Jak vyrobit rozhlasový přijímač vlastníma rukama?

Samostatně smontovaný rozhlasový přijímač obsahuje anténu, radiovou kartu a zařízení pro přehrávání přijímaného signálu - reproduktor nebo sluchátka. Napájecí zdroj může být buď externí nebo vestavěný. Přijímaný rozsah je škálován v kilohertzech nebo megahertzech. Rozhlasové vysílání využívá pouze kilové a megahertzové frekvence.

Podomácku vyrobený přijímač musí být mobilní nebo přenosný. Sovětské radiomagnetofony VEF Sigma a Ural-Auto, modernější Manbo S-202 jsou toho příkladem.

Přijímač obsahuje minimum rádiových prvků. Jedná se o několik tranzistorů nebo jeden mikroobvod, aniž by se vzaly v úvahu připojené části v obvodu. Nemusí být drahé. Vysílací přijímač za milion rublů je téměř fantazií: nejedná se o profesionální vysílačku pro armádu a speciální služby. Kvalita příjmu by měla být přijatelná - bez zbytečného šumu, s možností poslechu celého světa na KV pásmu při cestách napříč zeměmi i na VKV - vzdálit se od vysílače na desítky kilometrů.

Potřebujeme stupnici (nebo alespoň označení na ladícím knoflíku), která umožňuje odhadnout, jaký rozsah a která frekvence je poslouchána. Mnoho rozhlasových stanic připomíná posluchačům, na jaké frekvenci vysílají. Ale opakovat 100x denně například „Europe Plus“, „Moskva 106,2“ už není v módě.

Přijímač musí být odolný proti prachu a vlhkosti. Tu zajistí tělo například z výkonného reproduktoru, který má gumové vložky. Takové pouzdro si můžete vyrobit i sami, ale je hermeticky uzavřeno téměř ze všech stran.

Jako spotřební materiál bude vyžadován.

1. Sada rádiových dílů - seznam je sestaven podle zvoleného schématu. Potřebujeme rezistory, kondenzátory, vysokofrekvenční diody, podomácku vyrobené tlumivky (nebo místo nich tlumivky), vysokofrekvenční tranzistory malého a středního výkonu. Sestava na mikroobvodech způsobí, že zařízení bude malé - menší než smartphone, což nelze říci o tranzistorovém modelu. V druhém případě je vyžadován 3,5mm jack pro sluchátka.
2. Dielektrická deska pro desku s plošnými spoji je vyrobena z odpadních materiálů, které nevedou proud.
3. Šrouby s maticemi a pojistnými podložkami.
4. Pouzdro - např. ze starého reproduktoru. Dřevěná skříň je vyrobena z překližky - budete k ní potřebovat i nábytkové rohy.
5. Anténa. Teleskopický (je lepší použít hotový), ale postačí kus izolovaného drátu. Magnetický - samonavíjecí na feritovém jádru.
6. Vinutí drátu dvou různých průřezů. Magnetická anténa je navinutá tenkým drátem a cívky oscilačních obvodů jsou navinuty tlustým drátem.
7. Napájecí kabel.
8. Transformátor, diodový můstek a stabilizátor na mikroobvodu - při napájení ze síťového napětí. Pro napájení z dobíjecích baterií o velikosti běžné baterie není potřeba vestavěný napájecí adaptér.
9. Vnitřní dráty.

Nástroje:

• kleště;
• boční řezáky;
• sada šroubováků pro drobné opravy;
• pila na dřevo;
• ruční skládačka.

Existuje několik obvodů rádiového přijímače:

1. detektor;
2. přímé zesílení;
3. (super) heterodyn;
4. na frekvenčním syntezátoru.

Přijímače s dvojitou, trojitou konverzí (2 nebo 3 lokální oscilátory v obvodu) se používají pro profesionální práci na maximálně přípustné ultra dlouhé vzdálenosti.

Nevýhodou detektorového přijímače je nízká selektivita: signály několika rádiových stanic jsou slyšeny současně. Výhodou je, že neexistuje samostatné napájení: energie příchozích rádiových vln stačí k poslechu vysílání bez napájení celého okruhu. Ve vaší oblasti musí vysílat alespoň jeden opakovač – v rozsahu dlouhých (148-375 kilohertzů) nebo středních (530-1710 kHz) frekvencí. Pokud jste od něj vzdáleni 300 km nebo více, pravděpodobně nic neuslyšíte. Kolem by měl být klid – přenos je lepší poslouchat ve sluchátkách s vysokou (stovky a tisíce ohmů) impedancí. Zvuk bude sotva slyšitelný, ale bude možné rozeznat řeč a hudbu.

