Схема радіопередавача, рації, радіомікрофона та інше в даному розділі Рації на 5 км своїми руками

Автомобільний сайт - За кермом

Як зробити рацію своїми руками.

Як зробити рацію своїми руками.

 Схема радіопередавача, рації, радіомікрофона та інше в даному розділі Рації на 5 км своїми руками

Як правило, всі схеми портативних радіостанцій, які публікуються на сторінках "РЛ", розраховані на міського жителя, на його можливості дістати дефіцитні елементи, рідкісні мікросхеми. А нам, селянам, повторити іншу конструкцію дуже складно. А тим часом, особистий радіозв'язок актуальний саме в селах та селах, де і зараз часом встановлений один телефонний апарат на всю округу.

Сам я сільський мешканець і тому намагався, розробляючи цю конструкцію, враховувати наші проблеми із доступністю елементної бази.

Радіостанція складається з двох частин: передавача та приймача. Передавач зібраний на платі зі склотекстоліту завтовшки 1,5 мм розміром 100 мм х 45 м. Приймач – 60 х 45 мм. Чому застосовуються дві плати? Справа в тому, що це дві незалежні конструкції, які можна вдосконалювати незалежно одна від одної. Є ще одна деталь. Така конструкція дуже легко перетворюється на радіотелефон, оскільки приймач і передавач можуть працювати одночасно, якщо їх засмутити відносно один одного.

Схема передавача та дані котушок наведені на рис.1.

Передавач зібрано на п'яти транзисторах. Два транзистори - у модуляторі. Три - у передавальної частини. Транзистори не критичні у підборі. У модульаторі можна застосувати будь-які кремнієві: КТ315, КТ503, КТ306, тобто. зазвичай ті, що можна випаяти зі старих приймачів, магнітофонів.

У генераторі, що задає, також - широкий вибір транзисторів. Тут добре працюють КТ315, КТ306, КТ316, КТ368. Кварц – на 27 МГц. У другому каскаді добре працюють КТ603, КТ604, КТ605.

У підсилювачі потужності можна використовувати транзистори типу КТ610, КТ606, КТ907, КТ922.

Усі котушки передавача намотані на ПЧ контурах від промислових радіостанцій чи радіоприймачів. Котушки - з екранами та сердечниками. Налаштовуються вони дуже легко, тільки потрібно мати найпростіший хвилемір.

Налаштування починають із генератора, що задає, - за максимальним відхиленням стрілки хвилеміру. Аналогічно налаштовують другий та третій каскади.

Як підсилювач використана мікросхема К174УН4В, що достатньо для гучномовного радіозв'язку. Його налаштування доступне навіть початківцю.

У першому каскаді приймача може працювати будь-який транзистор ВЧ, як кремнієвий, так і германієвий. Наприклад, КТ306, КТ368, КТ316, КТ315.

Другий каскад – регенератор. Тут є проблеми. У цих каскадах зазвичай добре поводяться лише германієві транзистори, тому в мене тут працюють ГТ311 Ж, А, В, Б. Застосування кремнієвих транзисторів дає нестійкі результати.

Правильно зібраний приймач починає діяти відразу, а індикатор роботи - шуми.

Налаштовують його на передавач від своєї конструкції з пропадання шумів. Остаточне налаштування проводиться вже на максимальному видаленні двох радіостанцій одна від одної.

Антена застосована спіральна, конструкція якої наводилася "РЛ" N5/92, с. 14.

У мене зібрано дві радіостанції, які вірою та правдою служать уже три роки. Впевнений радіус дії – 2,5 км – 3 км.

При роботі в стаціонарних умовах і живленні в 12 вольт, а також при застосуванні зовнішньої антени штирьової радіус дії досягає 10 км.

Друкований монтаж не наводжу, тому що через широкий асортимент деталей цієї радіостанції розміри плат можуть бути довільними.

Тут Ваша думка має значення -
поставте вашу оцінку (оцінили – 4 рази)

Вам набридло весь час платити за мобільний зв'язок? Ви бажаєте перейти на безкоштовний тариф? Або ви хочете мати постійний, безкоштовний зв'язок зі своїми пацанами на районі? Тоді дана схема рації, яку можна зібрати власноруч, для вас.

Для виготовлення однієї рації необхідно:

  • Транзистори: П416Б (3шт) та МП42 (4шт);
  • Резистори: 3К (2шт), 160К (2шт), 4.7К (2шт), 22К, 36К, 100К, 120К, 270К, 6.8К (6шт);
  • Конденсатори: 10МК * 10В (2шт), 3300МК (2шт), 1000МК (2шт), 100МК (2шт), 6МК (2шт), 5-20МК (2шт), 22МК, 10МК, 0.047МК;
  • Антена;
  • Мікрофон, динамік;
  • Вмикач, перемикач;
  • Джерело постійного струму;
  • Плати текстоліту (2шт);
  • Провід;
  • Дріт діаметром 0,1 мм. та 0.5 мм.

Схема простої саморобної рації:

Як зробити рацію своїми руками

Загальна антена для отримання та надсилання сигналу – A1.
Вимикач живлення – SA1.
Перемикач з'єднує саморобну радіостанцію з джерелом струму, під час відправки сигналу до передавача та приймача при отриманні – SA2.


Кількість витків:
Котушки L1 та L5 – 10 витків.
Котушка L2 – 4 витка і знаходиться вона між половинками обмотки котушки L3, що містить 8 витків і має посередині відведення дроту.
Котушки L4 та L6 – 200 витків, 0.1 мм дроти навколо резистора МЛЕ-0.5 з хв. опором 1Мом.


Ну ось, котушки для рації готові.

Якщо ви ще не пропало бажання для виготовлення рації своїми руками, то напевно ви хоч щось розумієте в електроніці і значить вам не складно, розмістити деталі на двох платах (одна з яких з генератором, що задає, а інша з приймачем і підсилювачем НЧ) з одного боку і з'єднати їх проводом в ізоляції ( діаметр 0.2-0.3мм) з іншого. Потім підключити за допомогою багатожильного дроту ізольованого хлорвінілом до батареї.
Друкарський монтаж можна зробити, якщо є фольгований гетинакс, а для каркасу саморобної рації підійдуть сантиметрові обрізки дроту, вбиті в отвори діаметром 1мм.


Обмотки котушок та дроселів повинні бути взаємно перпендикулярні, а ручка C15 знаходиться на передній панелі радіостанції. Генератор повинен бути відокремлений жерстяним екраном від інших деталей.

Налаштування та налагодження рації

Починають налагодження з покращення якості прийому, для цього необхідно замінити R10 на змінний з опором 33-47кОм та дочекатися максимальної гучності шуму. Далі підстроювальним сердечником, міняємо індуктивність L5, домагаючись найбільш якісного сигналу. Після цього повертаємо колишній резистор.

Сучасна елементна база дозволяє створювати радіоелектронні пристрої з відмінними технічними характеристиками, мінімальними розмірами та низьким енергоспоживанням.

Звичайно, для радіоаматорів, які мешкають далеко від великих міст і районних центрів, можливість придбання зарубіжних інтегральних мікросхем є практично не реальною, хоч вони коштують порівняно недорого. Однак це не означає, що проектування пристроїв із застосуванням сучасних ІМС слід припинити.

До уваги радіоаматорів пропонується варіант портативної радіостанції, дуже схожої на радіостанцію "Колібрі". У порівнянні з "Колібрі", описувана конструкція має більше значення вихідної потужності, кращу чутливість системи придушення шумів (СПШ), а також використовується дещо інше включення ІМС та транзисторів передавача.

Технічні характеристики

  • чутливість приймача, не гірше, мкВ ..... 0,5;
  • вихідна потужність передавача, Вт..............................3;
  • девіація, кГц............................................... ...............3;
  • вид модуляції................................................ ............ ЧС;
  • дальність зв'язку на відкритій місцевості, км......................6;
  • дальність зв'язку за умов міста, км.............................2.

Слід, однак, зауважити, що характеристики радіостанції залежать від багатьох факторів, тому при повторенні конструкції можливі відхилення величин у більшу чи меншу сторону від зазначених вище.

Принципова схема

На рис. 1 наведено важливу електричну схему радіостанції. У режимі передачі сигнал із мікрофона ВМ1 надходить на каскади мікросхеми передавача DA1 МС2833Р. ІМС DA1 виконує функції посилення НЧ-сигналу, його обмеження, генерації високочастотного сигналу та його модуляції.

До складу мікросхеми також входять два транзистори, здатні працювати на частотах до 200 МГц (за паспортними даними – до 500 МГц). Сигнал з підсилювача ВЧ (висновок 14 DA1) подається на базу першого транзистора (висновок 13) через резонансний контур L2 СЗ, на якому виділяється основний сигнал передавача (або гармоніка, якщо використовується кварцовий резонатор на неосновну частоту).

У колекторному ланцюзі (висновок 11) встановлено резонансний контур L3, С8, налаштований частоту передачі. З котушки зв'язку L4 через розділовий конденсатор С10 промодулирован-ний сигнал робочої частоти надходить на лінійку з підсилювальних каскадів на транзисторах Т1., Т2 і далі через подвійний П-контур -в антену WA1.

Мал. 1. Принципова схема саморобної радіостанції на 27МГц, потужність 3 Ватт.

У режимі прийому сигнал з антени WA1 через конденсатор С27 надходить на котушку зв'язку L12. Тепер другий транзистор мікросхеми DA1 виконує функцію резонансного приймача УВЧ. Використання як УВЧ біполярного транзистора, звичайно, не можна вважати оптимальним рішенням. Краще було б застосувати польовий транзистор (наприклад, КП307, КП350).

Однак при розробці радіостанції ставилася за мету створити конструкцію з найменшою кількістю деталей, габаритними розмірами та вартістю. Для любителів експериментів можна рекомендувати використовувати другий транзистор ІМС МС2833 у складі передаючого тракту, а як УВЧ-приймач застосувати польовий транзистор.

Далі прийнятий сигнал подається на багатофункціональну мікросхему DA3 де відбувається повне перетворення високочастотного сигналу з частотною модуляцією в низькочастотний інформаційний сигнал. На цій ІМС зібрано регульовану систему придушення шумів. З виходу DA3 (висновок 9) через резистор регулювання рівня гучності R15 НЧ сигнал надходить на УНЧ, виконаний на ІМС DA2 МС34119Р.

Перемикач SA2 вимикає черговий режим у тих випадках, коли сигнал радіостанції, що приймається, має дуже низький рівень. Транзистори ТЗ і Т4 використовуються як підсилювач СПШ.

При появі сигналу рівень шумів значно зменшується і транзистори переводять мікросхему DA3 в робочий стан. Решту часу дана ІМС перебуває у стані “виключено”. Це дозволяє значно зменшити споживання енергії при черговому прийомі.

Живлення мікросхем здійснюється за допомогою інтегральних стабілізаторів DA4, DA5 78L06, тому працездатність радіостанції зберігається при зменшенні напруги живлення до 6...7 В. Замість зазначених ІМС можна застосувати і стабілізатори типу 78L05, але в цьому випадку вихідні транзистори передавача працюватимуть з низьким , Не забезпечуючи зв'язок на належну відстань.

Одним з недоліків даної конструкції можна вважати необхідність підбору кварців приймача та передавача з різницею ПЧ (зазвичай 465 кГц, але можна і 455 кГц). Однак це дає виграш у розмірах пристрою загалом і покращує стабільність частоти.

Налаштування радіостанції може виконати і новачок. Однак збирати радіостанцію слід за етапами. Тобто встановлюють елементи тих каскадів, які налаштовуватимуться в даний момент часу. Це дозволить уникнути багатьох проблем у налаштуванні всього пристрою. Спочатку перевіряється робота приймача, та був - передавача.

Порядок складання та налаштування

1. Приймач:

  • а) мікросхема УНЧ DA2 та відповідні навісні елементи до резистора R15 регулятора рівня гучності;
  • б) мікросхема приймача DA3 та відповідні навісні елементи до УВЧ; при цьому СПШ слід відключити замиканням контактів SA2;
  • в) налаштування контуру ПЧ L15, С42.

2. Передавач:

  • а) мікросхема передавача DA1 та відповідні навісні елементи до транзистора ѴТ1;
  • б) налаштування контурів L2, СЗ та L3, С8 в резонанс (на даному етапі можна рознести на відстань 3...5 м приймач та передавач та підлаштувати контур ПЧ);
  • в) лінійка транзисторів передавача Т1 і Т2 та елементи П-контуру (L7, L8, С16 ... С18).

Слід пам'ятати, що налаштування підсилювача потужності передавача необхідно проводити при підключеній антені або її еквіваленті! Спочатку налаштовуємо контур L5, С11, а потім П-контур. У результаті підлаштовуємо всі контури передавача (якщо це необхідно) до досягнення максимальних показників приладу, що використовується, і налаштовуємо контури УВЧ-приймача L11, С26 і L14, С28 в резонанс. Тепер можна відрегулювати СПШ змінним резистором R23 за прийнятим сигналом передавача.

В обох режимах (прийому та передачі) необхідно буде налаштувати в резонанс контури ВЧ. Зміною індуктивності котушки L1 необхідно встановити робочу частоту (за приймачем). Резистором R9 регулюють посилення мікрофонного підсилювача. Чим більший опір R9, тим більший коефіцієнт посилення. У режимі прийому слід налаштувати контур ПЧ по сигналу (або попередньо налаштувати на максимальний рівень шумів з вимкненою системою ПШ; і остаточно - по сигналу, що приймається). Потім настроюють контури вхідного УВЧ.

Нарешті, налаштовують П-контур максимум струму в антені в режимі передачі. Налаштування краще проводити нерезонансним хвилеміром максимум відхилення стрілки приладу. Антену можна застосувати як телескопічну, і спіральну. Тут все залежить від "смаку" конструктора. Обов'язково слід пам'ятати, що без антени або при її неякісному з'єднанні можна пошкодити вихідний транзистор підсилювача потужності передавача, тому до її монтажу необхідно поставитися з усією відповідальністю.

Вимикач СПШ SA2 повинен бути підключений не між базою транзистора ТРЗ і загальним проводом, а між базою ТРЗ і правим (за схемою) виведенням стабілізатора DA5 через резистор опором 68 ком.

При замиканні контактів SA2 відбувається зміщення робочої точки транзистора ТЗ, що призводить до вимкнення системи і дозволяє прослуховувати слабкі сигнали за поганих умов прийому.

Для налаштування порога спрацьовування СПШ необхідно замість резистора R22 тимчасово встановити змінний резистор опором 27 кОм. Двигун резистора R23 ставлять у середнє положення і, обертаючи двигун тимчасового резистора, знаходять таке положення, при якому відбувається перемикання СПШ за відсутності сигналу передавача. Потім, вимірявши опір тимчасового резистора, запаюють замість нього постійний резистор.

Деталі та доопрацювання схеми

Доопрацьовано підсилювач потужності передавача. Для цього змінені номінали резисторів R5 і R7, що склали по 1 кому кожен, і додані резистори R * 33 кОм і R ** 47 кОм (рис. 2). Оскільки у разі робота каскадів підсилювача потужності відбувається у класі А, то зростає струм спокою транзисторів. Однак при цьому відбувається помітне збільшення коефіцієнта посилення і, відповідно, сигналу, що віддається в антену, що в свою чергу збільшує дальність зв'язку.

Мал. 2. Доопрацювання підсилювача потужності передавача, схема.

Моточні дані котушок індуктивності наведено у табл. 1.

Дроселі L6, L9, L10-стандартні типу Д-0,1 індуктивністю 110 мкГн. Котушка контуру ПЧ намотана на сердечнику СБ-12. Налаштування здійснюється обертанням сердечника. Безкаркасні котушки L7, L8 П-контури налаштовуються розтягуванням або стиском витків.

Якщо не вдалося визначити мікросхему МС34119Р - не варто впадати у відчай. Функцію безшумного налаштування можна виконати на іншій широко поширеній мікросхемі LM386, що не має входу "ON/OFF", або просто на транзисторах за будь-якою відомою схемою. Приклад використання як УНЧ-приймача ІМС LM386 показаний на рис. 3. При цьому транзистор VT4 і резистор R20 не встановлюються, а точки А, В і С показані на рис. 1, з'єднуються між собою відповідно.

Мал. 3. Приклад використання як УНЧ-приймача ІМС LM386.

Табл. 1. Моточні дані котушок індуктивності

Котушка Діаметр каркасу, мм Сердечник Число витків Діаметр дроту, мм
L1 5 від СБ-12 (підстроєчник) 15 0,3
L2, L3, L5, L11, L14 5 від СБ-12 (підстроєчник) 7 0,5
L4 поверх L3 - 3,75 0,5
L12 поверх L11 - 3,75 0,5
L13 поверх L14 - 3,75 0,5
L7, L8 5,5 - 8 0,8
L6, L9, L10 - стандартний дросель Д-0,1 - -
L15 4 СБ-12 (у зборі) 80 0,1

Друкована плата

Малюнки друкованих плат відображені в дзеркальному вигляді (рис. 4 і рис. 5 - спеціально для "принтерного" способу виготовлення. Розміри друкованих плат: плата передавача та УВЧ-приймача 60x67,5 мм; приймача - 57,5x35 мм. Якість друкованих плат при використання вказаного нижче способу виходить досить гарне.

1.У графічному чи текстовому редакторі підбираємо необхідний розмір малюнка друкованої плати. Друкуємо його з максимальною витратою тонера на лазерному принтері на папері від будь-якого плаката. Друкувати необхідно на зворотному (білому) боці. Папір повинен мати глянсовий відблиск. На звичайному папері друкувати не варто. Руками готовий малюнок чіпати не можна – залишаться жирні плями та тонер не прилипне до фольги.

2.Вирізаємо з бордюром 2см надрукований малюнок. Накладаємо отриману заготовку на оброблений дрібним наждачним папером фольгований склотекстоліт, вирізаний на 7...10 мм більше необхідного з усіх боків (руками не чіпати, інакше тонер не прилипне до фольги!), так щоб тонер був прикладений до фольги, і обгортаємо папір.

Мал. 4. Друкована плата передавача.

Мал. 5. Друкована плата приймача.

