Nadajnik FM 2m.pdf

Projekty AVT

2283

N adajnik FM/2m

Mininadajniki FM to urządzenia na−

dawcze małej mocy, które w połączeniu

z odbiornikami FM o odpowiedniej częs−

totliwości pracy mogą zapewnić łączność

na niewielkie odległości.

Do tej pory opisywaliśmy układy pros−

te z wykorzystaniem np. jednego czy

dwóch tranzystorów. Poniżej proponuje−

my inną wersję, bardziej profesjonalną

z wykorzystaniem stabilizacji częstotli−

wości rezonatorem kwarcowym oraz uży−

ciem specjalizowanego układu scalonego.

Warto zaznaczyć, że urządzenia takie

zwane też „mikroszpiegami”, wykorzys−

tywane przez młodzież do różnych celów

m.in. próbnych czy dydaktycznych, po−

winny mieć moc nie przekraczającą

20mW, a i ich stosowanie nie powinno

zakłócać pracy innych urządzeń, w tym

odbiorników RTV oraz innej łączności ra−

diotelefonicznej.

Mininadajniki w zakresach amators−

kich (choć małej mocy) powinny być wy−

korzystywane przez osoby, które uzyska−

ły odpowiednie zezwolenie radioamators−

kie (licencję) wydawaną przez Państwo−

wą Agencję Radiokomunikacyjną.

Poprawnie zestrojony poniżej opisany

mininadajnik może być z powodzeniem

używany przez licencjonowanych radio−

amatorów do prowadzenia łączności

QRP FM czy Packet Radio do pracy z ko−

legą mieszkającym np. na sąsiedniej ulicy

bądź na dalsze odległości z wykorzysta−

niem przemienników FM/2m (dla tych

szczęśliwców którzy mieszkają w pobliżu

takiego przemiennika) lub zastosowaniu

dodatkowego wzmacniacza mocy.

nym do zapewnienia stałej dewiacji

częstotliwości (we−5, wy−4)

– modulator reaktancyjny (we−3, wy−1)

o współczynniku przemiany około

10Hz/mV DC zasilany poprzez źródło

napięcia odniesienia

– szerokopasmowy generator o częstot−

liwości uzależnionej od wartości ze−

wnętrznych elementów podłączonych

do wyprowadzeń 1, 15, 16

– separator na wyjściu generatora (wy−14)

– dwa pojedyncze tranzystory: Q1 (B−8,

E−7, C−9), Q2 (B−13, E−12, C−11) o mak−

symalnej częstotliwości pracy około

500MHz

Pełen wykaz parametrów MC2833

jest zamieszczony w katalogu USKA 6/95

wyd. AVT.

Schemat ideowy kompletnego nadaj−

nika FM na pasmo 2m i mocy około

50mW, wykonanego z zastosowaniem

omówionego układu scalonego oraz do−

datkowo jednego tranzystora przedsta−

wiono na rysunku 2. Jest to aplikacja fir−

mowa przystosowana do dostępnych ob−

wodów rezonansowych oraz rozszerzona

o dodatkowy stopień wzmacniacza.

Sygnał m.cz. z mikrofonu dynamiczne−

go (czy komputera w przypadku Packet

Radio) poprzez dwójnik R3 C5 jest podany

na wejście wzmacniacza mikrofonowego.

Dodatkowe rezystory R7 bądź R6 są

przewidziane w przypadku podłączenia

mikrofonu elektretowego.

Opis układu

W opisywanym układzie wykorzysta−

no dostępny w kraju układ scalony MC

2833 produkowany przez firmę MOTO−

ROLA, który jest kompletnym wąskopas−

mowym nadajnikiem FM stosowanym

między innymi w radiotelefonach czy

bezprzewodowych telefonach.

Układy takie zastępują kilka tranzystorów

bądź układów scalonych (rysunek 1) bowiem

w ich skład struktury wewnętrznej wchodzą:

– wzmacniacz mikrofonowy o wzmoc−

nieniu napięciowym około 30dB

z ogranicznikiem amplitudy niezbęd−

Podstawowe parametry

miiniinadajjniika FM:

– częstotliwości pracy: 144,650MHz

– dewiacja częstotliwości: 3kHz

(max. 10kHz)

– moc wyjściowa: 50mW

– napięcie zasilania: 9V (max. 10V)

– wymiary płytki drukowanej:

85x50mm

– mikrofon: dowolny dynamicznym

lub elektretowy

– antena: dowolna na pasmo 2m

E LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 7/98

Projekty AVT

Potencjometr montażowy P1

służy do ustawienia potrzebnej

wartości wzmocnienia (wymaga−

nej dewiacji około 3kHz).

