FM PLL kontrollerad VCO enhet (del II)

Denna del II är hart i projektet sändaren.
Denna del II kommer att förklara PLL enheten och VCO (spänningsstyrd oscillator)
som kommer att skapa den FM-modulerade RF-signalen upp till 400mW.
Alla bidrag till denna sidan är välkomna!

Bakgrund
Många har frågat mig om det här projektet och särskilt stöd om komponenter och kretskort. Längst ner på denna sida hittar du all info om mitt stöd, så låt oss börja.
Alla mottagare och sändare behöver någon form av oscillator.
Oscillatorn behöver spänningsstyrd och den måste vara stabil.
Det enklaste sättet att göra en RF-oscillator stabilt är att införa någon form av frekvensregleringssystem.
Utan någon reglerande system, kommer oscillatorn börjar att glida i frekvens på grund av temperaturförändring eller annan påverkan.
En enkel och vanlig reglersystemet kallas PLL. Jag kommer att förklara det senare.



För att förstå denna enhet Jag föreslår att vi tittar på ett blockschema till höger.
På vänster sida hittar du gränssnittet från den kontrollerande enheten Del I:
Digitalt styrd FM-sändare med 2 raders LCD-display

Det finns 3 ledningar och jord. De 3 ledningarna går till PLL-kretsen.
I det högra hörnet (Xtal) är en kristalloscillator.
Denna oscillator är mycket stabil och kommer att vara en hänvisning till reglersystemet.

Huvud oscillatorn skrivs i blått och är spänningsstyrd.
I denna konstruktion VCO område är 88 att 108 MHz. Som ni kan se från de blå pilarna, går en del energi till en förstärkare och en del energi går till PLL enheten. Du kan också se att den PLL kan styra frekvensen av VCO. Vad PLL göra är att den jämför VCO-frekvensen med referensfrekvensen (som är mycket stabil) och regleras sedan VCO spänning för att låsa oscillatorn vid önskad frekvens. Den sista delen som kommer att påverka VCO är den ljudingång. Amplituden hos den ljud gör VCO förändring frequnency FM (Frequency Modulation).
Jag kommer att förklara allt i detalj under avsnittet Maskinvara och schematisk.

Det är inte bra att ladda eller "stjäla" för mycket energi från oscillatorn eftersom den kommer att sluta svänga eller ge dåliga signaler. Därför har jag lagt till en förstärkare.
Oscillatorn ger om 15mW energi och följande förstärkaren kommer att ta upp makten att 150mW.
Kan pressas förstärkaren lite mer (kanske 400mW-500mW) men det är inte den bästa lösningen.
I del III i det här projektet kommer jag att beskriva en 1.5W effektförstärkare och i del IV hittar du en 7W effektförstärkare.

För nu, kommer denna enhet att leverera om 150mW.
150mW låter inte mycket, men det kommer att låta dig sända RF-signaler 500m lätt.
I en av mina experiment hade jag 400mW uteffekt och jag kunde överföra 4000m i öppet fält med en dipolantenn.
I stadsmiljö fick jag 3-4 block. Betong och byggnader fuktigt RF verkligen mycket.

Först några ord om synt och PLL
Innan jag går framtiden kommer jag att förklara reglersystemet av en PLL. En del av er känner till PLL och andra inte känner.
Jag har därför kopiera detta avsnitt från min RC-mottagare som förklarar PLL-system.
(Synthesizer och PLL kan bröt in i komplexa reglersystemet med mycket matte. Jag hoppas alla PLL experter har överseende med min simplyfied förklaring nedan. Jag försöker skriva så även färska födda homebrewers kan följa mig.)

Så vad är en frekvens synthesizer, och hur fungerar det?
Titta på bilden nedan och låt mig förklara.


Den hart av synthesizern är något som kallas fasdetektor, Så låt oss först undersöka vad den gör.
Bilden ovan visar den fasdetektor. Den har två ingångar A ,B och en utgång. Utsignalen från fasdetektorn är en strömpump. Den nuvarande pump har tre tillstånd. En är att leverera en konstant ström och den andra är att sänka en konstant ström. Den tredje staten är en 3-tillstånd. Du kan se den aktuella pumpen som en aktuell leverans av positiv och negativ ström.

