Как работает схема FM-передатчика. Какие компоненты нужны для сборки радиопередатчика. Как настроить и увеличить мощность FM-передатчика. Какая дальность действия у самодельного радиопередатчика. Какие есть варианты схем FM-передатчиков.
Принцип работы FM-передатчика
FM-передатчик преобразует звуковой сигнал в радиоволны и передает их на определенной частоте. Основные компоненты схемы:
- Генератор высокой частоты (ВЧ-генератор) — создает несущую частоту
- Модулятор — накладывает звуковой сигнал на несущую частоту
- Усилитель мощности — усиливает модулированный сигнал
- Антенна — излучает радиоволны
Как происходит передача сигнала в FM-передатчике?
- Микрофон преобразует звук в электрический сигнал
- ВЧ-генератор создает несущую частоту (обычно 88-108 МГц)
- Модулятор изменяет частоту несущей в соответствии со звуковым сигналом
- Усилитель мощности усиливает модулированный сигнал
- Антенна излучает усиленный сигнал в виде радиоволн
Компоненты для сборки простого FM-передатчика
Для сборки базовой схемы FM-передатчика понадобятся следующие компоненты:
- Транзисторы — 2-3 шт. (например, КТ315, КТ3102)
- Конденсаторы — 5-7 шт. различной емкости
- Резисторы — 5-7 шт. разного номинала
- Катушки индуктивности — 2-3 шт.
- Микрофон электретный
- Источник питания 3-9В
- Антенна — отрезок провода 20-50 см
Для более мощных схем дополнительно потребуются:
- Транзисторы большей мощности (КТ603, КТ904)
- Варикап для стабилизации частоты
- Дополнительные каскады усиления
- Более мощный источник питания
Схема простого FM-передатчика на 3 транзисторах
Рассмотрим базовую схему FM-передатчика на 3 транзисторах:
«` «`Принцип работы схемы:
- VT1 — задающий генератор и модулятор
- VT2 — предварительный усилитель ВЧ
- VT3 — выходной усилитель мощности
- L1, L2 — катушки контуров генератора и усилителя
Как настроить FM-передатчик
Настройка самодельного FM-передатчика включает следующие этапы:
- Настройка частоты генератора в нужный диапазон (88-108 МГц)
- Настройка контуров усилителя на максимальную мощность
- Подбор оптимальной длины антенны
- Настройка глубины модуляции звуковым сигналом
Для настройки понадобятся:
- FM-приемник для контроля передачи
- Осциллограф или индикатор поля для настройки мощности
- Отвертка из диэлектрика для настройки контуров
Как увеличить мощность и дальность FM-передатчика
Основные способы увеличения мощности FM-передатчика:
- Добавление дополнительных каскадов усиления
- Использование более мощных транзисторов (КТ904, КТ920 и т.п.)
- Повышение напряжения питания
- Применение качественной направленной антенны
- Оптимизация схемы согласования с антенной
При этом важно соблюдать требования по максимально допустимой мощности передатчиков.
Схема мощного FM-передатчика на 5 км
Для увеличения дальности до 5 км можно использовать следующую схему:
«` «`Особенности данной схемы:
- Мощный выходной каскад на транзисторе КТ920 или КТ922
- Стабилизатор частоты на варикапе
- Согласующее устройство для работы с 50-омной антенной
- Питание 12-24В для увеличения мощности
Варианты схем FM-передатчиков
Существуют различные варианты схем FM-передатчиков в зависимости от назначения:
- Простейший передатчик на одном транзисторе (дальность до 50 м)
- Двухкаскадный передатчик средней мощности (до 500 м)
- Мощный трехкаскадный передатчик (1-5 км)
- Передатчик со стабилизацией частоты на микросхеме PLL
- Стереофонический FM-передатчик
При выборе схемы нужно учитывать требуемую дальность, стабильность частоты, качество звука и сложность изготовления.
Антенны для FM-передатчиков
Правильно подобранная антенна значительно увеличивает дальность передачи. Варианты антенн:
- Штыревая антенна — простейший вариант, длина 75 см
- Диполь — две штыревые антенны по 75 см
- J-антенна — более эффективная, но сложнее в изготовлении
- Направленная антенна типа «волновой канал» — для максимальной дальности в одном направлении
Длина антенны рассчитывается по формуле: L = 75 / F, где L — длина в метрах, F — частота в МГц.
Законодательные ограничения на использование FM-передатчиков
При использовании самодельных FM-передатчиков необходимо учитывать законодательные ограничения:
- Максимально допустимая мощность — обычно не более 10 мВт
- Разрешенные частоты — в большинстве стран запрещено вещание в FM-диапазоне
- Необходимость получения лицензии на радиовещание
- Запрет на создание помех лицензированным радиостанциям
Перед использованием передатчика необходимо ознакомиться с местным законодательством в сфере радиосвязи.
FM-передатчик на 3-х транзисторах. Схема
Данный FM-передатчик имеет очень стабильную работу. Дальность его действия составляет от 100 до 200 метров в зоне прямой видимости, но если его носить с собой, дальность падает до 20–50 метров из-за того, что тело поглощает большую часть сигнала.
Передатчик можно использовать как ручной микрофон, слушать звуки диких животных, для передачи звука телевизора из одной комнаты в другую и т.д.
В конструкции данного FM-передатчика много интересных особенностей. Об этом будет подробно рассказано далее. Одной из важнейших особенностей этого проекта является использование распространенных компонентов.
Примечание. Поскольку в некоторых странах существуют ограничения на использование FM-передатчиков, то вам необходимо знать законы в вашем регионе, прежде чем начинать строительство. В некоторых странах требуется лицензия, в некоторых передача вообще запрещена, а в других FM-диапазоны выделяются специально для любительских трансляций. Различные требования отражают зрелость руководящих органов и их понимание того, что радиоволны являются общественным достоянием и должны контролироваться.
Данный передатчик можно настроить для работы на любой частоте от 85 МГц до 110 МГц, в зависимости от количества витков и расстояния между витками катушки. Окончательную подгонку частоты можно выполнить с помощью подстроечного конденсатора. Это даст возможность изменять диапазон примерно на 5 МГц, так что вы сможете выбрать не занятую частоту.
