Мини FM передатчик на SI4713

Работая на дачном участке хочется послушать какое нибудь радио, к сожалению в моей местности вещают только две радиостанции и они как говорится приелись. Выходом было бы интернет радио (KA_radio 32), но зона покрытия WiFi не позволяет дотянутся до огорода. В итоге взгляд пал на модуль трансмиттера SI4713

Немного полистая интернет и почитав описания на данный модуль была разработана следующая схема. 

Прошу не судите строго, это первый мой проект связанный ВЧ техникой.

После нескольких тестов оказалось что мощности 10 мВт также недостаточно для перекрытия необходимого мне расстояния. Добавив усилитель на паре КТ368А+КТ610,

выходную мощность удалось поднять до 1.5 Вт, что меня вполне устроило.

Объединила оба блока простенькая схема питания (в качестве источника питания послужил трансформаторный БП от неизвестного интернет-хаба 16 вольт 1 ампер, передатчик в свою очередь потребляет 500 мА),

и датчик высокочастотного напряжения.

Не могу утверждать что данный детектор отвечает требованиям ВЧ технике но настроиться на максимум выходного напряжения УВЧ блока он помог.

И так после сборки блока трансмиттера можно приступить к предварительной настройки и апробации передачи, для этого подпаиваем кусок провода длинной около метра к антенному выводу модуля SI4713 и подаем на блок трансмиттера пяти вольтовое питание. Правильно собранный блок запустится сразу. В меню (об этом чуть позже) выставляем необходимую частоту и мощность, также можно подключить к блоку трансмиттера источник звука. По контрольному приемнику проверяем присутствие несущей и звука на установленной частоте. В моем случай в качестве контрольного приемника применился мой самодельный приемник на RDA5807, который способен работать как и модуль SI4713 в диапазоне частот 76 - 108 мГц и способным принять по RDS название станции а такжы строку радиотекста.

Более подробно о данном приемнике можно почитать здесь.

Итак если все прошло успешно подключаем к модулю SI4713 плату УВЧ, подключение осуществляется посредствам коаксиального кабеля RG-58 так как это показано на рисунке.

Собираем систему питания запускаем передатчик и приступаем к самому сложному настройке платы УВЧ.

Для настройки платы увч и в дальнейшем антенны потребуются светодиодный датчик высокого напряжения, эквивалент 50 омной нагрузки с датчиком ВЧ напряжения и ВЧ головка.

Светодиодный датчик ВЧ.

ВЧ головка.

Эквивалент 50 омной нагрузки.

Далее подключаем плату УВЧ к блоку трансмиттера. На выход платы УВЧ подключаем эквивалент нагрузки и в свою очередь к ней подключаем мультиметр, включенный в положение измерения напряжения на диапазон 20 вольт. Ну и незабываем про приемник настроенный на несущую передатчика. Итак наконец приступаем к настройке. Первым делом настраиваем токи покоя КТ368А и КТ610А. Для охлаждения КТ610 был применен радиатор от строчной развертки телевизора 3УСЦТ размером 90х65. Включаем блок трансмиттера и УВЧ, для подачи несущей и затем проверяем ток покоя первого транзистора, он должен находится в районе 10 мА, а ток покоя второго устанавливаем подстроечным резистором R3 по падению напряжения на резисторе R6, устанавливаем его равным 100 мА. Затем настраиваем контур L2 C4  платы УВЧ в резонанс вращением конденсатора C4, на мультиметре при этом должно появится какое то значение напряжения. Продолжаем вращать конденсатор до максимума напряжения на эквиваленте нагрузки. Напряжение при этом может быть не очень высоким. Самое главное при этом чтобы емкость C4, при полученном максимуме напряжения, не была в максимальном и минимальном положении.

Если данного положения не получается добиться необходимо раздвинуть или сжать витки катушки L2. Далее настраиваем П-контур C7L4C10 при этом напряжение на эквиваленте нагрузке должно еще вырасти, где то до 10 - 12 вольт. При необходимости можно увеличить ток покоя до 150 мА.  

Далее необходимо убедится в том что напряжение на эквиваленте нагрузки является высокочастотным, подключаем светодиодный пробник к нагрузочным резистором, при этом светодиод должен светится. Если приемник показывает уровень RSSI то данный показатель должен значительно вырасти и появятся показания RDS, название станции и радио текст. На этом предварительную настройку передатчика можно закончить.

Настало время установить передатчик в корпус. В качестве корпуса был использован фольгированный текстолит толщиной 2 мм, размер получился 105х155х100 мм.

Теперь соединяем датчик высокочастотного напряжения с блоком трансмиттера и платой УВЧ, и вращением резистора R8 блока трансмиттера добиваемся совпадения показаний вольтметра на LCD с показаниями мультиметра подключенного к эквиваленту нагрузки, также уже можно примерно оценить выходную мощность, при этом сопротивление антенны должно быть выставлено равное 50 ОМ, в меню настройки трансмиттера.