Fasdetektorn jämför de två ingångsfrekvenserna f1 och f2 och du har 3 olika tillstånd:

• Om två ingången har exakt samma fas (frekvens) fasdetektom inte aktiverar den aktuella pumpen,
  så ingen ström kommer att flyta (3-state).
   
• Om fasskillnaden är positiv (f1 är högre frekvens än f2) fasdetektorn kommer att aktivera den aktuella pumpen
  och det kommer att leverera ström (positiv ström) till slingfiltret.
• Om fasskillnaden är negativ (f1 är lägre frekvens än f2) fasdetektorn kommer att aktivera den aktuella pumpen
  och det kommer att sjunka ström (negativ ström) till slingfiltret.

Som ni förstår kommer spänningen över slingfiltret variera depentent av strömmen till den.

Ok, släpper Vidareutbildning och göra en fas loocked slinga (PLL)-system.


Jag har lagt till några delar i systemet. En spänningsstyrd oscillator (VCO) och en frekvensdelare (N divider), där delningshastigheten kan ställas in på valfritt antal. Låt oss förklara systemet med ett exempel:

Som ni ser vi mata A ingång hos fasdetektorn med en referensfrekvens hos 50kHz.
I detta exempel VCO har dessa data.
Vut = 0V ge 88MHz av oscillatorn
Vut = 5V ge 108MHz av oscillatorn.
Den N delaren är inställd på divid med 1800.

Först (V_ut) Är 0V och VCO (F_ut) Att oscillera vid omkring 88 MHz. Frekvensen från VCO (F_ut) Delas med 1800 (N divider) och utgången kommer att handla om 48.9KHz. Denna frekvens feeded till ingången B hos fasdetektorn. Fasdetektorn jämför de två ingångsfrekvenser och sedan A är högre än B, Kommer den aktuella pumpen leverera ström till utgången slingfiltret. Den avgivna strömmen kommer in i slingfiltret och omvandlas till en spänning (V_ut). Eftersom (V_ut) Börjar stiga, VCO (F_ut) Frekvensen ökar också.

När (V_ut) Är 2.5V VCO frekvensen är 90 MHz. Den avdelare delar den med 1800 och utgången blir = 50KHz.
Nu både A och B hos faskomparatorn är 50kHz och strömmen stannar pumpen för att leverera ström och VCO (F_ut) Bo på 90MHz.

Vad händer om (V_ut) Är 5V?
Vid 5V VCO (F_ut) Frekvens är 108MHz och efter delaren (1800) frekvensen kommer att handla om 60kHz. Nu B ingång hos fasdetektorn har högre frekvens än A och den aktuella pumpen börjar Zink ström från slingfiltret, och därmed spänningen (V_ut) Kommer att sjunka.
Den reslut hos PLL-systemet är att fasdetektorn låser VCO-frekvensen till önskad frekvens genom att använda en faskomparator.
Genom att ändra värdet på N delaren kan du låsa VCO till alla frekvenser från 88 att 108 MHz i steg om 50kHz.
Jag hoppas att detta exempel ger dig förståelse för PLL-systemet.
I frekvenssynthesizer kretsar som LMX-serie som du kan programmera både N divider och referensfrekvensen till många kombinationer.
Kretsen har också känslig ingång hög frekvens för att sondera VCO till N divider.
För mer information föreslår jag att du ladda ner datablad för kretsen.

