Как сделать передатчик и приемник своими руками

Добавил пользователь Евгений Кузнецов
Обновлено: 04.10.2024

Что такое FM-приемник? Радиоприемник — это электронное устройство, которое принимает радиоволны и преобразует информацию, переносимую ими, в полезную для восприятия человеком. Приемник использует электронные фильтры, чтобы отделить нужный сигнал радиочастоты от всех других сигналов, улавливаемых антенной, электронный усилитель для увеличения мощности сигнала для дальнейшей обработки, и, наконец, восстанавливает нужной информации посредством демодуляции.

Из радиоволн, FM является наиболее популярным. Частотная модуляция широко используется для FM-радиовещания. Преимущество частотной модуляции заключается в том, что она имеет большее отношение сигнал/шум и, следовательно, излучает радиочастотные помехи лучше, чем сигнал амплитудной модуляции равной мощности (AM). Звук из радиоприёмника мы слышим чище и насыщенней.

Частотные диапазоны FM

УКВ (УльтраКороткоВолновый) диапазон с ЧМ (Частотная Модуляция) по английски FM (Frequency Modulation) имеет длину от 10 м до 0,1 мм — это соответствует частотам от 30 МГц до 3000 ГГц.

Для приема вещательных радиостанций актуален сравнительно небольшой участок:
УКВ 64 — 75 МГц. Это наш советский диапазон. На нем много УКВ станций, но только в нашей стране.

Японский диапазон от 76 до 90МГц. В этом диапазоне ведется вещание в стране восходящего солнца.

FM — 88 — 108МГц. — это западный вариант. Большинство ныне продаваемых приемников обязательно работает именно в этом диапазоне. Часто сейчас приёмники принимают и наш совковый диапазон, и западный.

УКВ радиопередатчик имеет широкий канал — 200 кГц. Максимальная звуковая частота, передаваемая в FM, составляет 15 кГц по сравнению с 4,5 кГц в AM. Это позволяет передавать намного более широкий диапазон частот. Таким образом качество передачи FM значительно выше, чем АМ.

Теперь о приёмнике. Ниже представлена схема электроники для приемника FM вместе с его описанием работы.

Список компонентов

Микросхема: LM386
Транзисторы: T1 BF494, T2 BF495 (КТ315)
Катушка L содержит 4 витка, Ф=0,7мм на оправке 4 мм.
Конденсаторы: C1 220nF
C2 2,2 нф
C 100 нф х 2 шт
C4,5 10 мкф (25 V)
C7 47 нФ
C8 220 мкф (25 В)
C9 100 мкф (25 V) х 2 шт
Сопротивления:
R 10 кОм х 2 шт
R3 1 кОм
R4 10 Ом
Переменное сопротивление 22кОм
Переменная емкость 22пф
Динамик 8 Ом
Выключатель
Антенна
Батарея 6-9В

Описание схемы FM приемника

Ниже, представлена схема простого FM-приемника. Минимум компонентов для приема местной FM станции.

Транзисторы (Т1,2), вместе с резистором 10к (R1), катушкой L, переменным конденсатором (VC)22pF составляют ВЧ генератор (Colpitts oscillator).

Резонансная частота этого генератора устанавливается триммером VC на частоту передающей станции, которую мы хотим принять. То есть, он должен быть настроен между 88 и 108 МГц FM диапазона.

Информационный сигнал, снимаемый с коллектора Т2 поступает на усилитель НЧ на LM386 через разделительный конденсатор (С1) 220nF и регулятор громкости VR на 22 кОма.

FM приемник принципиальная электрическая схема

Принципиальная электрическая схема FM приемника

Катушка L имеет 4 витка эмалированного медного провода, диаметром 0,7 мм. Катушка наматывается на оправке диаметром 4 мм. Её можно намотать на любом цилиндрическом предмете (карандаш или ручка с диаметром 4 мм).

Если Вы хотите принимать сигнал станций УКВ диапазона (64-75 МГц), то нужно намотать 6 витков катушки или увеличить ёмкость переменного конденсатора.

Когда необходимое количество витков намотаете, катушка снимается с цилиндра и немного растягивается так, чтобы витки не касались друг друга.