Wzmocniony sygnał m.cz.

oraz ograniczony do wartości sta−

łej około 30mV (niezależnie od

wzrostu sygnału wejściowego)

jest skierowany na modulator re−

aktancyjny zapewniający modula−

cję częstotliwości generatora.

W pętli dodatniego sprzężenia

zwrotnego generatora jest włą−

czony rezonator kwarcowy X1.

Ponieważ z założenia urządzenie

modelowe miało być wykorzysty−

wane w pasmie 2m a konkretnie

144,65MHz – zastosowano rezo−

nator, który po 12−krotnym po−

wieleniu daje wymaganą częstot−

liwość wyjściową czyli

12,054MHz (36,162MHz). Dla

przykładu, dla częstotliwości

145,5MHz (kanał mobil) będzie to

rezonator o częstotliwości 12,125MHz

lub 36,375MHz. Korekcję częstotliwości

w górę można przeprowadzić za pośred−

nictwem trymera C (5−40pF) włączonego

w szereg z rezonatorem kwarcowym. Po

zastosowaniu w to miejsce cewki L1

o dobranej indukcyjności można również

w niewielkich granicach (około 2kHz) ob−

niżyć częstotliwość pracy.

Wyjściowy sygnał FM, po odfiltrowa−

niu w obwodzie L2−C15 zestrojonym na

3 harmoniczną, czyli na około 36MHz,

jest skierowany na podwajacz częstotli−

wości z tranzystorem Q2. W obwodzie

Rys. 1.

Montaż i uruchomienie

Cały układ nadajnika zmon−

towano na płytce drukowanej

przedstawionej we wkładce.

Jako cewki L2...L4 wykorzysta−

no filtry 12x12mm typu K30 po

odpowiednim przewinięciu.

Można wykorzystać inne posia−

dane obwody 12x12 po zdjęciu

kubka i odwinięciu istniejących

uzwojeń.

W zestawie AVT−2230 znaj−

dują się takie filtry, jednak

przed wlutowaniem należy je

przewinąć zgodnie z opisem

poniżej.

Orientacyjne dane nawojo−

we przy przewijaniu filtrów wy−

noszą:

L2 (0,22µH) – 7 zwojów drutu

DNE 0,3

L3 (0,15µH) – 5 zwojów drutu

DNE 0,4

L4, L5 (0,1µH) – 10 zwojów

drutu DNE 0,2

Cewka L1 o regulowanej indukcyjnoś−

ci – max. 5µH (potrzebna tylko przy obni−

żaniu częstotliwości) – może być wyko−

nana przez nawinięcie na korpusie filtru

7x7mm około 20 zwojów drutu DNE

0,1mm.

Do zasilania układu można wykorzys−

tać 2 baterie płaskie po 4,5V bądź od ra−

zu 9V 6F22 lub zasilacz stabilizowany 9V.

Uruchomienie nadajnika polega na ze−

strojeniu obwodów rezonansowych po−

przez odpowiednie kolejne ustawianie

rdzeni w korpusach cewek i ewentual−

kolektora tego tranzystora włączony jest

obwód rezonansowy L3−C14, zestrojony

na około 72MHz. Tranzystor Q1 pełni fun−

kcję kolejnego podwajacza częstotliwoś−

ci, czyli układu pracującego na częstotli−

wości wyjściowej około 145MHz. Z filtru

wyjściowego L4−C18−C19 (145MHz) jest

sterowany pojedynczy stopień mocy

z tranzystorem T1. W obwodzie kolekto−

rowym tego stopnia znajduje się obwód

rezonansowy L5−C22 zestrojony na częs−

totliwość wyjściową mininadajnika. Try−

mer C2 stanowi najprostszy element do−

pasowujący wyjście układu do anteny.

Rys. 2. Schemat iideowy

E LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 7/98

Projekty AVT

Wykaz ellementów

Rezystory

R1, R2: 100k

Ω

R6, R8: 1k

Ω

R7, R10: 4,7k

R9: 390k

R11: 220

(potencjometr montażowy)

Kondensatory

C1: 22pF (może być niepotrzebny; zależy od

typu rezonatora)

C2, C3: 4,7nF

C4, C12, C17, C24: 1nF

C5, C21: 1uF/16V

C6, C13, C20: 470pF

C7, C25: 10nF

C8: 10pF

C9: 56pF

C10: 51pF

C11, C16: 47pF

C14: 18pF

C15: 68pF

C18: 12pF

C19: 33pF

C22: 8,2pF

C23, C: 5−40pF (trymer)

C26: 47uF/16V

Półłprzewodniikii

US1: MC2833

T1: 2N2369

Pozostałłe

X1: patrz tekst

L1...L5: patrz tekst

Pz: przełącznik ISOSTAT (2×3)

M: mikrofon np. W−66 lub elektretowy (R6, R7)

A: antena na pasmo 2m

Uwaga!

