Передатчик малой мощности

2.1.2. Радиопередатчики малой мощности

2.1.2. Радиопередатчики малой мощности

Радиопередатчик с ЧМ в УКВ диапазоне частот 61-73 МГц

Радиопередатчик (рис. 2.7) представляет собой однокаскадный УКВ ЧМ передатчик, работающий в вещательном диапазоне 61-73 МГц. Выходная мощность передатчика при использовании источника питания с напряжением 9-12 В – примерно 20 мВт. Он обеспечивает дальность передачи информации около 150 м при использовании приемника с чувствительностью 10 мкВ.

Режимы транзисторов УЗЧ (VT1) и генератора ВЧ (VT2) по постоянному току задаются резисторами КЗ и R4 соответственно. Напряжение 1,2 В на них и на питание микрофона М1 подается с параметрического стабилизатора на К1, С1, VD1. Поэтому устройство сохраняет свою работоспособность при снижении напряжения питания до 4-5 В. При этом наблюдается уменьшение выходной мощности устройства, а несущая частота изменяется незначительно.

Модулирующий усилитель выполнен на транзисторе VT1 типа КТЗ15. Напряжение звуковой частоты на его вход поступает с электретного микрофона с усилителем М1 типа МКЭ-З и ему подобным. Усиленное напряжение звуковой частоты с коллектора транзистора VT1 поступает на варикап VD2 типа КВ109А через фильтр нижних частот на резистор R5 и конденсатор С5, и резистор R7. Варикап VD1 включен последовательно с подстроечным конденсатором С8 в эмнттерную цепь транзистора VT2. Частота колебаний задающего генератора, выполненного на транзисторе VT2 типа КТЗ15 (КТЗ102, КТЗ68), определяется элементами контура L1, С6, С7 и емкостью С8 и VD1.

Вместо светодиода VD1 типа АЛЗО7 можно использовать любой другой светодиод или три последовательно включенных в прямом направлении диода типа КД522 и им подобных. Катушка L1 бескаркасная, диаметром 8 мм, имеет 6 витков провода ПЭВ 0,8.

При налажнаании передатчик настраивают на свободный участок УКВ ЧМ диапазона сжатием или растяжением витков катушки L1 или подстройкой конденсатора С8. Девиация частоты устанавливается конденсатором С8 по наиболее качественному приему на контрольный приемник. Передатчик можно настроить и на вещательный диапазон УКВ ЧМ (88-108 МГц), для этого необходимо уменьшить число витков L1 до 5 и емкость конденсаторов С6 и С7 до 10 пФ. В качестве антенны используется отрезок провода длинной 60 см. Для уменьшения влияния дестабилизирующих факторов антенну можно подключить через конденсатор емкостью 1-2 пФ.

Радиопередатчик с AM в диапазоне частот 27-28 МГц

Устройство, описанное ниже, представляет собой передатчик, работающий в диапазоне 27-28 МГц с амплитудной модуляцией. Дальность действия до 100 м.

Принципиальная схема устройства приведена на рис. 2.8. Передатчик состоит из генератора высокой частоты, собранного на транзисторе VT2 типа КТЗ15, и однокаскадного усилителя звуковой частоты на транзисторе VT1 типа КТЗ15. На вход последнего через конденсатор С1 поступает звуковой сигнал от микрофона М1 типа “Сосна”. Нагрузку усилителя составляют резистор КЗ и генератор высокой частоты, включенный между плюсом источника питания и коллектором транзистора VTI. С усилением сигнала напряжение на коллекторе транзистора VT1 изменяется. Этим сигналом и модулируется амплитуда сигнала несущей частоты генератора передатчика, излучаемая антенной.

В конструкции использованы резисторы МЛТ-0,125, конденсаторы – К10-7В. Вместо транзисторов КТЗ15 можно использовать КТЗ102. Катушка L1 намотана на каркасе из полистирола диаметром 7 мм. Она имеет подстроечный сердечник из феррита 600НН диаметром 2,8 мм и длиной 12 мм. Катушка L1 содержит 8 витков провода ПЭВ 0,15 мм. Намотка – виток к витку. Дроссель Др1 намотан на резисторе МТЛ-0,5 сопротивлением более 100 ком. Обмотка дросселя содержит 80 витков ПЭВ 0,1. В качестве антенны используется стальной упругий провод длиной 20 см.