Микросхема LM386 представляет собой НЧ аудио усилитель мощности. Он обеспечивает от 1 до 2 Вт, чего достаточно для любого малогабаритного динамика.

Антенна

Антенна используется, чтобы поймать высокочастотную волну. В качестве антенны Вы можете использовать телескопическую антенну любого неиспользуемого устройства. Хороший прием можно также получить с куска изолированной медной проволоки длинной около 80 см. Оптимальную длину медной проволоки можно найти экспериментально.

Приемник можно запитать от батареи 6 — 9V.

К данному УНЧ на микросхеме LM386 можно также собрать похожие схемы FM приемников:

Прочитав эту инструкцию, вы узнаете как собрать радиопередатчик своими руками, который может передавать сигнал на расстояние до 3 км и более с ВЧ мощностью в один ватт. В инструкции будет дана полная детальная схема, спецификации и процедура тестирования.

Простой радиопередатчик (например, Belkin) связывает вашу домашнюю развлекательную систему с портативным радио, которое можно переносить по дому и на двор. Например, вы можете воспроизводить музыку на CD-чейнджере в своей гостиной и слушать ее на портативном радио у барбекю на заднем дворе с помощью автомобильного FM-передатчика с диапазоном 100 мВт и 10-метровым диапазоном. Такое устройство можно легко приобрести на Ebay и т. д. С помощью небольшого хака дальность домашней радиостанции может быть увеличена до 100 метров.

Шаг 1: Блок-схема и электросхема

Этот ФМ-передатчик имеет 3 радиочастотных ступени.

A (VFO) генератор переменной частоты (30 мВт),
Ступень драйвера класса C (150 МВт) в качестве буфера
Окончательный усилитель мощности класса C (1 Вт)

В основном, каждый FM-передатчик должен иметь генератор, управляемый напряжением (VCO). Это высокочастотный генератор, выходная частота которого изменяется в зависимости от напряжения, приложенного к определенной контрольной точке. Это генератор с переменной частотой (VFO).Q1 со связанными из VFO компонентами.

Выход VFO подается на Q2. Q2, будучи буфером, не загружает VFO, а только усиливает мощность. Этот выход подается на конечный РЧ-усилитель мощности Q3, выход которого подается на настроенную цепь. Несколько конденсаторов C 4,8,9,10 используются на шине питания для высокочастотной фильтрации. Если один из них питает VFO-транзистор Q1 напрямую c микрофоном в основании, он становится цепью FM-передатчика.

При постоянном напряжении 12 В на V1, она выдает 1 Ватт РЧ-мощности. При использовании антенны типа Yagi, с алюминиевыми трубками как на стороне передатчика, так и на стороне приемника, смотрящими друг на друга на расстоянии прямой видимости, диапазон может быть до 5 км.

Шаг 2: Список компонентов

Для надлежащего радиуса действия, Q3 должен быть 2N3866 с радиатором. Однако можно использовать 2N 2219, что радикально ухудшит дальность.

Шаг 3: Тестирование

Для начала в качестве антенны используйте простой одиночный провод длиной 75 см, стоящий прямо, для достижения дальности в помещении около 100-200 метров. Телескопическая антенна аналогичной длины также пригодна для испытаний, и даст диапазон также всего в 100-200 метров. Никогда не берите для антенны провод длиннее 79 см, думая, что он охватит более высокую дальность. На самом деле, если вы сделаете это, диапазон упадет.

Частота передатчика может быть установлена в диапазоне FM от 88 до 108 МГц путем регулировки TR1 (триммера 1) на VFO или путем изменения расстояния между катушкой L1.

1 настройка частоты

ПРИМЕЧАНИЕ. Не пытайтесь проверять устройство вечером или ночью, потому что в это время будут активны многие мощные FM-станции. Проверяйте его только в дневное время. У некоторых людей с этой схемой возникали проблемы, если они не спаивали всё должным образом.

