: le mieux que je puisse dire c'est que c'est encourageant: elle a ouvert un répéteur à 10 km de moi.

Alors maintenant, j'ai décidé d'essayer de standardiser les planches.

Pour ce faire, j'avais besoin d'utiliser des "fichiers Gerber". Il s'agit d'une suite de fichiers générés par un logiciel de conception à envoyer à un fabricant de circuits imprimés pour fabriquer des cartes de circuits imprimés simples.

J'avais utilisé les fichiers Gerber d'autres personnes, téléchargés à partir de sites sur le github, pour générer des copies exactes de petites cartes satellites telles que 50 $ SAT et Kicksat-Sprite. Les fichiers ont été téléchargés et envoyés à un studio de fabrication à Hong Kong/Shenzhen: ils ont proposé dix planches de 10 cm * 5 cm pour environ 20 $ frais de retour inclus.

Ça a marché. J'ai reçu les planches en une dizaine de jours.

Étape 2: Utilisation de Gerber Files et d'Eagle

Pour concevoir mes planches, j'ai téléchargé Eagle qui est gratuit (il faut s'inscrire, mais ça va): Autocad donne une licence gratuite pour les amateurs, quand tu télécharges Eagle tu rentres ton adresse email.

Il existe de nombreux tutoriels en ligne, mais ils se concentrent principalement sur le transfert d'un schéma de circuit (schéma) sur une carte. Mon projet est simple en ce sens qu'il utilise uniquement une bande de cuivre, mais complexe en ce qu'il n'y a pas de tutoriel pour cela. Donc, dans cette note, je décris comment je l'ai fait (jusqu'à présent). Ceux d'entre vous qui connaissent Eagle peuvent commencer à rire maintenant !

J'avais téléchargé Eagle il y a des éons - la version 6 - et j'ai eu une demi-douzaine de faux départs avec les fabricants.

J'ai donc téléchargé la dernière version d'Eagle. Pour la victoire 10, il s'agit de 9.2.2. C'est un peu lent à installer sur mon pc.

Le plus important – j'ai également téléchargé un processeur CAM. Le processeur CAM est le gadget qui prépare les fichiers Gerber à partir de la conception. Aigle 9.2.2. a un bon processeur CAM et j'en ai également utilisé un appelé OshPark.

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Réglage du cadre pour la planche

J'ai trébuché ici au début, mais je l'ai maintenant résolu. La première étape consiste à définir le calque sur « 20 dimensions », puis à définir la taille de la grille. Comme vous pouvez le voir ci-dessous, il y a une petite boîte qui me permet de régler la grille de fond sur des blocs de 10 cm et de l'allumer.

Étape 3: Dessiner le design simple dans Eagle - 1

Puis avec le quadrillage à 10 cm j'ai dessiné un cadre à l'aide des fonctions « Dessiner » et « Ligne ». Je l'ai assorti aux 10cms * 5cms pour les planches des expérimentateurs.

l'étape suivante consiste à dessiner la piste, et ici j'ai sélectionné la largeur maximale.

Étape 4: Dessiner le design simple dans Eagle - 2: la piste

Dessiner la piste

L'étape suivante consiste à dessiner le contour sur la grille. Pour faciliter les choses, j'ai à nouveau réglé la grille sur 5 mm et je l'ai rendue visible, en zoomant si nécessaire.

J'ai trouvé que les réglages de 1 mm et moins étaient trop difficiles à voir et à contrôler.

Ici, j'ai utilisé quatre composants:

Via (le point vert) - ce sont aux jonctions de la piste

Ligne – va entre chaque Via

Trou - J'en ai mis un hors de la piste à chaque coin pour monter la chose, j'ai aussi fait un trou à chaque Via (je ne suis pas sûr d'avoir besoin de le faire).

J'ai fait en sorte que la longueur totale de la piste corresponde à la longueur du quart ou de la huitième onde que je veux à ces fréquences.

Étape 5: Processeur CAM

C'est le bit intelligent automatique. Le processeur CAM convertit votre conception en une suite de fichiers de production, les fichiers Gerber.

Vous pouvez utiliser d'autres processeurs CAM, mais celui d'Eagle 9.2.2 convient.

En prime dans Eagle 9.2.2, si vous cliquez sur la case "sélectionner le fichier zip", il compressera automatiquement les fichiers - et c'est le fichier zip qui sera envoyé aux fabricants de circuits imprimés.

Étape 6: Deux éléments pour 2 mètres

Dans ces dernières images, j'ai utilisé une visionneuse Gerber en ligne pour montrer mes créations. Bien sûr, vous pouvez les vérifier dans Eagle à partir de votre fichier d'origine.

Cette carte a deux éléments d'antenne séparés, chacun légèrement supérieur à 1/16ème d'onde. Mon plan est de les connecter en série et d'expérimenter avec un inducteur, soit entre les deux cartes (un chargement central) soit au point d'alimentation (chargement de base).

Deux ensembles de ceux-ci pourraient faire un dipôle. Ou un fouet quart d'onde.

Tout est dans l'expérimentation.

Étape 7: un élément pour deux mètres (fois deux ?)

Toujours à l'aide d'une visionneuse Gerber en ligne, voici une bande de cuivre quart d'onde approximative pour la bande amateur de 2 mètres, contenue sur un circuit imprimé de 10 cm * 5 cm.

Deux d'entre eux pourraient être un dipôle.

Étape 8: Pour la bande DMR 430 MHz

Celui-ci est un simple dipôle conçu pour 430 MHz sur une seule carte.

Ce sont des fréquences DMR au Royaume-Uni.

Cette taille est plus facile à installer sur la taille de planche standard des amateurs de 10 cm * 5 cm.

Étape 9: Conclusion

J'espère que vous conviendrez que ces cartes sont une solution élégante et reproductible pour imprimer des antennes microruban pour la bande 2 mètres (146 Mhz) et la bande 70 centimètres (430 Mhz).

Ce sont les seuls modèles que j'ai vus pour les antennes PCB à ces fréquences.

Je vois que ces cartes pourraient convenir à des applications telles que les petits satellites (cubesats ou plus petits) et je chercherai des opportunités là-bas.

Il pourrait y avoir plus d'opportunités pour les antennes à profil bas.

Maintenant que vous connaissez ces étapes, je suis sûr que vous pouvez améliorer mes conceptions, mais j'espère vous avoir donné un aperçu du potentiel.

73 de Andy G0SFJ