При настройке частоту устанавливают подстройкой индуктивности катушки L1. После регулировки подстроечный сердечник катушки закрепляется парафином.

Радиопередатчик с ЧМ в диапазоне частот 100-108 МГц

Этот радиомикрофон работает в диапазоне 100-108 МГц с частотной модуляцией. Дальность приема сигнала составляет около 50 м. Питание устройства осуществляется от источника питания от 1,5 до 9 В. Принципиальная схема представлена на рис. 2.9.

Передатчик состоит из однокаскадного усилителя звуковой частоты и однокаскадного генератора высокой частоты. Задающий генератор собран по распространенной схеме. Частота несущей определяется элементами С4, L1, С5 и межэлектродными емкостями транзистора VT2. Модулирующий усилитель выполнен на транзисторе VT1 типа КТЗ15. Усиленный сигнал через конденсатор С2 поступает на эмиттер транзистора VT2 типа КТЗ15. Модулирующее напряжение вызывает изменение емкости перехода база-эмиттер транзистора VT2 и, тем самым, осуществляет частотную модуляцию задающего генератора. Сигнал с генератора через конденсатор С6 поступает в антенну, в качестве которой используется отрезок провода длиной 10-40 см.

Катушка L1 бескаркасная, намотана на оправке диаметром 3 мм и содержит 4 витка провода ПЭВ 0,6 мм, шаг намотки 2 мм.

Настройка радиомикрофона заключается в сжатии или растяжении витков катушки L1 для приема сигнала в свободном от вещательных станций участке УКВ диапазона вещательного приемника.

Читайте также:  Рекомендации по очистке лазеров в проигрывателях cd

Маломощный ЧМ-передатчик (подробное описание)

Проведя достаточно большое количество экспериментов с маломощными ЧМ-передатчиками, вниманию радиолюбителей можно предложить практическую конструкцию передатчика, работающего в FM-диапазоне.

Данный передатчик имеет достаточно хорошие технические характеристики и, несмотря на простоту, может удовлетворить потребности как начинающих, так и опытных радиолюбителей. Устройство используется совместно с любым источником аудиосигнала, например линейным выходом магнитофона или высококачественным микрофоном.

Так как передатчик работает на участке вещания FM-радиостанций, то для исключения помех следует особо тщательно выбирать рабочую частоту. Она должна находиться как можно дальше по частоте от соседних радиовещательных станций.

Принципиальная схема

Принципиальная электрическая схема передатчика приведена на рис. 1. На транзисторе ѴТ1 типа ВС549 собран задающий генератор, частота которого устанавливается подстроенным конденсатором С5.

Для настройки передатчика следует включить бытовой радиоприемник в FM-ди-апазоне и, выключив бесшумную настройку, установить частоту, свободную от сигналов вещательных станций.

При этом в динамике должен быть слышен шум эфира. Далее тщательной подстройкой емкости конденсатора С5 добиваются пропадания шума в динамике приемника.

При этом рабочая частота передатчика будет соответствовать частоте настройки приемника. Так как на данных частотах сказывается влияние металлических предметов (отвертки) на рабочую частоту, то после каждого поворота ротора конденсатора С5 необходимо контролировать передачу внешним радиоприемником.

При сборке схемы следует также убедиться, что ротор С5 соединен с шиной питания +9 В. При этом влияние отвертки на генерируемую частоту будет минимальным. Еще лучше использовать для подстройки емкости С5 самодельную диэлектрическую отвертку, изготовленную из стеклотекстолита с удаленной фольгой.

Рис. 1. Схема простого УКВ ЧМ передатчика с усилителем мощности ВЧ.

Конденсатор C3 является блокировочным. При этом его емкость выбрана исходя из условия обеспечения моночастотного возбуждения генератора.

Данный конденсатор должен быть высококачественным керамическим, с наименьшей длиной выводов. Этот же конденсатор вместе с резистором R1 образует фильтр нижних частот, ограничивающий полосу частот входного аудиосигнала и, соответственно, ширину спектра ВЧ-сиг-нала передатчика значением 15 кГц.

Все конденсаторы, использующиеся в схеме, должны быть керамическими (за исключением С1). Конденсаторы С4 и С8 должны быть с ТКЕ N750, другие – с ТКЕ NP0.

Принцип работы передатчика

На транзисторе ѴТ1 собран генератор ВЧ по схеме Колпитца. Частота генерации определяется резонансным контуром L1, С4, С5. Высокочастотный сигнал снимается с эмиттера ѴТ1 и поступает на буферный усилитель на транзисторе ѴТ2.

Главная задача буферного каскада заключается в ослаблении влияния антенны передатчика на частоту задающего генератора. Вдобавок к этому буферный каскад дополнительно усиливает полезный сигнал, что приводит к увеличению радиуса действия передатчика.

Коллекторной нагрузкой ѴТ2 является резонансный контур L2, С8, настроенный на рабочую частоту. Конденсатор С10-блокировочный, не пропускающий постоянную составляющую выходного сигнала в антенну.

Сигнал звуковой частоты, являющийся модулирующим, подается на базу транзистора ѴТ1, заставляя пропорционально изменяться протекающий через ѴТ1 коллекторный ток. Изменение коллекторного тока под воздействием аудиосигнала приводи г к изменению генерируемой частоты.

Таким образом, на выходе передатчика формируется модулированный по частоте высокочастотный сигнал. Уровень входного аудиосигнала должен составлять приблизительно 100 мВ.

При указанной на схеме емкости конденсатора С1 полоса частот аудиосигнала снизу ограничивается значением 50 Гц. Для уменьшения нижней частоты модулирующего сиг нала до 15 Гц емкость конденсатора С1 следует увеличить до 1 мкФ.

Данный конденсатор может быть как полиэфирным, так и электролитическим. При использовании электролитического полярного конденсатора его положительный вывод должен быть соединен с резистором R1.

Катушки индуктивности

Обе катушки индуктивности L1, L2 содержат по 10 витков (фактически по 9,5) эмалированного медного провода диаметром 1 мм, намотанного на оправке диаметром 3 мм. После намотки оправка вынимается из катушки.

Эмаль с концов катушек должна быть тщательно удалена, а выводы залужены. На рис. 2 приведена конструкция L1, L2. Обе катушки должны быть установлены горизонтально на расстоянии 2 мм от печатной платы.

Рис. 2. Конструкция L1, L2.

Изготовление катушек индуктивности должно быть выполнено строго по описанию, так как от них зависит рабочая частота передатчика. Приблизительное значение индуктивности L1, L2 составляет около 130 мкГн. Данное значение получено при использовании формулы:

где L – индуктивность катушки, мкГн; N-число витков; r-средний радиус катушки, мм; I-длинна катушки, мм.

Корректоры сигнала

Как правило, в промышленных ЧМ-передатчиках низкочастотный сигнал подвергают искажениям, которые устраняются соответственными цепями в приемном устройстве.

Существует два стандарта – большинство станций в мире используют постоянную времени, равную 50 мкс. В США вещательные УКВ-передатчики имеют постоянную времени цепи предыскажений, равную 75 мкс. Цель, которую хотят достичь при внесении искажений, – снижение уровня шума при приеме полезного сигнала.

В простой конструкции передатчика введение дополнительных корректирующих цепочек в ВЧ-тракте резко усложнило бы схему, поэтому в данном передатчике они отсутствуют.

Для улучшения качества передаваемого ЧМ-сигнала можно воспользоваться двумя схемами предусилителей-корректоров НЧ – микрофонного и линейного (рис. 3, рис. 4).

Читайте также:  Микроконтроллеры avr для начинающих - 2

Рис. 3. Схема микрофонного предусилителя.

Рис. 4. Схема линейного предусилителя.

Используемый в схеме операционный усилитель позволяет получить гораздо меньший коэффициент гармоник по сравнению с транзисторным каскадом.

При этом выходное сопротивление ОУ имеет небольшое значение, позволяющее уменьшить уровень помех и увеличить стабильность частоты передатчика.

При использовании вместе с микрофонным усилителем динамического микрофона резистор R1 в схему устанавливать не нужно, так как он необходим только для питания конденсаторного микрофона. Коэффициент усиления устанавливается резистором R5 исходя из критерия минимальных искажений выходного сигнала.

Его значение зависит от конкретного типа используемого микрофона. Все блокировочные конденсаторы емкостью 0,1 мкФ должны быть керамическими.

Микрофонный усилитель имеет максимальный коэффициент передачи около 22, а линейный предусилитель – около 1. Таким образом, чувствительность с микрофонного входа составляет 5 мВ, а с линейного -100 мВ.

Емкость конденсатора С5 (С4 – для линейного усилителя) выбирается в зависимости от того, где будет использоваться передатчик. Для США данный конденсатор будет иметь емкость 15 нФ (6,8 нФ).

Следует отметить, что сформированный таким образом низкочастотный сигнал не вполне точно соответствует стандарту, однако для любительских целей это не принципиально.

При сборке устройства желательно обеспечить экранирование каскадов высокочастотной части передатчика от низкочастотного предусилителя (микрофонного или линейного). При изготовлении печатной платы необходимо использовать как можно большую поверхность платы в качестве общей шины. Для настройки ВЧ-части передатчика желательно иметь в своем распоряжении частотомер и осциллограф.

Автор статьи – Р. Эллиот. Статья опубликована в РЛ, №3,2003 г.

Передатчик малой мощности

Радиопередатчик с ЧМ в УКВ диапазоне частот 61–73 МГц

Радиопередатчик (рис. 2.7) представляет собой однокаскадный УКВ ЧМ передатчик, работающий r вещательном диапазоне 61–73 МГц.

Радиопередатчик УКВ диапазона

Выходная мощность передатчика при использовании источника питания с напряжением 9-12 В примерно 20 мВт. Он обеспечивает дальность передачи информации около 150 м при использовании приемника с чувствительностью 10 мкВ.

Режимы транзисторов УЗЧ (VT1) и генератора ВЧ (VT2) по постоянному току задаются резисторами RЗ и R4 соответственно. Напряжение 1,2 В на них и на питание микрофона M1 подается с параметрического стабилизатора на R1, C1, VD1. Поэтому устройство сохраняет свою работоспособность при снижении напряжения питания до 4–5 В. При этом наблюдается уменьшение выходной мощности устройства, а несущая частота изменяется незначительно.

Модулирующий усилитель выполнен на транзисторе VT1 типа KT315.

Напряжение звуковой частоты на его вход поступает с электретного микрофона с усилителем M1 типа МКЭ-3 и ему подобным. Усиленное напряжение звуковой частоты с коллектора транзистора VT1 поступает на варикап VD2 типа KB 109А через фильтр нижних частот на резистор R5 и конденсатор С5, и резистор R7. Варикап VD1 включен последовательно с подстроечным конденсатором С8 в эмпттерную цепь транзистора VT2. Частота колебаний задающего генератора, выполненного на транзисторе VT2 типа КТ315 (КТ3102, КТ368), определяется элементами контура L1, С6, С7 и емкостью С8 и VD1.

Вместо саетодиода VD1 типа АЛ307 можно использовать любой другой светодиод или три последовательно включенных в прямом направлении диода типа КД522 и им подобных. Катушка L1 бескаркасная, диаметром 8 мм, имеет 6 витков провода ПЭВ 0,8.

