↑ ФОРУМ РАДИОЛЮБИТЕЛЕЙ-КВ и УКВ СПОРТ

САЙТ ХАРЬКОВСКИХ РАДИОЛЮБИТЕЛЕЙ

ФОРУМ

ВСЕХ РАДИОЛЮБИТЕЛЕЙ ПРИВЕТСТВУЕМ НА НАШЕМ САЙТЕ: "САЙТ ХАРЬКОВСКИХ РАДИОЛЮБИТЕЛЕЙ!!!"

Объявления размещайте строго по радиотематике!
Администратор:Александр Валентинович. Вопросы по сайту на E-mail:vokub@mail.ru
Комментарии объявления могут оставлять только зарегистрированные пользователи!!!
Адреса своих интернет ресурсов пожалуйста не размещайте-все будет удаляться!
Для нарушителей доступ на сайт будет закрыт!!!

[ Новые сообщения · Участники · Правила форума · Поиск · RSS ]
Страница 1 из 11
Модератор форума: Alex 
Форум радиолюбителей » Форум любителей передающей и приемной радиоаппаратуры » Радиопередатчики радиолюбительские » Любительский вещательный передатчик (Любительский вещательный передатчик)
Любительский вещательный передатчик
AlexДата: Пятница, 27 Мар 2015, 14:59 | Сообщение # 1
Генерал-полковник
Группа: Администраторы
Сообщений: 920
Награды: 0
Репутация: 5
Статус: Offline
Любительский вещательный передатчик

Автор: Александр Селиверстов
Опубликовано 22.05.2012.

При создании любительской вещательной радиостанции энтузиасты в первую очередь сталкиваются с проблемой конструирования оборудования для вещания. Беглое изучение российских и зарубежных интернет-форумов показывает что в сети почти нет конструкций передатчиков с хорошей повторяемостью, доступных даже начинающему радиолюбителю.

Основные проблемы начинающих лежат вокруг настройки высокочастотных цепей, где нужен опыт работы и не всегда доступные и дорогие приборы. В последнее десятиление стали

широко доступны современные детали, позволяющие при правильном подходе к проектированию принципиальной схемы создать передатчик, не требующий настройки вообще или требующий самый минимум ее, иногда ценой количества применяемых компонентов.

Описываемый в статье радиовещательный FM передатчик разрабатывался с учетом того
чтобы его повторение было доступно даже неопытному радиолюбителю. Потребуются только
детали, плата и аккуратность в монтаже. Для настройки достаточно будет обычного
тестера, а компьютер у вас уже есть, раз вы это читаете.

Технические характеристики передатчика — разумный компромисс между сложностью
постройки, выходной мощностью и качеством сигнала.

Вот они:

Напряжение питания 11-15 В
Потребляемый ток при выходной мощности 50 Вт не больше 9А
Потребляемый ток при выходной мощности 10 Вт не больше 3А
Передатчик сохраняет работоспособность при снижении напряжения питания до 8В,
выходная мощность при этом ниже номинальной
Передатчик обеспечивает стабилизацию выходной мощности на нагрузке 50 Ом и защиту
при работе на нагрузку с высоким значением КСВ
Содержание гармоник в выходном сигнале не более -65 Дб
Передатчик индицирует значения КСВ нагрузки сегментами индикатора, соответствующим
различным величинам КСВ
Передатчик имеет микрофонный и линейный стерео входы с раздельной регулировкой
усиления по каждому входу
На ЖКИ индицируется уровень НЧ сигнала, поступающего в модулятор, шкалой из 6
сегментов. Последний сегмент означает перегрузку

В передатчике имеется выход на наушники для контроля сигнала оператором с
регулировкой громкости, при отключении наушников включается небольшой встроенный
громкоговоритель
По части качества сигнала имеется полное соответствие с техническим описанием на
микросхему si4711-a20.

Схему передатчика можно разбить на несколько функциональных узлов: узел питания, обработки НЧ сигнала, управления и индикации,  задающий генератор, усилитель мощности, схемы защиты.

Узел питания состоит из схемы защиты от переполюсовки (K1, VD1, VD2), фильтра питания (C1, L1, C2) и стабилизаторов DA1, DA2 и DA1 (схема №4). Цепи питания низкочастотной части, узла управления и индикации разделены от цепей питания драйвера усилителя мощности для исключения возможных взаимных помех. Микросхема DA1(схема №4) обеспечивает стабильным питанием +3.3 В микросхему задающего генератора si4711 и управляющий микроконтроллер atmega32l. Фильтр питания будет полезен при использовании передатчика в автомобиле или при работе от источников питания, дающих на выходе много импульсных помех. При работе от стабилизированного источника питания в стационарных условиях его можно не устанавливать.