· X1 oraz antena nie wchodzi w skład kitu.

· L2...L5 należy przed wlutowaniem

przewinąć – patrz tekst.

· Jako M w kicie znajduje się mikrofon elek−

tretowy

Rys. 3. Schemat montażowy

nym skorygowaniu współpracującego

kondensatora tak, aby uzyskać maksy−

malną wartość amplitudy sygnału przy

wymaganej częstotliwości. Dla osób nie

mających doświadczenia w uruchamianiu

układów w.cz. czy nie dysponująch choć−

by minimalnym zestawem przyrządów

(częstościomierz cyfrowy o maksymal−

nym zakresie około 200MHz oraz miernik

w.cz., na przykład multimetr V640 z son−

dą w.cz.) może okazać się bardzo trudne.

Pomocnym w zestrojeniu nadajnika i koń−

cowym jego sprawdzeniu może być fab−

ryczny skaner częstotliwości czy radiote−

lefon FM/2m np. pożyczony na czas prób

od kolegi uruchomiony układ odbiornika

kit AVT−2175 (opis EdW−1/98).

Ideałem byłoby wykorzystanie w tym

miejscu radiotestera przy pomocy które−

go można od razu zobaczyć widmo syg−

nału wyjściowego, moc, częstotliwość

oraz dewiację częstotliwości (korekcja

przy pomocy P1).

W przypadku podłączenia mikrofonu

pojemnościowego należy uzupełnić układ

o rezystor R7 oraz R6 (na początku moż−

na pominąć; wartość zależna od użytego

typu mikrofonu elektretowego).

Chcąc uzyskać większą moc wyjścio−

wą należy zastosować dodatkowy sto−

pień tranzystorowy pracujący w klasie

C np. dla mocy 0,5W – tranzystor z serii

BFY 99. Opisany układ mininadajnika po

odpowiednim zestrojeniu może być z po−

wodzeniem używany również w zakresie

CB, 2m czy nawet 70cm. W tym ost−

stnim przypadku tranzystor T1 jest wyko−

rzystywany jako potrajacz częstotliwosci.

Oczywiście nic nie stoi na przeszkodzie

aby wyeliminować trudno dostępny rezo−

nator 12...MHz i aby użyć innych posiada−

nych rezonatorów z serii 8..., 9..., 16...

czy 18...MHz. Cały problem leży jak wia−

domo w obwodach rezonansowych.

Można także stosować inne sposoby po−

wielania niż opisany powyżej w formie

przykładu i ten sam kanał Packet Radio

uzyskać podłączając jako X1 popularny re−

zonator 27,145MHz (wtedy powielanie

będzie następujące: L2/18MHz,

L3/36MHz, L4/72MHz, L5/144MHz).

Przewidziany na płytce drukowanej poje−

dynczy przełącznik ISOSTAT został po−

myślany z myślą rozbudowy układu do

pracy transceiverowej. Jedna sekcja

przełącznika jest wykorzystywana do

przełączania zasilania 9V a druga – anteny

(elementów wspólnie wykorzystywa−

nych z odbiornikiem FM/2m – np. AVT−

2175). Antena może być typu GP 1/4

(promiennik 49cm +3 przeciwwagi rów−

nież po 49cm) lub wieloelemntowa YAGA

która ma większy zysk; przy tak małej

mocy jest bardziej skuteczna.

W każdym przypadku znaczną niedo−

godnością ze stosowania tego układu mi−

ninadajnika jest praca tylko na jednym ka−

nale w zależności od użytego rezonatora

kwarcowego; w wielu przypadkach bę−

dzie to wystarczające.

Pewnym wyjściem z sytuacji właśnie

w celu zwiększenia ilości kanałów pracy

może być zastosowanie opisywanego już

generatora VXO/2m (EP−11/97 – kit AVT−

2172). W tym przypadku można wyko−

rzystać istniejący na tej samej płytce

układ VCO jako drugi generator odbiorni−

ka choć najlepszym wyjściem byłoby za−

stosowanie syntezera częstotliwości.

Nie wątpimy, że znajdą się tacy Czytel−

nicy, którzy wykorzystają opisane już na

naszych łamach opisy i skonstruują od ra−

zu radiotelefon FM/2m na jednej płytce

drukowanej i w technice SMD.

Andrzejj Janeczek

E LEKTRONIKA DLA WSZYSTKICH 7/98

R3: 2,7k

R4: 150

Ω

R5: 220k

R12: 47

Ω

P1: 220k

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: