DIY bezvadu FM raidītājs tests

 

Foto rāda bezvadu FM raidītājs, kabatas radio un dzeltenā diska izmēru salīdzinājumiem. Runājiet raidītāju un citi dzirdēt jums par jebkuru FM radio. Raidītājs var uzbūvēt pēcpusdienā ar vienkāršu, pieejamu un plaši pieejama daļām. Būvniecība ir jautri un daudz var iemācīties kaut sniegums ir pieticīgs, piemēram, jūsu balss kļūst grūti dzirdēt, ja attālums pārsniedz 25 kājām.

 

 

Motivācija un Skatītāju

Mūsu ilgtermiņa mērķi, ar šādu shēmu ir tālvadības pults un datu iegūšanu. Touch toņi varētu nosūtīt bezvadu ieslēgt / izslēgt kādas robota pievadi. Sensoru datus var pārveidot Morzes koda, piemēram, skaņas un jāatšifrē ar mikrokontrolleru ar bezvadu uzraudzīt vidi. Šī apmācība ir auditorija būtu arī motivēts ar šādiem pieteikumiem. Celtniecība vienkāršu FM raidītājs būs pirmais solis ceļā uz šo mērķu sasniegšanu.

Nav, lai dotu jums viltus cerības, šis FM raidītājs ir tālu no pilnīgas piedāvājumu tikai pieticīgs sniegums. Pirmkārt, tuning raidītājs var būt nomākta. Pat nelielas pagriezienus mainīgo kondensators var izraisīt lielas frekvences izmaiņām. Otrkārt, raidītājs tuning bieži izraisīja harmoniku frekvences. Tā vietā, lai paredzēto 108 MHz, piemēram, kondensatoru tūnings devusi 216 MHz raidītāja frekvenci. Papildus dzirdēt savu balsi varētu nedaudz dzirdēt radio staciju raidījumiem.

 

Viena atbilde ir, ka daudz ko var iemācīties un to apmācība ir, ir appendixed ar notikušo matemātiku, lai aprēķinātu parametrus, piemēram, (1) tranmitter biežuma, jaudas un diapazons (2) antenas garumu un (3) vajadzīga spole tinumu. Bieži tīmeklī, viens tikai atrod shematisks. Pievienojot analīzi (ar vidusskolas līmeņa matemātikas), var iedomāties uzlabojumus raidītāja darbību.

Šī apmācība ir auditorija ir tādējādi elektronikas entuziasti, kas:

• nav daudz FM vai radio frekvences (RF) pieredzi
• vēlas veidot FM raidītājs
• vēlas, lai uzzinātu, kā šie raidītāji strādā
• vēlaties uzzināt, kā komponenti tiek izvēlēti, piemēram, aprēķinot apgriezienu skaits, kad ēka gaisa spole, antenas garumu uc

 

 

Atkal šī apmācība uzsver, ka raidītāja darbība ir pieticīgi, bet ir iemācījušies tā konstrukciju. Apmācība sadalījums ir šāds:

 

• Parts List un avoti
• Būvniecība / Shematisks
• Teorija
• Darbība
• Kur aiziet no šejienes
• Autors informācija

 

Parts List un avoti

ASV bāzētās pārdevēji ietver Jameco, DigiKey, JDR un Radio būda. Piezīme: Boondog nav saistību ar šiem pārdevējiem. Mēģinājumi bija iegūt visas daļas no viena pārdevēja. Daļa numuri kopējo pretestību netiek dota.

 

Tika pieliktas pūles, lai atrastu viena avota piegādātājs visām daļām. Jameco ir gandrīz katru daļu iepriekš tabulās. Sīkāka informācija būvniecība jūsu gaisa kodols induktors izmantojot McDonalds sodas salmu tiks aprakstīta nākamajā sadaļā.

Būvniecība

Par wirewrapping kombinācija un lodēšanas tika izmantota, lai izveidotu FM raidītājs. Jameco s prototipu karte nodrošina pietiekami daudz vietas (nekritisku) daļu izvietošanu. Jums vajadzētu mēģināt saglabāt visas detaļas cieši kopā un uzturēt vadu noved īss. Fotogrāfijas zem ilustrē iespējamo daļu izvietošanu (pa kreisi) un lodēt pusi (pa labi).

 

 

Shematisks

fmTx031402a.pdf ir Acrobat failu no tā paša shematisks. Jums būs nepieciešams Adobe bezmaksas Acrobat Reader, lai to aplūkotu.

Shematisks un celtniecības iecirkņa ir salīdzinoši taisni uz priekšu. Daži izceļ un precizējumi pret ķēžu konstrukcijas tiek dota nākamo.

Elektret Mikrofons

Elektrētiskais mikrofons ir divi tapas, kas savieno ar pozitīvajiem un negatīvajiem rezultātā ar akumulatoru. , Kā parādīts zīmējumā, aplūko, apakšā electret mikrofonu. Spilventiņu, kas fiziski aizskar mikrofona korpusu savieno akumulatora negatīvo vadībā.

 

 

Baterijas

Jūs varat aizstāt monētu šūnas, parasti ir atrodams kalkulatori un rokas pulksteņi, ar regulāru 1.5V AA, C vai D-šūnām. Šīs monētas šūnas tomēr ņem mazāk vietas un var lodēt uz protoboard.

2N2222A Transistor

2N2222A ir ļoti bieži NPN tranzistors. Viens izmanto šeit (Jameco # 38236) ir metāls var ierakstīt (TO-18 korpuss). Tās trīs pins ir par tranzistors ir bāzes (B), savācējs (C), un emitents (E). Nav standarta pinout par tranzistoru. Tā, piemēram, lūgt tranzistors ir spec lapas, pasūtot to, lai noteiktu pinout, vai ja jums pieder multimetrs ar tranzistors testeri, izmantojiet to.

2N2222A arī nāk melnā plastmasas korpusā (TO-92 style), kuru varat izmantot, ja jūs vēlaties. T0-18 ir priekšroka, jo CAN ir neliels cilni, ka parasti pārstāv emitētājs pin.

Pārliecinieties, ka jūs pareizi identificēt 2N2222A ir pinout un pareizi vadus Bāzes, kolektora un emitera ir shematisks. Bieži vien, ķēdes darbības traucējumi, jo tapas bija nepareizi vadu.

Mainīgs Capacitor

Ved uz mainīgo kondensators neatbilda parastos 0.1 collu protoboards. Jūs varat Dremel-urbt uz protoboard lai padarītu rezultātā fit. Alternatīvi jūs varat lodēt vadu ar vadiem, bet, ja jūs darīt, saglabāt vadi tik īsas, cik iespējams, lai izvairītos no klaiņojošiem capacitances.

Induktors

Induktors ir tikai spole stieples, un jums ir nepieciešams, lai noslēgtu kādu šajā ķēdē. Induktors raksturo tā garums, rādiuss un vijumu un stieples spoles skaitu. Magnētu stieples (Radio Shack nepilna 278-1345) tika izmantots, lai izveidotu induktors, bet jūs varat izmantot standarta stabilu strand 22 AWG mērītājs vara stiepli.

Dažas tiešsaistes un drukāto laikrakstu rakstu aprakstīt tinumu vadu ap zīmuli. Diemžēl, zīmuļi nonāk dažādu diametru un līdz ar McDonald soda salmi tika izmantota, dzelteni-sarkans-balts svītrains salmu, atrast katrā McDonalds pasaulē, ir vienāda izmēra. Salmiem ir rādiuss ir tieši 0.1325 collas (diametrs = 0.2650 collas) un 1 / 4 collas tika snipped off salmiņu.

 

Tālāk, taisna gabals stieple tika likvidēts ap šo 1 / 4 collu fragmentu sešas reizes, un pēc tam pielodēti uz prototipu kuģa. Gala rezultāts ir induktors (pazīstama arī kā gaisa kodols spole), ar 0.1325 collu rādiusā. Ja vēlaties, jūs varat pieteikties dažu sieviešu "skaidru nagu laka, lai pastāvīgi saglabātu vadu uz salmu fragmentu.

 

 

antena

30 collas garš gabals 22 izmēra cieto stramd vara stieple ir piemērota antena. Taču veicot raidītāju, jūs riskējat tangling vadu. Tā, piemēram, jūs varat skrūve teleskopisko antenu, tāpat kā tie atrada radio, uz prototipu kuģa.

Teorija: Kā FM raidītājs Work?

Mainīgo kondensators un savu self-made induktors būs vibrēt pie frekvencēm FM radio frekvenču joslā (88 līdz 108 MHz). Elektrētiskais mikrofons ir pretestība, kas atkarīga no tā, cik skaļi jūs runājiet tajā. Šis mikrofons ir akumulatora barošanu un saskaņā ar V = IR Oma likums, izmaiņas izturību par fiksētu sprieguma radīs proporcionālās izmaiņas strāvu. Šī strāva tiek iekļauts pamatnes 2N2222 NPN tranzistors, kas ir savienots ar savu mainīgo kondensators, induktors un antenu. Neto ietekme ir tas, ka atkarībā no jūsu mainīgās kondensators vērtības, jūsu balss būs jākoriģē, lai pārraidītu frekvencē starp 88 un 108 MHz. Ja tuvumā kabatas FM radio ir ieregulēta uz šo frekvenci, jūs būsiet dzirdējuši, runājot savā raidītājs.

Komponentu vērtības ķēdes, ir iegūti, lai labāk saprastu, kā šis FM raidītājs darbosies. Pamatā matemātika ir diezgan vienkārša, un to var atrast lielākajā daļā pirmsdiploma universitātes fizikas mācību grāmatas.

Induktivitāte Air Core Coil

Jūsu pašdarināts induktors ir vērtība, ko nosaka tās rādiusu r, Garums x un skaits stiepļu vijumu n.

 

Par savu McDonalds sodas salmu induktors, r = 0.1325 collas, x = 0.25 collas un n = 6 pagriežas un rezultāti L = 0.171 microHenry vai 0.000000171 Henry.

Īpašā frekvence f ģenerēts tagad nosaka kapacitātes C un induktivitāte L mēra Farads un Henry attiecīgi:

 

 

Rezonanses frekvenci Parallel LC Circuit

FM radio stacijām darbojas frekvencēs no 88 un 108 MHz. Mainīgo kondensators un savu self-made induktors veido paralēlu LC ķēdē. To sauc arī par tvertne shēmas un būs vibrēt rezonējošs biežumu, kas tiks paņēma savu kabatas FM radio.

Cisternu shēmas, pamatā fizika ir tas, ka kondensators saglabā elektrisko enerģiju elektriskā lauka starp plāksnēm un induktors veikalos magnētiskā lauka enerģiju, ko izraisa spoles tinumu. Mehāniskā ekvivalents ir enerģijas bilance spararata; Leņķiskā momenta (kinētiskā enerģija) ir balstīts uz pavasara (potenciālā enerģija). Vēl viens piemērs ir svārsts, ja tur kinētisko pret potenciālā enerģijas bilance, kas nosaka termiņu (vai biežumu) svārstības.

Ņemot vērā jūsu mainīgo kondensators svārstās no 4 uz 34 pF, jūsu tvertne ķēde būs rezonanses starp 66 un 192 MHz, labi iekļaujas FM radio diapazonā. Lai aprēķinātu šīs vērtības dažādām vērtībām C, n, r un x vienkāršs Excel izklājlapu, ko sauc calcFreq.xls tika izveidots. Vienkārši ievadiet vērtības un induktivitāte un biežums tiek aprēķinātas automātiski.

 

Antenas garums

Jūs būvēts savu antenu vai nu ar kādu cieto šķiedru 22 gabarītu vadu 30 collas garš vai izmantot teleskopiski paplašināmu antenu. Tās garums ir apmēram 1 / 4 FM viļņa garums; atgādina, ka reizinot frekvence un viļņa garuma vienāds gaismas ātrumu. Jūs, iespējams, darbojas savu raidītāju tuvumā 108 MHz, kā piemēram:

 

 

Fiksētie kondensatori

Atsaucoties uz shematisks, C2 un C4 darbojas kā atdalīšanu kondensatori, un parasti 0.01 uF (Vai 0.1 uF) Tiek izmantots. C4 mēģinājumi saglabāt nemainīgu spriegumu pāri visam ķēdes, neskatoties sprieguma svārstības, jo akumulators nomirst.

Kondensators var uzlūkot kā biežums atkarīgs rezistors (sauc pretestība). Runa sastāv no dažādu frekvenču un kondensators C1 kavē tos. Neto ietekme ir tas, ka C1 modulē pašreizējā nonākšana tranzistors. Izmantojot lielu vērtību C1 pastiprina basus (zemās frekvences), bet mazākas vērtības palielināt trīskāršu (augstas frekvences).

Jūsu darbs IR Klientu apkalpošana C3 kondensators pāri 2N2222A tranzistors kalpo, lai saglabātu tvertne ķēdes vibrācijas. Teorētiski, ja vien ir barošanas spriegums pāri paralēli induktors un mainīgo kondensators, būtu vibrēt pie rezonanses frekvenci indefinetely. Patiesībā tomēr, bieži sabrūk, jo apkures zaudējumiem. C3 tiek lietots, lai nepieļautu bojāšanos un 2N2222A Spec lapas liecina par kapacitātes starp 4 uz 10 pF.

Rezistors Elektret Mic

Spec lapa par Jameco # 136573 Elektrētiskais mikrofonu saka maksimālā strāva ir 0.5 mA. Kad akumulatora barošanu ar 6V, Tad sprieguma kritums R1 is V1 = 1.92V. Rezultātā pašreizējo caur mikrofonu ir zem nominālā maksimālā kopš

 

Rezistori un 2N2222A

2N2222A tranzistors ir novērtējusi maksimumiem, tādējādi pieprasot sprieguma dalītāju, kas ar R2 un R3 un emitētājs pašreizējo ierobežojot ar R4.

Ar 2N2222A maksimālā nominālā jauda ir Pmax = 0.5 W. Šīs pilnvaras galu galā ietekmē attālumu, jūs varat nosūtīt. Nospiedošs tranzistors būs siltuma un iznīcināt to. Lai no tā izvairītos, var aprēķināt, ka FM raidītājs izvada aptuveni 124 mW un tas ir krietni zem nominālā maksimālo. Matemātiskās informācija ir dota rfMath.pdf.

Jauda ir cieši saistīta ar pārraides diapazonā. Pie 124 mW un 30% starojumu efektivitāti, maksimālais attālums starp jūsu FM raidītājs un baterijām darbināms radio būs robežās betweem 35 uz 112 kājām. Aprēķini ir doti rfDistance.pdf.

Darbība

Pirmkārt, izmantot baterijām darbināms kabatas radio kā uztvērēju. AC powered boom-kastes un mājas stereosistēmas (110 vai 220 V), ir nav ieteicams, baterijām darbināms radio ir daudz labāki saņem pārraižu, nekā AC-powered vienībām.

 

1. Tune savu radio Miris gaiss, Ti frekvenci FM radio joslā, kas ir kluss vai tikai dažas svilpt. Frekvences blakus 108 MHz parasti ir miris gaiss. Radio Locator mājas lapā ir uzskaitīti vietējās radiostacijas savā jomā. Tas var palīdzēt jums noteikt miris gaisa frekvences.
2. Ieslēdziet FM raidītājs, paplašināt savu antenu un saglabāt raidītāju aptuveni 2 metru attālumā no sava FM radio. Runājiet mic vienlaikus lēni pielāgojot mainīgo vāciņu. Izmantojiet savu nagu vai nemetāla skrūvgriezi, līdz jūs dzirdat sevi pa radio. Šis process ir frustratingly garlaicīgs, kas prasa rūpīgu kondensators tuning. Jūs klausāties, kad jūs dzirdat gaudošana (pazīstams arī kā karsti mic), Kas norāda raidītājs-uztvērējs atgriezenisko saiti.
3. Palielināt raidītājs-to-radio attālumu. Apsveicu - jums ir bezvadu mikrofons!

Kur aiziet no šejienes

Kā minēts iepriekš, sniegums ir pieticīgs. Autora pieredze, kas darbojas lielā pilsētā (Filadelfija, ASV), ar baterijām darbināms radio noregulē pie 108 MHz devusi aptuveni 25 pēdas iekštelpās un 50 kājām ārā. Tāpat, papildus autora balss, radio stacijas apraides varētu nedaudz dzirdējis.

Iekniebt sniegumu, spektra analizators var lietot. Tā ir ierīce, kas vizuāli parāda frekvences ir visvairāk dominē. Autors atklāja shēma tika raidot ar aptuveni 200 uz 220 MHz, nevis vēlamo 108 MHz! 216 MHz ir harmonisks, kas ir divreiz vēlamo 108 MHz. Pārraides diapazons, samazina un ir uzņēmīgas pret noice (radio stacijas apraides).

Lai pārraidītu pie vēlamās 108 MHz, autors uzskatīja šādi:

 

• Ar rokām darināti spole, kas ir 0.1 uh ir grūti pārbaudīt. Induktīvie skaitītāji, lai izmērītu pie mikro Henry diapazonā ir dārgi.
• Kapacitātes metru mērīšanas picoFarads ir arī dārgi.
• 0.111 uh gaisa kodols spole tika iegādāts no Coilcraft, induktors ražotājs.
• Spektra analizatori izmaksas tūkstošiem dolāru. Alternatīva ir $ 130 USD Elenco F-2800 frekvences skaitītājs. Tas ir jauki vienība iegūt, ja jūs plānojat par ēku FM raidītāji nopietnāk.

Attiecībā uz lielāko daļu, biežums counter parādīti jātuvina 200 MHz pat ar Coilcraft induktors! Tādējādi, visticamāk mainīgais kondensators nav patiesi dod 4-to-34 pF diapazonu. Tā pārraides biežums palika slēgta 200 MHz, calcFreq.xls atklāj, ka mainīgais kondensators faktiski paliek tuvu 4 PF, nevis iet līdz nominālajai 34 pF. Tas būtu sagaidāms, jo pieļaujamās kapacitātes reti precīzi. Neto ietekme ir tas, ka bez picoFarad izšķirtspējas kapacitātes jums tiks raidot ar 216 MHz harmonisku nepadodas samazinātas diapazonā un ir uzņēmīgas pret troksni.

Nobeiguma vārdi

Šī apmācība kopā ar pielikumiem detalizēti pilnīgi viens tranzistors FM raidītājs būvniecības un pamata math. Ķēde var uzbūvēt pēcpusdienā ar mazāk nekā $ 10 USD par kopējo daļu, kā rezultātā 25 uz 50 pēdu pārraides diapazonu.

Tāpat kā autors, lasītāji varētu būt sajūsmā par ēkas FM raidītāji perspektīvām. Daudzi ķēdes dizainu un shēmas pastāv on-line un drukātā, bet nav bieži sniedz daudz analīzi. Šī apmācība mēģina aizpildīt šo plaisu, it īpaši pirmo reizi FM raidītāju celtniekiem. Analīze ļauj vienu, lai uzzinātu, kādas lomas un to vērtības spēlēt ķēdē. Šāda analīze sniedz lasītājam pastiprināšanu punktu uz uzlabot vai pielāgot ķēdē.

Ilustrē math un reālās pasaules operāciju ir apmācība ir vērtība. Daži ceļā uzzināt vairāk materiālu var iegūt no atsaucēm zemāk. Laimīgu ēkas!

citu mūsu produktu:

Profesionāla zibensaizsardzības sistēma Tower	Profesionālu FM radiostaciju aprīkojuma komplekts	FMUSER FU-1000C 1000W FM raidītājs ar USB audio ieejas saskarni
FMUSER 200W FM radio apraides pakete	Viesnīcas IPTV risinājums	FMUSER FSN-1000T V5.0 1KW FM radio apraides raidītājs