Hårdvara och schematiska
Vänligen titta på schemat för att följa min funktionsbeskrivning. Huvud oscillatorn är uppbyggd kring transistorn Q1. Denna oscillator heter Colpitts oscillator och det är spänningsstyrd för att uppnå FM (frekvensmodulering) och PLL kontroll. Q1 bör vara en HF-transistor för att fungera bra, men i det här fallet har jag använt en billig och vanlig BC817 transistor som fungerar bra.
Oscillatorn behöver en LC tank att oscillera korrekt. I detta fall är LC tank består av L1 med varicap D1 och två kondensator (C4, C5) vid bas-emitter hos transistorn. Värdet av C1 ställer VCO intervallet.
Det stora värdet av C1 den bredare kommer VCO intervallet vara. Eftersom kapacitans varicap (D1) är beroende av spänningen över den, kommer kapacitansen förändras med förändrad spänning.
När spänningsändring, så kommer den oscillerande frekvensen. På så sätt uppnå en VCO funktion.
Du kan använda många olika varicap diod för att få det att fungera. I mitt fall använder jag en varicap (SMV1251) som har ett brett sortiment 3-55pF att säkra VCO område (88 till 108MHz).

Inuti den streckade blå rutan hittar du ljudmoduleringsenheten. Denna enhet inkluderar även ett andra varicap (D2). Denna varicap är förspänd med en likspänning om 3-4 volt likström. Denna varcap ingår också i LC tank genom en kondensator (C2) av 3.3pF. Den inmatade audio vilja passerar kondensatorn (C15) och tillsättas till likspänning. Eftersom den ingående ljudspänningsförändringar i amplitud, kommer den totala spänningen över varicap (D2) också förändras. Som en effekt av detta kapacitans kommer att förändras och så kommer LC tank frekvens.
Du har en Frekvensmodulering av bärvågssignalen. Modulationsdjupet sätts av ingångsamplituden. Signalen bör vara cirka 1Vpp.
Bara ansluta ljudet till negativa sidan av C15. Nu undrar ni varför jag inte använder den första varicap (D1) för att modulera signalen?
Jag skulle kunna göra det om frekvensen skulle fastställas, men i det här projektet frekvensområdet är 88 till 108MHz.
Om du tittar på varicap kurvan till vänster om den schematiska. Du kan lätt se att den relativa kapacitansen förändras mer på lägre spänning än den gör vid högre spänning.
Tänk dig att jag använder en ljudsignal med konstant amplitud. Om jag skulle moduleras den (D1) varicap med denna amplitud moduleringsdjupet skulle variera beroende på spänningen över varicap (D1). Tänk på att spänningen över varicap (D1) handlar om 0V på 88MHz och + 5V vid 108MHz. Genom att använda två varicap (D1) och (D2) får jag samma moduleringsdjupet från 88 till 108MHz.

Nu, titta på höger om LMX2322 kretsen och du hittar referensfrekvensoscillator VCTCXO.
Denna oscillator är baserad på en mycket exakt VCTCXO (Voltage Controlled Temperatur styrd kristalloscillator) vid 16.8MHz. Pin 1 är kalibreringsingång. Spänningen här bör vara 2.5 Volt. Utförandet av VCTCXO kristallen i denna konstruktion är så bra att du inte behöver göra någon hänvisning tuning.

En liten del av VCO-energin matas tillbaka till PLL-kretsen genom motståndet (R4) och (C16).
PLL kommer sedan att använda VCO-frekvensen för att reglera avstämningsspänningen.
Vid pin 5 av LMX2322 hittar du en PLL-filter för att bilda (V_{ställa in}), Som är reglerspänningen för VCO.
PLL försöka reglera (V_{ställa in}) Så VCO oscillatorfrekvensen är låst till önskad frekvens. Du hittar också TP (provpunkt) här.

Den sista delen har vi inte diskuterat är RF-effektförstärkare (Q2). En del energi från VCO är tejpad med (C6) till basen av (Q2).
Q2 bör vara en RF-transistor för att få bästa RF förstärkning. För att använda en BC817 här kommer att fungera, men inte bra.
Emittermotståndet (R12 och R16) ställer in strömmen genom denna transistor och med R12, R16 = 100 ohm och + 9V strömförsörjning kommer du enkelt att ha 150mW uteffekt till 50 ohm belastning. Du kan sänka motstånden (R12, R16) för att få hög effekt, men överbelast inte den dåliga transistorn, den blir varm och brinner upp ...
Strömförbrukning av VCO enhet = 60 mA @ 9V.