При налаживании передатчик настраивают на свободный участок УКВ ЧМ диапазона сжатием или растяжением витков катушки L1 или подстройкой конденсатора С8. Девиация частоты устанавливается конденсатором С8 по наиболее качественному приему на контрольный приемник. Передатчик можно настроить и на вещательный диапазон УКВ ЧМ (88-108 МГц), для этого необходимо уменьшить число витков L1 до 5 и емкость конденсаторов С6 и С7 до 10 пФ. В качестве антенны используется отрезок провода длинной 60 см. Для уменьшения влияния дестабилизирующих факторов антенну можно подключить через конденсатор емкостью 1–2 пФ.

Радиопередатчик с AM в диапазоне частот 27–28 МГц

Устройство, описанное ниже, представляет собой передатчик, работающий в диапазоне 27–28 МГц с амплитудной модуляцией. Дальность действия до 100 м.

Принципиальная схема устройства приведена на рис. 2.8.

Радиопередатчик с амплитудной модуляцией

Передатчик состоит из генератора высокой частоты, собранного на транзисторе VT2 типа КТ315, и однокаскадного усилителя звуковой частоты на транзисторе VT1 типа КТ315. На вход последнего через конденсатор С1 поступает звуковой сигнал от микрофона M1 типа “Сосна”. Нагрузку усилителя составляют резистор R3 и генератор высокой частоты, включенный между плюсом источника питания и коллектором транзистора VT1. С усилением сигнала напряжение на коллекторе транзистора VTI изменяется. Этим сигналом и модулируется амплитуда сигнала несущей частоты генератора передатчика, излучаемая антенной.

В конструкции использованы резисторы МЛТ-0,125, конденсаторы К10-7В. Вместо транзисторов КТ315 можно использовать КТЗ102.

Катушка L1 намотана на каркасе из полистирола диаметром 7 мм.

Она имеет подстроенный сердечник из феррита 600НН диаметром 2,8 мм и длиной 12 мм. Катушка L1 содержит 8 витков провода ПЭВ 0.15 мм Намотка — виток к витку. Дроссель Др1 намотан на резисторе МТЛ-0,5 сопротивлением более 100 кОм. Обмотка дросселя содержит 80 витков ПЭВ 0,1. В качестве антенны используется стальной упругий провод длиной 20 см.

Читайте также:  Способы замены проводки в квартире

При настройке частоту устанавливают подстройкой индуктивности катушки L1. После регулировки подстроенный сердечник катушки закрепляется парафином.

Радиопередатчик с ЧМ в диапазоне частот 100–108 МГц

Этот радиомикрофон работает в диапазоне 100–108 МГц с частотной модуляцией. Дальность приема сигнала составляет около 50 м. Питание устройства осуществляется от источника питания от 1,5 до 9 В.

Принципиальная схема представлена на рис. 2.9.

Радиопередатчик с частотной модуляцией

Передатчик состоит из однокаскадного усилителя звуковой частоты и однокаскадного генератора высокой частоты. Задающий генератор собран по распространенной схеме. Частота несущей определяется элементами C4, L1, С5 и межэлектродными емкостями транзистора VT2.

Модулирующий усилитель выполнен на транзисторе VT1 типа КТ315.

Усиленный сигнал через конденсатор С2 поступает на эмиттер транзистора VT2 типа КТ315. Модулирующее напряжение вызывает изменение емкости перехода база-эмиттер транзистора VT2 и, тем самым, осуществляет частотную модуляцию задающего генератора. Сигнал с генератора через конденсатор С6 поступает в антенну, в качестве которой используется отрезок провода длиной 10–40 см.

Катушка L1 бескаркасная, намотана на оправке диаметром 3 мм и содержит 4 нитка провода ПЭВ 0,6 мм, шаг намотки 2 мм.

Настройка радиомикрофона заключается в сжатии или растяжении витков катушки L1 для приема сигнала в свободном от вещательных станций участке УКВ диапазона вещательного приемника.

УКВ-ЧМ маломощный радиопередатчик

УКВ-ЧМ маломощный радиопередатчик, эту схему можно отнести к радиомикрофонам повышенной дальности. Устройство предназначено для передачи аудио сигнала на некоторое расстояние, используя частоту в УКВ-ЧМ диапазоне 88-108 МГц.

При этом прием сигнала возможен на радиовещательный УКВ-ЧМ приемник, работающий в соответствующем диапазоне частот. Следует заметить, что выходная мощность устройств такого назначения строго регламентирована и не может превышать 0,01 W. Однако, при налаживании и доводке данной схемы теоретически можно выйти на 0,3-0,5W. Но это уже может быть расценено как радиохулиганство, так как для постройки передатчиков такой мощности требуется особое разрешение. Поэтому при налаживании нужно соблюдать осторожность, чтобы не превысить законно разрешенный предел по мощности, либо получить документ, разрешающий постройку и эксплуатацию данного типа оборудования.

Ну а теперь к делу схема УКВ-ЧМ маломощный радиопередатчик построена на двух транзисторах, на одном задающий генератор, на другом – усилитель мощности.

Частотная модуляция осуществляется в первом каскаде, там же и осуществляется настройка несущей частоты Задающий генератор выполнен на транзисторе VT1 Частота генерации определяется параметрами контура L1-C6-VD1 Варикап VD1 служит общим органом настройки передатчика. То есть, он используется и как средство для настройки передатчика на заданную частоту, и как средство для частотной модуляции.

Как известно, емкость варикапа зависит от приложенного к нему обратного напряжения. Здесь на варикап поступает напряжение, состоящее из постоянной составляющей, устанавливаемой переменным резистором R3 и переменной составляющей, полученной от источника аудио сигнала. В результате суммирования этих напряжений получается общее напряжение, поступающее на варикап, которое при подаче входного аудио сигнала меняется в некоторых пределах, зависящих от аудио сигнала.

Входной аудио сигнал поступает через разъем Х1. Подстроечный резистор R2 позволяет установить уровень аудио сигнала, поступающего на варикап, так чтобы получить оптимальные параметры частотной модуляции. Резистором R3 можно настроить передатчик на определенную частоту несущей, а резистором R2 – настроить глубину частотной модуляции, то есть, ширину девиации частоты. Поскольку эти регулировки взаимосвязаны, то сначала передатчик настраивают на несущую (R3), а потом устанавливают девиацию частоты (R2)

Режим работы транзистора VT1 по постоянному току устанавливается сопротивлением R6, создающим напряжение смещения на его базе. Сигнал с коллектора VT1 через разделительный конденсатор С13 поступает на каскад усиления мощности на транзисторе VT2. Поскольку мощности ВЧ сигнала, генерируемого генератором на VT1 недостаточно для «раскачки» выходного каскада, на базу транзистора VT2 подается небольшое «вспомогательное» напряжение смещения, создаваемое делителем R8-R9-R10. Величину этого напряжения подстраивают резистором R10 для получения необходимой выходной мощности УКВ-ЧМ маломощный радиопередатчик.

Коллекторная цепь VT2 нагружена дросселем L2 Выходной сигнал согласуется с антенной при помощи контура, состоящего из катушки L3 и конденсаторов С16-С18 Настройка под конкретную антенну, осуществляется этими подстроечными конденсаторами. Источник питания напряжением 9V Он должен быть стабилизированным, рассчитанным на выходной ток не ниже 100mA.

Все катушки имеют сходную конструкцию. Они бескаркасные, имеют внутренний диаметр 6 мм, и намотаны медным обмоточным проводом ПЭВ сечением 0,69 мм L1 содержит 3,5 витка, L2 – 9витков, L3 – 4,5 витка. Монтаж УКВ-ЧМ маломощный радиопередатчик выполнен в жестяном коробе размерами 130x50x50 мм. Монтаж объемный, за общий минус принят металл короба. Монтаж держится механически на тех деталях, которые согласно схеме, одним выводом соединяются с общим минусом. Для шины питания +9V проложен луженый кусок проволоки, припаянный к положительным выводам конденсаторов С10, С9, С15, а так же центральному выводу разъема Х2. В качестве антенны можно использовать пассивную комнатную телевизионную антенну на метровый диапазон.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Загрузка ...
Adblock
detector