Фм передатчик своими руками на 1 км
Это достаточно мощный 2 Вт FM передатчик, который обеспечит до 10 км дальности, естественно при хорошо настроенной полноценной антенне и в хороших погодных условиях, без помех. Схема была найдёна в буржунете и показалась достаточно интересной и оригинальной, чтоб быть представленной на ваш суд))
Схема передатчика:
Схема печатной платы:
Здесь транзисторы включены по схеме мультивибратора, который работает на высоких частотах - около 100 мегагерц. Катушек как таковых нет, их роль выполняют полосковые проводники печатной платы. Это несколько упрощает сборку. Используйте антенну не менее метра, для достижения максимальной дальности. Частота передатчика может настраиваться в пределах 88-108 МГц с помощью конденсатора c5. Варикапы BB204 могут быть заменены обычными отечественными. Подбирайте по наилучшему качеству модуляции звуком.
Указанные в схеме FM передатчика 2N3553 ВЧ транзисторы могут быть заменены на 2N4427 или 2N3866. В крайнем случае задействуйте отечественные СВЧ, с хорошим запасом по частоте и мощности.
Возбудитель FM передатчика с синтезатором частоты February 13th, 2012
Возбудитель выполняет функции получения стабильного, малошумного, спектрально чистого радиосигнала, промодулированного сигналом звуковой частоты, подаваемой на вход с тракта аудио, и усиления данного ВЧ сигнала до величин, пригодных для раскачки выходного усилителя мощности.
Мой синтезатор собран по схеме генератора с фазовой автоподстройкой частоты (ФАПЧ), перекрывающего FM диапазон с шагом 100 кГц.
Генератор плавного диапазона (ГПД) может перекрыть всего лишь несколько мегагерц с необходимой стабильностью и приемлимыми шумами без дополнительной подстройки. Выходная мощность регулируется от нуля до 4-х ватт. Детектор обрыва обратной связи ФАПЧ выключает передатчик при неисправности синтезатора.
На чертежах представлены обе стороны платы, поэтому вы можете напечатать их и совместить на просвет необходимые отверстия. Вы должны напечатать чертёж в зеркальном отображении, чтобы получить залитыми краской места, в которых останется медь.
Данная плата опаяна по периметру полосками металла. Это лучше сделать до установки деталей.
Данная монтажная схема показывает расположение элементов на плате. Вы можете понять, что здесь изображено, пользуясь принципиальной схемой. Это довольно просто. Будьте внимательны, один элемент схемы НЕ показан на рисунке! Он должен быть установлен после, во время настройки, под платой! Чтобы сделать процесс более увлекательным и для того, чтобы вы хорошо разобрались в конструкции, я НЕ скажу вам, что это за деталь! Вы узнаете её после сборки, она окажется лишней! :-)
Чертежи катушек довольно близки к их истинным размерам.
Здесь показан возбудитель в сборе! Некоторые пояснения по поводу аллюминиевой детали в районе выходново транзистора. Я сделал её на своём любительском токарном станке.
Это довольно сложный способ обеспечить тепловой контакт корпуса транзистора TO-5 с радиатором! Простейший кронштейн вроде бы вполне должен подойти. Моя первоначальная идея была прикрутить его к шасси, либо к борту вокруг платы. Но схема работает настолько эффективно, что транзистор не нуждается в дополнительном радиаторе! Я провёл испытания и, в конце концов, оставил всё так, как показано на рисунке, ничего не добавляя.
Многие детали взяты от списанного оборудования. В том числе, подстроечные конденсаторы и дроссели. Но вполне можно подобрать замену и из современных деталей. Кварц производства JAN Crystals. Для того, чтобы вогнать его на нестандартную частоту 6.4 МГц параллельного резонанса, применён конденсатор 30 пФ, со стандартной температурной стабильностью.
Сигнал снимается с выхода с помощью разъёма BNC. Все остальные соединения выполнены с помощью проходных конденсаторов. Конструкция снабжена крышками из того же металла, что и бортики по периметру. Это ни что иное, как разрезанные кофейные банки! Так же подойдёт металл от упаковки некоторых сортов шоколада, либо пирожных! (примечание переводчика: банки отечественной сгущёнки из прекрасной облуженной жести)
Настройка схемы несложная. Во-первых, установите все КПЕ в среднее положение и установите переключателями частоту. Для этого уясните простой принцип: самый младший переключатель имеет вес 100 кГц, второй 200 кГц, следуюущий 400 кГц, и так далее, до последнего, который весит все 12,8 МГц. Девятый переключатель добавляет 76,8 МГц, а десятый - 102,4 МГц. Перед тем, как выставить переключатели в нужное положение, разложите нужную вам частоту на двоичные компоненты. Обратите внимание: переключатель в положении "включено" НЕ добавляет вес в общую сумму! Например, если вы хотите вещать на частоте 96,5 МГц, вы должны поставить переключатели 9, 8, 7, 3 и 1 в положение "выключено", а остальные во "включено". Весь диапазон, который можно установить переключателями синтезатора, перекрывает FM и даже захватывает соседние, но схема рассчитана на работу в вещательном диапазоне.