PCB

168tx.pdf

PCB-fil för FM-sändare (pdf).

Ovanför kan du ladda ner en (pdf) filer som är det svarta PCB. Kretskortet speglas eftersom den tryckta sidan sidan bör ställas inför ned brädan under UV-exponering.
Till höger hittar du en bild som visar montering av alla komponenter på samma kort.
Detta är hur den verkliga styrelsen ska se ut när du ska löda komponenterna.
Det är en bräda tillverkad för ytmonterade komponenter, så cuppar är på det översta lagret.
Jag är säker på att du kan fortfarande använda hålmonterade komponenter också.

Grått område är cuppar och varje komponent är dra i olika färger allt för att göra det lätt att identifiera för dig.
Omfattningen av PDF är 1: 1 och bilden till höger förstoras med 4 gånger.
Klicka på bilden för att förstora den.

Montage
God jordning är mycket viktigt i ett RF-system. Jag använder bottenskikt som Ground och jag ansluter den med det översta lagret på flera ställen (fem via-hål) för att få en bra grund.
Borra ett litet hål genom kretskortet ett lod en tråd i var och en via-hål för att ansluta det övre lagret med det undre skiktet, som är bottenskiktet.
De fem via-hålen kan lätt hittas på kretskortet och i monteringsbilden till höger är de märkta "GND" och markerade med röd färg.

Powerline:
Nästa steg är att koppla in strömmen.
Lägg V1 (78L05) C13, C14, C20, C21

Referensoscillator VCTCXO 16.8 MHz.
Nästa steg är att få referens kristalloscillator igång.
Till VCTCXO (16.8MHz), C22, R5, R6.
Test:
Anslut huvudströmmen och kontrollera att du har + 5V volt efter V1.
Anslut ett oscilloskop eller frekvensmätare till pin3 av VCTCXO och se till att du har en svängning av 16.8MHz.

VCO:
Nästa steg är att se till oscillatorn börjar svänga.
Lägg 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

Anslut nu ett 50 ohm motstånd från RF-ut till jord som "dummy" -belastning.
Om du inte har en konstlast eller antenn transistorn Q2 kommer att bryta lätt.

När du ansluter huvudströmmen, bör oscillatorn börja svänga.
Du kan ansluta ett oscilloskop till RF-utgången för att söka av signalen.
Kontrollera att du har 3-4V DC vid korsningen av R13-R14.

TP är en "testpunkt" vilken spänning (V_{ställa in}) Kommer att fastställas av PLL-kretsen.
Du kan använda denna utgång för att mäta VCO spänningen att testa enheten. Eftersom PLL-kretsen inte har lagts till ännu, kan vi använda denna TP som utgångsmaterial för att testa VCO och VCO-intervallet.
Spänningen vid TP kommer att sätta den oscillerande frekvensen.
Om du ansluter TP till marken, kommer VCO vara oscillerande när den är som lägst frekvens.
Om du ansluter TP till + 5V kommer VCO vara oscillerande på det högsta frekvensen.
Genom att ändra spänningen vid TP du kan finjustera VCO till valfri frekvens i VCO område.
Om du har en radio i samma rum kan du använda den för att hitta VCO frekvensen.
På denna punkt finns det ingen modulering av sändaren, men du kommer ändå att få transportören med FM-mottagare.

Induktansen hos L1 kommer att påverka VCO frekvens och VCO variera mycket.
Genom att avstånd / komprimera L1 du enkelt ändra VCO frekvensen.
I mitt test jag tillfälligt anslutna TP till jord och använde min Frekvensräknare att kontrollera
vilken frekvens VCO var oscillerande på. Jag sedan placerade / komprimerad L1 tills jag fick 88MHz.
Eftersom TP anslöts till jord jag vet 88MHz kommer att vara den lägsta oscillerande frekvensen hos VCO.
Jag sedan kopplas TP to + 5V och kontrolleras den oscillerande frekvensen igen. Den här gången fick jag 108MHz.
Om du inte har en frekvensräknare kan du använda vilken FM-radio för att hitta den bärfrekvens.
Vid denna punkt fungerar referens oscillator och det gör VCO.
Det är dags att lägga de sista komponenterna.

PLL:
Till LMX2322 kretsen, C15, C16, C17, R1, R2, R3, R4
Den LMX Kretsen är liten så du måste vara noga med att löda det.

Löda LMX2322
Här kommer den stora utmaningen.
Klicka här för att se bilden och läsa hur man löda SOIC och ytmonterade komponenter.
Kretsen är en fin stigning SO-IC-krets och denna lilla bugg kan göra ditt liv eländigt.
Oroa dig inte jag kommer att förklara hur man ska hantera det. Använd tunn bly lod och en ren lödverktyg.
Jag börjar med att Fixera ett ben på varje sida av kretsen och ser till att det är korrekt placerade.
Då jag löda alla andra ben och jag bryr mig inte om det blir några bly broar.
Efter det är det dags att städa upp och för det använder jag en "wick".
Den avlödning Veken är en tillplattad, flätad kopparmantel söker hela världen som avskärmning på phono-sladd (förutom att skärmning burk) utan sladd.
Jag impregnera veken med lite harts och placera den över benen och broar av kretsen. Veken upphettas sedan av lödkolven, och det smälta lodet strömmar upp flätan genom kapillärverkan.
Efter det kommer alla broar vara borta och kretsen ser perfekt.
Du kan hitta veken och harts på mitt komponent sida.

Mer att tänka på:
 

• Det är viktigt att du använder en konstlast på 50ohm när du testar apparaten.
• Det är viktigt att varicap är monterad i rätt riktning (se schema).
• Det är viktigt att du är försiktig och noggrann när du löda componets.
• Se till att du inte har någon tenn / bly broar som kortslutnings strip-linjer till jord.

RF-enheten är nu klar för att anslutas till Digitalt styrd FM-sändare med 2 raders LCD-display

Hur man gör en iductors L1
Induktorn L1 kommer att ställa in frekvensområdet:
 

• 4 svängar ger 70-88 MHz.
• 3 svängar ger 88-108 MHz.

Detta är hur det görs:

Jag använder emaljerad cu tråd av 0.8mm. Denna spole bör 3 vänder med en diameter på 6.5mm, så jag använder en borr av 6.5 mm. (Bilden ovan visar en spole av 4 vänder!)
Först gör jag en "dummy coil" för att mäta hur lång trådbit den behöver. Jag slår in tråden tre varv och gör att anslutningen pekar rakt ner och skär av ledningarna.


Jag sträcker sedan ut "dummy-spolen" tillbaka till en tråd för att mäta hur lång den var (tråden överst). Jag tar en ny tråd och gör den lika lång (tråden längst ner).
Jag använder ett vasst rakblad för att skrapa av emaljen på såväl änden av den nya rak tråd. Den nya kabeln är perfekt i längd och inga emalj täcker de båda ändarna.
(Du måste ta bort emaljen innan du lindade cu tråd runt borren, annars spolen kommer att vara dåligt både i form och lödning.)


Jag tar den nya raka cu tråd och vira den runt borren och göra ändarna peka nedåt. Jag löda ändarna och spolarna är klar.
(Bilden ovan visar en spole av 4 vänder!)


Komponent stöd
Detta projekt har konstrueras för att använda vanliga (och lätt att hitta) komponenter.
Folk skriver ofta till mig och be om komponenter, PCB eller kit för mina projekt.
Alla komponenter för FM PLL kontrollerad VCO enhet (del II) är inkluderade i satsen (Klicka här för att ladda ner komponent list.txt).

Satsen kostar 35 Euro (48 USD) och omfattar:
1 st	PCB (Etsade och borrade vior)
1 st	PLL-kretsen LMX2322
1 st	16.800 MHz VCTCXO referensoscillator (Mycket exakt)
1 st	BFG 193 RF NPN-transistor
1 st	BC817-25 NPN-transistor
1 st	78L05 (V1)
3 st	Induktorer (L2, L3 och L4)
1 st	Trådar för luftbatteri (L1)
3 st	100 ohm (R7, R12, R16)
1 st	330 ohm (R4)
4 st	1k ohm (R1, R2, R3, R10)
1 st	3.3k ohm (R11)
4 st	10k ohm (R5, R6, R14, R17)
1 st	20k ohm (R13)
1 st	43k ohm (R9)
2 st	100k ohm (R8, R15)
2 st	3.3pF (C2, C16)
2 st	15pF (C4, C6)
1 st	22pF (C5)
6 st	1nF (C1, C3, C8, C17, C22, C23)
8 st	100nF (C7, C9, C11, C12, C13, C14, C19, C20)
2 st	2.2uF (C15, C18)
2 st	220uF (C10, C21)
2 st	SMV1251 Varicap (D1, D2)
Order / fråga Ange din e-postadress, så jag kan svara. Skriv din Order / Fråga Tveka inte, e-post till mig för beställning

Antenn
Antennen del av en sändare som är mycket viktigt.
Varje bit tråd kommer att fungera som antenn och utstrålar energi.

Frågan är hur mycket energi som utstrålas?
En dålig antenn kan stråla mindre än 1% av den överförda energin, och vi vill inte ha det!

Det finns så många hemsidor som beskriver antenner så jag bara kommer att ge dig en kortversion här.

Antennen är en avstämd enheten själv, och om den inte är korrekt gjort kommer den energi från sändaren reflekteras (från antenn) tillbaka till RF-enheten och bränna upp som värme. Mycket av buller kommer att produceras och slutligen värmen förstör sluttransistorn.

Sine mest energi reflekteras tillbaka in i sändaren, kommer du inte att kunna sända speciellt långa avstånd heller. Vad vi vill ha är ett stabilt system där all energi lämnar antennen ut i luften.
En riktig antenn är inte svårt att bygga. Jag föreslår en dipolantenn. Det är lätt att bygga och fungerar mycket bra.

Den grundläggande dipolantennen är av den enklaste designen, men ändå mest använda antennen i världen. Dipolen hävdar en vinst på 2.14 dbi jämfört med isotropisk källa. Mittledaren går till ena delen av dipolen och den yttre ledaren (flätad tråd) går till den andra. Dipolantennimpedansen sträcker sig från 36 ohm till 72 ohm beroende på vilken överföringsledning som används, med 52 ohm som norm. Separation av mitt- och yttre ledare där koaxialen eller annan matningslinjeanslutning bör inte sträcka sig längre än 1 tum. Montera alltid dipolen minst den totala längden eller större höjd över marken eller byggnaden för bästa resultat.

Frekvens kontra längd
En dipolen är kapad i längder i enlighet med formeln l = 468 / f (MHz). Där L är längden i fot och f är mittfrekvensen. Den metriska formel är l = 143 / f (MHz), där l är längden i meter. Längden av dipolantenn är ca 80% av en faktisk halv våg vid ljusets hastighet i det fria rummet. Detta beror på Hastighetskvot av el i tråd kontra elektromagnetisk strålning i fritt utrymme.

Dipol med Baluner
En dipolantenn är kallad att vara symmetrisk. Den koaxialkabel är osymmetrisk.
Du ska inte ansluta en osymmetrisk koax direkt till symmetrisk dipolantenn eftersom den yttre skärmen på koaxial kommer att fungera som en tredje antennstav och det kommer att påverka antennen (och antenndiagram) på dåliga vägar.

Man kan säga att den koax i egenskap av ett element i stället för antennen. RF kan induceras i annan elektronisk utrustning i närheten av det strålande feedline, vilket orsakar RF-störningar. Vidare är antennen inte så effektiv som den skulle kunna vara, eftersom det utstrålande närmare marken och dess strålning (och mottagning) mönster kan förvrängas asymmetriskt. Vid högre frekvenser, där längden hos dipolen blir betydligt kortare jämfört med diametern hos matar coax, blir detta en mer betydande problem. En lösning på detta problem är att använda en balun.

