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    FM PLL unità VCO controllato (parte II)

    Questa parte II è il cuore del progetto trasmettitore.
    Questa parte II spiegherà l'unità PLL e VCO (Voltage Controlled Oscillator)
    che creerà il modulato RF FM segnale fino a 400mW.
    Tutto contributo a questa pagina sono i benvenuti!

    sfondo
    Molte persone mi hanno chiesto per questo progetto e soprattutto sostenere sui componenti e PCB. In fondo a questa pagina trovate tutte le informazioni circa il mio sostegno, così cominciamo.
    Tutti ricevitore e trasmettitore ha bisogno di un qualche tipo di oscillatore.
    L'oscillatore deve essere controllato in tensione e deve essere stabile.
    Il modo più semplice per fare una stalla oscillatore RF è quello di attuare una sorta di sistema di regolazione di frequenza.
    Senza alcun sistema di regolazione, l'oscillatore inizierà a scorrere in frequenza dovuto alla variazione di temperatura o di altri fattori.
    Un sistema di regolazione semplice e comune è chiamato PLL. Spiegherò in seguito.



    Per capire questa unità suggerisco guardiamo un diagramma a blocchi a destra.
    Sul lato sinistro si trova l'interfaccia dall'unità di controllo Parte I:
    Trasmettitore FM controllo digitale con display LCD 2 linea

    Ci sono fili 3 e terra. I fili 3 va al circuito PLL.
    In alto a destra (Xtal) è un oscillatore a cristallo.
    Questo oscillatore è molto stabile e sarà il riferimento del sistema di regolazione.

    L'oscillatore principale è stampato in blu e viene controllato tensione.
    In questa costruzione la gamma VCO è 88 a 108 MHz. Come si può vedere dalle frecce blu, un po 'di energia va a un amplificatore e un po' di energia va all'unità PLL. Si può anche vedere che il PLL può controllare la frequenza del VCO. Quello che il PLL fare è che confronta la frequenza VCO alla frequenza di riferimento (che è molto stabile) e poi regolata la tensione VCO per bloccare l'oscillatore a frequenza desiderata. L'ultima parte che interesserà il VCO è l'ingresso audio. L'ampiezza dell'audio farà il cambiamento VCO in frequnency FM (modulazione di frequenza).
    Spiegherò tutto in dettaglio sotto sezione Hardware e schematica.

    Non è bene caricare o "rubare" molta energia dall'oscillatore perché smetterà di oscillare o darà cattivi segnali. Quindi ho aggiunto un amplificatore.
    L'oscillatore dare circa 15mW di energia e il seguente amplificatore, si apre il potere di 150mW.
    L'amplificatore può essere premuto un po 'di più (forse 400mW-500mW), ma che non è la soluzione migliore.
    Nella terza parte di questo progetto mi limiterò a descrivere un amplificatore di potenza 1.5W e nella parte IV si trova un amplificatore di potenza 7W.

    Per il momento, questa unità consegnerà circa 150mW.
    150mW non sembra molto, ma vi permetterà di trasmettere segnali RF 500m facile.
    In uno dei miei esperimenti ho avuto 400mW potenza di uscita e ho potuto trasmettere 4000m in campo aperto con un'antenna a dipolo.
    In ambiente urbano mi sono blocchi 3-4. Calcestruzzo e edifici umidi RF davvero molto.

    Prima alcune parole su sintetizzatore PLL e
    Prima di andare ogni futuro vi spiegherò il sistema di regolazione di un PLL. Alcuni di voi hanno familiarità con PLL e altri non hanno familiarità.
    Perciò ho copi questa sezione dal mio ricevitore RC che spiegano sistema PLL.
    (Sintetizzatore PLL e possono essere interrotti nel sistema di regolazione complesso con sacco di matematica. Spero che tutti gli esperti hanno PLL indulgenza con la mia spiegazione simplyfied sotto. Provo a scrivere così anche homebrewer fresco nati me possono seguire.)

    Così che cosa è un sintetizzatore di frequenza, e come funziona?
    Guardate l'immagine qui sotto e lasciatemi spiegare.


    Il cuore del sintetizzatore è una cosa chiamata rivelatore di fase, Quindi cerchiamo di primo indagare ciò che fa.
    L'immagine qui sopra mostra la rivelatore di fase. Ha due ingressi A ,B e un'uscita. L'uscita del rilevatore di fase è una pompa di corrente. La pompa corrente ha tre stati. Uno è quello di fornire una corrente costante e l'altro è di affondare una corrente costante. Il terzo stato è un 3-stato. Si può vedere la pompa corrente come erogazione di corrente di corrente positiva e negativa.