Теперь вы должны подать напряжение 15 В только на питающий контакт основной части схемы, подключив вольтметр к выходу операционного усилителя U3, и частотомер к коллектору транзистора Q4. Если у вас получилась на выхоте нужная частота, вы поймали удачу за хвост и выиграли лотерею! Обычно, ГПД болтается где-то за пределами диапазона. Если вольтметр показывает около 14 В, это означает, что частота черезмерно низкая. Если показания около нуля, это говорит о черезмерно высокой частоте. Частотомер должен подтвердить это. Вы должны вогнать ГПД в диапазон. Для этого можно менять как ёмкость C20, так и индуктивность L4. Обычно конденсатор не даёт регулировку частоты во всём диапазоне, и тогда остаётся только мять катушку. Когда вы сумеете правильно настроить ГПД, ФАПЧ засинхронизируется, и вы получите на выходе сигнал со стабильной частотой, что и было нужно. Подкрутите L4 и C20, чтобы на вольтметре получилось около 9 В. В этом диапазоне напряжений получается наиболее низкий уровень фазовых шумов варикапов, потому что управляющее напряжение значительно выше детектируемого ВЧ. В идеале, вы должны получить эти 9 В в центре вещательного диапазона. Но это можно легко сделать позже.
Теперь с помощью C12 выставите точную частоту кварцевого генератора, ориентируясь на показания частотомера. Он должен показывать ровно установленную ранее переключателями частоту в вещательном диапазоне.
Перейдём к усилительным каскадам: Подсоедините к выходу эквивалент нагрузки 50 Ом и измеритель мощности и подайте несколько вольт питания на контакт запитки усилителя мощности. Настройте C28, C32, C37 и C38 по максимуму выходного сигнала. Если диапазона регулировки конденсаторов не будет хватать, помните L5, L7, L11, L10. Теперь увеличьте напряжение питания и снова поднастройте ёмкости. Вы должны получить 4-5 Вт при напряжении питания 15 В.
Для устранения микрофонного эффекта, после сборки и настройки, залейте катушку ГПД, а быть может, и других каскадов, пчелиным воском, либо другим подходящим материалом. После этого возможно, будет нужно слегка подстроить контуры заново.
Теперь подключите звуковой тракт к возбудителю. Подайте на вход звуковой сигнал, строго контролируя уровень, и установите резистором R68 девиацию +/- 75 кГц. Если у вас нет измерителя девиации, включите FM приёмник, поймайте местные станции и выставите эквивалентную громкость приёма своего передатчика. Но этот способ имеет заметную погрешность, лучше всё же по прибору.
Если вам понадобится изменить частоту передачи, запрограммируйте её снова переключателями, а затем подстройте весь тракт, за исключением C12, подстраивать который надо лишь раз в несколько лет, по причине старения кварца.
Первый опыт радиовещания можно получить, если построить трансляционный УКВ передатчик. С его помощью можно осуществлять музыкальные и тематические передачи в небольших поселках, в зонах отдыха, пляжах и других местах, где не ведется УКВ вещание или его прием затруднен. УКВ передатчик с целью упрощения конструкции можно построить всего на одной электронной лампе.
Принципиальная схема УКВ передатчика для небольших зон радиовещания приведена на рис. 28.1. Передатчик состоит из двухтактного высокочастотного генератора на двух триодах, составляющих лампу VL1.
Рис. 28.1. Принципиальная схема УКВ-передатчика для небольших зон радиовещания
Модулятор передатчика выполнен на варикапе VD1. Для питания передатчика может быть использован любой блок питания, дающий на выходе два напряжения: постоянное 250 В для питания анодных цепей и переменное 6,3 — для нити накала лампы. В основе передатчика лежит схема, которая хорошо опробирована и давно известна в радиотехнике.
Такая схема передатчика позволяет получить сигнал близкий к стандарту вещания УКВ ЧМ. В передатчике используется контурная модуляция, так как она позволяет получить высокие качественные показатели при небольшом количестве радиокомпонентов. Сигнал звуковой частоты от микрофона или магнитофона (с гнезд дополнительный громкоговоритель) подается на вход передатчика XS1, откуда через трансформатор на варикап VD1. В результате чего изменяется емкость варикапа VD1 и происходит модулирование сигнала несущей. Получившиеся электромагнитные колебания излучаются антенной передатчика WA1 в пространство, которые и принимаются антеннами УКВ радиоприемников. Данный передатчик работает на одной из фиксированных частот, лежащих в диапазоне 90... 100 МГц. Более точную частоту излучения радиоволн передатчика устанавливают изменением емкости конденсатора С7.
В принципе передатчик может быть настроен на любую частоту УКВ диапазона, нужно только изменить соответствующим образом параметры контура LI, С7. В передатчике используется штырьевая антенна длиной 2,1 м, расположенная на высоте 3...4 м. В качестве антенны используется дюралюминиевая или медная трубка диаметром не менее 18 мм.
Детали
В передатчике использована лампа пальчиковой серии 6НЗП, высокочастотный двойной триод. Резисторы R1...R4 типа МЛТ-0,5 с допуском сопротивления ±10%, резисторы R5, R6 типа МЛТ-2 с допуском сопротивления ±10%. Переменный резистор R7 типа СПЗ-ЗОв. Конденсаторы: С1, С2, С5, С6, СЮ типа КД-2; СЗ, С4, С7 — КТ-1, С8, С9 - БМ-2; СП, С12 - БМТ-2, а С13 - К50-12. Варикап Д902, указанный на схеме, можно заменить более совершенным, например, КВ 109В или КВ109Г. При использовании других типов радиокомпонентов следует иметь в виду, что они должны быть рассчитаны на напряжение не ниже 300 В.
Контурные катушки передатчика L1...L3 бескаркасные и намотаны медным проводом 01 мм на оправке 010 мм. Катушка L1 имеет 7 витков с отводом от середины, a L2, L3 — по 2 витка. При монтаже катушек на плате катушки L2 и L3 располагают на расстоянии 2 мм от каждого торца катушки L1. Оси катушек L1...L3 должны лежать на одной прямой. Дроссель L4 наматывается эмалированным проводом 00,4 мм виток к витку на ферритовом стержне 04 мм марки 600 НН. Дроссель L5 содержит 8 витков провода ПЭЛ 01,2 мм, намотанных виток к витку на оправке 010 мм. В качестве трансформатора Т1 можно использовать выходной трансформатор от любого радиоприемника или абонентского громкоговорителя. Высокоомная обмотка (содержащая большое количество витков провода) трансформатора подключается к резисторам R1 и R2. В данной конструкции передатчика использован трансформатор от абонентского громкоговорителя.
Большая часть детали передатчика монтируются на печатной плате размером 107x76 мм из фольгированного стеклотекстолита толщиной 2 мм (рис. 28.2). При монтаже ламповой панельки ее лепестки отгибаются и припаиваются непосредственно к печатным дорожкам. Навесным монтажом крепят детали L4, С14, R6, С13. После монтажа плата вместе с блоком питания помещается в металлический корпус. На передней панели корпуса крепится переменный резистор R7, а в верхней его части — разъем для подключения антенны. Возле резистора R7 следует расположить трансформатор Т1. Между блоком питания и платой передатчика устанавливают металлический экран. Для подключения антенны к передатчику используется кабель типа РК-1, можно также использовать кабели типа РК-49 или РК-75.
Передатчик, собранный из исправных деталей, при включении питания начинает сразу работать. Вращая ось переменного резистора R7, устанавливают глубину модуляции, при которой нет искажений и модуляция имеет достаточную глубину.
Рис. 28.2. Печатная плата и монтаж на ней деталей УКВ-передатчика для небольших зон радиовещания
Литература: В.М. Пестриков. Энциклопедия радиолюбителя.
В предлагаемой книге рассматриваются особенности схемотехнических решений, применяемых при создании миниатюрных транзисторных радиопередающих устройств. В соответствующих главах приводится информация о принципах действия и особенностях функционирования отдельных узлов и каскадов, принципиальные схемы, а также другие сведения, необходимые при самостоятельном конструировании простых радиопередатчиков и радиомикрофонов. Отдельная глава посвящена рассмотрению практических конструкций транзисторных микропередатчиков для систем связи малого радиуса действия.
