如何设计一个小功率调频发射机 小功率调频发射机和接收机的设计
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5W调频发射机制作Veronica FM发射机容易制作，性能稳定，信号纯净, 不使用专业零件和IC, 并有辅助测试功能使您在没有专业设备的情况下轻易地进行调试。它有两个版本, 1瓦和5瓦。1瓦版本适用于3公里发射距离，所需的电源是12-16V 200mA；5瓦版本适用于8公里发射距离，所需的电源是12-16V 900mA。本文介绍5瓦版本。
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图1: 5W调频发射机线路图
该发射器自带一个混音器，使您同时发射来自CD和话筒的音频信号。晶体管T1是话筒放大器，可变电阻R1和R2调节音量大小 (参见调试部分)。在R8和C21之间是振荡器，是产生无线电射频信号的部件。二极管D1是一个所谓的“变容管”， 相当于一个可调电容，它由音频信号控制，改变振荡器的振荡频率，起到变频的作用。C12，C13，和L1决定振荡器的频率。这个振荡器实际上是由两个反相振荡器组成，每个运行在50MHz附近，当两个信号结合时，便成了一个100MHz的信号。这种电路比单个100MHz振荡器稳定很多。振荡器的信号由T4、T6放大到5W。在T4右边的电路包括天线阻抗匹配和低通滤波功能。D2、D3、T5组成的电路是辅助调试用的，它将射频输出的信号取样，控制发光二极管D5，输出高时，D5也明亮一些。
此电路本身不带立体声调制器，你若需要播放立体声节目，请参照这里制作立体声调制器。
元件清单
电阻:
R1+2 10k 可调
R3 820k
R4 4.7k
R5-7 220
R8 1.5k
R9 15k
R10+11 1k
R12 33k
R13+14 56
R15+16 68k
R17 47
R18 270
R19 10
R20 22
R21 1.5k
R22 270
电容: 除特殊指定外，用瓷介或云母电容。
C1,2,7,
16,17,19,
24,29及31 1n
C3-5及8 10u 16V 电解
C6, 18及30 220u 16V 电解
C9, 10及20 10n
C11 22p*
C12 47p*
C13 22p 微调
C14及15 15p*
C21,25及26 65p 微调
C22 100p
C23 15p
C24 33p
C27 1.8p
C28 5.6p
C32及34 47p
C33 22p
C35及38 1n
C36 220n
C37 100p
*C11, 12, 14 和 15 决定振荡频率，最好用高质量云母电容。
线圈: 用无骨架空心型。以直径1mm的导线密绕在笔芯或其它圆棒上，然后小心地拉长到正确的长度，并确定线圈的两末端如图2所示。
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图2A: 线圈的正确绕法
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图2B: L4，MRF237的管脚
和天线假负载
L1 6个线圈, 每个2匝
内直径5mm，长5mm
L2 3匝，内直径7mm，长7mm
L3 3匝，内直径6mm，长8mm
L4 在2.2k碳棒电阻（直径约
2mm）上饶14匝直径0.2mm
的漆包线，将漆包线的末
端焊电阻的接头上。电阻
的两个接头上各套一个磁
珠，如图2B。
L5 5匝，内直径6mm，长11mm
L6 4匝，内直径6mm，长9mm
射频扼流器（RF choke):
扼流器（H1-4)可用直径0.5mm的漆包线在直径4mm、长5mm的磁珠上饶制。注意，漆包线应从磁珠的孔中穿过，磁珠应该用工作频率在100MHz材料（通常是43号）。如果找不到磁珠，也可用方法制作：在33k碳棒电阻器上饶长0.5m直径0.2mm的漆包线，将漆包线的末端焊电阻的接头上。
H1 磁珠上饶5匝
H2 磁珠上饶1匝
H3 磁珠上饶2匝
H4 磁珠上饶3匝
二极管: D1最好用变容管对，即两个对称的变容管背靠背连在一起，中间是负极；但这并不十分重要，两个一般的变容管也可以。
D1 KV1310
D2+3 1N4148
D4 一般的放光二极管
D5 1N4001
三级管:
T1+5 BC548，一般小信号三极管
T2+3 BF494，高频小信号三极管
T4 射频功率管
2W,12V,10dB@175MHz
2N4427，C2538，C1970
3DA190，3DA194 等
T6 射频功率管
4W 18V >=10dB@150MHz
MRF237，2N3926，C1971,
C1947，MRF630，BLU99,
3DA21，3DA106，3DA56
3DA192，3DA22，等
注意：其它信号的功率管的
管脚位置可能与图8不同。
图3: 三级管管脚的俯视图
稳压器: I1是一个5伏稳压器，给D1提供恒定电压，以保持发射器的频率稳定。
I1: 78L05 (或7805)
其它:
电路盒
BNC 射频输出插口
2 x 3.5mm 音频输入插口
电源插口
9-16V电源
天线
话筒
CD机或录音机
装配
Veronica 发射机用的印刷电路板（PCB）如图4。射频电路对粗劣的电路板（包括布线、接地、部件的位置等）是相当敏感的。应避免使用面包板；使用一面接地的双面电路板最好，但图4的设计采用接地导体填充了一般走线周围的空当，这样的设计即使用单面电路板效果也很好。元件应该尽可能用最短的导线平展地安置在电路板上。发射机应该装在金属屏蔽盒内（如铸铝盒），而金属盒连接电路的地极。可使用3mm粗的螺栓与5-10mm长的支撑柱，来达到金属盒于电路板件的良好连接。
晶体管T4、T6需要散热器冷却。T4的散热器可以用内径比晶体管略小、2cm长的金属管来做。在管子上切开一个槽，使孔可以变大并套在晶体管上。输出管T6需要的散热器可用一个大约14cm长、2.5cm 宽、3mm厚的L形铝条制作（参见图10），也可用专门的5W散热器。为固定T6的孔应尽可能准确；你可依照图示在散热器上开一个槽，小心地把散热器向外弯一些，将晶体管插进去，散热器的弹性将保证晶体管和散热器的良好接触。在晶体管和散热器中间可以涂一些导热胶，如硅油。散热器用螺丝固定在PCB上，并在PCB和散热器之间夹两个垫片。注意：有的射频功率管的管壳和集电极是连通的（与三级管的型号有关），在这种情况下，散热器应和地线或屏蔽盒绝缘（离大约5mm距离）。其它型号的功率管的管脚位置可能与图2、图3不同。在盒盖上转些孔, 以保证空气流通。
话筒和光盘输入接口可用3.5mm的耳机插座, 电源也可以用类似的插座。对于天线输出，我们推荐BNC插座或电视机用的那种F型插座（原产品用N型插座）。插座的地极应该与金属屏蔽盒连接好, 并且内部导线应该尽可能短。可把D5嵌在盒盖上，这样你能经常检查这个发射机是否正常工作。
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图5: 元件装配位置图
电源
Veronica 5W发射机使用由9到16伏的直流电源；用12V较佳，会得到5W的功率，耗电约900mA（与射频功率放大管T6有关）。如果电源质量低劣，电台的发射频率会不稳或会发射“嗡嗡”的交流声。如果你打算用电池或粗劣的电源, 应该增加一个额外的稳压电路，如用7812或7815代替D4（见图1的上方）。对78XX型稳压电路，XX是输出电压，如7815为15V，并联的电容大于10nF即可。
天线
电台的发射天线尤为重要，请参阅这里的专门介绍。
调试
为了使发射机正常高效率工作，需要进行一些简单的调试。调试时用一个天线“假负载”代替天线，它可帮助你区别主要发射信号和微弱的谐波信号，同时保证你不把调试信号大范围地发射出去。假负载的制作办法是：将一个47或68欧姆的碳棒电阻(与你打算使用的天线阻抗相对应)焊接到一个BNC或N型天线插座上；确定此电阻能够承受来自发射机的功率（5W），并且不是线绕型的。如果你找不到一个50欧姆5W的碳棒电阻（不能用线绕型电阻），可用3个150欧姆2W的电阻或5个250欧姆1W的电阻并联，如图2B。
将所有的微调电容调到中间位置（上部板覆盖住下部的一半）, 将天线假负载接到天线输出插口，将一台光盘播放机接到CD输入插口。这时开机，发光二极管D5应该是亮的（如果不是，尝试调整C21)，并且发射机应工作在98MHz左右。用一把带绝缘把的小螺丝刀来调整C21，25和26，使发光二极管达到最亮。然后按如下步骤调整发射频率：慢慢地调整C13（朝靠近你要使用的频率的方向）直到发光二极管黯淡，但不是完全灭掉；然后调整C21，25 和26直到发光二极管再到最亮；这样重复直到你获得你想要的频率。现在用一个FM收音机来检查一下你是否只在一个频率上发射信号，如果不是，你可能必须重新从头调整。如果你不能调到FM广播频段（88-108MHz）的末端，你需要改变L1：小心地压紧线圈来调低频率，或增加线圈的间距来调高频率；并尽可能保证L1的六个线圈是相同的，否则会影响发射信号的纯度。根据我们的测试结果，该电路的发射频率在发射器开机到内部温度稳定的过程中可能变化50-70KHz，因此，发射频率的调整要等到发射器温度稳定后（约需要10-30分钟）才能准确。
现在调整R2直到从光盘播放机发射的声音象一般专业电台一样大。应该注意，有些电台使用“压缩” 技术来达到使声音听起来比它实际声音大的效果，如果你也设置那么大的声音, 你也许会导致过度调制并干扰到附近频道，这是应该避免的。你必须同样小心地不要设置话筒声音太大，最好用一个带自动增益控制的外接声音混和器。
调整完毕后，将假负载换成发射天线，一般情况下发射器会正常工作，但也可小幅度地调整C21，25和26和改变天线的长度、位置、角度以达到最大发射功率，小幅度地调整C13使发射频率准确。为了避免被发现，测试天线时可用一个FM收音机的耳机输出接到发射机的CD输入口，用当地的一个FM电台的信号作测试信号。不要试图打开一个没有接天线负载的发射机，那样会损坏输出晶体管；将假负载换成发射天线时也要先把电源关掉。
不要因为第一次不成功而灰心, 发射机的调试一般需要窍门和耐心 ...
笔者采用手头现有的元器件，综合参考<<北京电子报>>等报刊相关的制作文章，做了一台远距离调频广播发射机，工作于88－－108MHZ频段内，业余时间用来播放音乐。
电路原理现见附图。图(1) 为电源部分，将市电降压整流后再加以稳压，获得稳定的12V直流电供射频电路使用。射频电路由高频振荡器、缓冲放大器、末级功率放大器及天线组成。高频振荡器用来产生载频信号，频点落在88--108MHZ内，并完成频率感量即可改变发射频率。射频信号由VT1的发射极输出，送到VT2、L2、C22、R4等组成的缓冲放大器进行功率提升，并可减轻末级放大电路对振荡器的影响。末级为高频率丙窄带放大，对射频功率再进一步放大，经C25耦合到发射天线向周围空间辐射。所驳接的音源若输出信号幅度过大时，需串入衰弱电阻，以免声音失真。
电路板可用敷铜板制作，布线时要注意分布电容影响。图中电容无单位标注的数字，一律以“pF”为单位，要和高频瓷片电容。VT1--VT3用超高频NPN型硅管，如9018,B>60、Icm=50mA.fr>=600MHZ.VT3还可用中功率发射管C2053、BF96S等，发射距离可能会更远。L1-L3用00.8mm的漆包线在04mm的螺丝笔上密绕4圈脱出而成。天线为拉杆天线，其长度为频率波长的1/4(或者1/2)。如发射频率为100MHZ时，天线长0.7m(或1.5m)
制作时应逐级安装。射频部分先装振荡器、缓冲器放大器、调节L1的匝间距离使频点落在无台处，用指针型万用表的黑表笔接触VT2的集电极，调节L2使指针偏转幅最大，（即功率最大）。若发现有打表现象，可将表笔缠绕在一起，直到不打表为止。再用同样方法调节L3，使末级输出功率最大。用FM收音机在距发射机10米以上的地方搜寻发射信号，大约估计出发射频率，再接上天线，适当调节长度，即可投入使用。
实测该机电源电压12V时（其实6－15V内均可正常工作，电压愈高，距离愈远），工作电流仅45mA左右，发射频率约104MHZ，将其置于三楼阳台，在无过高建筑物阻挡的情况下，用普及机（内部芯片CXA1019M)接收，距离竟达1000米。
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