Как собрать простой ФМ-трансмиттер, передающий на 3 км
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.
Смотрите видео здесь
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
Заметка. Пакет Q2 должен быть типа «TO 92-B» (немного больше, чем пакет BC547), а не простой TO 92, который немного меньше по размеру (такой же, как BC547).
Кроме того, обратите внимание, что конфигурации контактов для этих двух типов различны. В случае использования пакета TO92 увеличьте значение R7 до 56 Ом на 1/2 Вт, в противном случае он сгорит. Но пакет TO92 может повлиять на дальность.
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.
Как собрать простой ФМ-трансмиттер, передающий на 3 км
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.
Смотрите видео здесь
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.
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
Заметка. Пакет Q2 должен быть типа «TO 92-B» (немного больше, чем пакет BC547), а не простой TO 92, который немного меньше по размеру (такой же, как BC547). Кроме того, обратите внимание, что конфигурации контактов для этих двух типов различны. В случае использования пакета TO92 увеличьте значение R7 до 56 Ом на 1/2 Вт, в противном случае он сгорит. Но пакет TO92 может повлиять на дальность.
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.
Как собрать FM-передатчик
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.
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
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.
2Km Мощная схема FM-передатчика
Схема FM-передатчика (частотная модуляция) состоит из одного транзистора или биполярного транзистора. В беспроводной связи , FM (частотная модуляция) переносит данные или информацию путем изменения частоты несущей волны в соответствии с информацией или сигналом сообщения.
Производительность и работа схемы FM-передатчика зависят от переменного конденсатора и катушки индуктивности. В этой статье вы узнаете, как подготовить схему FM-передатчика и как она работает с различными приложениями.
Что нужно знать о FM-передатчике Схема:
1) Передатчик
2) Передача радиоволн
3) Приемник:
Передатчик: Передатчик — чрезвычайно важное устройство, его назначение — производить радиочастоту волны для передачи в космос. Важными элементами передатчиков являются следующие:
Микрофон:
Микрофон — это устройство, преобразующее звуковые волны в электрические. Когда говорящий говорит или играет на музыкальном инструменте, изменяющееся давление воздуха генерирует звуковой электрический сигнал, соответствующий по частоте исходному сигналу. Выход микрофона подается на многокаскадный усилитель.
Усилитель звука:
Звуковой сигнал с микрофона довольно слабый и требует усиления.
Эту работу выполняют каскадные усилители звука. Усиленный выходной сигнал последнего звукового усилителя подается на модулятор для визуализации процесса модуляции.
Генератор:
Функция генератора заключается в создании высокочастотного сигнала, называемого несущей. Обычно для этой цели используется кварцевый генератор. Уровень мощности несущей волны поднимается до достаточного уровня каскадами усилителя радиочастоты. Большинство радиовещательных станций имеют мощность несущей волны в несколько киловатт. Такая высокая мощность необходима для передачи сигнала на требуемые расстояния.
Модулятор:
Усиленный звуковой сигнал и несущие волны подаются на модулятор. Здесь звуковой сигнал соответствующим образом накладывается на несущую. Результирующие волны называются модулированными волнами или радиоволнами, а сам процесс называется модуляцией. Процесс модуляции позволяет передавать аудиосигнал на несущей частоте.
Поскольку несущая частота очень высока, следовательно, звуковой сигнал может передаваться на большие расстояния. Радиоволны от передатчика подаются на передающую антенну или антенну, откуда они излучаются в космос.
Передача радиоволн:
Передающая антенна излучает радиоволны в пространстве во всех направлениях. Эти радиоволны распространяются со скоростью света 3×10 м/сек. Радиоволны являются электромагнитными волнами и обладают теми же общими свойствами. Они похожи на световые и тепловые волны, за исключением того, что они имеют большую длину волны. Здесь можно подчеркнуть, что радиоволны передаются без использования проводов. Легко показать, что на высокой частоте электрическая энергия может излучаться в космос.
Радиоприемник:
Достигая приемной антенны, радиоволны индуцируют крошечную ЭДС. в этом. Это небольшое напряжение подается на радиоприемник. Здесь радиоволны сначала усиливаются, а затем в процессе демодуляции из них извлекается сигнал.
Сигнал усиливается аудиоусилителями, а затем подается на динамик для преобразования в звуковые волны.
Теперь давайте сделаем FM-передатчик:
Теперь Надеюсь, вы поняли, что такое Передатчик, Передача, радиоволны или приемник. Так за Создание схемы FM-передатчика Я использую изготовленную на заказ печатную плату без печатной платы , которую вы можете сделать, но она создает небольшой шум . Итак, если вы думаете о создании схемы FM-передатчика, я настоятельно рекомендую вам сделать эту схему на печатной плате.
И, кстати, я даю вам файл GERBER , чтобы вы могли скачать и использовать его бесплатно. Для заказов печатных плат вы можете использовать JLC PCB. Вы можете заказать изготовленную на заказ печатную плату у JLCPCB. Если вы новый пользователь, зарегистрируйтесь на веб-сайте по нашей ссылке: https://jlcpcb.com/IYB, и вы можете получить купон нового пользователя на 30 долларов.
код, который вы можете использовать при отправке первого заказа и обслуживании SMT. Я бы определенно сказал, чтобы использовать этот код купона.
Нажмите здесь 👉 (Gerbe r) от до Загрузите файл Gerber.
Посетите веб-сайт JL CPCB .
$2 for 5pcs PCBs, PCBA from $0, Register to Get Coupons Here: https://jlcpcb.com/IYB,
Components:
- 2N3904 Transistor
- Condenser MIC
- 4.7K Resistor
- 330 Ohm’s Резистор
- Конденсатор 1 нФ (Код 102)
- Конденсатор 22 нФ (Код 223)
- Конденсатор 22 пФ (Код 22) Это переменный конденсатор. Но здесь я использую конденсатор постоянной емкости 9.0208
- 4,7 пф Конденсатор (код 4.7)
- Катушка индуктивности (катушка, 8 турс, диаметр 6 мм, провод 0,5 мм)
Итак, как я уже говорил зависит от переменного конденсатора и катушки индуктивности.