    Il rivelatore di fase a confronto le due frequenze di ingresso f1 e f2 e si dispone di 3 diversi stati:

    • Se i due input ha esigere la stessa fase (frequenza) del rilevatore di fase non attiverà la pompa di corrente,
      quindi nessuna corrente scorrerà (3-state).
       
    • Se la differenza di fase è positiva (f1 è frequenza superiore f2) rivelatore di fase attiva la pompa di corrente
      e fornirà corrente (positivo) al filtro di anello.
    • Se la differenza di fase è negativa (f1 è frequenza inferiore f2) rivelatore di fase attiva la pompa di corrente
      e affonderà corrente (negativ corrente) al filtro di anello.


    Come si capisce, la tensione sul filtro di anello varierà depentent della corrente ad esso.

    Va bene, lascia andare futher e fare un sistema Phase loocked loop (PLL).


    Ho aggiunto alcune parti del sistema. Un oscillatore controllato in tensione (VCO) e un divisore di frequenza (N divisore) dove il tasso divisorio può essere impostato a qualsiasi numero. Spieghiamo il sistema con un esempio:

    Come si può vedere alimentiamo la A ingresso del rivelatore di fase con una frequenza di riferimento di 50kHz.
    In questo esempio il VCO ha questi dati.
    Vout = 0V dare 88MHz fuori dell'oscillatore
    Vout = 5V dare 108MHz fuori dell'oscillatore.
    Il divisore N è impostato su divId con 1800.

    In primo luogo il (Vsu) È 0V e il VCO (Fsu) Oscillerà a circa 88 MHz. La frequenza del VCO (Fsu) È diviso con 1800 (N divisorio) e l'uscita sarà di circa 48.9KHz. Questa frequenza è alimentato all'ingresso B del rivelatore di fase. Il rivelatore di fase confronta le due frequenze di ingresso e dal A è superiore B, La pompa corrente fornire corrente al filtro loop di uscita. La corrente erogata entra nel filtro di anello e si trasforma in una tensione (Vsu). Poiché la (Vsu) Iniziare a salire, il VCO (Fsu) La frequenza aumenta.

    Quando (Vsu) È 2.5V la frequenza del VCO è MHz 90. Il divisore divide con 1800 e l'uscita sarà = 50KHz.
    Ora entrambi A e B del comparatore di fase è 50kHz e la pompa corrente smette di fornire corrente e il VCO (Fsu) Rimanere a 90MHz.

    Cosa accade se il (Vsu) È 5V?
    Al 5V il VCO (Fsu) Frequenza è 108MHz e dopo il divisore (1800) la frequenza sarà di circa 60kHz. Adesso B ingresso del rivelatore di fase ha frequenza superiore A e la pompa di corrente inizia a zink corrente dal filtro di anello e quindi la tensione (Vsu) cadrà.
    Il reslut del sistema PLL è che il rilevatore di fase blocca il VCO a frequenza desiderata utilizzando un comparatore di fase.
    Modificando il valore del divisore N, è possibile bloccare il VCO a frequenze comprese tra 88 a 108 MHz in fase di 50kHz.
    Spero che questo esempio si dà comprensione del sistema PLL.
    Nei circuiti sintetizzatore di frequenza come LMX-serie è possibile programmare sia il divisore N e la frequenza di riferimento per molte combinazioni.
    Il circuito presenta inoltre sensibile ingresso ad alta frequenza per sondare il VCO al divisore N.
    Per maggiori informazioni vi consiglio di scaricare la scheda del circuito.

    Hardware e schematica
    Clicca per aprire in una nuova finestra Si prega di guardare schema di seguire la mia descrizione della funzione. L'oscillatore principale è basata in tutto il Q1 transistor. Questo oscillatore è chiamato Colpitts oscillatore ed è controllato in tensione per raggiungere FM (modulazione di frequenza) e il controllo PLL. Q1 dovrebbe essere un transistor HF di lavorare bene, ma in questo caso ho usato un transistor BC817 a basso costo e comune che funziona alla grande.
    L'oscillatore ha bisogno di un serbatoio di LC di oscillare correttamente. In questo caso il serbatoio LC consistono L1 con varicap D1 ei due condensatori (C4, C5) alla base-emettitore del transistore. Il valore di C1 imposterà la gamma VCO.
    Il grande valore della C1 più ampio sarà il VCO gamma essere. Poiché la capacità del varicap (D1) dipende dalla tensione su di esso, la capacità cambia con tensione cambiato.
    Quando la variazione di tensione, così sarà la frequenza di oscillazione. In questo modo a raggiungere una funzione VCO.
    È possibile utilizzare molti diodo varicap diverso per farlo funzionare. Nel mio caso io uso un varicap (SMV1251), che ha una vasta gamma 3-55pF per fissare la gamma VCO (88 a 108MHz).

    All'interno della scatola blu tratteggiata si trova l'unità di modulazione audio. Questa unità comprende anche un secondo varicap (D2). Questo varicap è polarizzato con una tensione continua su 3-4 volt DC. Questo varcap è anche incluso nel serbatoio LC da un condensatore (C2) di 3.3pF. La volontà audio ingresso passa il condensatore (C15) e aggiunto alla tensione DC. Dal momento che la variazione di tensione di ingresso audio in ampiezza, la tensione totale sulla varicap (D2) cambierà anche. Per effetto di ciò la capacità cambierà e così anche la frequenza serbatoio LC.
    Hai una modulazione di frequenza del segnale portante. La profondità di modulazione è impostato dall'ampiezza di ingresso. Il segnale dovrebbe essere intorno 1Vpp.
    Basta collegare l'audio al lato negativo della C15. Ora ci si chiede il motivo per cui io non uso la prima varicap (D1) per modulare il segnale?
    Potrei farlo se la frequenza sarebbe stato riparato, ma in questo progetto la gamma di frequenza è 88 a 108MHz.
    Se si guarda la curva varicap alla sinistra dello schema. Si può facilmente vedere che la capacità relativa cambia più in basso di tensione di quanto non faccia a più alta tensione.
    Immaginate Io uso un segnale audio con ampiezza costante. Se avessi modulato il (D1) varicap con questa ampiezza la profondità di modulazione può essere diverso a seconda della tensione sul varicap (D1). Ricordate che la tensione nel corso varicap (D1) è di circa 0V a 88MHz e + 5V a 108MHz. Con l'utilizzo di due varicap (D1) e (D2) ottengo la stessa profondità di modulazione da 88 a 108MHz.

    Ora, guardate a destra del circuito LMX2322 e trovare il riferimento oscillatore di frequenza VCTCXO.
    Questo oscillatore si basa su un preciso VCTCXO (Voltage Controlled Oscillator temperatura controllata di cristallo) a 16.8MHz. Pin 1 è l'ingresso di calibrazione. La tensione qui dovrebbe essere 2.5 Volt. Le prestazioni del cristallo VCTCXO in questa costruzione è così buono che non c'è bisogno di fare qualsiasi messa a punto di riferimento.

    Una piccola parte dell'energia VCO è feed back al circuito PLL attraverso il resistore (R4) e (C16).
    Il PLL utilizzerà quindi la frequenza VCO per regolare la tensione di sintonizzazione.
    Al pin 5 di LMX2322 troverete un filtro PLL per formare il (Vsintonizzare), Che è la tensione di regolazione del VCO.
    Il PLL cercare di regolare la (Vsintonizzare) Per cui la frequenza dell'oscillatore VCO è agganciato alla frequenza desiderata. Troverete anche il TP (Test Point) qui.

    L'ultima parte non abbiamo discusso è l'amplificatore di potenza RF (Q2). Alcuni energia dal VCO filmato da (C6) alla base del (Q2).
    Q2 dovrebbe essere un transistor RF per ottenere migliori di amplificazione RF. Per utilizzare un BC817 qui funzionerà, ma non va bene.
    Il resistore dell'emettitore (R12 e R16) imposta la corrente attraverso questo transistor e con R12, R16 = 100 ohm e + 9V di alimentazione avrai facilmente 150 mW di potenza in uscita su 50 ohm di carico. Puoi abbassare le resistenze (R12, R16) per ottenere una potenza elevata, ma per favore non sovraccaricare questo povero transistor, sarà caldo e brucerà ...
    Consumo di corrente dell'unità VCO = 60 mA @ 9V.

    PCB
    Clicca sulla foto per ingrandirla rhe.

    168tx.pdf file di PCB per trasmettitore FM (pdf).

    Sopra potete scaricare un (pdf) filer che è il PCB nero. Il PCB è rispecchiata perché il lato lato stampato deve essere rivolto verso il basso la scheda durante l'esposizione ai raggi UV.
    A destra si trova una foto che mostra l'assemblaggio di tutti i componenti sulla stessa scheda.
    Questo è il modo in cui il vero e proprio consiglio di amministrazione dovrebbe guardare quando si sta per saldare i componenti.
    È una tavola fatta per componenti a montaggio superficiale, in modo che il cuppar è sullo strato superiore.
    Sono sicuro che è ancora possibile utilizzare componenti montati fori pure.

    zona grigia è cuppar e ogni componente è disegnare in diversi colori tutti per rendere più facile da identificare per voi.
    La scala del pdf è 1: 1 e l'immagine a destra è ingrandito con tempi 4.
    Clicca sulla foto per ingrandirla.

    montaggio
    Buona messa a terra è molto importante in un sistema RF. Io uso strato inferiore, come terra e lo collego con lo strato superiore in diversi luoghi (cinque fori passanti) per ottenere una buona messa a terra.
    Praticare un piccolo foro attraverso il PCB di saldatura un filo in ogni via foro per collegare lo strato superiore con lo strato inferiore che è lo strato terra.
    I cinque fori passanti possono essere facilmente trovati sul PCB e nella foto di montaggio a destra, sono etichettati "GND" e contrassegnati con il colore rosso.

    Questo è come appare. Facile da costruire e con grandi prestazioni. Size = 75mm x 50 mm Powerline:
    Il passo successivo è quello di collegare l'alimentazione.
    Aggiungere V1 (78L05), C13, C14, C20, C21

    Riferimento oscillatore VCTCXO 16.8 MHz.
    Il passo successivo è quello di ottenere il cristallo di riferimento oscillatore in esecuzione.
    Aggiungere il VCTCXO (16.8MHz), C22, R5, R6.
    Test:
    Collegare l'alimentazione principale e assicuratevi di avere + 5V volt dopo V1.
    Collegare un oscilloscopio o frequenzimetro per pin3 del VCTCXO e assicurarsi di avere un'oscillazione di 16.8MHz.

    VCO:
    Il passo successivo è quello di assicurarsi l'oscillatore inizia ad oscillare.
    Aggiungere Q1, Q2,
    L1, L2, L3, L4
    D1, D2,
    C1, C2, C3, C4, C5, C6, C7, C8, C9, C10, C11, C12, C18, C19,
    R7, R8, R9, R10, R11, R12, R13, R14, R15, R16, R17

    Ora, collega una resistenza da 50 ohm dall'uscita RF a terra come carico "fittizio".
    Se non si dispone di un carico fittizio o un'antenna il transistor Q2 si romperà facilmente.

    Quando si collega l'alimentazione principale, l'oscillatore dovrebbe iniziare oscillare.
    È possibile collegare un oscilloscopio per l'uscita RF per sondare il segnale.
    Assicurarsi di avere 3-4V DC allo svincolo di R13-R14.

    Nel kit si otterrà un PCB di alta qualità per l'unità VCO controllato FM PLL (parte II) TP è un "punto di prova" il cui voltaggio (Vsintonizzare) Sarà impostato dal circuito PLL.
    È possibile utilizzare questa uscita per misurare la tensione VCO per testare l'unità. Poiché il circuito PLL non è stato ancora aggiunto, possiamo usare questo TP come input per testare il VCO e la gamma VCO.
    La tensione TP imposterà la frequenza di oscillazione.
    Se si collega TP a terra, il VCO sarà oscillante al suo frequenza più bassa.
    Se si collega TP a + 5V, il VCO sarà oscillante al suo più alta frequenza.
    Modificando la tensione TP si può sintonizzare il VCO a qualsiasi frequenza nel range VCO.
    Se si dispone di una radio nella stessa stanza si può utilizzare per trovare la frequenza del VCO.
    A questo punto non vi è alcuna modulazione del trasmettitore, ma si continua a trovare il vettore con il ricevitore FM.

    L'induttanza di L1 influenza la frequenza VCO e VCO variare molto.
    Con la spaziatura / compressione L1 si facile cambiare la frequenza del VCO.
    Nella mia prova ho temporanea TP collegato a terra e usato il mio contatore di frequenza controllare
    che la frequenza del VCO è oscillante a. Ho poi ripartite / L1 compressa finché non ho avuto 88MHz.
    Dal TP è stato collegato a terra so 88MHz sarà la più bassa frequenza di oscillazione del VCO.
    Ho poi ricollegato TP a + 5V e ricontrollato la frequenza di oscillazione. Questa volta ho avuto 108MHz.
    Se non si dispone di un contatore di frequenza è possibile utilizzare qualsiasi radio FM per trovare la frequenza portante.
    A questo punto i lavori oscillatore di riferimento e così fanno il VCO.
    E 'il momento di aggiungere gli ultimi componenti.

    PLL:
    Aggiungere il circuito LMX2322, C15, C16, C17, R1, R2, R3, R4
    Il circuito LMX è piccola, quindi è necessario fare attenzione saldatura esso.

    Lo stoppino dissaldante è una guaina di rame intrecciato appiattito Saldare il LMX2322
    Ecco che arriva la grande sfida.
    Clicca qui per vedere foto e leggere come saldare componenti SOIC e SMD.
    Il circuito è un bel passo circuito di SO-IC e questo piccolo bug può rendere la vita miserabile.
    Non preoccupatevi vi spiegherò come gestirlo. Utilizzare sottile saldatura al piombo e uno strumento di saldatura pulita.
    Comincio da fissarsi una gamba su ogni lato del circuito e si assicura che sia corretto posto.
    Poi ho saldare tutte le altre gambe e non mi importa se ci saranno ponti di piombo.
    Dopodiché è il momento di pulire e per questo uso uno "stoppino".
    Lo stoppino desoldering è un appiattito, guaina di rame intrecciato alla ricerca di tutto il mondo come la schermatura sul cavo phono (salvo che la schermatura è in scatola) senza il cavo.
    Ho impregnare il stoppino con qualche colofonia e metterlo sopra le gambe e ponti del circuito. Lo stoppino viene poi riscaldato dal saldatore, e la saldatura fusa scorre la treccia per azione capillare.
    Dopo di che, tutti i ponti sarà andato e il circuito sembra perfetto.
    È possibile trovare stoppino e colofonia al mio pagina componente.

    Altro a cui pensare:
     

    • E 'importante utilizzare un carico fittizio di 50ohm quando si prova l'unità.
    • È importante che il varicap è montato in direzione destra (vedi schema).
    • E 'importante che si sta attenti e precisi quando si saldare i componets.
    • Assicurarsi che non si dispone di alcun ponte di stagno / piombo che di corto circuito strip-line a terra.



    L'unità RF è ora pronto per essere collegato al Trasmettitore FM controllo digitale con display LCD 2 linea

    Come fare un iductors L1
    Il L1 induttore imposterà la gamma di frequenza:
     

    • 4 giri daranno 70-88 MHz.
    • 3 giri daranno 88-108 MHz.


    Questo è il modo in cui è fatto:
    Questa bobina è 4 gira ed è stato fatto per le frequenze più basse (70-88 MHz). Quando questo è bobine 3 trasformarlo darà 88-108MHz
    Io uso smaltato cu filo di 0.8mm. Questa bobina dovrebbe essere 3 si trasforma con un diametro di 6.5mm, per cui uso una punta di 6.5 mm. (Nella foto sopra mostrano una bobina di 4 gira!)
    Per prima cosa creo una "bobina fittizia" per misurare la lunghezza del pezzo di filo necessario. Avvolgo il filo 3 giri e faccio il collegamento rivolto verso il basso e taglio i fili.


    Quindi allungo la "bobina fittizia" su un filo per misurare quanto era lungo (il filo in alto). Prendo un nuovo filo e lo faccio della stessa lunghezza (il filo in basso).
    Io uso una lama di rasoio affilato a zero dello smalto sia a fine del nuovo filo dritto. Questo nuovo filo è perfetto in lunghezza e senza smalto coprire le due estremità.
    (È necessario rimuovere lo smalto prima di avvolto il filo cu intorno al trapano, altrimenti la bobina sarà male sia in forma e di saldatura.)


    Prendo il nuovo filo cu dritto e avvolgerla intorno al trapano e fare le estremità puntano verso il basso. Ho saldare le estremità e le bobine è pronto.
    (Nella foto sopra mostrano una bobina di 4 gira!)


    supporto componente
    Questo progetto è essere costruito per usare componenti standard (e facile da trovare).
    La gente spesso mi scrivono e chiedono per i componenti, PCB o kit per i miei progetti.
    Tutti i componenti per FM PLL unità VCO controllato (parte II) sono inclusi nel KIT (Clicca qui per scaricare componente list.txt).

    Il costo kit di 35 Euro (48 USD) e comprende:
    1 pezzi
    • PCB (Inciso e perforato vias)
    1 pezzi
    • PLL circuito LMX2322
    1 pezzi
    • oscillatore 16.800 MHz VCTCXO di riferimento (molto accurato)
    1 pezzi
    • BFG 193 transistor RF NPN
    1 pezzi
    • BC817-25 transistor NPN
    1 pezzi
    • 78L05 (V1)
    3 pezzi
    • induttori (L2, L3, e L4)
    1 pezzi
    • fili per la bobina d'aria (L1)
    3 pezzi
    • 100 ohm (R7, R12, R16)
    1 pezzi
    • 330 ohm (R4)
    4 pezzi
    • 1k ohm (R1, R2, R3, R10)
    1 pezzi
    • 3.3k ohm (R11)
    4 pezzi
    • 10k ohm (R5, R6, R14, R17)
    1 pezzi
    • 20k ohm (R13)
    1 pezzi
    • 43k ohm (R9)
    2 pezzi
    • 100k ohm (R8, R15)
    2 pezzi
    • 3.3pF (C2, C16)
    2 pezzi
    • 15pF (C4, C6)
    1 pezzi
    • 22pF (C5)
    6 pezzi
    • 1nF (C1, C3, C8, C17, C22, C23)
    8 pezzi
    • 100nF (C7, C9, C11, C12, C13, C14, C19, C20)
    2 pezzi
    • 2.2uF (C15, C18)
    2 pezzi
    • 220uF (C10, C21)
    2 pezzi
    • SMV1251
    Varicap (D1, D2)
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    Antenna
    La parte antenna di un trasmettitore è molto importante.
    Ogni pezzo di filo fungerà da antenna e irradiare energia.

    La domanda è: quanta energia viene irradiata?
    Un povero antenna può irradiare meno 1% dell'energia trasmessa, e non vogliamo che!

    Ci sono così tante homepage descrivono antenne così mi limito a dare una versione breve qui.

    L'antenna è un'unità sintonizzato stessa e se non viene effettuata correttamente, l'energia dal trasmettitore sarà riflessa (da antenna) nell'unità RF e bruciare come calore. Molto rumore sarà prodotto e, infine, il calore distrugge il transistor finale.

    Sine maggior parte dell'energia viene riflessa nel trasmettitore, non sarà in grado di trasmettere appositamente lunga distanza sia. Quello che vogliamo è un sistema stabile in cui tutta l'energia lascia l'antenna fuori nell'aria.
    Un'antenna corretta non è difficile costruire. Suggerisco una antenna a dipolo. E 'facile da costruire e lavorare molto bene.

    L'antenna a dipolo di base è del design più semplice, ma al tempo stesso la più utilizzata al mondo. Il dipolo afferma un guadagno di 2.14 dB rispetto alla fonte isotropa. Il conduttore centrale va a una gamba del dipolo e il conduttore esterno (filo intrecciato) va all'altro. L'impedenza dell'antenna a dipolo varia da 36 ohm a 72 ohm a seconda della linea di trasmissione utilizzata, con 52 ohm come norma. La separazione del conduttore centrale e esterno dove si collega il cavo coassiale o altra linea di alimentazione non deve estendersi oltre 1 pollice. Montare sempre il dipolo almeno per la sua lunghezza totale o un'altezza maggiore dal suolo o dall'edificio per ottenere i migliori risultati.

    Frequenza contro Lunghezza
    Un dipolo è tagliato a misura secondo la formula l = 468 / f (Mhz). Dove L è la lunghezza in piedi ed f è la frequenza centrale. La formula metrica è l = 143 / f (Mhz), dove L è la lunghezza in metri. La lunghezza del dipolo è circa 80% di un'onda effettiva mezzo alla velocità della luce nel vuoto. Ciò è dovuto alla velocità di propagazione di energia elettrica in filo contro radiazione elettromagnetica nello spazio libero.

    Dipolo con Baluns
    Una antenna a dipolo è chiamato ad essere simmetrica. Il cavo coassiale è asimmetrico.
    Non si deve collegare un asimmetrico coassiale direttamente al simmetrico antenna a dipolo perché lo schermo esterno del cavo coassiale agirà come terza asta antenna e interesserà l'antenna (e tracciato dell'antenna) in modi cattivi.

    Si può dire che il cavo coassiale in qualità di un radiatore al posto dell'antenna. RF può essere indotta in altre apparecchiature elettroniche in prossimità della linea di alimentazione radiante, causando interferenze RF. Inoltre, l'antenna non è così efficace come potrebbe essere perché irradia più vicino al suolo e la sua radiazione (e ricezione) modello può essere distorto in modo asimmetrico. A frequenze più elevate, dove la lunghezza del dipolo diventa significativamente più breve rispetto al diametro del cavo coassiale di alimentazione, questo diventa un problema più significativo. Una soluzione a questo problema è di utilizzare un balun.

    Che cosa è un balune allora?

    Un balun, pronunciato /'bæl.?n/ ("bal-un"), è un dispositivo passivo che converte tra segnali elettrici bilanciati e sbilanciati, come tra cavo coassiale e antenna.

    Diversi tipi di balun sono comunemente usati con dipoli - balun attuali e coassiale balun.
    Due semplici balun sono ferrite e spirale induttiva Cavo, vedi foto a destra.

    Il balun a spirale induttiva è semplice da fare.
    A pochi giri di cavo attorno ad un tubo farà il lavoro. (Non ha bisogno di essere un nucleo di ferrite)
    Il balun deve essere collocato vicino all'antenna.
    Alcuni link:
    Che è un balun, e ne ho bisogno?
    balun 1
    balun 2
    balun 3
    balun 4

    A questo punto, penso che il tuo cervello sia abbastanza "asimmetrico" ... Fai una pausa con una buona tazza di caffè o tè.

    Messa a punto e collaudo
    unit test semplice che misurano la forza archiviato. C'è quattro condensatori C11 a C14 si deve sintonizzare per le migliori prestazioni.
    Un modo semplice per testare l'amplificatore è di costruire un'antenna dipolo supplementare e usarlo come ricevitore.
    Date un'occhiata allo schema a destra. Io uso un antenna a dipolo come antenna ricevente e il segnale viene poi rettificato per una tensione continua dal diodo al germanio e il tappo 10nF.
    Un Meter 100uA mostrerà la potenza del segnale. Un'unità molto facile da costruire.
    È possibile rimuovere la resistenza 100k e il PO, e collegare il misuratore uA direttamente dopo il diodo.
    L'unità non sarà così sensibile allora, ma ancora funzionare bene.

    Ho posto l'antenna ricevente un po 'lontano dall'antenna trasmittente e sintonizzarsi (C11 a C14) fino a raggiungere più forte la lettura del contatore 100uA. Se si ottiene troppo forte la lettura è possibile aggiungere una resistenza in serie al contatore uA o spostarlo più lontano. Se si arriva a segnale basso è possibile utilizzare il PO e impostare alto guadagno con la pentola 10k.
    È inoltre possibile aggiungere un (MSA-0636 cascata Silicon bipolare MMIC amplificatori) tra l'antenna e il raddrizzatore.

    Naturalmente è possibile sintonizzare il vostro sistema con un carico fittizio o wattmetro, ma preferisco il mio sistema sintonia con la vera antenna collegata.
    In quel brano modo l'amplificatore di potenza e misurare l'intensità di campo reale con la mia seconda antenna.

     

    • Una regola di base durante la sintonizzazione è quello di misurare la corrente principale all'amplificatore.



    Quando il trasmettitore è vicino a corrispondere (sintonizzati corretto) le principali corrente comincia a cadere, e si avrà ancora ad alta intensità di campo. L'intensità del campo può anche aumentare quando le principali corrente scende. Poi si sa la partita è buono, perché la maggior parte dell'energia sta andando fuori l'antenna e non riflessa nuovamente dentro l'amplificatore.

    Fino a che si trasmette?
    Questa domanda è molto difficile rispondere. La distanza di trasmissione è molto dipendente dall'ambiente intorno a voi. Se si vive in una grande città con un sacco di cemento e ferro, il trasmettitore sarà probabilmente raggiungerà circa 400m. Se vivete in più piccola città con lo spazio più aperto e non tanto cemento e ferro il trasmettitore raggiungerà distanza molto più a lungo, fino a 3km. Se si dispone di spazio molto aperta, si deve trasmettere fino a 10km.
    Una regola di base è quella di posizionare l'antenna in una posizione elevata e aperto. Che migliorerà la vostra distanza di trasmissione uscire molto.

    la stima Molto gorgiera di trasmettere distanze.

    Come costruire un antenna a dipolo in 45 minuti
    Vi spiegherò come costruire un semplice ma molto buona antenna a dipolo, e ci sono voluti solo 45 minuti per costruire.
    L'asta antenna è realizzata in tubo di rame 6mm ho trovato in un negozio per le auto. In realtà è tubi per le pause, ma il tubo grandi opere come aste di antenna.
    È possibile utilizzare tutti i tipi di tubi o cavi. Il vantaggio di utilizzare un tubo, è che è forte e il più ampio diametro del tubo utilizzato, la gamma di frequenze più ampia (larghezza di banda) si riceverà anche. Ho notato che il trasmettitore fornisce massima potenza di uscita intorno 104-108 MHz così ho impostato il mio trasmettitore 106 MHz.

    Il calcolo ha dato la lunghezza dell'asta di 67 cm. Così ho tagliato due aste a 67cm ciascuno. Ho anche trovato tubo di plastica per tenere le aste e per dare una struttura più stabile.
    Io uso un tubo di plastica come braccio e una seconda per contenere le due aste. Si può vedere come ho usato del nastro adesivo nero per tenere i due tubi insieme.
    All'interno del tubo verticale sono i due aste e ho collegato un cavo coassiale per le due aste. Il cavo coassiale è attorcigliato 10 gira intorno al tubo orizzontale per formare un balun (RF choke) per evitare i riflessi. Questo è un povero balun Mans e sacco di miglioramento può essere fatto qui.

    Ho messo l'antenna sul mio balcone e collegato al trasmettitore e acceso alimentazione. Io vivo in una città di medie così ho preso la mia macchina e si allontanò per testare le prestazioni. Il segnale è stato perfetto con audio cristallino stereo. Ci sono molti edificio di cemento intorno al trasmettitore che colpisce il raggio di trasmissione.
    Il trasmettitore ha lavorato fino a 5 km di distanza, quando la vista era chiaro (non poteva ottenere line-in-sight). In ambiente urbano ha raggiunto 1-2km, a causa di calcestruzzo pesante.
    Trovo questa performance molto buona per un amplificatore 1W con un'antenna che mi ha portato 45 min per costruire. Occorre anche tener conto del fatto che il segnale FM è larga FM, che consumano molta più energia di un segnale FM stretta fa. Tutti insieme, sono rimasto molto soddisfatto del risultato.

    Questa antenna mi ha portato 45 minuti per costruire e ha dato abbastanza buone prestazioni

    test antenna e di misurazione
    La foto qui sotto vi mostrerà le prestazioni di questa antenna.
    Grazie ad un analizzatore di antenna complessa, ho potuto ottenere un grafico delle prestazioni dell'antenna.
    rosso Curva mostrano la SWR e la grigio spettacolo Z (impedenza). Quello che vogliamo è un SWR di 1 e Z per essere vicino a partita 50 ohm.

    Come si può vedere, la migliore corrispondenza per questa antenna è a 102 MHz dove abbiamo SWR = 1.13 e Z = 53 ohm.
    Ho fatto eseguire la mia antenna a 106 MHz, in cui la partita è peggio SWR = 1.56 e Z = 32 ohm.
    Conclusione: La mia antenna non era perfetto per 106 MHz, dovrei eseguire nuovamente la mia prova depositate presso 102 MHz. Io probabilmente ottenere risultati migliori e più distanza di trasmissione.
    O devo fare l'antenna un po 'più breve per abbinare la 106MHz frequenza.
    (Sono sicuro che tornerà a questo argomento con più misure e prove, anche se io sono impressionato delle prestazioni del trasmettitore, anche quando l'antenna era povera.)

    Frequenza
    SWR
    Z (imp)
    102.00 MHz
    1.13
    53.1
    106.00 MHz
    1.56
    32.2

    Misurazione del dipolo

    modifica speciale del VCO
    Questa modifica è necessaria solo se si desidera estendere la gamma VCO!
    Il VCO è basato su Q1 e la gamma VCO è da 88 a 108 MHz.
    Se transistore Q1 viene modificato FMMT5179 (a trovare sulla mia pagina componente) La gamma VCO cambierà radicalmente. Questa è la ragione fosse perché FMMT5179 ha bassissima capacità interne.

    Il L1 induttore imposterà la gamma di frequenza:
    • 3 giri daranno 100-150 MHz.



    Analizzatore di spettro
    Marco dalla Svizzera è fortunato ad avere accesso a un analizzatore di spettro. E 'stato gentile da inviarmi questo grande misura della unità RF.
    Mi ha anche dato qualche grande punta, grazie mille. Ebbene, la foto parla da sola :-)

    misurazione RF dell'unità VCO FM PLL controllato. Questo è quello che io chiamo un segnale pulito e piacevole!


    ultima parola
    Questa parte II descrive l'unità VCO controllato FM PLL.
    Di nuovo, questo è un progetto strettamente pedagogici che un amplificatore RF può essere costruito.
    Secondo la legge è legale per la loro costruzione, ma non usarli.

    Parte III
    Clicca qui per andare al 1.5 amplificatore di potenza W tipo di classe-C

    Si può sempre mi mail se c'è qualcosa di poco chiaro.
    Vi auguro buona fortuna con i vostri progetti e grazie per visitare la mia pagina.

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