Самая большая проблема — не знать, колеблется ли частота, так как она находится вне диапазона большинства простых осциллографов. Кому-то может потребоваться использование частотного счетчика RF, а он очень дорогой. Итак, чтобы знать, что колебания есть, и выяснить, на какой они частоте, самый простой способ — перевести сотовый телефон с FM-радио (или любое FM-радио) в режим поиска рядом с передатчиком, пока вы не услышите какой-то звук, пока вы постукиваете в микрофон.

Обратите внимание, что в непосредственной близости от передатчика будет несколько частот, отвечающих на микрофон, и вас это может сбить с толку. Так что после первоначального испытания отойдите от передатчика по крайней мере на 30 метров. Там дисплей выдаст только одну частоту — с которой он получит наилучший чистый звук, а все остальные частоты дадут шипящий звук, и это и будет частота, на которой работает передатчик.

Очень аккуратно (около 1 градуса) отрегулируйте триммер TR1a по часовой или против часовой стрелки, частота передачи изменится. Затем снова включите мобильный телефон для поиска и найдите частоту. Если вы очень близки к мощному передатчику, вы не определите радиус действия. Снова измените частоту, чтобы перейти за 106 МГц, где обычно не вещают коммерческие станции.

2 Регулировка расстояния после подключения антенны Yagi или GP

Диапазон передачи регулируется TR2. Для этого используйте мультиметр в режиме постоянного тока 250 мА последовательно с источником питания 12 В, а затем отрегулируйте триммер TR2, пока ток на максимуме. Отрегулируйте ток примерно до 75 мА (при напряжении 12 В постоянного тока от хорошего адаптера) или пиковый ток от триммера 2, скажем, до 85 мА. С пика при повороте по часовой стрелке ток будет падать, при повороте против часовой стрелки он также будет падать. И это лучшая позиция TR2 для полной подачи мощности на антенну.

Обратите внимание, Q3, круглый металлический корпус должен быть полностью покрыт поставляемым с ним черным радиатором, без которого он сильно нагреется и в итоге сгорит. При напряжении около 100 мА при 12 вольт он должен охватывать хороший диапазон и быть теплым, но за пределами этого тока, хотя он может охватывать более длинный диапазон, он сильно нагревается и, вероятно, быстро выйдет из строя. Попытайтесь коснуться радиатора и определите, насколько он горячий. Если он сильно нагревается, отключите его и уменьшите ток.

Важное примечание. Не используйте металлическую отвертку. Вы должны использовать маленький нежелезный предмет, действующий как отвертка. Такой предмет не изменит частоту, когда вы поднесёте руку к триммеру, который обычно бывает металлическим. Предпочтительна медная или алюминиевая отвертка с изолированным верхом.

Шаг 4: Для длинных дистанций

Для покрытия больших дистанций используйте антенну Yagi. Выход подается на коаксиальный кабель (обычно используемый для кабельного телевидения), сопротивление которого практически сопоставляется с сопротивлением антенны Yagi 75 Ом с помощью триммера TR 2 настроенной цепи для максимальной подачи мощности, то есть на Yagi / GP антенну.

Никогда не включайте передатчик без антенны, так как в этом случае полная мощность формирует коэффициент стоячей волны КСВ на силовом транзисторе Q3, который сильно нагревается, что приводит к его отказу.

Рассказываю как сделать какую-либо вещь с пошаговыми фото и видео инструкциями.

Статья писалась спустя некоторое время после создания плат, поэтому за это время некоторые детали были выпаяны в другие проекты.

Данная конструкция является незаконной, но для общего развития каждый начинающий радиолюбитель должен собрать свой первый радиопередатчик. Для себя я выбрал вот эту схему:

так как автор видео выкладывал данную схему не один раз и показывал качества ее работы с детальным описанием.

Первоначально схема была собрана на протравленном куске текстолита. В схематику были внесены небольшие изменения. Был предусмотрен джампер переключения входного сигнала с микрофона или с джекового провода.

После сборки пришлось потратить около часа на настройку, так как катушка с жатыми витками, которые получились при намотке, выдавали частоту, выходящую за поисковый диапазон радио мобильного телефона. Сохранить настроенную частоту было невозможно, так как малейшее микроскопическое перемещение витка катушки сразу же изменяло частоту. Поэтому было решено собрать схему заново, но с применением подстроечного конденсатора.