Книга предназначена для начинающих радиолюбителей, интересующихся особенностями схемотехнических решений узлов и каскадов миниатюрных транзисторных радиопередающих устройств.
Одним из основных способов осуществления модуляции в транзисторных микропередатчиках является воздействие модулирующего НЧ-сигнала на параметры селективного элемента ВЧ-генератора. Селективный элемент обычно представляет собой резонансный контур, образованный параллельно включенными катушкой индуктивности и конденсатором. Изменение параметров входящей в состав контура катушки индуктивности в миниатюрных радиопередатчиках довольно затруднительно, поскольку соответствующие схемотехнические решения весьма сложны, а их реализация трудоемка. В то же время применение варикапа, доступного и дешевого полупроводникового элемента, емкость которого можно изменять, непосредственно подавая на его выводы модулирующее напряжение, значительно упрощает решение задачи. Поэтому схемотехнические решения модуляторов на варикапах, обеспечивающие частотную модуляцию ЧМ-сигнала с весьма приемлемыми параметрами, пользуются особой популярностью.
В транзисторных LC-генераторах варикап в качестве элемента с емкостным характером комплексного сопротивления может быть подключен к резонансному контуру как параллельно, так и последовательно.
Упрощенные принципиальные схемы включения варикапа параллельно резонансному контуру (без цепей формирования напряжения смещения варикапа) приведены на рис. 4.1. Отличительной особенностью схемотехнического решения, изображенного на рис. 4.1б, является включение варикапа вместо конденсатора параллельного резонансного контура.
Рис. 4.1. Принципиальные схемы включения варикапа параллельно резонансному контуру (а) и вместо конденсатора резонансного контура (б)
При разработке модулятора на варикапе не следует забывать о том, что для функционирования этого полупроводникового прибора в штатном режиме на его выводы следует подавать напряжение смещения определенной величины. Поэтому в состав модулирующего каскада необходимо включить соответствующую цепь формирования напряжения смещения варикапа. Такая цепь в миниатюрных транзисторных передатчиках обычно выполняется на резисторах. Принципиальная схема параллельного колебательного контура с цепью формирования напряжения смещения варикапа приведена на рис. 4.2.
Рис. 4.2. Принципиальная схема параллельного колебательного контура с цепью формирования напряжения смещения варикапа
Параллельный колебательный контур образован катушкой индуктивности L1 и емкостью варикапа VD1. Резонансная частота контура может изменяться при изменении величины обратного напряжения на варикапе, которое зависит от положения движка потенциометра R2. Для того чтобы уменьшить шунтирующее влияние потенциометра R2 на добротность контура, в цепь включен резистор R1, имеющий сравнительно большое сопротивление. Также в состав цепи включен разделительный конденсатор С1, без которого варикап VD1 оказался бы замкнут накоротко через катушку L1.
Упрощенные принципиальные схемы включения варикапа последовательно с элементами резонансного контура (без цепей формирования напряжения смещения варикапа) приведены на рис. 4.3. При этом варикап может быть включен как последовательно с конденсатором контура, так и последовательно с катушкой индуктивности.
Рис. 4.3. Принципиальные схемы включения варикапа последовательно с конденсатором (а) и последовательно с катушкой индуктивности (б) контура
Помимо этого известны схемотехнические решения, в которых варикап подключается комбинированно, с частичным включением. Упрощенная принципиальная схема такого контура приведена на рис. 4.4.
Рис. 4.4. Принципиальная схема комбинированного включения варикапа
Аналогичные схемы включения варикапа используются и в транзисторных трехточечных LC-генераторах. Широкое распространение получили схемотехнические решения, в которых варикап подключается параллельно катушке индуктивности (в индуктивных трехточках), а также параллельно одному из конденсаторов емкостного делителя ВЧ-генератора (в емкостных трехточках).
Весьма разнообразны схемотехнические решения модуляторов с применением варикапа, предназначенные для модуляции сигнала генераторов с кварцевой стабилизацией частоты. При создании таких конструкций приходится, с одной стороны, добиваться высокой стабильности частоты генератора с помощью кварцевого резонатора, а с другой – обеспечивать возможность изменения этой частоты по закону модулирующего сигнала. Обычно при разработке транзисторных микропередатчиков для ВЧ-генератора с кварцевой стабилизацией частоты выбираются осцилляторные схемы, в которых кварцевый резонатор используется в качестве элемента с индуктивным характером комплексного сопротивления в резонансном контуре. В этом случае варикап, как элемент с изменяемой по закону модуляции емкостью, может быть подключен как последовательно, так и параллельно кварцевому резонатору.