Узел обработки НЧ сигнала представляет собой обыкновенный стереофонический двухканальный микшер на операционных усилителях DA3, DA4 и DA1, DA2(схема №2). DA3 и DA4 обеспечивают дополнительное усиление для сигналов, подаваемых на микрофонный вход. Детектор выходного сигнала на диодах VD3, VD4 передает микроконтроллеру информацию об уровне входного НЧ сигнала для обеспечения его индикации на ЖКИ. Переменными резисторами
R17 и R3(2), R4(2) регулируется уровень сигнала с микрофона и линейного входа соотвестсвенно.

На микросхемах DA1(3), DA2(3) собран усилитель сигнала для контроля радиопередачи оператором с помощью наушников.  Перед разъемом наушников по сигнальным цепям установлены фильтры для исключения помех при возможно близком расположении передающей антенны. При отключении наушников от разъёма контроль радиопередачи ведется через встроенный динамик. Громкость контроля регулируется переменным
резистором R5(3).

Узел управления и индикации построен на микроконтроллере atmega32l и жидкокристаллическом индикаторе DV16236. Тактовая частота микроконтроллера и опорная частота задающего генератора стабилизированы кварцевым резонатором на частоту 4 МГц.
Если используемый кварцевый резонатор требует подстройки частоты то можно установить на плату конденсатор C22 и подстроить. Резистор R22 устанавливается при использовании ЖКИ со встроенной подсветкой. Существуют много аналогов применяемого ЖКИ, часть из которых отличается разводкой питания: оно может быть переполюсовано.
При применении другого ЖКИ внимательно посмотрите на цепи его питания!

Задающий генератор построен на микросхеме si4711, содержащую в себе ГУН, синтезатор частоты, стереокодер и кодер RDS. При правильном монтаже и соответствии номиналов деталей схема запускается сразу и не требует никакой настройки. Уровень высокочастотного сигнала на выходе этой микросхемы составляет около 1 мВт.

Усилитель мощности выполнен трехкаскадным. В предварительном усилителе используется микросхема DA3 типа ABA54563, хорошо себя зарекомендовавшая в различных диапазонах частот и совсем недорогая (менее 1$). На ее выходе уровень сигнала составляет около 40 мВт. На диоде VD6 реализован контрольный детектор, дающий информацию микроконтроллеру о факте наличия высокочастотного сигнала на выходе микросхемы предварительного усилителя.

Аттенюатор R1-R3 немного ослабляет сигнал, улучшая согласование и уберегая следующий каскад от перегрузки. На элементах C3, C4, L1
построена цепь согласования 50-омного выхода ABA54563 с низким комплексным сопротивлением затвора транзистора RD15HVF1, используемого в предоконечном каскаде.
На выходе предоконечного каскада мощность составляет около 1 Вт. Комплексное сопротивление предоконечного и оконечного каскадов позволяют выполнить согласование конструктивно в виде отрезка полосковой линии на плате. Оконечный каскад выполнен на транзисторе RD70HVF1, имеющим некоторый запас по выходной мощности. Согласование его стоковых цепей с 50-омной нагрузкой выполнено в два этапа для расширения рабочего диапазона частот: на C18, C22, C26,C27 с конструктивной полосковой линией и L6 C29. На «горячий» конец C29 уже можно подключать 50-омную нагрузку, но лучше сначала отфильтровать гармоники и обеспечить автоматическую стабилизацию выходной мощности,
как это сделано в передатчиках за 3000 евро:).

Фильтр гармоник построен на элементах C5-C8, L1-L3. Катушка L4 служит для защиты выходной цепи передатчика от статических разрядов на антенне. На диодах VD1, VD2 построен детектор выходной мощности, сигнал которого подключен к схеме обратной связи на операционном усилителе DA1(5), задающей напряжение смещения полевых транзисторов усилителя мощности, а с ним и усиление. Также эта схема работает как узел защиты от большого КСВ: выходной фильтр представляет собой линию передачи ВЧ мощности, и в ней имеется сдвиг фазы.
Если появляется отраженная волна значительного уровня то ВЧ напряжение повысится или на правом, или на левом выводе катушки L2, что будет продетектировано диодом и выходная мощность будет снижена. Если DA1(5) не устанавливать, а выход соединить с 5 вольтами то мощность будет всегда выше 50 Вт, но не будет регулироваться и  защита от высокого КСВ работать не будет. Большое внимание следует уделить намотке катушек в передатчике: если они будут намотаны в точном соответствии с размерами из списка деталей то передатчик в настройке нуждаться не будет вообще. Конденсаторы контуров мощных цепей передатчика должны быть очень качественными: AVX, dilabs  или подобных.
Они не из дешевых и могут стоить 0.5-0.7$ за штуку, но во всем передатчике их всего около десятка. Не следует применять более дешевые «аналоги» - в мощных ВЧ цепях они разлетаются в пыль, иногда «унося» за собой более дорогие детали. Номиналы больше чем на 10% изменять крайне нежелательно, иначе придется настраивать. При отсутствии возможности достать нужный номинал лучше собрать его из нескольких.

Передатчик содержит схемы защиты от перегрева и датчик КСВ для отображения текущего состояния антенны на индикаторе. Защита от  перегрева двухпороговая и собрана на термисторе R15 и сдвоенном компараторе DA1. Термистор должен иметь хороший тепловой контакт с радиатором передатчика.
При нагреве до 45 градусов вентилятор включается автоматически. При 80 градусах срабатывает тепловая защита и мощность снижается до нуля, полностью восстанавливаясь после остывания до 70 градусов и ниже.
Из опыта работы: при температуре 25 градусов и работе на полную мощность обычный компьютерный вентилятор 80*80мм работает примерно 30% времени.
Датчик отраженной волны выполнен на конструктивной полосковой линии и диоде VD3(6). Напряжение, продетектированное диодом и пропорциональное уровню отраженной волны, поступает на вход встроенного АЦП микроконтроллера для последующей обработки и
отображения. Сегменты соответствуют значениям КСВ примерно 1.2, 1.5, 1.8, 2.0, 2.5, 3.0, то есть если горит 1-2 сегмента — можно работать, если горят все — явно что-то не в порядке с антенной.

Конструкция.

Передатчик собран на двух печатных платах, соединенных между собой штыревым разъемом с шагом выводов 2.54 мм: прямым «папой» и угловой «мамой». На плате индикации установлен выключатель питания, индикатор, выключатель НЧ сигнала и светодиоды индикации того что НЧ сигнал отключен и срабатывания второго порога тепловой защиты (80 градусов). На основной плате установлено все остальное, включая НЧ разъемы под стандартный штекер 3.5мм и регуляторы громкости. Основная плата установлена на радиаторе подходящих размеров — не меньше размера платы.
Рекомендуемая толщина основания радиатора — не меньше 5 мм. Между платой и радиатором оставляется зазор высотой 1.5-2мм или прокладывается прокладка из картона с вырезанными отверстиями под компоненты, закрепленные на радиаторе. Для улучшения контакта под истоки транзисторов VT2(5), VT4(5) подкладывается полоска медной фольги, которая запаивается на землю на открытых от маски участках платы рядом с квадратными отверстиями под транзисторы. Напротив места установки термистора в радиаторе делается отверстие диаметром 6-7мм. Термистор устанавливается так чтобы он находился в этом отверстии. После окончательной установки платы на радиатор термистор
проклеивается любым клеем. При необходимости снять плату его следует от платы отпаять. Напротив разъема вентилятора в радиаторе дедается отверстие диаметром 6-7мм, через которое пропускается провод от вентилятора с разъемом. Вентилятор устанавливается на радиаторе любым удобным способом.

Сборка.

При правильном монтаже и исправных деталях передатчик запустится сразу. Если нет уверенности рекомендуется собирать передатчик по частям: начать со стабилизаторов питания, проверить напряжения. Продолжить НЧ частью, проверить прохождение сигналов левого и правого каналов. Затем напаять микроконтроллер, ЖКИ, si4711 и стоящую рядом с ними «рассыпуху». Прошить микроконтроллер, проверить чтобы
он запустился и «запустил» si4711: через несколько секунд после включения сигнал должен быть слышен на расположенную в нескольких сантиметрах от si4711 антенну FM приемника на той частоте что отображается на ЖКИ. Далее следует напаять все детали усилителя мощности и проконтролировать его работу измерителем мощности на нагрузке 50 Ом. Для питания рекомендуется использовать любой 12-вольтовый блок питания, расчитанный на максимальную нагрузку не менее 10А.

Схемы узлов в прикреплениях:
Прикрепления: 4431970.jpg(66Kb) · 7849524.jpg(149Kb) · 0736498.gif(118Kb) · 3180217.gif(118Kb) · 6408967.gif(61Kb) · 1984812.gif(126Kb) · 2180627.gif(91Kb) · 0206801.gif(44Kb) · 1745358.gif(62Kb)
 
Форум радиолюбителей » Форум любителей передающей и приемной радиоаппаратуры » Радиопередатчики радиолюбительские » Любительский вещательный передатчик (Любительский вещательный передатчик)
Страница 1 из 11
Поиск:


Рейтинг@Mail.ru Яндекс цитирования.