Кладемо все це на тверду поверхню та прогладжуємо праскою протягом 1 хвилини. Час можна підібрати експериментально. Даємо склотекстоліту трохи охолонути і опускаємо в дуже теплу, але не гарячу воду. Через 20 хвилин папір акуратно скочуємо в грудочки, поки на фользі не залишиться паперу. Якщо папір залишиться в деяких місцях, не слід турбуватися -кислота (або інший розчин для травлення) зробить свою справу.

3.Опускаємо плату в розчин для травлення. Травимо. Промиваємо. Обрізаємо за необхідними розмірами.

При акуратному дотриманні вищезгаданих пунктів точність залежатиме від підготовки поверхні склотекстоліту. Інакше папір відшарується разом із тонером.

Як зробити рацію

Якщо вам набридли нескінченні рахунки за мобільний зв'язок і ви хочете перейти на тариф «Безкоштовний», якщо ви мрієте зробити свою радіостанцію для пацанів на районі або ж просто хочете зберегти анонімність переговорів на відстані до півтора кілометра, то наведена нижче схема простої саморобної рації своїми руками якраз для вас.

Як зробити саморобну рацію?

Зробити просту рацію своїми руками набагато складніше, ніж купити вже готовий варіант у магазині, проте хто знає, де застане вас екстремальна ситуація, раптом це буде катастрофа транспорту, що щасливо перевозить:

3 транзистори П416Б, 4 транзистори МП42

Резистори на 3К, 160К та 4,7К по 2 штуки, на 22К, 36К, 100К, 120К та 270К по 1 штукі та аж 6 резисторів типу 6,8К

Конденсатори типу 10МК*10В, 3300, 1000, 100, 6, 5-20 по 2 штуки, 22, 10 та 0,047МК по 1 штуці і аж цілих 4 конденсатори типу 5МК*10В

антену, мікрофон, динамік, вмикач, перемикач, джерело постійного струму, 2 плати текстоліту, з'єднувальні дроти та дріт діаметром 0,5 та 0,1 мм

помножене на кількість саморобних рацій, які ви збираєтеся зробити своїми руками.

Схема простої саморобної рації:

де, А1 є однією загальною антеною для посилки та отримання сигналу, SA1 вимикачем живлення, а перемикач SA2 з'єднає саморобну радіостанцію до джерела струму: під час посилання сигналу передавача, і відповідно до приймача під час отримання.

Наступний малюнок наочно показує схему обмотки котушок, в якості основи для яких виступлять оргскло, полістирол або на крайній випадок картонні циліндри діаметром 0.8 см і висотою 2 см, а в якості обмотки- 1 шар мідного дроту витку діаметром 0.5 мм, покладеної що називається . Котушки L5 і L1 вашої простої саморобної рації своїми руками повинні мати по десять витків, котушка L2 повинна складатися з чотирьох витків і знаходиться між половинками обмотки L3, що складається з восьми витків і дроту, що має відведення посередині. Для тих, хто не включається у прості схеми рації своїми руками – котушки L3 та L2 намотані на одній основі.

L4 і L6 є 200 витковою обмоткою 0.1 міліметрового дроту навколо корпусу резисторів типу МЛТ-0,5 з мінімальним опором в 1МОм.

Якщо ви дочитали до цих рядків, то напевно хоч щось розумієте в електротехніці, а тому розташувати деталі на текстолітних платах (одна з них буде з генератором, що задає, а інша - з підсилювачем низьких частот і приймачем) на одній стороні і з'єднавши їх на З іншого боку дротом з ізоляцією діаметра 0.2- 0.3 мм, вам не повинно скласти праці, втім як і підключити батареї живлення за допомогою багатожильного дроту, ізольованого хлорвінілом. Зробити друкований монтаж можна за наявності фольгованого гетинаксу, а каркас вашої простої саморобної рації - сантиметровими обрізками мідного дроту, вбитими в дірочки діаметром один міліметр.

Залишилося переконатися, що обмотки дроселів і котушок взаємноперпендикулярні, ручка конденсатора С15 розташовується на передній панелі радіостанції, а генератор, що задає, відділений від інших деталей вашої простої саморобної рації своїми руками бляшаним екраном, який у свою чергу з'єднаний з «+» живлення.

Відсутність мікрофона з успіхом виправить наявність пари навушників з високим опором, а замість телескопічної антени від радіоприймача можна скористатися латунною метровою трубкою діаметром 0.5 см.

Налаштування та налагодження саморобної рації

Навіть якщо ви справно відвідували всі заняття гуртка юних радіоаматорів, не факт, що ваша проста рація своїми руками відразу ж запрацює так, як потрібно.

Налагодження саморобної рації починають з покращення якості прийому сигналу, для чого поміняйте R10 на змінний резистор 33-47 кОм і дочекайтеся, поки шум не стане максимально гучним. Тепер змінюйте рівень індуктивності L5 підстроювальним сердечником, домагаючись кращої якості сигналу, а наостанок поміняйте змінний резистор на постійний з потрібним опором.

Якщо тембр вашого голосу сильно спотворюється при передачі сигналу, ретельніше підберіть резистори R1 і R3, а щоб налагодити генератор і антену, зберіть хвилемір, електронна схема якого наведена трохи нижче. Основою для котушки L із десяти витків 1.2 мм дроту стане каркас діаметром 2.2 см, де третій знизу виток – відвід. Конденсатор С1 потрібно зробити підстроювальним, з повітряним діелектриком, а його ручку розташувати навпроти діючої частоти передавача сигналу вашої саморобної рації, переконавшись, що її котушка L3 знаходиться поруч з L котушкою хвилеміру, зробивши її тим самим своєрідним індикатором. Тепер пробуючи замість С9 конденсатори різної ємності потрібно домогтися максимального відхилення стрілки на шкалі поділу хвилеміра, і, піднісши останній безпосередньо до самої антени і обертаючи підбудовний сердечник L1, налагодити антену в резонанс частоті налаштування контуру L3C8C9, поки стрілка на шкалі хвилеміра.

Як зробити радіостанцію своїми руками

Скачати безкоштовно схеми для виготовлення безліч видів приймачів і передавачів самому в домашніх умовах, починаючи від саморобної радіостанції, закінчуючи радіо та раціями різних видів можна.

Довгий час радіоприймачі очолювали список найзначніших винаходів людства. Перші такі пристрої зараз реконструйовані та змінені під сучасний лад, однак у схемі їх складання мало що змінилося – та ж антена, те ж заземлення та коливальний контур для відсіювання непотрібного сигналу. Безперечно, схеми сильно ускладнилися з часів творця радіо - Попова. Його послідовниками були розроблені транзистори та мікросхеми для відтворення якіснішого та енерговитратного сигналу.

Чому краще починати із простих схем?

Якщо вам зрозуміла проста то можете бути впевнені, що більша частина шляху досягнення успіху у сфері збирання та експлуатації вже посилена. У цій статті ми розберемо кілька схем таких приладів, історію їх виникнення та основні характеристики: частоту, діапазон тощо.

Історична довідка

7 травня 1895 вважається днем ​​народження радіоприймача. Цього дня російський учений А. С. Попов продемонстрував свій апарат на засіданні Російського фізико-хімічного товариства.

У 1899 році була побудована перша лінія радіозв'язку завдовжки 45 км між містом і містом Котка. Під час Першої світової війни набули поширення приймач прямого посилення та електронні лампи. Під час військових дій наявність радіо виявилася стратегічно необхідною.

У 1918 році одночасно у Франції, Німеччині та США вченими Л. Левві, Л. Шоттки та Е. Армстронгом був розроблений метод супергетеродинного прийому, але через слабкі електронні лампи широке поширення цей принцип отримав тільки в 1930-х роках.

Транзисторні пристрої з'явилися і розвивалися у 50-х та 60-х роках. Перший радіоприймач, що широко використовується, на чотирьох транзисторах Regency TR-1 був створений німецьким фізиком Гербертом Матаре за підтримки промисловця Якоба Міхаеля. Він надійшов у продаж у США у 1954 році. Усі старі радіоприймачі працювали на транзисторах.

У 70-х починається вивчення та впровадження інтегральних мікросхем. Зараз приймачі розвиваються за допомогою великої інтеграції вузлів та цифрової обробки сигналів.

Характеристики приладів

Як старі радіоприймачі, так і сучасні мають певні характеристики:

  1. Чутливість – здатність приймати слабкі сигнали.
  2. Динамічний діапазон - вимірюється у Герцах.
  3. Перешкодостійкість.
  4. Селективність (виборчість) – здатність придушувати сторонні сигнали.
  5. Рівень своїх шумів.
  6. Стабільність.

Ці характеристики не змінюються у нових поколіннях приймачів та визначають їхню працездатність та зручність експлуатації.

Принцип роботи радіоприймачів

У найзагальнішому вигляді радіоприймачі СРСР працювали за такою схемою:

  1. Через коливання електромагнітного поля в антені з'являється змінний струм.
  2. Коливання фільтруються (селективність) відділення інформації від перешкод, т. е. з сигналу виділяється його важлива складова.
  3. Отриманий сигнал перетворюється на звук (у разі радіо).

За подібним принципом утворюється зображення на телевізорі, передаються цифрові дані, працює радіокерована техніка (дитячі вертольоти, машини).

Перший приймач був більше схожий на скляну трубку з двома електродами та тирсою всередині. Робота здійснювалася за принципом впливу зарядів на металевий порошок. Приймач мав величезний за сучасними мірками опір (до 1000 Ом) через те, що тирса погано контактувала між собою, і частина заряду проскакувала в повітряний простір, де розсіювалася. Згодом тирсу було замінено коливальним контуром і транзисторами для збереження та передачі енергії.

Залежно від індивідуальної схеми приймача сигнал у ньому може проходити додаткову фільтрацію по амплітуді та частоті, посилення, оцифрування для подальшої програмної обробки і т. д. Проста схема радіоприймача передбачає поодиноку обробку сигналу.

Термінологія

Коливальним контуром у найпростішому вигляді називаються котушка та конденсатор, замкнуті у ланцюг. За допомогою них з усіх сигналів можна виділити необхідний рахунок своєї частоти коливань контуру. Радіоприймачі СРСР, як, втім, і сучасні пристрої, ґрунтуються на цьому сегменті. Як це все функціонує?

Як правило, живлення радіоприймачів відбувається за рахунок батарейок, кількість яких варіюється від 1 до 9. Для транзисторних апаратів широко використовуються батареї 7Д-0.1 і типу "Крона" напругою до 9 В. Чим більше батарейок вимагає проста схема радіоприймача, тим довше він працюватиме .

По частоті сигналів пристрою діляться на такі типи:

  1. Довгохвильові (ДВ) – від 150 до 450 кГц (легко розсіюються в іоносфері). Значення мають приземлені хвилі, інтенсивність яких зменшується на відстані.
  2. Середньохвильові (СВ) – від 500 до 1500 кГц (легко розсіюються в іоносфері вдень, але вночі відбиваються). У світлий час доби радіус дії визначається приземленими хвилями, вночі відбитими.
  3. Короткохвильові (КВ) – від 3 до 30 МГц (не приземляються, виключно відбиваються іоносферою, тому навколо приймача існує зона радіомовчання). При малій потужності передавача короткі хвилі можуть поширюватися великі відстані.
  4. Ультракороткохвильові (УКХ) - від 30 до 300 МГц (мають високу здатність, що приникає, як правило, відображаються іоносферою і легко огинають перешкоди).
  5. - від 300 МГц до 3 ГГц (використовуються в стільниковому зв'язку та Wi-Fi, діють у межах видимості, не огинають перешкоди і поширюються прямолінійно).
  6. Вкрай високочастотні (КВЧ) - від 3 до 30 ГГц (використовуються для супутникового зв'язку, відбиваються від перешкод і діють у межах прямої видимості).
  7. Гіпервисокочастотні (ГВЧ) - від 30 ГГц до 300 ГГц (не огинають перешкод і відбиваються як світло, використовуються вкрай обмежено).

При використанні КВ, СВ та ДВ радіомовлення можна вести, перебуваючи далеко від станції. УКХ-діапазон приймає сигнали більш специфічно, але якщо станція підтримує тільки його, слухати на інших частотах не вийде. У приймач можна впровадити плеєр для прослуховування музики, проектор для відображення на віддалені поверхні, годинник та будильник. Опис схеми радіоприймача з такими доповненнями ускладниться.

Впровадження в радіоприймачі мікросхеми дозволило значно збільшити радіус прийому та частоту сигналів. Їхня головна перевага в порівняно малому споживанні енергії та маленькому розмірі, що зручно для перенесення. Мікросхема містить усі необхідні параметри зниження дискретизації сигналу і зручності читання вихідних даних. Цифрова обробка сигналу домінує у сучасних пристроях. були призначені лише передачі аудіосигналу, лише останні десятиліття пристрій приймачів розвинулося і ускладнилося.

Схеми найпростіших приймачів

Схема найпростішого радіоприймача для збирання будинку була розроблена ще за часів СРСР. Тоді, як і зараз, пристрої поділялися на детекторні, прямого посилення, прямого перетворення, супергетеродинного типу, рефлексні, регенеративні та надрегенеративні. Найбільш простими у сприйнятті та складання вважаються детекторні приймачі, з яких, можна вважати, почався розвиток радіо на початку 20-го століття. Найбільш складними у побудові стали пристрої на мікросхемах та кількох транзисторах. Однак якщо ви розберетеся в одній схемі, інші вже не становитимуть проблеми.

Простий детекторний приймач

Схема найпростішого радіоприймача містить дві деталі: германієвий діод (підійдуть Д8 і Д9) і головний телефон з високим опором (ТОН1 чи ТОН2). Так як в ланцюзі немає коливальний контур, ловити сигнали певної радіостанції, що транслюються в даній місцевості, він не зможе, але зі своїм основним завданням впоратися.

Для роботи знадобиться хороша антена, яку можна закинути на дерево, та провід заземлення. Для вірності його достатньо приєднати до масивного металевого уламка (наприклад, відра) і закопати на кілька сантиметрів у землю.

Варіант із коливальним контуром

У минулу схему запровадження вибірковості можна додати котушку індуктивності і конденсатор, створивши коливальний контур. Тепер за бажання можна зловити сигнал конкретної радіостанції та навіть посилити його.

Ламповий регенеративний короткохвильовий приймач

Лампові радіоприймачі, схема яких досить проста, виготовляються для прийому сигналів аматорських станцій на невеликих відстанях - на діапазони від УКХ (ультракороткохвильового) до ДВ (довгохвильового). На цій схемі працюють пальчикові батареї. Вони найкраще генерують на УКХ. А опір анодного навантаження знімає низьку частоту. Всі деталі наведені на схемі, саморобними можна вважати лише котушки та дросель. Якщо ви хочете приймати телевізійні сигнали, то котушка L2 (EBF11) складається з 7 витків діаметром 15 мм і дроту на 1,5 мм. Для підійде 5 витків.

Радіоприймач прямого посилення на двох транзисторах

Схема містить і двокаскадний підсилювач НЧ - це вхідний коливальний контур радіоприймача, що настроюється. Перший каскад – детектор ВЧ модульованого сигналу. Котушка індуктивності намотана в 80 витків дротом ПЕВ-0,25 (від шостого витка йде відведення знизу за схемою) на феритовому стрижні діаметром 10 мм і довжиною 40.

Подібна проста схема радіоприймача розрахована на розпізнавання потужних сигналів від недалеких станцій.

Надгенеративний пристрій на FM-діапазони

FM-приймач, зібраний за моделлю Е. Солодовнікова, нескладний у складанні, але має високу чутливість (до 1 мкВ). Такі пристрої використовують для високочастотних сигналів (понад 1МГЦ) з амплітудною модуляцією. Завдяки сильному позитивному зворотному зв'язку коефіцієнт зростає до нескінченності, і схема переходить у режим генерації. З цієї причини відбувається самозбудження. Щоб його уникнути та використовувати приймач як високочастотний підсилювач, встановіть рівень коефіцієнта і, коли дійде до цього значення, різко зменште до мінімуму. Для постійного моніторингу посилення можна використовувати генератор пилкоподібних імпульсів, а можна зробити простіше.

Насправді нерідко як генератора виступає сам підсилювач. За допомогою фільтрів (R6C7), що виділяють сигнали низьких частот, обмежується прохід ультразвукових коливань на вхід наступного каскаду УНЧ. Для FM-сигналів 100-108 МГц котушка L1 перетворюється на піввиток із перетином 30 мм і лінійною частиною 20 мм при діаметрі дроту 1 мм. А котушка L2 містить 2-3 витки діаметром 15 мм і провід з перетином 0,7 мм усередині напіввитку. Можливе посилення приймача сигналів від 87,5 МГц.

Пристрій на мікросхемі

КВ-радіоприймач, схема якого була розроблена у 70-ті роки, зараз вважають прототипом Інтернету. Короткохвильові сигнали (3-30 МГц) подорожують на великі відстані. Неважко налаштувати приймач для прослуховування трансляції в іншій країні. За цей прототип отримав назву світового радіо.

Простий КВ-приймач

Простіша схема радіоприймача позбавлена ​​мікросхеми. Перекриває діапазон від 4 до 13 МГц за частотою та до 75 метрів за довжиною. Живлення – 9 В від батареї "Крона". Як антена може бути монтажний провід. Приймач працює на навушники від плеєра. Високочастотний трактат побудований на транзисторах VT1 та VT2. За рахунок конденсатора С3 виникає позитивний обернений заряд, регульований резистором R5.

Сучасні радіоприймачі

Сучасні апарати дуже схожі на радіоприймачі СРСР: вони використовують ту ж антену, на якій виникають слабкі електромагнітні коливання. В антені з'являються високочастотні коливання різних радіостанцій. Вони не використовуються безпосередньо для передачі сигналу, але здійснюють роботу наступного ланцюга. Наразі такий ефект досягається за допомогою напівпровідникових приладів.

Широкий розвиток приймачі здобули в середині 20-го століття і з тих пір безперервно покращуються, незважаючи на заміну їх мобільними телефонами, планшетами та телевізорами.

Загальний пристрій радіоприймачів із часів Попова змінився незначно. Можна сказати, що схеми сильно ускладнилися, додалися мікросхеми та транзистори, стало можливим приймати не лише аудіосигнал, а й вбудовувати проектор. Так приймачі еволюціонували у телевізори. Зараз за бажання в апарат можна вбудувати все, що душа забажає.