Чувствительность
Чувствительность передатчика в значительной степени зависит от номинала нагрузочного резистора R1 электретного микрофона. В прототипе мы использовали сопротивление 39 кОм, так как используемый нами микрофон был очень чувствительным. Если вы хотите повысить чувствительность, то сопротивление этого резистора можно уменьшить до 33 кОм, но не опускайтесь ниже.
Электретные микрофоны бывают разных размеров. Все они работают по одному и тому же принципу — генерируют выходной сигнал при подаче напряжения. Некоторые из них обладают высокой чувствительностью, а другие — крайне низкой. Невозможно выяснить разницу не испытав их на деле.
Электретные микрофоны не производят напряжение или ток, а скорее изменяют напряжение на нагрузочном резисторе. Вот почему необходим нагрузочный резистор, подключенный последовательно с одним из выводов.
Функция каждого компонента
- Электретный микрофон улавливает звуки и выдает сигнал в районе 2-20 мВ.
- Нагрузочный резистор R1 для микрофона сопротивлением 39 кОм определяет степень усиление микрофона.
- Конденсатор C1 (разделительный) емкостью 22 нФ удаляет постоянную составляющую между микрофоном и входом первого каскада.
- Транзистор VT1 (BC547) обеспечивает усиление аудиосигнала с коэффициентом около 70.
- Резисторы сопротивлением 1 МОм (R2) и 22 кОм (R3) смещают транзистор VT1 так, что на коллекторе находится половина напряжения питания. Это дает каскаду максимальное усиление.
- Конденсатор С2 емкостью 100 нФ передает звук на высокочастотный генератор.
- Конденсатор C3 емкостью 1 нФ поддерживает стабильность на базе транзистора VT2 (BC547) высокочастотного генератора (90 МГц).
- Резистор R4 сопротивлением 47 кОм запускает высокочастотный генератор.
- Резистор R5 сопротивлением 470 Ом обеспечивает обратную связь с эмиттером через конденсатор C7 емкостью 10 пФ, для поддержания работы генератора.
- Подстроечный конденсатор C4 емкостью 2-10 пФ, конденсатор C5 емкостью 39 пФ и 6-витковая катушка L1 образуют схему управления рабочей частотой генератора.
- Конденсатор C6 емкостью 10 пФ отводит небольшую часть сигнала и передает ее на выходной каскад.
- Транзистор VT3 (BC547) работает как линейный усилитель и передает на антенну сигнал от генератора.
- Резистор смещения базы R6 сопротивлением 150 кОм запускает выходной каскад.
- Антенна 170 см — подходящий размер для полуволновой антенны для работы на частоте 90 МГц.
- Конденсатор C8 емкостью 22 нФ предотвращает изменение напряжения при пиковой нагрузке генератора и выходного каскада.
- Источник питания 3 В — это минимальное напряжение, необходимое для надежной работы и хорошей производительности.
Как это работает
Схема довольно сложна, и, чтобы понять ее работу рассмотрим функцию каждого компонента по отдельности.
Первый компонент, о котором мы поговорим, — это электретный микрофон. Это устройство, содержит в своем составе полевой транзистор и диафрагму, которая изготовлена из тонкого металлизированного полимера, заряженного в электрическом поле.
Блок питания 0…30В/3A
Набор для сборки регулируемого блока питания…
Подробнее
Один из выводов полевого транзистора (затвор) подключен к толстому металлическому диску, расположенному рядом с диафрагмой, так что, когда звуковые волны попадают на микрофон, они слегка перемещают диафрагму и влияют на заряды на металлическом диске, которые входят и выходят из затвора полевого транзистора.
Полевой транзистор — это устройство с высоким импедансом, которое не препятствует перемещению зарядов. Полевой транзистор усиливает заряды, создавая выходной сигнал на своем выводе (сток).
К стоку подключен нагрузочный резистор R1 сопротивлением 39 кОм, величина которого определяет коэффициент усиления полевого транзистора. Если вы уменьшите номинал резистора, выходная мощность возрастет, но в то же время может усилиться фоновый шум, и поэтому необходимо найти компромисс между чувствительностью и шумом.
Следующий компонент — конденсатор C1 емкостью 22 нФ. Он отделяет постоянную составляющую микрофона с первым звуковым каскадом. Его значение не критично, однако емкость его должна быть как можно больше, чтобы можно было пропускать низкие частоты. Емкость 22 нФ — это самое высокое значение, доступное для керамики в небольшом корпусе.
Следующий блок, который мы рассмотрим, — это аудиоусилитель. Основная задача данного каскада — обеспечить усиление микрофона, чтобы микрофон не был перегружен. Это сведет к минимуму фоновый шум.
Каскад состоит из транзистора VT1 и двух резисторов смещения (R2 и R3). Чтобы каскад был отделен от других частей схемы, он имеет разделяющий конденсатор C1 емкостью 22 нФ на входе и C2 емкостью 100 нФ на выходе. Транзистор VT1 смещен через базовый резистор 1 МОм, что обеспечивает усиление примерно от 70 до 100.
Следующий блок — это высокочастотный генератор, работающий в диапазоне 100 МГц. Фактическая частота зависит от параметров катушки и конденсатора в этой цепи. (Параметры катушки: 6 вит. эмалированного медного провода диаметром 0,5 мм, диаметр катушки 3,2 мм).
При значениях, указанных на схеме, частота генератора составляет примерно 90 МГц, и ее можно увеличить или уменьшить на несколько МГц, раздвинув или сжав катушку. Растягивание катушки увеличивает частоту, а ее сжатие снижает частоту. Частоту можно дополнительно подстроить с помощью подстроечного конденсатора C4 (+/- 5 МГц).
Генератор является ГУН (генератор управляемый напряжением), это означает, что напряжение источника питания влияет на рабочую частоту. Мы предполагаем, что питание стабильное при создании и тестировании проекта. Это будет иметь место, когда батареи новые. По мере разряда батареи, частота будет немного сдвигаться. Вы можете использовать щелочные элементы — это даст около 200 часов стабильной работы.