И наконец дело осталось за антенной. К сожалению в связи со сложившейся обстановкой не получится показать действующую антенну.

В качестве антенны был применен диполь, размеры плеч рассчитывались по формуле:

длина плеча = (300/F)/4

Где F частота в мегагерцах. В итоге длина плеча рассчитанная на частоту 80 мГц получается равной 93 см.

Для соединения антенны с передатчиком был применен коаксиальный кабель RG-58 длинной 7 метров. Длину данного кабеля не стоит применять более 10 метров, так как падение на кабеле станет достаточно большим. В моем случае на длине 7 метров падает 0.5 вольта.

Но диполь это симметричная система, а кабель соединяющий передатчик с антенной нет. Но при прямое соединении коаксиального кабеля с антенной, модуль SI4713 упорно отказывался запускаться, как мне кажется это было связано с обратной ВЧ волной возвращенной с антенны. Для согласования антенны и диполя послужил симметрирующий трансформатор (балун), он выполнен на ферритовом кольце М2000НМ 31х18.5х7 и содержит 10 витков двойным проводом 0.85 мм, а для снижения обратной ВЧ волны на место соединения симметрирующего трансформатора и коаксиального кабеля установлены 5 ферритовых колец  М2000НМ 31х18.5х7. И получаем такую конструкцию.

После сбора и подключения антенны необходимо изменить в меню трансмиттера снова вернуть сопротивления антенны равное 75 Ом и подстроить П-контур C7L4C10, теперь для более точной настройки воспользуемся ВЧ головкой расположенной недалеко от антенны. Стараемся получить максимальные показания на ВЧ головке, при этом напряжение может снизится, также не забываем про контрольный приемник.

На этом настройку можно считать законченной и теперь поговорим о меню блока трансмиттера. Для входа в меню длительно удерживаем кнопку энкодера и после отпускания видим следующие.

Вращением ручки энкодера выбираем необходимый пункт меню и для подтверждения нажимаем кнопку энкодера.

Первый пункт частота.

Здесь все просто вращаем ручку энкодера и меняем частоту в пределах от 76 до 108 мГц, для выхода из пункта меню нажимаем кнопку button_2. При этом предоставляется выбор, что делать: выход без сохранения в eeprom, выход с сохранения в eeprom и сброс. Если был выбран сброс то данные частоты сбрасываются до значения с каким мы вошли в меню и работа подпункта меню продолжается.

Далее следует пункт настройка выхода SI4713.

Здесь мы можем настроить выходную мощность SI4713 в приделах от 88 до 115 дбмкВ, это в свою очередь повлияет на выходную мощность УВЧ, и настройка антенной емкости SI4713 здесь нужно быть повнимательней так как можно настроить выход на гармонику, обязательно используйте при настройке данного пункта контрольный приемник. Для переключения между настройка нажимаем кнопку энкодера, изменение настроек применяется автоматически и контролируется параметром выход. Для выхода из подпункта меню также нажимаем кнопку button_2 и видим тоже предложение по выходу.

Далее следуют два пункта, название станции и радио текст.

Здесь мы настраиваем данные передаваемые по RDS, название станции 8 символов и радио текст 32 символа. Если строка радио текста окажется меньше 32 символов, то завершать данную строку должен символ конца строки показанный на рисунке выше. Символы меняются вращением ручки энкодера, перемещение по строке осуществляется нажатием на кнопку энкодера. Для выхода из под меню нажимаем кнопку button_2 и видим предыдущее предложение о выходе.

Далее следует пункт меню показа данных.

Данный пункт меню создавался ради уменьшения рокота в эфире передачи на частотах близких к 108 мГц создаваемый работай дисплея. При выбора параметра нет будет показана заставка передатчика. для выхода снова жмем на button_2.

И последний пункт сопротивление антенны.

Данный пункт меню был создан из-за различного сопротивления различных антенн и для более точного расчета мощности передатчика необходимо подправить данное значение. Для выхода снова жмем кнопку button_2. Для выхода из меню также нажимаем кнопку button_2. В случае необходимости блок трансмиттера можно перезагрузить нажав кнопку RESET.

На этом все, спасибо что дочитали до этого места. Надеюсь кому то помог и не судите строго, так как это мой первый проект работы с ВЧ техникой и вполне могут быть ошибки и надеюсь вы сможете помочь устранить все обнаруженные ошибки. Спасибо за внимание.

Список радиоэлементов

^{Скачать список элементов (PDF)}

Теги:

• DipTrace
• MPLAB
• FM-передатчик
• PIC
• Микроконтроллер