Проект радиоприемника своими руками

Содержание

Для чего нужен радиоприемник?

1. Просто радио слушать

Следовательно радиоприемник должен принимать вещательные радиостанции. Радиовещательные станции транслируют свои передачи на длинных, средних и коротких волнах с амплитудной модуляцией, а на ультракоротких волнах – с частотной модуляцией.

Вещательные радиостанции можно слушать на любом радиоприемнике с нужным диапазоном частот. В городе желательно иметь радиоприемник с УКВ диапазоном (FM), поскольку сильные городские помехи будут мешать достойному приему на ДВ, CB и КВ. На загородную прогулку и для путешествий лучше выбрать радиоприемник с коротковолновым диапазоном. Чтобы звук был приятнее, лучше выбирать радиоприемник с большим динамиком (чем шире диффузор динамика, тем шире и равномернее спектр воспроизводимых звуков).

2. Слушать все, что можно

Для того, чтобы слушать разнообразные сигналы в широком диапазоне и при этом не предъявлять больших требований к качеству звуковоспроизведения, достаточно широкополосного радиоприемника-сканера. Такие радиоприемник, как правило, имеют небольшие габариты (даже есть карманные).

3. Слушать дальние радиовещательные станции (DX)

Для этого нужен радиоприемник с хорошей чувствительностью и избирательностью. Кроме этого, для приема дальних вещательных радиостанций в условиях помех желательно, чтобы в приемнике был синхродетектор (AM-sync) и режекторный фильтр (большая редкость в бытовых радиоприемниках).

Современные радиоприёмники

Хотя современные радиоприемники очень мало напоминают приемник Попова, основные принципы их действия те же, что и в его приборе.

Схема простейшего радиоприёмника

Современные радиоприёмники обнаруживают и извлекают передаваемую информацию.

Достигая антенны приёмника, радиоволны пересекают её провод и возбуждают в ней очень слабые частоты.

В антенне одновременно находятся высокочастотные колебания от многих радиопередатчиков.

Поэтому один из важнейших элементов радиоприёмника – избирательное устройство, которое из всех принятых сигналов может отображать нужный.

Таким устройством является колебательный контур.

Контур воспринимает сигналы того радиопередатчика, высокочастотные колебания которого совпадают с собственной частотой колебаний контура приёмника. Назначение других элементов радиоприёмника заключается в том, чтобы усилить принятые колебания, выделить из их колебания звуковой частоты, усилить их и преобразовать в сигналы информации.

Антенна и заземление

Для нормального функционирования детекторного приемника нужна хорошая антенна. Кусочек провода или телескопическая конструкция не подойдут, можете даже не пытаться подключать, эффекта не добьетесь никакого. Потребуется на высоте 3-5 метров над уровнем земли натянуть провод не менее 5 метров в длину. От него делаете отвод к месту установки радиоприемника аналогичным проводом. Главное условие – этот провод не должен иметь электрический контакт с элементами конструкции здания, с деревьями, столбами. Если нужно закрепить его, используйте специальные изоляторы.

Непосредственно полотно антенны нужно изолировать от точек подвеса. Вы можете закрепить антенну на доме, хозпостройках, деревьях или столбах. Это не имеет значения, главное – не забывайте изолировать полотно. В противном случае сигнал попросту начнет уходить в землю. Как видите, сделать радио своими руками в домашних условиях несложно, но вот подготовить все для того, чтобы оно работало, это немалый труд. Ведь вам еще нужно будет сделать заземление. Конечно, не нужно делать его по всем правилам электромонтажных работ. Достаточно забить в землю металлический штырь около 1 метра длиной. Но если поблизости имеются металлические водопроводные трубы, можно использовать их в качестве заземления.

Как сделать рацию своими руками — 3 рабочие схемы

  1. Простая схема
  2. Рация FM диапазона своими руками
  3. Как сделать рацию для переговоров — схема, инструкция
  4. Видео

Сегодня мы рассмотрим три самые простые и рабочие схемы для создания раций своими руками. Первый проект предполагает изготовление прибора новичками по самой простой схеме. Рекомендации, пошаговые фото и инструкция по монтажу помогут разобраться во всех нюансах монтажа. Второй проект — рация FM диапазона. В изготовлении это устройство немного сложнее, зато начинающим радиолюбителям не составит труда настроить передатчик по обычному вещательному FM приёмнику. Третий проект — переговорная рация. Рекомендуем создавать сразу 2 прибора, которые можно будет использовать для связи в бытовых условиях.

Ферровариометр детекторного приемника.

Ферритовый вариометр для детекторного приемника использовать более выгодно, нежели настройку с помощью КПЕ. Я бы даже сказа, что КПЕ вреден для детекторного приемника. Контурный конденсатор большой емкости существенно подавляет амплитуду полезного сигнала. К тому же ферровариометр обладает более глубокой перестройкой частоты и лишен такого недостатка как неравномерность чувствительности приема при перестройке. Детекторный приемник с ферритовым вариометром имеет более острую настройку по сравнению с КПЕ из за большего коэффициента перекрытия.

Вначале я планировал использовать в детекторном приемнике вот такой ферровариометр из водопроводной пластиковой трубы. Этот вариометр обладает хорошей доброностью, но он бы просто не влез в мой корпус из за громоздкой верньерной системы. Такой вариометр требует более громоздкого корпуса детекторного приемника.

По этому, я решил делать более компактный вариометр – наподобие вариометра детекторного приемника Комсомолец. Как впоследствии оказалось, такой вариометр — идеальный вариант для моего компактного детекторного приемника.

Катушка вариометра – состоит из полого картонного цилиндра с внутренним диаметром 10 мм и длиной 75 мм, щек из деревянной школьной линейки и основания. Все это склеено ПВА, вскрыто морилкой и лаком.  Катушка содержит 110 витков провода ПЭЛ-0.45 , намотанных под одну сторону каркаса и с отводами через каждые 20 витков.

Ось вариометра – изготовлена из переменного резистора СП-3 с длинной осью. Причем, взята не только сама поворотная ось, но еще и штатная втулка оси, с резьбой и гайкой резистора. Эта втулка и гайка позволяют закрепить ось на панели детекторного приемника.

Феррит вариометра – кусок феррита магнитной антенны приемника «Селга», диаметром 8 мм и длиной 4 см с приклеенной проволочной петелькой.

Рычаг вариометра – проволочная конструкция, насаженная на ось вариометра спиральной своей частью (смотри фото).

Нужно сказать, что в природе так же существует Магнитный ферровариометр на ферритовом кольце – еще более крутая вещь для детекторного приемника. Наматывается на ферритовом кольце, а перестраивается поднесением постоянного неодимового магнита. Обладает еще более лучшим перекрытием, остротой настройки и малыми габаритами. Когда-нибудь я соберу и на нем детекторный приемник. Но пока я ограничюсь своей конструкцией.

FM-антенна своими руками

Приветствую читателей и подписчиков. В х и письмах поступают многочисленные просьбы рассказать о том, как самому изготовить FM антенну и привести пример такой конструкции с подробной инструкцией по изготовлению простой FM антенны. В связи с этим публикуем данную статью. Здесь описывается три простых конструкции антенн для FM диапазона.

Изготовление FM-антенны своими руками с использованием конструкции в паре с радиоприёмником увеличивает на 60—100% мощность радиосигнала на FM-частотах (88 — 108 МГц).

Увеличение чувствительности и качества приёма достигается вертикальной установкой антенны под диапазон распространения радиоволн передающих антенн. Рассмотрим конструкцию трёх простых антенн. Время изготовления — от получаса до трёх часов.

Для конструкции потребуются недорогие или бывшие в употреблении материалы.

FM-антенна фольгированный квадрат

Необходимые материалы и инструменты:

  • Высушенная доска, ДВП, диэлектрический материал.
  • Металлическая фольга.
  • Отрезок экранированного кабеля с сопротивлением 50—75 Ом.
  • Штекер для подсоединения к радиоприёмнику.
  • Паяльник, флюс, припой.

Сам процесс изготовления данной патч FM антенны не сложен и занимает минимум времени. Изготавливается квадратная рамка из цельного куска фольги с указанными на рисунке размерами и вырезом шириной 15 мм в нижней части рамки. Готовая рамка закрепляется при помощи клея на плоском основании из дерева, ДВП, или любого диэлектрического материала.