Другие компоненты схемы также оказывают воздействие на частоту генератора, но они имеют лишь незначительное влияние. Однако, если некоторые компоненты удалить из схемы, генератор вообще не будет работать.
Некоторые из этих компонентов находятся далеко от генератора, однако их влияние может быть весьма значительным. Например, удаление конденсатора C3 на базе генератора или конденсатора C8 по линии питания будет иметь ощутимый эффект, и генератор либо вовсе не будет работать, либо будет иметь очень слабый сигнал.
Мы не рекомендуем изменять какие-либо значения или каким-либо образом изменять компоновку платы, так как характеристики схемы улучшились после многочисленных испытаний, и любое отклонение может привести к снижению эффективности или отказу в работе.
Например, смещение катушки L1, конденсатора C5 и подстроечного конденсатора C4 всего на 1 см от коллектора транзистора VT2 снизит выходную мощность на 50%. Увеличение длинны дорожки уменьшит импульс обратной связи к эмиттеру транзистора каскада генератора и не сможет обеспечить надежный запуск. Также собранная на макетной плате схема будет работать очень плохо из-за неправильной компоновки. Поэтому настоятельно советуем вам собирать данную схему сразу на печатной плате (рисунок печатной платы можно скачать в конце статьи).
Вернемся к блоку генератора. Он запускается через резистор R4, обеспечивая протекание тока в цепи коллектор-эмиттер транзистора VT2. В цепи коллектора подключена схема настройки генератора, состоящая из конденсаторов C4, C5 и катушки L1.
В первый момент конденсатор C5 заряжается, так как имеет более низкий импеданс. Когда напряжение на нем повышается, напряжение с линии питания начинает поступать и на катушку в результате чего возникает электромагнитный поток.
По мере увеличения напряжения на конденсаторе нарастание электромагнитного потока замедляется, и достигаете точки, при которой рост его останавливается. Конденсатор теперь разряжается через катушку, пытаясь сохранить поток, и вся энергия от конденсатора передается катушке.
Когда конденсатор разряжен, электромагнитное поле катушки начинает разрушаться, и при этом на витках катушки создается напряжение, полярность которого противоположна возбуждающему потенциалу.
Эта противоположная полярность начинает заряжать конденсатор в противоположном направлении, и в то же время небольшая часть напряжения передается на эмиттер транзистора через конденсатор C6, чтобы слегка выключить транзистор. Это эффективно выводит транзистор из схемы и позволяет катушке выполнять свою задачу по зарядке конденсатора.
Когда электромагнитный поток снижается, достигается такая точка, при которой поток неспособен уже заряжать конденсатор, и напряжение на конденсаторе заставляет ток течь обратно в катушку для создания потока.
От этого возникает еще одно изменение напряжения, которое не способно отключить транзистор через обратную связь с помощью конденсатора C6. Поэтому проводимость транзистора помогает конденсатору в обеспечении катушки энергией.
На этом завершается полный цикл и все повторяется снова с частотой 100 МГц (100 миллионов раз в секунду!)
Теперь мы подошли к функции конденсатора C3. Сигнал на базе транзистора VT2 изменяется на частоте 100 МГц в соответствии с сигналом на эмиттере, но конденсатор C3 обеспечивает ограничение, в результате чего база удерживается на уровне около 2,6 вольт.
В месте с тем звуковой сигнал, поступающий на базу имеет более низкую частоту и конденсатор C3 пропускает его, поэтому на базе транзистора VT2 тоже будет изменения сигнала. Это в свою очередь влияет на коэффициент усиления транзистора и его внутреннюю емкость. При этом происходит изменение частоты генератора на величину входящей звуковой волны. Это называется частотной модуляцией и дает очень чистый передаваемый сигнал без искажений.
Сигнал с генератора через разделительный конденсатор C7 поступает на выходной каскад (линейный усилитель).
Предназначение этого каскада — отделить генератор от антенны, чтобы антенна не загружала генератор и не изменяла его частоту. Это важно, если вы хотите носить передатчик как петличный или ручной микрофон.
Выходной каскад частично включается базовым резистором R6, а сигнал с конденсатора C7 увеличивает и уменьшает базовый ток транзистора VT3. Транзистор усиливает это и создает переменный ток на коллекторе. На рабочей частоте часть этого тока поступает в антенну и излучается проводом в виде радиоволн.
Резистор R7 в цепи коллектора удерживает сигнал вдали от линии питания, одновременно подавая ток на антенну.
Последний компонент — это конденсатор C8. Он необходим для уменьшения внутреннего сопротивления источника питания (аккумулятора) и для стабилизации схемы в момент пиковой нагрузки.
Скачать рисунок печатной платы (7,2 KiB, скачано: 214)
Инвертор 12 В/ 220 В
Инвертор с чистой синусоидой, может обеспечивать питание переменно. ..
Подробнее
Радиопередатчик на логической микросхеме 5 км. Схема радиопередатчика с низким энергопотреблением. Аудио передатчик своими руками(передатчик музыки)
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))Рисунок плат передатчика ФМ
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.
Простой шпионский FM-передатчик работает в диапазоне 88-108 мегагерц и позволяет передавать аудио сигнал на любой радиоприемник в радиусе 100 метров. Устройство собрано на основе микросхемы MAX2606.
Вариант схемы с более высоким радиусом действия
Встроенный генератор управляется звуковыми колебаниями. Номинальная частота колебаний задается индуктивностью L1 на 390 nH, что лежит в диапазоне около 100 МГц. Сопротивление R1 позволяет выбрать канал от 88 МГц до 108 МГц.
В качестве частотозадающей катушки можно применить практически любую индуктивность. Можно сделать ее и самостоятельно, намотав 8 — 12 витков медного провода 0.5 мм на оправке диаметром 5 мм. Точную настройку с такой катушкой можно будет выполнять сжимая или раздвигая витки.
Схема радиопередатчика на трех транзисторах |
Питание схемы производится от одного элемента напряжением 1,5 В передачу звуковых сообщений от микрофона М1 на расстояние 30-50 м.
Прием ведется на ЧМ приемник в диапазоне FM 88…108 МГц. В качестве антенны применен отрезок изолированного провода длиной 20…30 см диаметром 0,5 мм. L1 без каркаса имеет 7 витков ПЭВ-0,35, намотанного на оправке диаметром 3 мм. Стандартный дроссель L2 индуктивностью 20 мкГн (может быть намотан на резисторе МЛТ-0,25 сопротивлением не менее 100 кОм — 50 витков ПЭЛ-0,2).
Эту, достаточно простую схему радио-жучка с небольшим энергопотреблением можно применить для прослушивания разговоров в квартире или офисе, но на небольшое растояние 50- 70 метров.
Чувствительности специализированного микрофона МКЭ-3 достаточно для детального распознавания шепота на удалении 4-5 метров от микрофона. Дальность действия устройства — около 50 метров (при длине антенны передатчика 30…50 см).
Схему легко собрать в достаточно компактном исполнение, с питанием радиопередатчика от малогабаритных батарей. Ток потребления этой конструкции был 3…4 мА. Частота радиопередачи 64-74 Мгц, т.е можно использовать обычный радиоприемник
Катушки L1 содержит 6 витков ПЭВ-2 0,5 мм и на каркасе диаметром 4 мм с шагом намотки 1 мм. Частоту радиопередачи жучка можно менять с помощью раздвигания витков катушки.
Микромощный ЧМ-радио передатчик |
Питание этой радиосхемы осуществляется от одной мезинчиковой 1,5 вольтой батарейки, т.к при радиоизлучение на частоте 88 мГц всего в 0,5 мВт потребление составляет 2 мА. А дальность передачи достигает 30-50 метров.
Работа схемы жучка . Аудиоколебания с микрофона через разделительный конденсатор С1 попадают на варикап VD1, который находится в контурной цепи генератора, выполненного на полевом транзисторе. При изменение значений емкости варикапа в зависимости от аудиосигнала, возникает частотная модуляция генератора, и начинается радиопередача через катушку индукционной связи L1 и антенну.
В качестве антенны я использовал кусочек провода длиной сантиметров двадцать пять. L1 — 7 витков с отводом от третьего, а L2 всего один виток. Обе катушки бескаркасные, намотанные на ручке диаметром 4-5 мм проводом ПЭВ-2 0,44.
Этот FM-передатчик построен на основе генератора с варикапом и двухкаскадного усилителя мощности. С хорошей антенны — например диполь, расположенный достаточно высоко, передатчик имеет очень хорошую дальность действия — около километра, максимальная дальность действия — до 5 км. Принципиальная схема совсем не сложная — при небольшом опыте её можно собрать своими руками за вечер. Показано уменьшенное изображение.
Схема мощного вещательного FM радиопередатчика
Рисунки печатных плат передатчика
Технические характеристики радиопередатчика
- — Питание: 12-14 В, 100 мА
- — ВЧ-мощность: 400 МВт
- — Импеданс: 50-75 Ом
- — Частотный диапазон: 87,5-108 МГц
- — Модуляция: широкополосная FM
Для настройки по максимуму излучения подключите 6 В / 0,1 А лампочку вместо антенны. Прежде всего используйте резистор R1, чтобы настроиться на нужную частоту, можно отрегулировать индуктивность катушки L1, если необходимо. Затем с помощью подстроечных конденсаторов C18 и C19 добейтесь максимальной мощности (яркий свет лампы). И уже затем вы можете подключить антенну и аудио сигнал на вход радиопередатчика. Отрегулируйте R2, чтоб звук звуал достаточно громко и качественно, как и на других FM радиостанциях.
Варикап можно заменить на отечественный, которые ставятся в модули СК-В телевизоров. Например КВ109 или КВ104. Транзистор BFR96 — КТ610. Остальные — КТ368. Дальнейшее повышение дальности возможно с дополнительным .
Принципиальная схема и фото самодельного УВЧ мощностью 50 ватт, предназначенного для вещательных FM радиостанций. |
Простая и легко исполнимая схема, критичность деталей не обязательна.Да и “мощу” можно раскачать приличную. Прием на обычный ЧМ приемник.
ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ.
Диапазон————————————- (88-108MHZ).
Модуляция———————————– (АМ)
Мощность———————————– (>200млв)
Питание————————————— (9 в.)
Габариты————————————- -зависит от деталей
Дальность————————————- (1КМ в городе) 2КМ поле.
ДЕТАЛИ.
R1,R3,R4 – 4.7K
R2 – 100K
R5 -10K
R6 – 270
R7 – 75K
C1,C2 – 3.3MK
C3 – 6800
C4 – 22
C5 – 15
C6 – 120
C7 – 3-25
C8 – 6.8
T1,T2 – КТ-315, КТ-312Б
T3 – КТ603Д.
MK – МКЭ-332
L1 – 5W. L2 – 2W. L3 -5W. (D-0.5мм) L4 – 10W (D-0.3мм)
Устойчивость и мощность, сильно зависят от расстояния между катушками L1 и L2, расстояние подбирается опытным путем.
МОНТАЖНАЯ ПЛАТА.
Плата двухсторонняя, на нижнею “кинуть” +, будет противовесом.
СОВЕТЫ ПО НАСТРОЙКЕ.
Настройку производить на деревянном столе, без металлических предметов, и радиоприборов, подальше от компьютера.
Включить р/м, поднести волномер к катушке генератора, настроить конденсатором волномера по максиму прибора. Если нет отклонения стрелки, проверить монтаж, питание, попробовать заменить транзистор генератора. Если есть значительное отклонение, генератор работает. Теперь включите приемник и пройдитесь по всему диапазону, может быть так, что в нескольких точках есть подавление, тогда удалите приемник более 3 метров и пройдитесь еще. Так можно найти истинное излучение, а не гармонику. Очень хорошо это делать приемником у которого есть индикатор точной настройки на светодиоде. Выключите питание, подавление исчезнет, появится эфирные шумы. Если будет слышна радиостанция, сдвиньте настройку, а то потом при работе р/м она будет мешать, мощности у ней больше!
Перестройку генератора можно осуществить изменением емкости контура или изменять расстояние между витками катушки контура. Емкость крутить диэлектрической отверткой, можно сделать ее из эбонита, оргстекла, или и твердой породы дерева.
Очень важно подобрать транзистор генератора, верхняя граница частоты транзистора должна быть в два раза больше рабочей частоты. И должен быть стабилен в работе, иногда приходится менять несколько штук.
Если р/м с усилителем мощности, все проделать также, с начало генератор, потом усилитель мощности.
Теперь поднести к антенне р/м, она должна быть больше чем указанно, и от конца медленно провести волномер. Заметить самое сильное отклонение стрелки, и обрезать в этом месте.
Между генератором и усилителем мощности можно поставить экран (припаять полоску жести) и заземлить ее.
Антенну можно изготовить из тонкого коаксиального кабеля, используя оплетку кабеля. Можно монтажный провод намотать на спицу, получиться спиральная антенна, в этом случае будет короткой и очень эффективной. А можно на плате припаять дугу (4), тоже нормально, не будет видно антенну.
Катушки контуров хорошо делать из посеребренного провода, КПД лучше. Концы транзисторов делать как можно короче.
Можно конечно делать печатный монтаж, но лучше взять двухсторонию плату, нижняя сторона будет экраном (противовесом), а на верхней собирать навесным способом. Тогда можно использовать детали любых габаритов, собрать компактную схему, дорожки резать резаком из ножовочного полотна.
В конце испытать на расстояние, если будет не большим, все повторить еще раз.
После окончательной настройки, катушки контуров залить воском, загнать в корпус
Питание р/м конечно должно не менее 6 вольт, чем больше питание тем больше мощность. Проигрываешь в габаритах, выигрываешь в расстояние.
Схема простого волномера. (В. Полякова)
фото 1. Фото сборки, где монтаж сделан навесным способом, во-первых паять проще и детали разных размеров можно клепать компактно.
– Для улучшения работы ВЧ усилителя, можно включить высокочастотный дроссель, дроссель намотан проводом ПЭВ-0.4мм на оправке диаметром 2.5мм и содержит 60 витков.
– При настройке, отключить эмиттер Т3 и настроить по частоте на приемник, потом подключить эмиттер и настроить по индикатору поля мощность.
Значительно увеличится дальность, если выход подключить к антене “SHELL”
(Основа антенны “SHELL” изоляция то коаксиального кабеля, центральная жила вынута. )
Радиоередатчик, схема которого приведена на рисунке ниже, работает на частоте 88-108 МГц, дальность передачи радиосигнала составляет от 1 до 5 километров, в зависимости от исполнения схемы.
В схеме использованы широкодоступные радиоэлектронные компоненты. Питается схема от любого источника питания напряжением 9В, это может быть батарея КРОНА или же сетевой блок питания.
На первом транзисторе собран задающий генератор и модулятор. Высокая мощность радиопередатчика достигается за счет использования дополнительного каскада усиления мощности ВЧ, собранного на транзисторе КТ610 и предшествующего ему каскада усиления ВЧ, собранного на транзисторе КТ315.
Если такой мощности передатчика не нужно то схему можно значительно упростить, исключив каскад усиления ВЧ сигнала, на схеме этот каскад выделен синим блоком. Антенну в таком случае подключаем к среднему отводу катушки L3. Таким образом мощность радиопередатчика снизится и дальность действия его составит 800м — 1км.
Если нужна дальность действия порядка 50-200 метров то можно исключить оба каскада усиления ВЧ на транзисторах КТ610 и КТ315, оставляем только задающий генератор на первом транзисторе (обведен серым прямоугольником). В данном случае катушка L2 уже не понадобится, антенну подключаем через конденсатор 5-10 пФ к коллектору транзистора в задающем генераторе.
#24 Андрей Март 17 2015
а есть схема именно для круглосуточной трансляции на 3-5 км, но с четко зафиксированной волной (что б не гуляла и на приемниках проблем с сигналом не было бы)?
#25 Konstantin Июнь 08 2015
Есть ли схема аналогичного по мощности передатчика, но более стабильного, с варикапом?
Вещаю из дома на дачный участок, надоело бегать-подстраивать. Соседи идею одобряют, тоже просят стабильности. Получается смешно: они у себя подстраивают приемник, я у себя танцую с бубном вокруг передатчика, и все вместе дружно еще раз подстраиваем свои приемники. Через некоторое время снова по кругу.
#26 root Июнь 09 2015
Вот радиопередатчик с выходной мощностью 100-200 мВт и с варикапом: Схема мощного радиопередатчика с ЧМ на 65-108 МГц .
Еще добавим что для того чтобы частота не плавала и передатчик работал стабильно, нужен качественный, хорошо стабилизированный источник питания.
#27 NULL Июнь 16 2015
Здравствуйте, прошу советов
Собрал данный передатчик в варианте с первыми двумя каскадами, «заработал» практически сразу.
Сперва вопрос по конструктиву: две катушки по 3 витка, которые образуют L3, как надо располагать? На одной оси рядом друг с другом или же параллельно друг другу? Я расположил на одной оси.
Теперь вопрос по работе: как проверить работоспособность второго каскада? Проблема в том, что передатчик работает, но очень слабо, дальность получилась 1-2 метра, дальше помехи. Частота перестраивается замечательно. В качестве приемника использую смартфон с наушниками.
Т.к. источник — линейный выход, выкинул резистор на 2к, конденсатор вместо 5 мкф поставил 0. 22мкф керамику, вместо резистора 100к поставил 75к, а от него 100к на землю.
Вместо конденсаторов 120пф поставил 100пф.
Важный момент: все конденсаторы — постоянные. Частоту перестраиваю, вкурчивая сердечник в пластмассовый каркас L1.
Транзисторы поставил какие нашел с частотой более 100 мгц: 1й каскад — 2SC1740, 2й каскад — 2SD667. Антенна — 30см кусок провода. Питание — 12В аккумулятор.
Наблюдения такие: общее потребление схемы получилось 7-8 мА, что, кажется, маловато. Если касаться антенны рукой, то генерация срывается, и я этого не понимаю, ведь антенна подключена ко второму каскаду, а он вроде как не подает признаков жизни. Резистор во втором каскаде — переменный до 1МОМ, его вращение ничего не дает. Транзистор в нем холодный. Перед впайкой он был 100% рабочий с hfe 130.
Вот, как-то так. Поскольку первый каскад, если его не лапать руками, стабильно генерирует, то копать, полагаю, нужно в сторону второго. Каких дадите советов? Почему получилась столь малая даже для первого каскада дальность 1-2м, это из-за того что антенна подключена ко второму?
Стыдно, но я не понимаю как работает второй каскад. На что влияет емкость подстрочного конденсатора в нем? Так-то я в этих _радио_ делах почти полный 0.
#28 root Июнь 17 2015
Обе части катушки L3 располагаются на одной оси, вы все правильно сделали.
Прежде чем приступать к настройке второго каскада — отключите его полностью и настройте первый каскад с генератором чтобы от него сигнал передавался на несколько десятков метров.
Подключение к линейному выходу, так как вы написали, может быть причиной помех и потери излучаемой мощности. Нужно добиться устойчивой работы генератора, подбирая резисторы которые вы подключили к базе.
Можно попробовать собрать первый каскад по вот этой схеме и подключить к нему второй каскад для увеличения мощности ВЧ.
Также для улучшения ситуации можно попробовать собрать дополнительный каскад НЧ на транзисторе, а уже к нему подключать источник сигнала.
Вкручивать сердечник в каркас L1 — не очень хорошая идея, попробуйте все же достать где-то подстроечный конденсатор и проверить работу с перестройкой через него.
При питании от 12В сопротивление резистора в цепи питания генератора (380 Ом) попробуйте увеличить.
Проверьте транзистор во втором каскаде — возможно уже сгорел, для экспериментов можно впаять новый и в разрыв эмиттера включить резистор сопротивлением примерно 200-300 Ом, когда второй каскад заработает то подберете наиболее удачное сопротивление.
#29 NULL Июнь 17 2015
Спасибо за комментарии.
Да, что-то я растерялся, вы правы по поводу отделения первого каскада — начну с этого. Я довольно давно собирал подобный 1-транзисторный передатчик, как по вашей ссылке, в пределах квартиры он работал и я им пользовался, а вот когда отвез его в частный дом, то оказалось что мощность недостаточна: на участке, за стенами дома сигнал уже был с помехами. Недавно мне вновь потребовался передатчик и я решил попробовать эту 2-3 транзисторную схему.
Как будет время, попробую поэкспериментировать: выкручу сердечник, впаяю контурный конденсатор большей емкости (без сердечника частота получается выше 108 мгц). Забыл написать, что вместо резисторов 300 и 380 ом, я использовал 330 ом. В эмиттере, думаю, не критично, а вот по питанию попробую увеличить. Ну и с высокоомными поиграюсь.
Кстати, какова функция конденсатора 120 пф, который подключен к базе первого транзистора? Нужен ли он в варианте с линейным выходом в качестве источника сигнала?
#30 Андрей Август 23 2015
Собрал передатчик только с генератором. Мощность радует — >=30м с учетом стен. Но замечены гармоники (даже на заявленой дальности). Я искал истинную частоту за помехоустойчивочтью и мощностью. Нашел примерно три таких частоты (искал на расстоянии) в диапазоне 64-108 МГц (самая стаьильная а возможно и истинная находилась ниже заявленной в описании частоты). Пробовал прокручивать конденсаторы и резистор, ставил генератор в коробочку з металла припаянной к минусу(экран) и без. Гармоники остались. Возле котушки поблизости нет деталей кроме подстрочного конденсатора. Питание 10в аккумулятор (при сетевос хоть и з простым стабилизатором но фон сильный) хотя и с аккумулятором слышен немного фон когда поблизости сетевой шнур. Конденсатор на входе 0.33мк слюдяной. Резистор 2к откинул (как линейный вход). Монтаж на плате с прорезанными дорожками (зазор между ними около 0.5мм. Какие ваши рекомендации?
#31 роман Ноябрь 14 2015
хорошая схема кто может прислать плату и детали?
#32 andr Март 01 2016
Спаял на макетке передатчик на первых двух каскадах этой схемы.
Точнее, схема первого каскада (генератор) взята для варианта линейного входа, а не для микрофона. Почти все номиналы элементов у меня чуть другие. Но не суть.
В первом каскаде 2n3904. Сначала настраивал его. Лучшее что удалось добиться — уверенный прием через 1-2 стены. Потребляемый ток 8 мА.
Далее, повесил и настроил второй каскад, транзистор КТ603Б. Уверенный прием стал по всей квартире (через 4 стены).
А теперь вопрос. Потребление схемы получилось сразу 150мА (при этом резистор в базе 90кОм), питание от 12В аккумулятора. Это 1.8вт мощности. Я прекрасно представляю что такое 1.8 вт мощности и понимаю, что КТ603 должен бы вскипеть и помереть. Но этого не происходит. Температура у него — около 40С. Вопрос: неужели бОльшая часть мощности уходит в излучение? Получается, что выходная мощность передатчика у меня — в районе 1-1.5вт? Как-то неожиданно много для столь простой схемы.
Дальность я не проверял, т.к. требовалось только в пределах квартиры.
А так же другой вопрос: как подобрать оптимальную длину антенны? Я пробовал разную от 15 см до 1 м и заметил, что длина немного влияет на нагрев транзистора.
#33 root Март 01 2016
Для удобной настройки можно собрать схему волномера . Поднести на небольшом расстоянии антенну волномера к антенне радиопередатчика и произвести настройку П-контура передатчика или согласующего устройства для антенны, добиваясь максимальных значений в показаниях волномера.
На схеме (Рис. 1) настройку согласования с антенной выполняем при помощи конденсатора, который подключен к катушкам L7, L8, а также изменением расстояния между витками этих катушек.
Передатчик нельзя включать без нагрузки (антенны или ее эквивалента) — может сгореть выходной транзистор.
В вашем случае потребляемый ток вполне приемлемый, на всякий случай на транзистор можно установить небольшой радиатор. Мощность потребляемая схемой не равна мощности которая излучается в антенну, этому способствуют потери на нагрев, режим работы транзистора, тип антенны и т.п.
#34 andr Март 01 2016
Спасибо за ответ! Подойдет ли вместо КД510 КД522? Или лучше сразу 1n4148 поискать?
Про мощность — ну я так и прикинул, что если общее потребление 1.8 вт, и единственный мощный элемент греется слабо, то бОльшая часть (1-1.5вт) уходит в излучение, т.к. греться там больше нечему, а деваться куда-то надо. Кстати, корпус у КТ603 наподобие старых МПшек, так что радиатор к нему разве что припаивать.
Еще такой вопрос. В большинстве случаев в качестве антенны советуют ставить кусок коаксиального провода. Почему? Я использую куски простых проводов — чем они хуже?
#35 POPS Март 07 2016
подскажите, насколько критична емкость разделительного конденсатора в базе второго транзистора, который 120пф в схеме, чем она обусловлена?
если поставить пленку 1нф или даже 10нф, станет ли лучше звук? а то он какой-то деревянный
#36 Алексей Январь 06 2017
А микрофон можно заменить на км 70??????,или китайский полярный?
#37 root Январь 06 2017
Можно применить любой электретный или конденсаторный микрофон (со встроенным транзистором-усилителем). Китайский полярный из магнитофона это и есть электретный микрофон.
#38 Александр Компромистер Октябрь 09 2017
У меня родилась идея по первой схеме: объединить транзисторы VT1 и VT2 в одну транзисторную сборку 1НТ591. И дополнительно повесить мощный каскад на том же КТ610, чтобы от натуги попа не треснула поперёк.
#39 Александр Компромистер Октябрь 09 2017
Re: #25 Андрей Март 10 2015 Попробуй сделать схему [Шустов М.А. Практическая схемотехника: 450 полезных схем радиолюбителям: Книга 1. Альтекс-А: Москва, 2001. — С.125. рисунок 13.11], или [там же. — С.128. рисунок 13.16] для видеотрансляции. Более подробно: [ж. Радио. 10/96-19] и [ж. Радиолюбитель. 3/99-8], соответственно.
#40 Данила Январь 17 2019
Здравствуйте, прошу прощение за столь не лепый вопрос. Чем можно заменить кт610 ? Могу ли я поставить кт9180 он по мощнее будет?
#41 root Январь 17 2019
Данила, в комментариях уже задавали такой вопрос. У КТ9180 Граничная частота коэффициента передачи тока примерно 100МГц, для использования в этой схеме он не годится.
#42 Данила Февраль 05 2019
Спасибо большое вам, я не посмотрел частоту у кт9180 и вообще не рассчитывал получить ответ. Но у меня есть ещё несколько вопросов:
1. Что делать С землёй, раньше я думал что земля = — ,но погуглив,понял что это не так. Где-то в комментариях прочитал что землю надо подсоединить к корпусу для экранизации. Я совершенно запутался что к чему.
2. тот же самый вопрос по поводу КТ610 , можно ли его заменить на BFG135? Это СВЧ н-п-н SMD. Если да, то понадобиться ли его монтировать на радиатор?
3. в комментариях вы советовали, для использования аудиовхода собрать 1 каскад по этой схеме и тут у меня возник вопрос — как подсоединить его к данной схеме? Большое спасибо за беспокойство и внимание.
#43 root Февраль 06 2019
Монтаж этой схемы лучше сразу выполнять с учетом полной экранировки и разделения ее частей экранирующими перегородками. Собирать схему можно на «пятачках» по методике С. Жутяева, описание и примеры с фото есть в статьях и комментариях к ним:
- Конструкция любительской УКВ радиостанции на диапазоны 144МГц, 430МГц, 1200МГц
- Схема УКВ приемника прямого преобразования на диапазон 144МГц
При таком монтаже все соединения выполняются на пятачках и навесным монтажом. Оставшаяся изолированная от пятачков подкладка из фольги подсоединяется к минусу схемы, она служит экраном и к ней подключаются выводы компонентов что должны идти к минусу, а также перегородки между каскадами. Эта фольгированная поверхность стеклотекстолита и экран будет землей схемы.
Монтаж передатчика с экранировкой каскадов перегородками:
Насчет BFG135 — высокочастотный SMD транзистор (до 7000МГц) с током коллектора 150мА. Можете попробовать его использовать в выходном каскаде, но ему нужен радиатор.
Подкладка транзистора — это коллектор, а на схеме к минусу идет эмиттер, по этой причине припаять ее к фольге стеклотекстолита не получится. Но можно под коллектор на плате вырезать отдельную площадку и уже туда припаять подкладку транзистора — через нее тепло будет отводиться на печатную плату.
Для использования схемы генератора из другой статьи достаточно к катушке L1 домотать катушку L2, которая подключена к каскадам усиления мощности ВЧ:
Как собрать FM-передатчик
Прежде чем мы начнем, обратите внимание, что в большинстве стран вещание на FM-радиочастотах без лицензии является незаконным. Приведенные ниже инструкции предназначены только для образовательных целей. Если вы решите построить схему FM-передатчика, приведенную ниже, обязательно соблюдайте местные законы и правила, прежде чем использовать ее.
FM-передатчикии AM-передатчики
Одно из различий между AM- и FM-передатчиками заключается в том, как модуляция накладывается на радиосигнал. В AM-передатчике радиосигнал модулируется вверх и вниз по амплитуде, в то время как частота остается постоянной (амплитудная модуляция). В FM-передатчике амплитуда постоянна, а частота модулирована (частотная модуляция).
Еще одно различие между AM-передатчиками и FM-передатчиками заключается в частоте, на которой они передают радиосигналы. AM-радиосигналы передаются в диапазоне от 550 до 1720 кГц, а FM-сигналы — в диапазоне от 88 до 108 МГц.
Взгляните на нашу статью о том, как собрать АМ-радиопередатчик, если вы заинтересованы в создании АМ-передатчика.
Как собрать FM-передатчик
FM-передатчик, который мы собираемся собрать, работает довольно хорошо. В моем тестировании он имеет диапазон около 50 метров. Однако дальность сильно зависит от эффективности антенны.
Вот схема FM-передатчика, который мы собираемся собрать:
Как работает FM-передатчик
Схема питается от источника питания 9 В. Транзистор Q1 представляет собой аудиоусилитель с высоким коэффициентом усиления, который усиливает звук, воспринимаемый электретным микрофоном. Выход Q1 подается в схему частотной модуляции, созданную транзистором Q2, катушкой индуктивности L1 и переменным конденсатором C5.
Это очень высокочастотная (VHF) схема, поэтому вам следует использовать транзисторы с высокой максимальной рабочей частотой (fT). Используйте транзисторы с fT не менее 200 МГц. Например, Q1 может быть BC239.C биполярный NPN-транзистор, а Q2 может быть УКВ-транзистором 2N5179.
Конденсатор C4 емкостью 0,01 мкФ заземляет базу транзистора Q2, образуя цепь с общей базой. Поскольку фазового сдвига между эмиттером и коллектором в схеме с общей базой нет, C6 обеспечивает обратную связь и вызывает колебания схемы.
LC-контур, созданный L1 и C5, определяет частоту колебаний на коллекторе Q2, которую можно настроить на частоту в диапазоне FM-вещания, регулируя переменный конденсатор C5.
Транзистор Q2 также действует как усилитель мощности и подает частотно-модулированный звуковой сигнал на антенну через конденсатор C7.
Как собрать антенну
Достаточно простой вертикальной антенны, работающей на плоскости земли. Но чтобы быть академически совершенным, это повлекло бы за собой лист проводящего материала радиусом не менее четверти длины волны относительно вертикали.
Какова длина четверти длины волны (λ)?
λ = 300/f
Частота (f) указана в МГц.
Таким образом, для выходной частоты 100 МГц длина волны равна:
λ = 300/100
λ = 3 м
Чтобы найти длину четверти длины волны:
λ/4 = 75 см
дипольная антенна или два провода, растянутых в противоположных направлениях, каждая сторона которых равна λ/4.
Как настроить FM-передатчик
Передаваемая частота регулируется резонансом настроенного контура, образованного между L1 и C5. Частоту можно регулировать, поворачивая переменный конденсатор С5. Конденсатор C5 должен быть в диапазоне от 10 до 50 пФ.
Допустим, мы хотим транслировать FM-радиосигнал на частоте 100 МГц. Сначала нам нужно спроектировать проволочную катушку для L1, которая имеет то же реактивное сопротивление, что и конденсатор на этой частоте.
Для расчета реактивного сопротивления конденсатора используйте следующую формулу:
Xc = 1/2πfC
Xc: емкостное реактивное сопротивление (Ом)
f: частота (Гц)
C: емкость (Ф)
С переменной Емкость конденсатора C5 настроена примерно на 20 пФ и работает на частоте 100 МГц, реактивное сопротивление конденсатора C5 будет:
Xc = 1 / (2 * π * 1×10 8 Гц * 2×10 -11 Ф)
Xc = 79,6 Ом
Теперь, когда мы знаем реактивное сопротивление конденсатора, мы можем вычислить индуктивность L1, которая обеспечит реактивное сопротивление 79,6 Ом. Эта формула связывает реактивное сопротивление с индуктивностью:
X L = 2πfL
X L : Индуктивное реактивное сопротивление
f: Частота (Гц)
L: Индуктивность (Гн)
Мы можем изменить диапазон для решения этой формулы. индуктивность:
X L = 2πfL
L = X L /2πf
Теперь мы можем рассчитать индуктивность L1, необходимую для получения реактивного сопротивления 79,6 Ом: = 79,6 Ом / (2 * π * 1 × 10 8 Гц)
L = 0,127 мкГн
Таким образом, индуктивность L1 должна быть 0,127 мкГн, чтобы ее реактивное сопротивление соответствовало реактивному сопротивлению переменного конденсатора C5.
Чтобы получить эту индуктивность, нам понадобится проволочная катушка длиной около 12 мм и диаметром около 9мм, и с пятью витками магнитопровода.
Спасибо за чтение и надеюсь, что это поможет вам узнать больше о FM-передатчиках! Оставьте комментарий ниже, если у вас есть какие-либо вопросы.
Простой FM-передатчик — Electronics-Lab.com
Описание
Этот FM-передатчик (FM-передатчик) является самым простым и основным FM-передатчиком, который можно построить, и имеет полезный диапазон передачи. Он удивительно мощный, несмотря на небольшое количество компонентов и рабочее напряжение 3 В. Он легко проникнет через три этажа многоквартирного дома и пройдет более 300 метров на открытом воздухе. Схема, которую мы используем, основана на проверенной австралийской конструкции. Его можно настроить в любом диапазоне FM. Или он может быть настроен за пределами коммерческого диапазона M для большей конфиденциальности. (Конечно, это означает, что вы должны изменить свое FM-радио, чтобы иметь возможность принимать передачу или иметь широкополосный FM-приемник.) Выходная мощность этого FM-передатчика ниже установленных законом ограничений во многих странах (например, в США и Австралии). . Однако в некоторых странах могут быть запрещены ВСЕ беспроводные передачи без лицензии. В обязанности строителя входит проверка законодательных требований по эксплуатации этой цепи и их соблюдение.
Схема представляет собой радиочастотный (РЧ) генератор, работающий на частоте около 100 МГц. Звук, улавливаемый и усиливаемый электретным микрофоном, подается на каскад усилителя звука, построенный на первом транзисторе. Выход с коллектора подается на базу второго транзистора, где он модулирует резонансную частоту цепи резервуара (5-витковая катушка и подстроечный конденсатор) путем изменения емкости перехода транзистора. Емкость перехода является функцией разности потенциалов, приложенной к базе транзистора. Цепь резервуара подключена к цепи генератора Колпитца.
Калибровка
Разместите передатчик на расстоянии около 10 футов от FM-радио. Установите радио где-то около 89-90 МГц. Вернитесь к Fm Tx и включите его. Растяните обмотку катушки на расстоянии примерно 1 мм друг от друга. Никакая обмотка катушки не должна касаться другой обмотки. Используйте маленькую отвертку, чтобы отрегулировать крышку трима. Удаляйте отвертку из подстроечного винта после каждой регулировки, чтобы на LC-цепь не влияла паразитная емкость. Или используйте пластиковую отвертку. Если у вас возникли трудности с определением частоты передачи, попросите второго человека настраивать вверх и вниз диск FM после каждой регулировки.