ЧМ (FM) радиопередатчик для передачи данных, генератор с кварцем (27МГц)


Создавая охранную или телеметрическую систему далеко не всегда имеется возможность все телекоммуникационные проблемы решить с помощью проводной связи.

Некоторые объекты, которые должны передавать данные на центральный пульт или обмениваться данными могут находиться на подвижных объектах или в месте их расположения могут отсутствовать проводные линии связи.

Для односторонней передачи импульсно-кодовой последовательности на дистанцию не более 300 метров наиболее удобно пользоваться уже готовыми и отлаженными модулями передатчика и приемника, выполненных в виде микросборок.

Таких модулей производится немало, но, к сожалению, эта элементная база сейчас, по разным причинам, доступна далеко не всем радиолюбителям. Поэтому, во многих случаях самодельные модули приемника и передатчика, выполненные по простым схемам могут быть оптимальным решением.

Как показывает практика, несмотря на нынешнее развитие ближней связи на УКВ диапазонах, при изготовлении в любительских условиях с точки зрения технологической простоты, минимальной себестоимости и наилучшего качества работы самодельной системы, оптимальной является система, работающая на частоте диапазона «27 МГц». При этом передатчик должен быть с кварцевой стабилизацией частоты.

С точки зрения наилучшей помехозащищенности, тракт должен быть с частотной модуляцией.

Принципиальная схема передатчика

Передатчик работает на частоте диапазона 27 МГц с узкополосной частотной модуляцией, и излучает мощность около 0,1 Вт при напряжении питания 9В. Напряжение питания может быть снижено до 6В, при этом мощность снизится примерно в два раза.

Особенность схемы передатчика в том, что его транзисторы, один из которых работает в задающем генераторе (VT1), а другой (VT2) в усилителе мощности включены по схеме составного транзистора.

Частота генерации устанавливается кварцевым резонатором Q1. Он должен быть на частоту в диапазоне «27 МГц» или на частоту меньше в два или три раза. При этом передатчик будет работать на второй или третей гармонике кварцевого резонатора.

Принципиальная схема ЧМ радиопередатчика для передачи данных в диапазоне 27МГц, генератор с кварцем

Рис. 1. Принципиальная схема ЧМ радиопередатчика для передачи данных в диапазоне 27МГц, генератор с кварцем.

Генерация возможна только в том случае, когда на базу транзистора VT1 поступает необходимое напряжение смещения через резистор R1, при этом резисторы R1 и R2 образуют делитель, устанавливающий необходимую для устойчивой генерации рабочую точку транзистора по постоянному току.

Левый, по схеме, вывод резистора R1 является входом для включения передатчика, на него должна подаваться логическая единица, уровня, соответствующего напряжению питания передатчика, либо он должен соединяться с плюсом питания передатчика.

При этом происходит включение передатчика. После того как передатчик включен, должны поступать на вход частотного модулятора прямоугольные импульсы с выхода логической схемы или микроконтроллера, формирующие кодовую последовательность, которую требуется передать по радиоканалу.

Частотный модулятор состоит из LC последовательной цепи, включенной последовательно кварцевому резонатору. Емкостную составляющую этой цепи образует варикап VD1.

На него, через резистор R5, призванный разделить ВЧ и НЧ сигналы, поступают импульсы с выхода логической схемы или микроконтроллера, формирующие кодовую последовательность, которую требуется передать по радиоканалу. Соответственно, происходит частотная модуляция.

На этот же вход можно подавать и аналоговый сигнал, подав его предварительно на усилительную схему, например, на операционном усилителе, обеспечивающем размах модулирующего напряжения НЧ не менее нескольких вольт. Во время подачи на вход «Вкл.» передатчика логического нуля оба транзистора VT1 и VT2 оказываются полностью закрытыми и ток потребления передатчиком равен нулю. Передатчик практически выключен.

Усилитель мощности, выполненный на транзисторе VT2 получает ВЧ-напряжение и напряжение смещения, необходимое для работы с эмиттера транзистора VT1.

Колебательный контур L1-C5 включенный в его коллекторной цепи должен быть настроен на частоту передачи. То есть, при использовании резонатора на частоту канала - на частоту резонатора. А при использовании резонатора для работы на второй или третьей гармонике - соответственно, на частоту в два или три раза больше частоты используемого резонатора.

Детали

Катушка L2 служит для обеспечения согласования контура с антенной, в качестве которой можно использовать проволочный штырь или «подвеску» из монтажного провода.

Катушки L1 и L3 передатчика имеют сходную конструкцию. Они намотаны на цилиндрических каркасах диаметром 6 мм и длиной 12 мм с подстроечным сердечником из карбонильного железа.

Катушки содержат по 15 витков провода ПЭВ 0,31, виток к витку. Катушка L1 имеет отвод от середины, и на неё намотана катушка связи L2 (рис.1), которая содержит 5 витков того же провода.

Неполярные конденсаторы - КМ, КД, КТ, К10-7 или импортные аналоги. Электролитические конденсаторы - импортные аналоги К50-35. Транзисторы 2N3904 можно заменить на КТ3102, КТ368.

Транзисторы 2N3906 можно заменить на КТ3107. Варикап КВ104 можно заменить практически любым варикапом, либо попробовать даже использовать какие-то кремниевые диоды.

Налаживание передатчика

Для контроля излучения антенны удобно пользоваться индикатором излучения, состоящим из достаточно высокочастотного осциллографа (например, С1-65А) с объемной катушкой, подключенной на его входе.

Объемная катушка может быть бескаркасной, диаметром около 50-70 мм, намотанная 5-6 витков толстого намоточного провода. Для контроля излучения осциллограф с катушкой нужно расположить на расстоянии 1-1,5 метра от антенны передатчика.

Подключив ту антенну, с которой будет работать передатчик в дальнейшем, включите передатчик, соединив левый, по схеме, вывод резистора R1 с плюсом питания.

Подстраивая контур L1-C5 и наблюдая за изображением на экране осциллографа, добейтесь изображения максимальной неискаженной амплитуды синусоиды.

При настройке следите за тем, чтобы частота сигнала была именно в диапазоне 27 МГц, а не на гармонике (например, 13,5 МГц или 54 МГц). Это можно легко определить по осциллографу (рассчитав по периоду согласно координатной сетке не его экране).

Ток потребления передатчиком должен быть около 30 миллиампер. Частотный модулятор нужно настраивать уже при проведении пробного приема на приемный тракт, с которым этот передатчик в дальнейшем будет Работать.

Настройка частотного модулятора сводится к оптимальной подстройке катушки L3, по наилучшему качеству приема.

Снегирев И. РК-07-19.


1 1091 Радиопередатчики
передатчик радиопередатчик УКВ ЧМ FM
Комментарии (2):
#1 Сергей Май 08 2022
0

Спасибо за схему. А есть ли у вас схема передатчика с амплитудной модуляцией мощностью 0.2 вт? Так чтобы сигнал подавался со смартфона

#2 root Май 08 2022
0

Здравствуйте. Можете рассмотреть следующий вариант - схема АМ передатчика на СВ диапазон 1449-1602 кГц. Генератор имеет кварцевую стабилизацию частоты, выходной каскад достаточно мощный.

Оставить комментарий:

cashback