Конвертер для си би радиостанции своими руками

Добавил пользователь Алексей Ф.
Обновлено: 07.09.2024

В статье: 1 видео (посмотреть) и

Приведены простые принципиальные схемы самодельных для конверторов приема радиостанций в УКВ диапазонах на которых, в приемники нужный участок частот отсутствует. представляет Конвертер собой преобразователь частоты входного частоту в сигнала доступную для приема имеющейся Обычно.

аппаратурой в основе самодельного простого конвертера либо лежит транзисторная схема, либо преобразователь микросхеме на частоты К174ПС1, К174ПС4. Недавно стали схемы появляться конвертеров на импортных микросхемах SA602, NE612, SA612. Но вполне возможны и другие варианты.

основе в Практически конвертера можно применить любую преобразователь - микросхему частоты приемника, способную работать на частотах необходимых.

Здесь описаны схемы двух микросхеме на конвертеров LA1185 фирмы SANYO. Данная представляет микросхема собой преобразователь частоты. В ней усилитель есть РЧ, на вход которого подается сигнал. следует Далее преобразователь частоты, состоящий из смесителя и так. А гетеродина же стабилизатор напряжения питания. Схемы одинаковы практически, но работают на разных диапазонах.

В случае этом для приема частот диапазона 64-73 достаточно МГц одного резонатора, на любую частоту в МГц 27-35 пределах. При использовании резонатора на 27 МГц будет прием от 61 до 81 МГц, а при резонаторе на 35 МГц - от 53 до 73 Вернемся.

МГц к рисунку 1. Сигнал от антенны поступает на контур входной L1-C2. который должен быть настроен на принимаемого середину диапазона. С этого контура сигнал вход на поступает УРЧ микросхемы. Контур L2-C6 такой же это и L1-C2, но как выходной контур, на который нагружен него.

С УРЧ через С5 сигнал поступает на преобразователь. гетеродина Частота установлена кварцевым резонатором Q1. А контур L3-C7 на смесителя выходе преобразователя частоты. С него сигнал антенный на подают вход приемника. Этот контур бытъ должен настроен на середину рабочей части который, в диапазона происходит преобразование.

Все катушки внутренним, с бескаркасные диаметром 4,5 мм. Намотаны медным обмоточным диаметром проводом около 0,8 мм. По числу витков здесь двух катушки видов, -6 витков и 4 витка. А то как размещены они по схеме зависит от направления преобразования. нужно Если преобразовывать диапазон CCIR -> OIRT, то L1 и L2 витка по 4 будут, а катушка L3 - 6 витков.

Если наоборот (CCIR - OIRT), то L1 и L2 будут по 6 витков, a L3 - 4 витка. Налаживание настройке в заключается контуров изменяя индуктивность катушек сжатия путем - растягивания их витков.

Конвертер 144-МГц 146 в 27-28МГц

Одним только радиовещанием микросхемы способности LA1185 не ограничиваются. На рисунке 2 показана преобразователя схема частоты сигналов двухметрового диапазона (146-144 МГц) в сигналы 10 метрового (28 МГц) метрового 11 или (27 МГц) диапазона.

Рис. 2. Принципиальная конвертера схема 144-146 МГц в 27-28МГц на LA1185 микросхеме.

мкГн резонатор на 22 МГц можно на приемник с МГц 28 диапазоном принимать сигналы радиолюбительского диапазона 50 Для. МГц этого случая катушки L1 и L2 должны индуктивность иметь по 0,47 МГц.

Мы сегодня живем в эпоху доминирования 4G и наступающей эры средств связи 5G, но, тем не менее, простые УКВ радиостанции (еще их называют walkie-talkie) все еще продолжают играть важную роль в тех ситуациях, когда необходимо организовать простую и дешевую радиосвязь на небольшие расстояния. Например, подобные радиостанции очень удобны для строителей/рабочих, строящих какой-нибудь объект, или туристов/рыбаков/охотников, которые находятся в местах, куда не достает привычная нам сотовая связь. Поэтому в данной статье мы рассмотрим создание на основе платы Arduino и радиочастотных модулей nRF24L01 радиостанций большого радиуса действия.