Přijímač detektoru se sestavuje následovně. Oscilační obvod se skládá z proměnného kondenzátoru a cívky. Jeden konec se připojuje k externí anténě. Uzemnění je napájeno přes okruh budovy, potrubí topné sítě - na druhý konec okruhu. Libovolná RF dioda je zapojena do série s obvodem - oddělí audio komponentu od RF signálu. K výsledné sestavě je paralelně připojen kondenzátor - vyhladí zvlnění. Pro extrakci zvukové informace se používá kapsle - odpor jejího vinutí je minimálně 600 ohmů.

Pokud odpojíte sluchátko od DP a pošlete signál do nejjednoduššího zesilovače zvuku, pak se přijímač detektoru stane přijímačem s přímým zesílením. Zapojením do vstupu - do smyčky - radiofrekvenčního zesilovače rozsahu MW nebo LW zvýšíte citlivost. Od AM repeateru se můžete vzdálit až na 1000 km. Přijímač s nejjednodušším diodovým detektorem nefunguje v (U) HF oblasti.

Pro zajištění selektivity na sousedním kanálu potřebujete místní oscilátor, směšovač a další zesilovač. Heterodyn je lokální oscilátor s proměnným obvodem. Obvod heterodynního přijímače funguje následovně.

1. Signál přichází z antény do vysokofrekvenčního zesilovače (RF zesilovač).
2. Zesílený RF signál prochází směšovačem. Signál lokálního oscilátoru je na něj superponován. Směšovač je frekvenční odečítač: hodnota LO se odečítá od vstupního signálu. Například pro příjem stanice na 106,2 MHz v pásmu FM musí být frekvence lokálního oscilátoru 95,5 MHz (10,7 zbývá pro další zpracování). Hodnota 10,7 je konstantní - směšovač a lokální oscilátor jsou laděny synchronně. Nesoulad této funkční jednotky okamžitě povede k nefunkčnosti celého obvodu.
3. Výsledná mezifrekvence (IF) 10,7 MHz je přivedena do mezifrekvenčního zesilovače. Samotný zesilovač plní funkci selektoru: jeho pásmová propust ořezává spektrum rádiového signálu na pásmo pouhých 50-100 kHz. To zajišťuje selektivitu v sousedním kanálu: v hustě obsazeném rozsahu FM velkého města jsou rozhlasové stanice umístěny každých 300-500 kHz.
4. Amplified IF - signál připravený k přenosu z RF do audio rozsahu. Amplitudový detektor převádí AM signál na audio signál a extrahuje nízkofrekvenční obálku rádiového signálu.
5. Výsledný zvukový signál je přiváděn do nízkofrekvenčního zesilovače (ULF) - a poté do reproduktoru (nebo sluchátek).

Výhodou (super) heterodynního obvodu přijímače je uspokojivá citlivost. Od FM vysílače se můžete vzdálit na desítky kilometrů. Selektivita na sousedním kanálu vám umožní poslouchat rádiovou stanici, která se vám líbí, a ne simultánní kakofonii několika rozhlasových programů. Nevýhodou je, že celý obvod vyžaduje napájení - několik voltů a až desítky miliampérů stejnosměrného proudu.

K dispozici je také selektivita pro zrcadlový kanál. Pro AM přijímače (pásma LW, MW, HF) je IF 465 kHz. Pokud je v rozsahu MW přijímač naladěn na frekvenci 1551 kHz, pak „chytne“ stejnou frekvenci na 621 kHz. Frekvence zrcadlení se rovná dvojnásobku hodnoty IF odečtené od frekvence vysílače. U FM (FM) přijímačů pracujících v rozsahu VHF (66-108 MHz) je IF 10,7 MHz.

Tak, signál z leteckého rádia ("komára") pracujícího na frekvenci 121,5 MHz bude přijímán, když je přijímač naladěn na 100,1 MHz (mínus 21,4 MHz). Pro eliminaci příjmu rušení ve formě "zrcadlového" kmitočtu je mezi vf zesilovač a anténu zapojen vstupní obvod - jeden nebo více oscilačních obvodů (cívka a kondenzátor zapojeny paralelně). Nevýhodou víceokruhového vstupního obvodu je snížení citlivosti a s tím i dosahu příjmu, což vyžaduje připojení antény s přídavným zesilovačem.

Nevýhodou heterodynních přijímačů je, že signál z lokálního oscilátoru bez vstupního obvodu a za přítomnosti zpětné vazby z RF zesilovače vstupuje do antény a je znovu vysílán do vzduchu. Zapnete-li dva takové přijímače, naladíte je na stejnou rozhlasovou stanici a postavíte je vedle sebe, blízko – v reproduktorech budou oba lehce pískat měnící se tón. V obvodu založeném na frekvenčním syntezátoru se lokální oscilátor nepoužívá.

V FM stereo přijímačích je stereo dekodér umístěn za mezifrekvenčním zesilovačem a detektorem. Stereo kódování na vysílači a dekódování na přijímači se provádí pomocí technologie pilotního tónu. Po stereo dekodéru je nainstalován stereo zesilovač a dva reproduktory (jeden pro každý kanál).

Chcete-li sestavit elektroniku přijímače, proveďte následující.

1. Do obrobku vyvrtejte otvory pro rádiovou desku podle výkresů (topologie, uspořádání prvků).
2. Umístěte radioelementy.
3. Naviňte smyčkové cívky a magnetickou anténu. Umístěte je podle schématu.
4. Vytvořte cesty na desce podle rozvržení na výkresu. Stopy jsou prováděny jak zoubkováním, tak leptáním.
5. Připájejte díly na desce. Zkontrolujte správnost instalace.
6. Připájejte vodiče k anténnímu vstupu, napájení a výstupu reproduktoru.
7. Nainstalujte ovládací prvky a spínače. Vícerozsahový model bude vyžadovat vícepolohový přepínač.
8. Připojte reproduktor a anténu. Zapněte napájení.
9. Reproduktor bude ukazovat šum nekonfigurovaného přijímače. Otočte ladicím knoflíkem. Nalaďte jednu z dostupných stanic. Zvuk rádiového signálu by měl být bez sípání a šumu. Připojte externí anténu. Potřebuji ladící cívky, posun rozsahu. Tlumivky se ladí otáčením jádra, bezrámové natahováním a stlačováním závitů. Potřebují dielektrický šroubovák.
10. Vyberte krajní kmitočet na FM modulátoru (například 108 MHz) a posuňte závity heterodynové cívky (je umístěna vedle proměnného kondenzátoru) tak, aby signál modulátoru přijímal horní konec rozsahu přijímače.

Sestavte pouzdro:

1. Označte a nařežte překližku nebo plast do 6 hran budoucího korpusu.
2. Označte a vyvrtejte rohové otvory.
3. Viděl jsem kulatou velkou mezeru mezi reproduktory.
4. Vyřízněte štěrbiny z horní a/nebo boční strany pro ovládání hlasitosti, vypínač, přepínač pásma, anténu a knoflík pro ovládání frekvence, podle montážního výkresu.
5. Nainstalujte rádiovou desku na jednu ze stěn pomocí sloupků se šrouby typu pilot. Zarovnejte ovládací prvky s přístupovými otvory na přilehlých hranách těla.
6. Namontujte napájecí zdroj - nebo USB desku s lithium-iontovou baterií (pro mini rádia) - mimo hlavní desku.
7. Připojte rádiovou desku k desce napájecího zdroje (nebo k USB ovladači a baterii).
8. Připojte a zajistěte magnetickou anténu pro AM a teleskopickou anténu pro FM. Izolujte všechny vodiče.
9. Pokud je vyroben model reproduktoru, nainstalujte reproduktor na přední hranu skříně.
10. Pomocí rohů spojte všechny okraje těla k sobě.

Doporučení pro začátečníky

• Aby nedošlo k přehřátí diod, tranzistorů a mikroobvodů, nepracujte s páječkou s výkonem vyšším než 30 wattů bez toku.
• Nevystavujte přijímač dešti, mlze a mrazu, kyselým výparům.
• Nedotýkejte se svorek vysokonapěťové části napájecího zdroje, když je testované zařízení pod napětím.

Jak sestavit rádio vlastníma rukama, viz níže.