מעגל משדר FM הוא מכשיר אלחוטי בתדר גבוה אשר מסוגל להעביר אותות קוליים לאטמוספירה כך שהוא יכול להתקבל על ידי מעגל מקלט FM מקביל להעתקת האותות הקוליים ברמקול.

כאן נדון כיצד לבנות מעגלי משדר FM קטנים באמצעות 10 שיטות שונות, האחת המורכבת מקישור חוט מהמשדר למקלט, והשנייה אלחוטית לחלוטין וניתן להשתמש בה כדי להאזין שיחה מסוימת על פני מגוון רחב של בערך 30 מטר, דרך רדיו FM רגיל.

כל מעגלי משדר ה- FM המוצגים להלן הם עוצמתיים משמעותית, קשים לאיתור במיקומם הנסתר, ומצוידים לתפוס אפילו את לחישות החלשות ביותר בסביבה. יתר על כן העיצובים מסוגלים להעביר את המידע שנבחר למרחקים רדיאליים העולים על 2 קמ.

היכולות יוצאות הדופן שלעיל אילצו את הרשויות המשפטיות לאכוף חוקים מחמירים כנגד השימוש במשדרים אלה ללא אישור, לכן לפני שתגדיר ותשתמש באחד מאלה תוודא שיש להשלים את כל הפורמליות המשפטית.

מעוניין ללמוד כיצד לזהות משדרי ריגול נסתרים אלה? ניתן למצוא את הפרטים בזה מאמר גלאי באגים .

עיצוב אלחוטי:

אתחיל ממשדר שבניתי בפועל מספר רב של פעמים ובדקתי אותו ביסודיות. בהמשך אני אדון בעוד עיצובים כאלה שנבחרו מאתרים אחרים ברשת.

ניתן לקבל את האותות הנשלחים בכל רדיו FM רגיל, מכוון במדויק לתדר המתאים.

המעגל המשדר האלחוטי האלחוטי המוצג לעיל הוא בעצם משדר RF קטן הבנוי סביב טרנזיסטור יחיד.

המעגל מתפקד ממש כמו a מתנד קולפיטס שילוב מעגל טנקים לייצור התנודות הנדרשות.

התדירות תלויה בעיקר במיקום ובערכי המשרן, C1, C2 ו- C3. המרחק והקוטר של סליל הסיבוב עשויים להיות מעט מניפולטיביים לצורך אופטימיזציה של התגובה הטובה ביותר על פני מקלט ה- FM.

אנטנה קטנה בצורת חוט בגודל 3 אינץ 'עשויה להיות מחוברת בנקודה המוצגת כדי להפוך את 'הבאג' למגיב ביותר וליצור אותות נטולי עיוותים.

תרשים מעגלים

רשימת חלקים

R1 = 3k3,
R2 = 100K,
R3 = 470 אוהם
C1 = 10 pF, C2 = 27 pF
C3 = 27pF,
C4 = 102 דיסק
C5 = 10uF / 10V,
מיקרופון = מעבה קטן
T1 = BC547
L1 = 3 עד 4 סיבובים של חוט נחושת אמייל 22SWG סופר, בקוטר 5 עד 7 מ'מ, ליבת אוויר. אנא עיין בתמונה הסרוקה של אב הטיפוס לקבלת מושג לגבי מידות הסליל.

עכשיו בואו נדון בכמה מעגלי משדר FM שניתן לבנות באמצעות תצורות ותכונות שונות.

עיצוב טרנזיסטור אחד

יתכן שכבר נתקלת במגוון מעגלי משדר FM טרנזיסטוריים בסיסיים במיוחד, אולם אלה עשויים לכלול חסרונות מסוימים כאמור להלן:

אין טווח שידור מהותי.
אין טווח רגישות משופר
השתמש ב -1.5 וולט להפעלה שמניבים יכולות מוגבלות.

בין הראשונים בשורה, שהיא ככל הנראה הפשוטה ביותר, מוצג בתרשים המעגל הבא.

באופן מפתיע הוא אינו משתמש ב- MIC, אלא סליל האנטנה עצמו מבצע פונקציה כפולה של גילוי רעידות קול וגם העברתו לאטמוספרה.

העיצוב מבטל שלב קביעת תדרים ולכן אינו נכנס למעגלי משדר מכוונים (נדון בהמשך המאמר).

מבצע מעגל

ניתן להבין את מעגל הריגול היחיד הבא של טרנזיסטור FM:

כאשר הוא מופעל, הקבל 22n מונע את מעבר הטרנזיסטור עד שהוא נטען. ברגע שזה קורה הטרנזיסטור מופעל דרך הנגד 47k שמכריח את הדופק דרך המשרן שמזין דופק שלילי לבסיס הטרנזיסטור שמוריד את הקבל 22n.

זה מכבה את הטרנזיסטור עד 22n שוב טעינה מלאה. ההליכים מתרחשים במהירות ויוצרים תדר על פני הסליל המועבר כגלי מוביל דרך האנטנה המחוברת.

במהלך הסליל אם הוא נתון לדופק רטט חיצוני, הוא נאלץ להעלות את גלי המוביל המפורטים לעיל באוויר ויכול להתקבל ולהשיג על פני רדיו FM רגיל ממוקמים ומכוונים באותו תדר בקרבת מקום.

ניתן לצפות כי המעגל יעבוד בטווח תדרים של 90 מגה הרץ.

באמצעות מעגל מכוון

הדוגמה השנייה שלהלן מציגה מעגל ריגול נוסף של טרנזיסטור FM המשלב בו מעגל מכוון או שלב הקובע תדרים.

באב-טיפוס המקורי הסליל נוצר על ידי צריבה של פריסת מסלול ספירלית על גבי ה- PCB עצמו, אולם לשם השגת רווח וביצועים מיטביים יש להימנע מסליל אנטנה חרוט כזה ויש להשתמש בסוג סליל הפצוע המסורתי.

שילוב Q Factor

להלן מעגל נוסף שתרצה לדעת עליו. המעגל בעצם עושה שימוש ב'גורם Q 'של רשת המכלים שהושגה מהסליל ומהקבל ליצירת מתח גבוה יחסית. זה הגביר את הפוטנציאל שמייחס את המעגל למדי טווח שידור ארוך יותר .

לקבלת ביצועים משופרים וודא כי הסליל והקבל ממוקמים קרוב ככל האפשר. הכנס את מובילי הסליל עמוק ככל האפשר על המעגל על מנת לגרום לחיבוק הדוק של המעגל. ניתן לשנות את ערך ה- C2 להשגת תגובה טובה עוד יותר מהמעגל.

רצוי שניתן יהיה לנסות 10pF. הסליל עשוי 5 סיבובים של חוט נחושת סופר אמייל בעובי 1 מ'מ, בקוטר 7 מ'מ.

יכולת רוויה טובה יותר

הבא עיצוב משדר FM הוא קצת שונה מהסוגים לעיל. ביסודו של דבר העיצוב יכול להיות מסווג כסוג פולט נפוץ, בניגוד לאחרים שהם סוגים בסיסיים נפוצים למדי עם העיצוב שלהם.

המעגל מעסיק משרן בבסיסו שמוסיף יכולת רוויה טובה יותר למכשיר שמאפשר בתורו לטרנזיסטור להגיב בצורה הרבה יותר בריאה.

שבלול סליל מתכוונן

העיצוב הבא ברשימה עדיף בהרבה על מקביליו הקודמים מכיוון שהוא משתמש במשרן משתנה מבוסס שבלול.

זה מאפשר למשדר להיות מכוון על ידי התאמת ליבת הקליע באמצעות מברג. בתצורה זו אנו יכולים לראות את הסליל מחובר לקולט הטרנזיסטור המאפשר מסיבית טווח של 200 מטר לתכנון, עם זרם שעשוי להיות לא יותר מ -5 mA.

שלב ה- MIC מבודד מהבסיס בעזרת קבל 1u והרווח של המיקרופון יכול להתאים היטב על ידי התאמת הנגד 22k מסדרה.

מעגל זה יכול להיות מדורג כטוב ביותר מבחינת הטווח, אולם יתכן וחסר יציבות שניתן לשפר, נלמד כיצד בהסבר הבא.

יציבות משופרת

ניתן לשפר את יציבות המעגל הנ'ל על ידי הקשה על האנטנה מסיבוב עליון אחד של הסליל, כפי שמוצג באיור הבא.

זה למעשה משפר את תגובת המעגלים בגלל כמה סיבות. האנטנה מתרחקת מקולטר הטרנזיסטור ומאפשרת לו לתפקד באופן חופשי ללא טעינה מיותרת, והחלקת האנטנה למעלה מאפשרת עוד לצד הרלוונטי של הסליל לקבל מתח מוגבר גבוה יותר המושרה על עצמו וגם את הסליל. מייצר ריכוז גבוה יותר של כוח השידור באנטנה.

למרות ששיפור זה לא עשוי להגדיל בפועל את טווח המכשיר, הוא מוודא שהמעגל לא נרקש כאשר מחזיקים אותו ביד, או כשהאחיזה מוקפת מקרוב על המעגל בתוך המתחם שלו.

משדר מוסיקה

אם אתה רוצה שמעגל משדר ה- FM הזעיר שלך ישדר מוסיקה במקום ריגול או האזנה, סביר להניח שהעיצוב הבא מעניין.

משדר ה- FM המוצע יאפשר שילוב של קלט סטריאו במקביל מהמקור, כך שהמידע הכלול בתוך שני הערוצים יעלה לאוויר לקבלת קליטה אופטימלית.

תצורת העיצוב זהה למדי לזו שנדונה לעיל ולכן אינה זקוקה להסבר רב.

ניתוח מעגל ריגול שני טרנזיסטורים

הוספת שלב טרנזיסטור לשדרי FM טרנזיסטורים יחידים שנדונו לעיל יכולה לאפשר את העיצובים ברגישות יתרה.

An MIC אלקטרונית לעצמו יש מובנה FET מה שהופך אותו ליעיל מאוד והופך אותו למכשיר מגבר רטט עצמאי. הוספת שלב טרנזיסטור נוסף באמצעותו משפרת את רגישות המכשיר לגבולות מוחצים.

“מעגל התחלה רכה עבור מנוע AC ”

כפי שניתן לראות בתרשים הבא, מעורבות שלב טרנזיסטור נוסף מסתכמת ברווח של ה- MIC שהופך את היחידה כולה לרגישה מאוד כך שהיא מרימה כעת אפילו את הצליל הנמוך כמו סיכה שנשמטת על הרצפה.

הטרנזיסטור הנוסף מונע העמסת יתר של ה- MIC ובכך מבטיח יעילות טובה יותר לרגישות.

חמישה דברים שהופכים את המעגל לטובה במיוחד עם הקבלה שלו הם:

השימוש בקבל קבוע במעגל המיכל יחד עם גוזם מתכוונן.
קבל צימוד בעל ערך נמוך עם ה- MIC המספיק לטפל בתגובה הקיבולית של ה- MIC שעשוי להיות בסביבות 4k ב -3 kHz.
מצמד 1u נכלל בין המתנד למגבר השמע על מנת לפצות על העכבה הנמוכה שמספק הנגד הבסיסי 47k.
הסליל המשמש הוא פצוע כמעט באמצעות חוט נחושת סופר אמייל שמבטיח יעילות גבוהה יותר מאשר סליל חרוט PCB.
המעגל כולו יכול להיות בנוי בצורה קומפקטית על גבי PCB בגודל קטן להשגת יציבות טובה יותר ותגובת תדרים ללא סחף.

משדר IC 741 באמצעות חיבור חוט

בסעיף לעיל הרווחנו על משדר FM אלחוטי, אם אתה מעוניין גם לדעת כיצד ליצור משדר קווי, בו ניתן להעביר קול דרך חוטים לרמקול, אז העיצוב הבא עשוי לעזור

ה IC 741 אם מוגדר כמגבר לא הפוך שממלא את הפונקציה של שלב מגבר מקדים.

הרווח של שלב זה של מגבר קדם מגבר IC 741 עשוי להיות שונה לפי הצורך, תוך שימוש בסיר על פני יציאות הכניסה והפלט שלו.

הגדרת הרווח משמשת לקביעת הרגישות של המגבר והיא מוגדרת למקסימום כך שאפילו שיחת דיבור בנפח נמוך עשויה להיבחר דרכו.

המיקרופון בכניסה הופך את רעידות הקול לפולסים חשמליים זעירים, המוגברים עוד יותר על ידי IC 741 לרמות מתאימות לפני החלתם על שלב מגבר הפלט המורכב משלב דחיפה-משיכה סטנדרטי. שלב משיכת דחיפה זה נעשה באמצעות כמה טרנזיסטורים בעלי רווח גבוה 187/188.

כאן, האות המתקבל מפלט 741 מוגבר כראוי כך שלבסוף הוא נשמע מעל הרמקול.

עבור מעגל 741, הרמקול ממוקם רק ומשמש כמקלט ועשוי להיות ממוקם בחדר אחר, שם האזנה יכולה להיות מיועדת להתבצע.

חיבור הרמקול ממעגל המגבר יכול להיעשות באמצעות חיבורי חוטים, רצוי באמצעות חוטים דקים וליווי לכל אורכו עד לרמקול בצורה נסתרת כלשהי, ככל הנראה על ידי הנחתו מתחת לשטיח או מעבר לפינות החדר.

במעגל משדר הריגול האלחוטי הכל נהיה די פשוט ואתה רק צריך להסתיר את מעגל המשדר במקום מתאים כלשהו, כמו מתחת לשולחן, ספה, ספה וכו '.

רשימת חלקים