Принцип работы наших радиостанций

Основными компонентами проектируемых нами радиостанций являются платы Arduino и радиочастотные модули nRF24L01, подключение которых к плате Arduino мы рассматривали в этой статье. Для данного проекта радиостанций радиочастотные модули nRF24L01 были выбраны ввиду их следующих преимуществ:

они работают в диапазоне ISM 2.4 ГГц (а на западе в этом диапазоне можно работать без получения лицензии);
доступные скорости передачи для этих модулей составляют 250 Кбит/с, 1 Мбит/с и 2 Мбит/с;
в данных модулях доступно 125 возможных каналов с шагом сетки частот 1 МГц, что позволяет развернуть в одном месте 125 независимо работающих модемов.

Также одним из достоинств наших радиостанций будет то, что их диапазон работы не будет перекрываться с используемыми частотными диапазонами других УКВ радиостанций, тех, которые используют полиция, экстренные службы, рыбаки, охотники и т.д. Одиночный модуль nRF24L01 может одновременно взаимодействовать с 6-ю другими такими же модулями, находящимися в зоне его действия, то есть он будет передавать информацию, а 6 других модулей будут ее принимать. Также к достоинствам модулей nRF24L01 относится их низкое энергопотребление.

Существуют два типа модулей nRF24L01: NRF24L01+ и NRF24L01+PA+LNA (показанный на рисунке ниже) со встроенной и внешней антеннами.

Модуль NRF24L01+ имеет только встроенную в плату антенну, поэтому диапазон его действия составляет около 100 метров, что подходит для его применения внутри помещений, но является явно недостаточным для связи на большие расстояния на открытом воздухе. Модуль NRF24L01+PA+LNA с внешней антенной имеет в своем составе параметрический усилитель (PA), который усиливает уровень сигнала перед его передачей в антенну. Также этот модуль содержит малошумящий усилитель (LNA - Low Noise Amplifier), который с минимальными шумами усиливает слабые сигналы и тем самым значительно улучшает чувствительность модуля. Таким образом, с внешней антенной (с коэффициентом усиления 2 дБ) и двумя дополнительными усилителями дальность действия модуля NRF24L01+PA+LNA составляет примерно 1000 метров, что вполне подходит для проектируемых нами радиостанций.

Необходимые компоненты

Плата Arduino Uno (купить на AliExpress) или другие типы плат Arduino – 2 шт.
Радиочастотный модуль NRF24L01+PA+LNA с внешней антенной с КУ 2 дБ – 2 шт. (купить на AliExpress).
Усилитель звуковой частоты – 2 шт. (купить на AliExpress).
Цепь микрофона – вы можете сделать ее сами (рассмотрено далее в статье) или купить модуль датчика звука.
Преобразователь (step-up booster module) DC to DC – 2 шт. (купить на AliExpress).
Модуль регулятора напряжения (voltage regulator module) 3.3V AMS1117 (купить на AliExpress).
Светодиод для индикации мощности – 2 шт. (купить на AliExpress).
Резистор 470 Ом – 2 шт. (купить на AliExpress).
4-й дюймовый громкоговоритель (динамик) – 2 шт.
Кнопка PTT (Push-to-Talk - "нажал - говори") – 2 шт.
Конденсатор 104 пФ для кнопки PTT – 2 шт. (купить на AliExpress).
Конденсатор 100 нФ для модуля NRF24L01 – 2 шт. (купить на AliExpress).
Резистор 1 кОм для кнопки PTT – 2 шт. (купить на AliExpress).
Два комплекта литий-ионных батарей.
Модуль заряда и защиты литий-ионных батарей – 2 шт. (купить на AliExpress).
Соединительные провода и джамперы.

Схема радиостанции

Схема радиостанции на основе платы Arduino и модуля nRF24L01 представлена на следующем рисунке.

Важно : питающее напряжение для модуля NRF24L01 составляет от 1.9 В до 3.6 В максимум. Для повышения стабильности питающего напряжения мы подключили конденсатор 100 нФ между контактами +VCC и –GND модуля, остальные контакты модуля NRF24L01 могут выдерживать напряжение до 5 В.

Изготовление радиостанций

Шаг 1 . Мы начали изготовление радиостанций с того, что сделали самодельную печатную плату для них как показано на рисунке ниже. Мы подключили микросхему Atmega328p к программатору и загрузили в нее код программы. Затем мы подключили кварцевый генератор на 16 МГц к контактам 9 и 10 микросхемы Atmega328p.

Шаг 2 . Далее мы произвели подключение модуля NRF24L01 в соответствии с ранее представленной схемой радиостанции: CE – к контакту 7, CSN – к контакту 8, SCK – к контакту 13, MOSI – к контакту 11, MISO – к контакту 12, IRQ – к контакту 2.

Для того, чтобы запитать модуль NRF24L01, нам необходимо понизить напряжение с 5 до 3,3 В, для этого мы использовали регулятор напряжения MS1117 на 3,3 В, который достаточно компактный и поэтому существенно не повысит габариты нашей радиостанции. Также для повышения стабильности питающего напряжения мы подключили конденсатор на 100 нФ к контакту земли и контакту VCC модуля.

Если вы хотите сделать эту плату регулятора напряжения сами, вам необходимо купить микросхему регулятора напряжения на 3,3 В и добавить к ней необходимые резисторы и конденсаторы. Также подобный регулятор напряжения можно сделать на основе микросхемы LM317.

Шаг 3 . Вы можете купить датчик звука (акустический датчик) или сделать простую микрофонную цепь своими руками как показано на следующих рисунках. Эта цепь будет содержать NPN транзистор 2n3904.

Также мы перерисовали схему радиостанции в другом виде – возможно, он кому то покажется более удобным чем ранее представленная схема на основе макетной платы.

Шаг 4 . Для усиления звука с выхода платы Arduino (контакты 9 и 10) мы использовали стерео усилитель звуковой частоты PAM8403, поскольку звук с выхода контактов платы Arduino достаточно слабый для того, чтобы подавать его на громкоговоритель (максимум его можно подавать на головные телефоны). С модуля PAM8403 сигнал можно подавать на два громкоговорителя, и при этом модуль достаточно дешево стоит. Модуль PAM8403 содержит достаточно мощный усилитель звуковой частоты в SMD исполнении и занимает очень мало места. Его внешний вид показан на рисунке ниже.

Шаг 5 . Далее мы изготовили тангенту (PTT кнопку) в виде обычной кнопки. Мы подключили к контактам этой кнопки конденсатор емкостью 0.1 мкФ для уменьшения эффекта дребезга контактов и появления непредсказуемых сигналов при нажатии кнопки.

В режиме передачи модуль NRF24L01+PA+LNA потребляет значительно больше электроэнергии, чем во время приема, поэтому во время нажатия кнопки PTT, которая включает режим передачи, значительно увеличивается потребляемый модулем ток. Чтобы сгладить эффект от этого резкого увеличения потребления тока мы использовали конденсатор емкостью 100 нФ, подключенный к контактам +vcc и Ground.

При нажатии кнопки PTT на контакт 3 планы Arduino подается сигнал прерывания – мы далее в программе конфигурируем этот контакт как контакт для обработки прерывания и мы будем отслеживать на нем уровень напряжения. Если на этот контакт поступает напряжение низкого уровня (low), то наша радиостанция продолжает оставаться в режим приема (режим по умолчанию). Если же на контакте 3 будет напряжение высокого уровня (high), то мы будем переключать радиостанцию в режим передачи, в котором мы сможем передавать по радиоканалу сигнал, поступающий с выхода микрофона, естественно, после преобразования его в радиосигнал – то есть первичный электрический сигнал с выхода микрофона модулируется, переносится на рабочую частоту 2,4 ГГц, усиливается и излучается с помощью антенны в окружающее пространство.

Шаг 6 . Для питания всех компонентов нашей схемы (платы Arduino, модуля NRF24L01+PA+LNA, усилителя звуковой частоты и цепи микрофона) мы использовали комплект из 2-х литий-ионных батарей (Li-ion battery) как показано на следующем рисунке.

Хорошая литий-ионная батарея обеспечивает уровень напряжения от 3.8 до 4.2 В и заряжается напряжением от 4 до 4.2 В (ранее на нашем сайте мы рассматривали двухрежимное зарядное устройство литий-ионных батарей на основе платы Arduino). Литий-ионные батареи в настоящее время находят широкое применение в портативных устройствах и электромобилях. Но литий-ионные батареи не так надежны и устойчивы в работе как другие типы батарей, поэтому им нужна защита от излишней зарядки и слишком быстрой разрядки – то есть напряжение и ток заряжания/разряжания для них должны поддерживаться в безопасных для них режимах. Поэтому в нашем проекте для защиты этих батарей мы использовали один из самых распространенных модулей заряжания для них - TP4056.

Шаг 7 . Также в нашем проекте мы использовали преобразователь постоянного тока на 2А чтобы поднять уровень напряжения с выхода литий-ионной батареи, который составляет от 3.7V до 4.2V, до уровня 5 Вольт, который необходим для питания основных компонентов схемы нашей радиостанции. На нашем сайте мы уже рассматривали подобный, но только понижающий преобразователь постоянного тока на основе платы Arduino, так называемый Buck converter.

После того как вы соедините между собой все компоненты схемы целесообразно поместить их в какую-нибудь коробку чтобы придать им облик радиостанции. Мы использовали для этой цели пластмассовую коробку, приведенную на следующем рисунке.

Объяснение программы для Arduino

Полный код программы приведен в конце статьи, здесь же мы кратко рассмотрим его основные фрагменты.

Первым делом в программе нам необходимо подключить используемые библиотеки, которые можно скачать по следующим ссылкам:

В программе мы производим подключение заголовочных файлов этих библиотек.

Пользовался раньше рациями, были и мегажути и аполло, прошел и колхозные крепления на магните и правильную врезку в кузов и т.д.

На данный момент хочу без огромных антенн, без установки рации и т.д., просто "подслушивать" братьев наших больших на трассе и КАДе. Реально ли это?

Комментарии 43

ставь рацию и не занимайся ерундой. пытаешься сэкономить? кинешь под кресло прямо на пол и слушай и не видно и все такое. пол воронежа так ездят кто панель дырявить не захотел.

А приёмник имеет такую же чувствительность, как и приёмник рации. Поэтому ему тоже антенка нужна нормальная чтобы далеко слышать. Я пробовал переносную рацию с родной антенкой в салоне — слышит только тех, кто рядом совсем.

Кузов в добавок глушит.

Магнитную короткую на крышу тоже пробовал — ерунда. Только нормальную когда прикрутил к рейлингу — стало отлично.

С нормальной и должно быть отлично, иначе не настроенная шумы ловит так же, а полезный сигнал слабее.

Как вариант: портативку СВ Alan-42/Dragon-101 с "каблуком"- компактная "пристёжка" вместо аккумуляторного отсека, со штекером в прикуриватель и разъёмом внешней антенны,
только приём со штатной ант. слабоват.Если дальности не будет хватать:искать удлинённый вариант антенны(Нагою напр.) на корпус или внешку на магните.

А чем обычная тушка скрытого монтажа не подходит?

А зачем ее скрывать?
Лицензирование давно отменили.

Автору надоело врезать и устанавливать, скрытая запихивается под обшивку, кнопку включения и динамик в удобном месте. Ничего нигде не мешает, не болтается, феншуй не портит )))

Вот шикарная станция со сьемной мордой.
Можно хоть в держалку для телефона вставить…

Без хоть какой-то антенны любой приёмник малополезен.

У меня рация 19 канал на имитатор нагрузки самодельный хорошо принимает в Москве.

Они с усилителем лупят, и возможно недалеко от тебя. На трассе обычные рации будет только рядом едущие слышать.

Согласен, но чтобы слышать хватит любого "крысиного хвостика"

Формально — да, но как далеко слышать? У меня тоже вроде крысиного хвостика, но все-таки на крыше.

Си-Би специфический диапазон — можно слышать очень далеко. А можно вообще ничего не слышать, только тех кто совсем рядом.

Автор темы хочет слышать дальнобоев, это он сможет делать на любой проводок. Будет слышать соседей в пробке. А дальше слышать смысла особого нету, т.к. спросить все равно не сможет.

О прохождениях мы тут не говорим конечно. Но и про соседей в пробке не соглашусь — маловато. По мне оптимальная дальность от 3 до 5 км, дальше особого смысла нет, но и меньше — тоже не айс. Не раз слышал ночью предупреждения о нетрезвых пешеходах на обочине например, а предупреждает не каждый. Кроме того нужно иметь небольшой запас по дальности, чтобы отсеять слабые сигналы шумодавом, иначе мозг вынесут очень быстро. Поэтому на мой взгляд проводка маловато будет.

в некоторые мегаджеты вместо тангетки втыкается папа с перемычкой — и слушай на здоровье, я так несколько лет катался)
ну и антенна какая-никакая нужна

У меня Радиоприемник Tecsun PL-600 берёт 27 МГц

но чтобы было удобно в машине не знаю. Дома даже на свой телескоп ловит 27135. Но с 4 этажа и дорогу видно.

а смысл слушать, но не спросить, не задать вопрос?
Длина волны у СВ — другая, чем в FM, значит и антенны нужны разные. Причем СВ-антенна — как бы активная, у нее мощная катушка. А обычная антенна штатного радиоприемника не предназначена для приема слабых, 4…10вт СВ- сигналов.
Что-то конечно можно наколхозить, но мне кажется лучше поставить полноценную радейку.
Если не нравится "кирпич" на торпедо или под сидушкой — можно найти радейку с управлением и табло на тангенте!

Ну это уже установка рации, а я не хочу пилить/резать/прокладывать/подключать и т.д.

valkar26757

Речь пойдет о достаточно специфичном устройстве. Ничего похожего на mysku еще вроде не было, поэтому, может быть, для кого то это будет полезно, а кто то может даже найдет для себя новое хобби да и бескорпусное исполнение прямо намекает на полный DIY в эксплуатации.

Обозреваемое устройство является преобразователем частоты и применяется для переноса КВ диапазонов на УКВ для того, что бы SDR приемники, которые многим уже знакомы (раз два) могли услышать эфир ниже 25 мгц.

А ниже 25 мгц находится большой мир из экзотических вещательных радиостанций и радиолюбителей, услышать которых, ввиду использования ими модуляции с одной боковой полосой, на бытовой приемник просто так не получится. И связка upconverter+SDR свисток за 7$ пожалуй, будет самым бюджетным решением для этого. Не считая уж совсем колхозных вариантов с direct sampling и припаиванием антенны напрямую к чипу.

Что можно услышать на КВ:

-Вещательные станции из различных уголков мира
-Радиолюбителей
-Радиопиратов

Где их всех искать:

Вещательные радиостанции тут и тут. Модуляция AM

Радиолюбители
160-метровый (1,81 — 2 МГц),
80-метровый (3,5 — 3,8 МГц),
40-метровый (7 — 7,1 МГц),
30-метровый (только телеграф 10,1 — 10,15 МГц),
20-метровый (14 — 14,35 МГц),
16-метровый (18,068 — 18,318 МГц),
15-метровый (21 — 21,45 МГц),
12-метровый (24,89 — 25,14 МГц),
10-метровый (28 — 29,7 МГц).

Радиолюбители обычно используют отличные от вещательных станций модуляции.
от 160 метров до 40 метров это LSB (нижняя боковая полоса) от 20 метров и выше USB (верхняя боковая полоса). Это для разговоров голосом. Так же бывает CW — телеграф, и множество цифровых видов связи, которые могут выдавить скупую слезу у того кто застал модемную связь лет 20 назад. Скорость обмена данными обычно около 2400 бод. Все это передается в открытом виде, поэтому все что передается можно посмотреть с помощью спец. программ. Например fldigi.

Радиопираты это те же радиолюбители только вне закона. Популярные частоты 6660 кгц и 10460 кгц.

Необходимо заметить, что для качественного приема КВ очень желательна антенна несколько больше чем метровая телескопическая. В идеале нужно использовать или провод длиной в несколько десятков метров или магнитную антенну, которая куда как более компактна и помехоустойчива, но требует постоянной подстройки и несколько сложнее в изготовлении. Промышленные же варианты магнитных антенн непростительно дороги. Вероятно ввиду штучного изготовления малыми партиями.