Результат мне понравился. Частота хорошо настроилась и была вполне постоянной, и даже при сбое частоты ее можно легко задать подстроечником.

После захотелось уменьшить размеры устройства и применить smd-компоненты. В Sprint-Layoutсхема была начерчена, но сборка проходила на куске монтажной платы, которая после была вычищена от грязи и запаек отверстий.

Первая часть схема представляет из себя усилитель на одном транзисторе, и поэтому, после сборки ее необходимо проверить.

После проверки можно продолжить сборку до конца.

Джампер на переключение входного сигнала я не применял, но был предусмотрен светодиод питания.

Питания в 5 вольт я брал из программатора, так как в его схеме предусмотрен самовосстанавливающийся предохранитель.

Главное не забыть перед включение почистить плату от канифоли и грязи.

Как я настраивал передатчик.

Первым делом, я поднёс микрофон к телефону на котором играла хорошо знакомая мне песня.Работая с приёмником в наушниках, я выставил частоту в 100.0 фм, так как это интересное число и на этой волне в моём районе ничего не вещает. После я начал аккуратно зубочисткой растягивать витки катушки до появления щелчков в наушниках. Щелчки были слышны отчётливо. После начал подстраивать конденсатор. Несколько аккуратных движений отверткой позволили настроить передатчик до качественного звука.

Для того, чтобы частота не сбивалась нужно засунуть кусочек моечной кухонной губки в катушку и залить ее воском.

Радиоприемники, радиопередатчики, антенны

Как известно, средние волны радиовещательного диапазона уже покинули многие радиостанции, окончательно перейдя на УКВ. И этому есть вполне объективные причины. Вот я вчера включил приемник на СВ (MW), и кроме атмосферных шумов ничего не услышал. Правда, вечером что- то едва прослушивалось сильно издалека, и на совсем непонятном языке.

Желающие изучить вопрос максимально полно, могут обратиться на сайт . Вся документация там есть, либо ссылки на неё. Вкратце, суть дела в том, что индивидуальное радиовещание в РФ теперь официально разрешено. Можно самостоятельно разрабатывать, изготавливать аппаратуру для индивидуального радиовещания, и свободно публиковать эти разработки в радиотехнической литературе.

Что нужно знать радиолюбителю, пожелавшему испытать себя в деле индивидуального радиовещания:

Пожалуй, кварцевый резонатор в этой схеме наиболее трудно доступная деталь. Впрочем, эта проблема решается. Можно приобрести резонатор на наиболее близкую частоту, отличающуюся на несколько кГц от нужной. И подогнать включением последовательно ему дополнительной емкости или индуктивности. Не говоря уже об известных механических способах доводки частоты кварцевого резонатора. Амплитудная модуляция осуществляется с помощью схемы на транзисторах VT3 и VT4.

При налаживании. режим работы каскада на VT1 выставляют до установки кварцевого резонатора. Подбором R1 добиваются напряжения 5-6V на его эмиттере. Затем замкнуть перемычкой коллектор-эмиттер VT3, и подбором сопротивления R3 выставить ток покоя VT2 на уровне 60-80 мА. После этого подключить резонатор и выполнить настройку передатчика под конкретную антенну. Удалить перемычку с VT3 и настроить схему модулятора резистором R6.И в заключение, хочу высказать свое личное мнение относительно этой инициативы.

Конечно, отдать кусок уже пустого радиовещательного диапазона под любительское радиовещание, сама по себе идея хорошая, хотя и запоздалая лет на двадцать. К тому же бюрократия, как обычно, может все испортить. На мой взгляд, здесь следовало бы применить такие же правила, что и для любительской радиосвязи на КВ-диапазонах.

То есть, зарегистрировать позывной, категорию (максимальную мощность), и позволить вещать на любой свободной в данный момент частоте диапазона 1449-1602 кГц. Ну, может быть, заставить подписать какие-то документы, ограничивающие тематику вещания (чтобы не было всякой незаконной деятельности). Было бы очень интересно разрешить там и частное цифровое радиовещание. В противном случае, дело может засохнуть на корню.

Читайте также: