نطاقات راديو هام 2 متر / 70 سم Microstrip Pcb: 9 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:40

مرحبًا ، هذا Andy G0SFJ

لم أتمكن من العثور في أي مكان في الأدبيات على أي خطط لألواح هوائي microstrip لشرائط لحم الخنزير بطول 70 سم و 2 متر. يبدو أنهم جميعًا لأجهزة rfid أو 2.4 جيجا هرتز أو أعلى.

لذلك شرعت في تطوير لوحات مطبوعة بشرائح ميكروية لهذه الترددات المنخفضة (146 ميجاهرتز و 430 ميجاهرتز في هذه الأمثلة) باستخدام شرائط نحاسية مطوية على ثنائي الفينيل متعدد الكلور من قبل الشركات المصنعة التجارية. تقدم هذه عشرة لوحات مقابل 20 دولارًا بما في ذلك رسوم البريد.

في تطوير هذه اللوحات ، هذه هي الطريقة التي قمت بها (يرجى ملاحظة أنني استخدمت الصور التي قمت بتسجيلها أثناء التعلم):

الخطوة 1: الانتقال من نقش النحاس إلى برامج التصميم

في السابق ، استخدمت سائل النقش وقلم تحديد النقش الخاص لإنشاء ألواح نحاسية ذات تصميم مكتوب عليها ، وبعضها موضح أعلاه. في هذه الأمثلة كان لدي مستوى أرضي نحاسي تحته.

في النهاية ، استخدمت لوحًا نحاسيًا (شريطيًا) مطبوعًا مقاس 10 * 3 سم ، وربطت 3 شرائط معًا من الأعلى والأسفل ، لعمل موجة ثامنة بطول مترين.

لحساب الطول الإجمالي ، (v = f * lamda ، حيث v = 300 ، f = 146 MHz) ، ثم قسّم النتيجة على 8 للحصول على الطول الموجي الثامن ، الذي يناسب اللوحة.

بدون طائرة أرضية ، وجدت أنها تصرفت مثل هوائي سوطي "بطة مطاطية" ، وقمت بقياس SWR 3.65: أفضل ما يمكنني قوله هو ، إنه مشجع: لقد فتح مكررًا على بعد 10 كم مني.

لذا قررت الآن محاولة توحيد اللوحات.

للقيام بذلك كنت بحاجة إلى استخدام "ملفات جربر". هذه مجموعة من الملفات التي تم إنشاؤها بواسطة برامج التصميم لإرسالها إلى الشركة المصنعة لثنائي الفينيل متعدد الكلور لصنع لوحات ثنائي الفينيل متعدد الكلور بسيطة.

لقد استخدمت ملفات Gerber الخاصة بشعوب أخرى ، والتي تم تنزيلها من مواقع على github ، لإنشاء نسخ طبق الأصل من لوحات الأقمار الصناعية الصغيرة مثل 50 دولارًا SAT و Kicksat-Sprite. تم تنزيل الملفات وإرسالها إلى استوديو تصنيع في هونغ كونغ / شينزين: عرضوا عشرة ألواح بحجم 10 سم * 5 سم مقابل حوالي 20 دولارًا بما في ذلك رسوم الإرجاع بالبريد.

انها عملت. حصلت على الألواح في غضون عشرة أيام تقريبًا.

الخطوة 2: استخدام ملفات Gerber و Eagle

لتصميم لوحاتي ، قمت بتنزيل Eagle وهو مجاني (يجب عليك التسجيل ، لكن هذا جيد): تمنح Autocad ترخيصًا مجانيًا للهواة ، عندما تقوم بتنزيل Eagle تدخل عنوان بريدك الإلكتروني.

هناك الكثير من البرامج التعليمية عبر الإنترنت ولكنها تركز في الغالب على نقل مخطط الدائرة (التخطيطي) إلى لوحة. مشروعي بسيط من حيث أنه يستخدم فقط شريط نحاسي ، ولكنه معقد لأنه لا يوجد برنامج تعليمي له. لذا في هذه الملاحظة أصف كيف فعلت ذلك (حتى الآن). أولئك الذين يعرفون النسر منكم يمكنهم البدء في الضحك الآن!

لقد قمت بتنزيل Eagle aeons منذ زمن بعيد - الإصدار 6 - وكان لدي نصف دزينة من البدايات الخاطئة مع الشركات المصنعة.

لذلك قمت بتنزيل أحدث إصدار من Eagle. بالنسبة للفوز 10 هذا هو 9.2.2. إنه بطيء بعض الشيء في الإعداد على جهاز الكمبيوتر الخاص بي.

الأهم - لقد قمت بتنزيل معالج CAM أيضًا. معالج CAM هو الأداة التي تعد ملفات جربر من التصميم. النسر 9.2.2. يحتوي على معالج CAM جيد وقد استخدمت أيضًا معالجًا يسمى OshPark.

ن

ضبط الإطار للوحة

لقد تعثرت هنا في البداية ولكني قمت بحلها الآن. الخطوة الأولى هي ضبط الطبقة على "20 Dimensions" ثم ضبط حجم الشبكة. كما ترون أدناه ، هناك مربع صغير يسمح لي بضبط شبكة الخلفية على كتل 10 سم وتشغيلها.

الخطوة 3: رسم التصميم البسيط في Eagle - 1

ثم باستخدام الشبكة التي يبلغ حجمها 10 سم ، رسمت إطارًا باستخدام وظيفتي "الرسم" و "الخط". لقد قمت بمطابقتها مع 10 سم * 5 سم لألواح المجربين.

الخطوة التالية هي رسم المسار ، وهنا اخترت الحد الأقصى للعرض.

الخطوة 4: رسم التصميم البسيط في Eagle - 2: المسار

رسم المسار

الخطوة التالية هي رسم المخطط التفصيلي على الشبكة. لتسهيل الأمر ، قمت بتعيين الشبكة مرة أخرى على 5 مم ، وجعلتها مرئية ، والتكبير حسب الضرورة.

لقد وجدت أن إعدادات 1 مم وأدناه كانت صعبة للغاية بالنسبة لي لرؤيتها والتحكم فيها.

لقد استخدمت هنا أربعة مكونات:

عبر (الشيء النقطة الخضراء) - هؤلاء في صلات المسار

الخط - يمر بين كل فيا

ثقب - لقد وضعت واحدة من المسار في كل زاوية لتركيب الشيء ، كما أنني قمت بعمل ثقب في كل طريق (لست متأكدًا من أنني بحاجة إلى القيام بذلك).

لقد جعلت الطول الإجمالي للمسار هو طول ربع الموجة أو الموجة الثامنة التي أريدها عند هذه الترددات.

الخطوة 5: معالج CAM

هذا هو الشيء التلقائي الذكي. يحول معالج CAM تصميمك إلى مجموعة إنتاج من الملفات ، ملفات Gerber.

يمكنك استخدام معالجات CAM الأخرى ولكن المعالجات الموجودة في Eagle 9.2.2 جيدة.

كمكافأة في Eagle 9.2.2 ، إذا نقرت على مربع "تحديد ملف مضغوط" فسيؤدي ذلك تلقائيًا إلى ضغط الملفات - وهو ملف مضغوط ينتهي بمصنعي ثنائي الفينيل متعدد الكلور.

الخطوة 6: عنصرين لمدة 2 متر

في هذه الصور الأخيرة ، استخدمت عارض Gerber عبر الإنترنت لعرض تصميماتي. بالطبع يمكنك التحقق منها في Eagle من ملفك الأصلي.

تحتوي هذه اللوحة على عنصرين منفصلين للهوائي يزيد كل منهما قليلاً عن موجة 1/16. خطتي هي توصيلهم في سلسلة وتجربة مغو ، إما بين لوحين (تحميل مركزي) أو عند نقطة التغذية (تحميل القاعدة).

مجموعتان من هذه يمكن أن تصنع ثنائي القطب. أو سوط ربع موجة.

كل شيء في التجريب.

الخطوة 7: عنصر واحد لمترين (مضروبة في اثنين؟)

مرة أخرى باستخدام عارض Gerber عبر الإنترنت ، يوجد هنا شريط نحاسي ربع موجة تقريبي لشريط الهواة الذي يبلغ طوله 2 مترًا ، وهو موجود على لوحة مطبوعة بحجم 10 سم * 5 سم.

اثنان من هؤلاء يمكن أن يكون ثنائي القطب.

الخطوة 8: بالنسبة لنطاق DMR 430 ميجاهرتز

هذا هو ثنائي القطب بسيط مصمم لـ 430 ميجا هرتز على لوحة واحدة.

هذه هي ترددات DMR في المملكة المتحدة.

يسهل احتواء هذا الحجم على لوحة الهواة القياسية بحجم 10 سم * 5 سم.

الخطوة 9: الخاتمة

آمل أن توافق على أن هذه اللوحات هي حل أنيق وقابل للتكرار لطباعة هوائيات microstrip لنطاق 2 متر (146 ميجاهرتز) وشريط 70 سم (430 ميجاهرتز).

هذه هي التصميمات الوحيدة التي رأيتها لهوائيات ثنائي الفينيل متعدد الكلور عند هذه الترددات.

أرى أن هذه اللوحات يمكن أن تكون مناسبة لتطبيقات مثل الأقمار الصناعية الصغيرة (مكعبات أو أصغر) وسأبحث عن فرص هناك.

قد يكون هناك المزيد من الفرص للهوائيات منخفضة الارتفاع.

الآن بعد أن عرفت هذه الخطوات ، أنا متأكد من أنه يمكنك تحسين تصميماتي ، لكنني آمل أن أكون قد أعطيتك نظرة ثاقبة حول الإمكانات.

73 دي آندي G0SFJ