Podstawy budowy i konstrukcji nadajników radiowych FM.

Poniższy schemat blokowy prezentuje podstawową konstrukcję nadajnika FM. Schemat ten prezentuje podstawowy model konstrukcyjny nadajnika :.

Podstawy budowy to może lekka przesada. Mam nadzieje że czytając te strony masz już jakieś pojęcie o teorii fal radiowych. Są to elementarne podstawy wiedzy które musisz posiadać chcąc zabrać się do konstrukcji własnego nadajnika . Praktycznie powinny wystarczyć lekcje fizyki z podstawówki oraz średniej . Dlatego właśnie w tym miejscu pominę nudną - fizyczną - część radioelektroniki i przejdę od razu do omówienia budowy nadajnika . Opierać będę się na schemacie blokowym zamieszczonym powyżej. Schemat ten prezentuje elementarną , lecz najczęściej stosowaną konstrukcję nadajnika . Strona ta zawiera jedynie ogólne omówienie budowy nadajników FM. Aby poznać szczegóły nie wahaj się klikać na odnośniki które zaprowadzą Cię do opisów szczegółowych gdzie poznasz dogłębnie interesujący cię temat .

Źródło sygnału audio.

Pierwszym blokiem jest źródło sygnału audio . Ten element to źródło dźwięku który emitowany będzie w eter. Najczęściej jest to mixer audio który sumuje dźwięki z kilku urządzeń wejściowych (np. mikrofon, CD, magnetofony czy karta dźwiękowa PC) lecz równie dobrze podpiąć można pojedyncze urządzenie. W bardziej rozbudowanych nadajnikach elementem tym jest koder stereo który umożliwia nadawanie stereofoniczne . Źródło sygnału audio powinno dawać dźwięk o odpowiednim poziomie głośności i dobrej jakości .

Wzmacniacz audio.

Następnym elementem jest wzmacniacz audio. Element ten ma za zadanie dopasować poziom sygnału ze źródła do wejścia modulatora. Chciałbym zaznaczyć w tym miejscu iż wzmacniacz ten paradoksalnie powinien zmniejszać poziom sygnału . Dzieje się tak dlatego iż jeżeli źródłem dźwięku jest urządzenie o wysokim poziomie sygnału (np. CD) lub jest nim mixer to posiadają one dostateczne, a nawet zbyt wielkie wzmocnienie i istnieje obawa o przesterowanie wejścia modulatora. Dlatego optymalnie zaleca się w tym miejscu zastosowanie kompresora dynamiki.

Więcej szczegółów...

Idź na górę strony...

Generator.

Następny blok to generator sygnału sinusoidalnego. Generator ten daje sygnał wysokiej częstotliwości. Jest to sygnał sinusoidalny tzw. nośna na którą w modulatorze zostanie nałożony dźwięk. Częstotliwość nośnej musi być równa częstotliwości na jakiej chcemy nadawać.
W tym miejscu mam drobną uwagę na temat doboru częstotliwości nośnej. Zapewne, jeżeli interesujecie się tematem, znacie rozkład częstotliwości w waszym rejonie. Piszę tu o tym dlatego iz należy uważać aby nie zakłócić nadających legalnie radiostacji (i sprowadzić do miasta PAR) ! Z własnego doświadczenia wiem iż na z reguły krańce zakresu pozostają wolne. Dlatego tam radzę lokować swoje częstotliwości.
Wracając do tematu ważne jest ażeby generator dawał czystą i stabilną częstotliwość.

Więcej szczegółów...

Idź na górę strony...

Modulator FM.

Przejdę teraz do omówienia modulatora . Modulacja jest procesem nałożenia dźwięku na nośną. W nadajnikach radiowych FM stosujemy modulację częstotliwości (Ferenquency Modulation) w skrócie właśnie FM. Polega ona na zmianie częstotliwości nośnej (dewiacji) w takt częstotliwości modulującej (np.audio lub MPX) Modulator ma dwa wejścia : wejście audio (ew. MPX ), wejście nośnej oraz wyjście zmodulowanego częstotliwościowo sygnału radiowego HF.

Więcej szczegółów...

Idź na górę strony...

Separator.

Z wyjścia modulatora otrzymujemy sygnał wysokiej częstotliwości (HF). Pozornie sygnał ten możemy już odebrać pospolitym radioodbiornikiem. Lecz niestety jego moc zapewnia mu zasięg zaledwie kilku metrów. Dlatego należy go wzmocnić. Aby to zrobić sygnał pokierowany zostać musi do wzmacniaczy HF. Lecz niestety przebieg z modulatora jest bardzo wrażliwy. Chodzi tu o to iż podłączenie obciążenia (wzmacniacza lub anteny) powoduje natychmiastową zmianę ustalonej częstotliwości. Dlatego właśnie musimy go wcześniej odseparować w bloku nadajnika zwanym separatorem . Izoluje on modulator od następnych bloków i poprawia stabilność częstotliwości . Jest to zwykle jednostopniowy wzmacniacz o dużej impedancji wejściowej (na tranzystorze unipolarnym) , wzmocnieniu równemu 1 i zaopatrzony w zestaw filtrów środkowo przepustowych .

Więcej szczegółów...

Idź na górę strony...

Driver.

Następnym ważnym lecz często pomijanym blokiem jest driver . Blok ten jest pierwszym elementem wzmacniającym . Jego zadanie polega na wstępnym wzmocnieniu sygnału aby mógł on wysterować (drive) dalsze stopnie nadajnika . Jego budowa jest podobna do konstrukcji separatora , jednakże zbudowany jest zwykle za zwykłym tranzystorze HF małej mocy (typu BFxxx) . Dawać on powinien na swoim wyjściu moc rzędu 0.2-0.7 W w zależności od potrzeb końcówki mocy (im większa moc wyjściowa tym większy poziom mocy z drivera) .

Więcej szczegółów...

Idź na górę strony...

Power amplifier.

Przedostatnim , łatwym w budowie lecz niezmiernie trudnym w konstrukcji blokiem nadajnika jest wzmacniacz mocy zwany PA (Power Amplifier). Wzmacniacz ten ma za zadanie zwiększyć moc sygnału HF tak aby miał on odpowiedni zasięg i mógł dotrzeć do jak największego grona odbiorców. Tutaj podobnie jak przy doborze częstotliwości należy kierować się rozwagą. Moc wzmacniacza dobieramy tak aby pokrywała nasz obrany zasięg bez pozostawienia zapasu. Ma to znaczenie praktyczne bo im większa moc tym większe zakłócenia. PA jest bardzo trudnym i kapryśnym w konstrukcji układem .

Więcej szczegółów...

Idź na górę strony...

Filtry wyjściowe.

Ostatnim również często pomijanym przy omawianiu konstrukcji nadajników blokiem jest filtr wyjściowy . Filtr ten jest prostym układem filtru środkowo przepustowego który za zadanie ma zmniejszyć pasożytnicze częstotliwości generowane przez PA. Sygnały te mają zwykle częstotliwość mniejszą lub większą o kilka MHz od częstotliwości nośnej , i tym samym zakłócają inne nadajniki. Często dzieje się to bez naszej wiedzy .

Więcej szczegółów...

Idź na górę strony...

Antena.

copyright by pink [styczeń 2000]   
[ index # idea # technika # info ]