Så vad är en balune då?

En balun, uttalad /'bæl.?n/ ("bal-un"), är en passiv enhet som omvandlar mellan balanserade och obalanserade elektriska signaler, såsom mellan koaxialkabel och antenn.

Flera typer av baluns används ofta med dipoler - nuvarande baluns och lirka baluns.
Två enkla balun är ferrit och induktivt lindad kabel, se bild till höger.

Den induktiva lindade balun är enkel att göra.
Några varv på kabeln runt ett rör kommer att göra jobbet. (Det behöver inte vara en ferritkärna)
Den balun bör placeras nära antennen.
Några länkar:
Vad är en Balun, och behöver jag ett?
Balun 1
Balun 2
Balun 3
Balun 4

Nu tror jag att din hjärna känns ganska "osymmetrisk" ... Ta en paus med en god kopp kaffe eller te.

Tuning och testning
Det finns fyra kondensatorer C11 att C14 du måste ställa för bästa prestanda.
Ett enkelt sätt att testa förstärkaren är att bygga en extra dipolantenn och använda den som en mottagare.
Ta en titt på schemat till höger. Jag använder en dipolantenn som mottagarantenn och signalen likriktas sedan till en DC-spänning genom germaniumdioden och 10nF cap.
En 100uA meter kommer då att visa signalstyrkan. En mycket enkel enhet att bygga.
Du kan ta bort 100k motstånd och OP, och anslut uA mätaren direkt efter dioden.
Enheten kommer inte att vara så känslig då, men fortfarande fungerar bra.

Jag placerar mottagarantennen en bit bort från sändarantennen och ställ (C11 till C14) tills jag når starkaste läsning från 100uA mätaren. Om du får för stark läsning kan du lägga till ett seriemotstånd till uA mätaren eller flytta den längre bort. Om du får låg signal kan du använda OP och sätta hög förstärkning med 10k potten.
Du kan också lägga till (MSA-0636 Cascadable Silicon Bipolär MMIC förstärkare) mellan antennen och likriktaren.

Naturligtvis kan du trimma ditt system med en konstlast eller wattmeter, men jag föredrar att trimma mitt system med det verkliga antenn ansluten.
På det sättet jag ställa effektförstärkaren och mäta den verkliga fältstyrkan med min andra antenn.

 

• En grundregel under inställning är att mäta den huvudsakliga ström till förstärkaren.

När sändaren är nära att matcha (avstämda rätt) de viktigaste strömmen börjar släppa, och du kommer fortfarande att ha hög fältstyrka. Fältstyrkan kan till och med öka när huvudströmmen sjunker. Då vet du att matchen är bra, eftersom de flesta av energin går ut antennen och inte reflekteras tillbaka in i förstärkaren.

Hur långt kommer det att sända?
Denna fråga är mycket svårt att svara på. Sändaravståndet är väldigt beroende av miljön runt omkring dig. Om du bor i en storstad med mycket betong och järn, kommer sändaren troligen nå om 400m. Om du bor i mindre stad med mer öppen plats och inte så mycket betong och järn din sändare kommer att nå mycket längre avstånd, upp till 3km. Om du har mycket öppen plats du kommer att överföra upp till 10km.
En grundregel är att placera antennen på en hög och öppet läge. Det kommer att förbättra din sändande avstånd avslutar en hel del.



Hur man bygger en dipolantenn i 45 minuter
Jag kommer att förklara hur man bygger en enkel men mycket god dipolantenn, och det tog bara 45 minuter att bygga.
Antenn Staven är tillverkad i 6mm kopparrör jag hittade i en butik för bilar. Det är faktiskt rör för raster, men röret fungerar bra som antennstavar.
Du kan använda alla typer av rör eller tråd. Fördelen med att använda ett rör, är att det är starkt och det bredare rördiameter du använder, desto bredare frekvensområde (bandbredd) du kommer också få. Jag har märkt att sändaren ger högsta uteffekt runt 104-108 MHz så jag in min sändare till 106 MHz.

Beräkningen gav stav längd 67 cm. Så jag avbröt två stavar på 67cm vardera. Jag fann också plaströr för att hålla stavarna och att ge det en mer stabil konstruktion.
Jag använder ett plaströr som bommen, och en andra för att innehålla de två stavar. Du kan se hur jag använt svart tejp för att hålla de två rören ihop.
Inne i vertikala röret är de två spön och jag har anslutit en koaxial till de två stavarna. Den koaxial är tvinnad 10 vänder det horisontella röret för att bilda en balun (RF choke) för att undvika reflexer. Detta är ett dåligt bemannar balun och hel del förbättringar kan göras här.

Jag placerade antennen på min balkong och anslutit den till sändaren och vände på strömförsörjningen. Jag bor i en medelstor stad så jag tog min bil och körde iväg för att testa prestanda. Signalen var perfekt med kristallklart stereoljud. Det finns många konkreta byggnad runt min sändare som påverkar sändningsområde.
Sändaren arbetade fram till 5 km avstånd när sikten var klar (kunde inte få line-in-syn). I stadsmiljö nådde 1-2km, på grund av tung betong.
Jag tycker att detta resultat mycket bra för en 1W förstärkare med en antenn som tog mig 45 min att bygga. Man bör också ta i beaktande att FM-signalen är Wide FM, som förbrukar mycket mer energi än en smal FM-signal gör. Alla tillsammans, var jag mycket nöjd med resultatet.



Antenn provning och mätning
I bilden nedan visar resultatet för denna antenn.
Tack vare en komplex antenn analysator, har jag kunnat få en tomt på antennprestanda.
Smakämnen röd kurvan visar SWR och grå show Z (impedans). Vad vi vill ha är en SWR av 1 och Z för att vara nära match till 50 ohm.

Som ni kan se, är den bästa matchen för denna antenn på 102 MHz där vi har SWR = 1.13 och Z = 53 ohm.
Jag sprang min antenn på 106 MHz, där matchen är värre SWR = 1.56 och Z = 32 ohm.
Slutsats: Min antenn var inte perfekt för 106 MHz, ska jag åter köra min sparade prov på 102 MHz. Jag kommer förmodligen få bättre resultat och längre sändningsavstånd.
Eller jag borde göra antennen lite kortare för att matcha frekvensen 106MHz.
(Jag är säker på att jag kommer att återkomma till detta ämne med fler mätningar och tester, även om jag är imponerad av sända prestanda även när antennen var dålig.)

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

Special modifiering av VCO Denna ändring behövs bara om du vill förlänga VCO sortimentet! VCO är uppbyggd kring Q1 och VCO-området är från 88 till 108 MHz. Om transistorn Q1 ändras till FMMT5179 (du hittar på min komponentsida) VCO-intervallet kommer att förändras dramatiskt. Detta är becasue FMMT5179 har mycket låga interna kapacitanser. Induktorn L1 kommer att ställa in frekvensområdet: 3 svängar ger 100-150 MHz.

Spektrumanalysator
Marco från Schweiz är lyckliga att ha tillgång till en spektrumanalysator. Han var snäll att skicka mig denna stora mätning av RF-enhet.
Han gav mig några bra tips, tack så mycket. Jo, den bilden talar för sig själv :-)




Sista ordet
Denna del II beskriver FM PLL kontrollerad VCO enhet.
Återigen, detta är ett strikt pedagogiskt projekt som förklarar hur en RF-förstärkare kan byggas.
Enligt lagen är det tillåtet att bygga dem, men inte för att använda dem.

Del III
Klicka här för att gå till 1.5 W Effektförstärkare typ klass-C

Du kan alltid maila mig om det är något oklart.
Jag önskar er lycka till med dina projekt och tack för besöka min sida.

Vår andra produkt:

15W FM-sändare med antenn	Ekonomisk Komplett FM-radio Station	3KW Rack FM-radio-sändare
5KW Analog TV-sändare	Cirkulärt polariserad FM-antenn	Fyra Slot Sy TV-antenn