К нижнему краю квадрата, справа или слева от выреза, припаивается центральная жила коаксиального кабеля. На рисунке все размеры указанны в миллиметрах, жесткой привязки к размерам нет, в скобках указан минимально допустимый размер, без скобок максимальный. Расстояние между пайками кабеля (оплетка и центральная жила) варьируется от 25 до 40 мм.

Обозначения: 1 – диэлектрический материал; 2 – фольга;

Рассмотренная конструкция самодельной FM-антенны устанавливается внутри помещения, или на улице. Настройка сигнала производится перемещением антенны в вертикальном направлении с поворотом вокруг своей оси.

Трубная FM антенна

Основу конструкции антенны составляют внутредомовые водопроводные или отопительные трубы

Необходимые материалы:

  • Сердечник из феррита от строчного трансформатора старого лампового телевизора.
  • Клей, липкая, изоляционная лента.
  • Латунная или медная фольга.
  • Монтажный медный провод 1,5 м сечением 0,25 кв. мм.
  • Соединительные штыри для подключения антенны к приёмнику.

Для изготовления обмотки на сердечник из феррита в два слоя укладывается изолента или бумага. Одиночный слой фольги, уложенный поверх бумаги с перекрытием витка в 1 см, изолируется на участке перехлёста изолентой для исключения контакта двух сторон витка. На подготовленный экран наматывается 25 оборотов провода с отводами на 7, 12 и 25 витке.

Полученный контур связи обматывается экраном по аналогии с п.1, с последующим соединением экранов между собой. Концы провода вводятся в соединительные штырьки. Соединение вывода 7 витка с экранами подключается к гнезду «заземление» радиоприёмника, остальные выводы — к клемме «Антенна».

Настройка приёма производится подбором подключений обмоток контура связи.

Надёжное заземление такой FM-антенны с применением внутридомовых труб отопления, позволяет принимать передачи во время грозы без риска повреждения оборудования. Вертикальный монтаж труб в высотном доме усиливает в 1.5—2 раза мощность радиосигнала.

Всенаправленная FM-антенна из коаксиального кабеля

Антенна применяется для усиления радиосигнала в зоне неуверенного приёма.

Необходимые материалы:

  • Отрезок телевизионного кабеля от 1,5 м и более.
  • Пластиковая трубка длиной 1,5 м, диаметром 20 мм.
  • Деревянная мачта.

На расстоянии 750 мм от начала провода делается надрез с дальнейшим удалением пластиковой изоляции и сохранением целостности экранной оплётки. После разминания и ослабления оплётки, необходимо без повреждения медной жилы вывернуть экран по направлению к месту надреза изоляции.

Нахождение экрана в противоположной стороне от центрального провода согласовывает волновое сопротивление антенны. Необходимо установить и закрепить любым способом антенну внутри пластиковой трубки с дальнейшим прикреплением конструкции к деревянной мачте.

Настройка сигнала производится после подсоединения антенну к приёмнику и регулировкой в вертикальном направлении необходимой высоты установки мачты.

Настройка приёма такой всенаправленной самодельной FM-антенны производится без вращения конструкции вокруг собственной оси. Применение в схеме экранированного кабеля устраняет влияние помех, возникающих при работе бытовой техники, на качество приёма.

Переключатели детекторного приемника.

Как и оригиналы 20-х – 30-х годов, мой детекторный приемник имеет хардкорные ползунковые металлические переключатели радиального типа. Изготовлены они вручную — из нержавеющих болтиков М3, с притянутой к самой шляпке гайкой М3 из нержавейки. Шляпка болта вместе с гайкой скругляются на наждаке и стачивается торцовый шлиц болта. Далее, в дрели полученная бобышка полируется наждачной бумагой. В результате получаются красивые и аккуратные контакты для переключателя из нержавейки с резьбой М3.

Ползунки переключателей изготовлены из контактов каких-то советских реле.

Детекторный приемник имеет три пятипозиционных переключателя и три двухпозиционных переключателя (см. схему).

Изготовление шасси

На фотографиях показан третий вариант шасси. Дощечка крепления шкалы дорабатывается для помещения во внутренний объем ящика. После доработки на дощечке отмечаются и проделываются необходимые отверстия для органов управления. Шасси собирается при помощи четырех деревянных брусков сечением 25 мм на 10 мм. Бруски скрепляют заднюю стенку ящика и панель крепления шкалы. Для крепления применены почтовые гвозди и клей. К нижним брускам и стенкам шасси приклеена горизонтальная панель шасси с заранее сделанными вырезами для помещения конденсатора переменной ёмкости, регулятора громкости и отверстиями для установки выходного трансформатора.


Шасси приёмника


Панель шкалы


Горизонтальная дощечка шасси


Крепежные отверстия

Общие принципы изготовления

Прежде чем разобраться, из чего и как делается антенна для радио своими руками, следует немного сказать о том, какими должны быть принципы ее изготовления и конструкции, чтобы ее эффективность была максимальной. Для начала следует понять, что если радиоприемник не работает качественно на антенне, что у него имеется, что имеет место довольно часто, то самодельная FM-антенна, что усиливает сигнал – единственный выход. Кроме того, ее нужно расположить максимально правильно и на правильной высоте, чтобы помех для качественной работы было минимальное количество. Важный момент, который требуется принимать в расчет перед началом созданий такого устройства – поляризация.

Кроме того, следует понимать, что любое устройство, что принимает радиоволны, обладает определенным порогом чувствительности. Если сигнал будет ниже него, то качество приема будет низким. Радиоволны слабеют обычно при огромном расстоянии между приемником и станцией передачи радиоволн. Еще одним фактором этого могут быть плохие погодные условия. Данные моменты тоже нужно учитывать при выборе конструкции и типа антенны. Обычно они бывают по направленности следующими:

  • направленные;
  • ненаправленные.

А по мобильности они могут быть следующими:

  • мобильные;
  • стационарные.

Кроме того, перед изготовлением какой-либо модели следует знать, что они бывают следующими:

  • стержневые или штыревые – этот тип таких устройств представлен в виде простого стержня или закругленной формы; штыревая представляет собой самый простой типа конструкции, любая комнатная антенна обычно штыревая;
  • проволковые – такие модели сделаны из одноименного материала и изогнуты в различных положениях;
  • телескопические представляют собой конструкции, что складываются; они обычно выполнены из металлических стержней, что похожи на телескопы;
  • выдвижные модели есть почти в каждой машине; преимуществом такой конструкции является то, что ее можно установить в любом месте.

Простейший радиоприемник с усилением

В рассмотренной конструкции простейшего радиоприемника нельзя применять низкоомные наушники, сопротивление нагрузки напрямую определяет уровень передаваемой мощности. Давайте сначала улучшим характеристики, пользуясь помощью резонансного контура, затем дополним простейший радиоприемник батарейкой, создав усилитель низкой частоты:

Избирательный контур состоит из конденсатора, индуктивности. Журнал рекомендует в простейший радиоприемник включить переменный конденсатор диапазона подстройки 25 – 150 пФ, индуктивность необходимо изготовить, руководствуясь инструкцией. Ферромагнитный стержень диаметром 8 мм обматывается равномерно 120 витками, захватывающими 5 см сердечника. Подойдет медный провод, покрытый лаковой изоляцией, диаметром 0,25 – 0,3 мм. Приводили читателям адрес ресурса, где посчитаете индуктивность, вводя цифры. Аудитории доступно самостоятельно найти, пользуясь Яндексом, вычислить, количество мГн индуктивности. Формулы подсчета резонансной частоты также общеизвестны, следовательно, можно, оставаясь у экрана, представить канал настройки простейшего радиоприемника. Обучающее видео предлагает изготовить переменную катушку. Необходимо внутри каркаса с намотанными витками проволоки выдвигать, вдвигать сердечник. Положения феррита определяет индуктивность. Диапазон посчитайте, воспользовавшись помощью программы, умельцы Ютуба предлагают, наматывая катушку, каждые 50 витков делать выводы. Поскольку отводов порядка 8-ми, делаем вывод: суммарное число оборотов превышает 400. Индуктивность меняете скачкообразно, точную подстройку ведете сердечником. Добавим к этому: антенна для радиоприемника развязывается с остальной схемой конденсатором емкостью 51 пФ.

Второй момент, который нужно знать, это то, что в биполярном транзисторе также имеются p-n-переходы, и даже два. Вот коллекторный как раз и уместно использовать вместо диода. Что касается эмиттерного перехода, то заземляется. Затем на коллектор прямо через наушники подается питание постоянным током. Рабочая точка не выбирается, поэтому результат несколько неожиданный, понадобится терпение, пока устройство радиоприемника будет доведено до совершенства. Батарейка тоже в немалой степени влияет на выбор. Сопротивление наушников считаем коллекторным, которое задает крутизну наклона выходной характеристики транзистора. Но это тонкости, например, резонансный контур тоже придется перестроить. Даже при простой замене диода, не то что внедрении транзистора. Вот почему рекомендуется вести опыты постепенно. А простейший радиоприемник без усиления у многих вовсе не будет работать.

А как сделать радиоприемник, который бы допускал использование простых наушников. Подключите через трансформатор, наподобие того, что стоит в абонентской точке. Ламповый радиоприемник отличается от полупроводникового тем, что в любом случае требует питания для работы (накал нитей).

Вакуумные приборы долго выходят на режим. Полупроводники готовы сразу же принимать. Не забывайте: германий не терпит температур выше 80 градусов Цельсия. При необходимости предусмотрите охлаждение конструкции. На первых порах это нужно, пока не подберете размер радиаторов. Используйте вентиляторы из персонального компьютера, процессорные кулеры.

Источник

Питание радиоприемника

Контейнер с батареями

Как говорилось выше, «земляной » вариант питания не пошел. В качестве альтернативных источников решено использовать севшие батареи формата «А» и «АА». В хозяйстве постоянно накапливаются севшие батарейки от фонарей и различных гаджетов. Севшие батареи с напряжением ниже одного вольта и стали источниками питания. Первый вариант приемника отработал 8 месяцев на одной батарее формата «А» с сентября по май. Специально для питания от батарей формата «АА» на задней стенке приклеен контейнер. Малое потребление тока предполагает питание приемника от солнечных батарей садовых фонарей, но пока этот вопрос неактуален из-за достатка источников питания формата «АА». Организация питания бросовыми батареями и послужило присвоению  названия «Рециклер-1».

Историческая справка

7 мая 1895 года считается днём рождения радиоприёмника. В этот день российский учёный А. С. Попов продемонстрировал свой аппарат на заседании Русского физико-химического общества.

В 1899 году была построена первая линия радиосвязи длиной 45 км между островом Гогланд и городом Котка. Во время Первой мировой войны получили распространение приёмник прямого усиления и электронные лампы. Во время военных действий наличие радио оказалось стратегически необходимым.

В 1918 году одновременно во Франции, Германии и США учёными Л. Левви, Л. Шоттки и Э. Армстронгом был разработан метод супергетеродинного приёма, но из-за слабых электронных ламп широкое распространение этот принцип получил только в 1930-х годах.

Транзисторные устройства появились и развивались в 50-х и 60-х годах. Первый широко используемый радиоприёмник на четырёх транзисторах Regency TR-1 был создан немецким физиком Гербертом Матаре при поддержке промышленника Якоба Михаэля. Он поступил в продажу в США в 1954 году. Все старые радиоприёмники работали на транзисторах.

В 70-х начинается изучение и внедрение интегральных микросхем. Сейчас приёмники развиваются с помощью большой интеграции узлов и цифровой обработки сигналов.

Различные радиоволновые диапазоны.

Радиоволны делятся на различные радиодиапазоны, в зависимости от их длины.
Что такое — длина радиоволны? Радиоволны распостраняются со скоростью света(который сам по себе
является одним из диапазонов электромагнитных колебаний). За секунду, они распостраняются
на расстояние около 300000 километров. Разделив это расстояние на частоту электромагнитных
колебаний можно узнать их длину волны.

Например, колебания частотой от 3 до 30 Кгц. порождают радиоволны сверхдлинного диапазона.
Соответственно, длина сверхдлинных радиоволн лежит в пределах от 10 до 100 километров.
Передача информации на большие расстояния, в этом диапазоне возможна, с применением очень больших передающих
антенных устройств(более километра) и очень мощных передатчиков.
Сверхдлинные волны применяют для дальней подводной связи.

Колебания частотой от 30 до 300 Кгц вызывают радиоволны длинноволнового диапазона.
Их длина от 1 до 10 километров. Они способны огибать земную поверхность, за счет явления —
дифракции.
Дифракцией радиоволн называют их способность
огибать в той или иной степени препятствия,
лежащие на пути распостранения — выпуклость
земного шара, горы, строения и. т. д.

Дифракция возникает в результате возбуждения радиоволной
высокочастотных колебаний на поверхности препятствий.
Эти колебания вызывают в свою очередь вторичное
излучение радиоволн, проникающих в области пространства
затененные от передающей антенны радиопередатчика.
Часть энергии радиоволн при этом неизбежно
теряется — на нагрев поверхности.

Передающие антенны длинноволнового диапазона довольно велики, как и мощность передатчика.

Главным достоинством длинных волн, является возможность очень устойчивой связи, на большое расстояние — без ретранслятора.

Частоты от 0,3 до 3Мгц — принадлежат средневолновому диапазону, от 3 до 30Мгц — коротковолновому.
Волны этих диапазонов способны отражаться от различных слоев ионосферы, что
способствует сверхдальней связи, при относительно невысокой мощности передатчика и
небольших размерах передающей антенны.

Распостранение радиоволн на большие расстояния за
счет пространственных волн объясняется отражением
в ионосфере.
Наряду с отражением имеет место частичное поглощение,
возрастающее с увеличением длины волны.

Отражение и поглощение в ионосфере также связано с концентрацией
электронов — величиной непостоянной.
Ее изменения носят циклический характер
— суточные, сезонные и связанные с 11-летним
солнечным циклом, но нередко случаются и внезапные
изменения — из за вспышек на солнце и падения
метеорных потоков.

Частоты от 30Мгц до 3Ггц — радиоволны ультрокороткого(метрового и дециметрового) диапазона.
Радиоволны этого диапазона хорошо поглощаются земной поверхностью и проходят через
ионосферу — устойчивая связь возможна до линии горизонта.
Плюсом здесь является качественная связь, при крайне малой мощности передатчика — и
сответственно,возможности миниатюризации его размеров.

Сверхвысокочастотный диапазон 3 — 30Ггц(сантиметровый) используется для космической связи.
Электромагнитные колебания такой частоты по своим свойствам вплотную приближаются к свету.
Их можно легко фокусировать с помощью сферических отражателей, для передачи на очень
большие расстояния.

Начинаем сборку

Чтобы изготовить простое радио своими руками, достаточно обладать элементарными навыками. Паяльник можно не использовать. Но если применяете его, то монтаж конструкции лучше будет смотреться навесной. Самый большое элемент – это переменный конденсатор. Причем нужно использовать те, у которых в качестве диэлектрика выступает воздух. Пленочные современные конденсаторы не подойдут для использования в конструкции детекторного приемника.

Подберите подходящий корпус для конструкции. Ввиду того что катушка имеет большие габариты, корпус будет соответствующий. Но можно размер катушки уменьшить, для этого придется увеличить ее индуктивность. Сделать это можно очень просто – намотайте провод не на толстом каркасе, а на ферритовом сердечнике. Тогда всю конструкцию можно уместить в маленьком корпусе, на котором обязательно нужно установить гнезда для подключения наушников, заземления и антенны.

Историческая справка

7 мая 1895 года считается днём рождения радиоприёмника. В этот день российский учёный А. С. Попов продемонстрировал свой аппарат на заседании Русского физико-химического общества.

В 1899 году была построена первая линия радиосвязи длиной 45 км между островом Гогланд и городом Котка. Во время Первой мировой войны получили распространение приёмник прямого усиления и электронные лампы. Во время военных действий наличие радио оказалось стратегически необходимым.

В 1918 году одновременно во Франции, Германии и США учёными Л. Левви, Л. Шоттки и Э. Армстронгом был разработан метод супергетеродинного приёма, но из-за слабых электронных ламп широкое распространение этот принцип получил только в 1930-х годах.

Транзисторные устройства появились и развивались в 50-х и 60-х годах. Первый широко используемый радиоприёмник на четырёх транзисторах Regency TR-1 был создан немецким физиком Гербертом Матаре при поддержке промышленника Якоба Михаэля. Он поступил в продажу в США в 1954 году. Все старые радиоприёмники работали на транзисторах.

В 70-х начинается изучение и внедрение интегральных микросхем. Сейчас приёмники развиваются с помощью большой интеграции узлов и цифровой обработки сигналов.