Теперь перейдем к самому устройству.

Оно приехало в обычном почтовом пакете с пупыркой, внутри которого находился антистатический пакет с конвертером.

Само устройство. Оно разработано в рамках концепции openhardware и имеет исчерпывающе открытую документацию вплоть до разводки платы. Поэтому, китайцы не мудрствуя лукаво просто скопировали все один в один и на выходе получили ровно то, что подразумевали разработчики. У разработчиков правда уже доступна более новая версия конвертера — 1.3, но изменения там незначительны, а цена и платная доставка от них делает новую версию уже не такой привлекательной. Так же, версия от китайцев в отличии от официальной имеет полностью распаянный генератор белого шума.

Для питания конвертера необходимы 5 вольт которые подаются через USB-B разьем. Никаких шнурков в комплекте нет. Антенные разъемы выполнены распространенными SMA коннекторами. Так же на плате имеется переключатель режимов работы отключающий преобразователь и включающий антенну напрямую для работы с УКВ.

Принцип работы конвертера достаточно прост. Из сигнала на входе фильтрами выделяется рабочий диапазон частот, после чего он смешивается миксером ADE-1 c опорной частотой 125 мгц полученной от кварцевого резонатора, еще раз фильтруется, и отдается на SDR приемник. То есть исходный сигнал принятый антенной на частоте в 14 мгц после прохождения конвертера будет принят SDR приемником на частоте 139 мгц. Для того что бы не было путаницы весь популярный SDR софт имеет функцию сдвига частоты, где и необходимо указать в данном случае -125 мгц для работы с актуальными частотами.

Операции с сигналом не обходятся без потерь. Только на одном микшере они достигают 5 dB. Общие потери в устройстве доходят до 10 dB, так что сверхчувствительным приемником все это сложно назвать в исходном исполнении, но это наверное единственный более менее значимый недостаток. Разработчики устройства обосновывают отсутствие дополнительного усилителя тем, что по уму он должен находится непосредственно около антенны. И в общем то они правы. Но как показала практика, даже без дополнительного усилителя устройство работает более чем хорошо. Однако, сигнал на входе все же достаточно слаб, поэтому для комфортной работы с конвертером необходимо включать усиление сигнала в самом SDR приемнике соответствующими галками и ползунками в программе.

В первых версиях этого устройства использовался кварцевый резонатор на 100 мгц, что создавало множество дополнительных помех ввиду присутствия в городах большого количества ФМ станций, которые как раз и находятся в большинстве своем на частотах 100+ мгц. Данный экземпляр имеет кварц на 125 мгц, и именно на эту частоту он сдвигает вверх КВ диапазон. Частоты 125+ мгц хоть и используются активно в авиации, но ввиду низкой мощности сигнала не создают ощутимых помех, ну разве что может только около аэродромов и центров контроля воздушного трафика.

Напоследок небольшое видео с демонстрацией работы конвертера. У меня пока что нет нормальной КВ антенны, и я записал его выбравшись на шашлыки с радиолюбителями. Рядом работает трансивер и когда он включается на передачу, отчётливо видны все его гармоники а так же дикий перегруз приемника. Но зато это позволяет оценить его чувствительность для дальних корреспондентов в сравнении с трансивером цена которого идет на пару тысяч $. Отчетливо видно что на SDR слышны не все корреспонденты, но учитывая отсутствие антенного усилителя у SDR и постоянные перегрузки, результат как мне кажется очень приличный. Поляков к примеру было слышно очень хорошо.

В итоге мы имеем бюджетное устройство, которое хорошо справляется со своими функциями. В недостатки я могу записать пока только одно — неудобный разьем питания USB-B. А в остальном, при правильном подходе, оно позволит получить неплохой комплект для КВ приемника за 50$ который вполне сможет дать фору приемникам вдвое дороже SDR комплекта, а с дополнительным антенным усилителем сможет посоперничать и с более дорогими собратьями. Не говоря уже о плюсах SDR в визуализации, удобстве настройки, и последующей обработки сигнала.

Читайте также: