Wie macht man einen Radioempfänger mit eigenen Händen?

Ein selbstgebauter Funkempfänger umfasst eine Antenne, eine Funkkarte und ein Gerät zum Abspielen des empfangenen Signals - einen Lautsprecher oder Kopfhörer. Die Stromversorgung kann entweder extern oder eingebaut sein. Der akzeptierte Bereich wird in Kilohertz oder Megahertz skaliert. Der Rundfunk verwendet nur Kilo- und Megahertz-Frequenzen.

Ein selbstgebauter Empfänger muss mobil oder transportabel sein. Ein Beispiel dafür sind die sowjetischen Radio-Tonbandgeräte VEF Sigma und Ural-Auto, das modernere Manbo S-202.

Der Empfänger enthält ein Minimum an Funkelementen. Dies sind mehrere Transistoren oder eine Mikroschaltung, ohne die angebauten Teile in der Schaltung zu berücksichtigen. Sie müssen nicht teuer sein. Ein Rundfunkempfänger, der eine Million Rubel kostet, ist fast eine Fantasie: Dies ist kein professionelles Walkie-Talkie für Militär und Spezialdienste. Die Empfangsqualität sollte akzeptabel sein - ohne unnötigen Lärm, mit der Möglichkeit, die ganze Welt auf dem KW-Band während der Reise durch Länder und auf VHF zu hören - um sich zig Kilometer vom Sender zu entfernen.

Wir brauchen eine Skala (oder zumindest eine Markierung auf dem Abstimmknopf), mit der man abschätzen kann, welcher Bereich und welche Frequenz gehört wird. Viele Radiosender erinnern die Hörer daran, auf welcher Frequenz sie senden. Aber 100 Mal am Tag zu wiederholen, zum Beispiel „Europa Plus“, „Moskau 106.2“ ist nicht mehr im Trend.

Der Empfänger muss staub- und feuchtigkeitsbeständig sein. Damit wird der Korpus beispielsweise von einem leistungsstarken Lautsprecher versorgt, der über Gummieinlagen verfügt. Sie können ein solches Gehäuse auch selbst herstellen, es ist jedoch von fast allen Seiten hermetisch abgedichtet.

B. Verbrauchsmaterial benötigt.

1. Eine Reihe von Radioteilen - die Liste wird nach dem ausgewählten Schema zusammengestellt. Wir brauchen Widerstände, Kondensatoren, Hochfrequenzdioden, hausgemachte Induktivitäten (oder Drosseln anstelle davon), Hochfrequenztransistoren mit niedriger und mittlerer Leistung. Durch die Montage auf Mikroschaltungen wird das Gerät klein - kleiner als ein Smartphone, was über das Transistormodell nicht gesagt werden kann. Im letzteren Fall wird ein 3,5-mm-Kopfhöreranschluss benötigt.
2. Die dielektrische Platte für die Leiterplatte besteht aus nicht leitfähigem Schrott.
3. Schrauben mit Muttern und Sicherungsscheiben.
4. Der Fall - zum Beispiel von einem alten Lautsprecher. Die Holzkiste besteht aus Sperrholz - Sie benötigen dazu auch Möbelecken.
5. Antenne. Teleskopisch (es ist besser, einen vorgefertigten zu verwenden), aber ein Stück isolierter Draht reicht aus. Magnetisch - selbstaufziehend auf dem Ferritkern.
6. Wickeldraht mit zwei unterschiedlichen Querschnitten. Eine magnetische Antenne ist mit einem dünnen Draht gewickelt, und die Spulen von Schwingkreisen sind mit einem dicken Draht gewickelt.
7. Netzkabel.
8. Transformator, Diodenbrücke und Stabilisator auf einer Mikroschaltung - bei Netzspannung. Für die Stromversorgung mit wiederaufladbaren Batterien von der Größe einer normalen Batterie ist kein eingebautes Netzteil erforderlich.
9. Innendrähte.

Instrumente:

• Zange;
• Seitenschneider;
• ein Satz Schraubendreher für kleinere Reparaturen;
• Bügelsäge für Holz;
• manuelle Stichsäge.

Es gibt mehrere Funkempfängerschaltungen:

1. Detektor;
2. direkte Verstärkung;
3. (Super) Heterodyn;
4. am Frequenzsynthesizer.

Empfänger mit Doppel-, Dreifach-Umsetzung (2 oder 3 Lokaloszillatoren im Stromkreis) werden für professionelles Arbeiten auf den maximal zulässigen, ultra-großen Entfernungen verwendet.

Der Nachteil des Detektorempfängers ist die geringe Selektivität: Die Signale mehrerer Radiosender werden gleichzeitig gehört. Der Vorteil ist, dass es keine separate Stromversorgung gibt: Die Energie der ankommenden Funkwellen reicht aus, um die Sendung zu hören, ohne den gesamten Stromkreis mit Strom zu versorgen. In Ihrer Nähe muss mindestens ein Repeater senden - im Bereich langer (148-375 Kilohertz) oder mittlerer (530-1710 kHz) Frequenzen. Wenn Sie 300 km oder mehr davon entfernt sind, ist es unwahrscheinlich, dass Sie etwas hören. Es sollte ruhig sein - es ist besser, die Übertragung in Kopfhörern mit hoher Impedanz (Hunderte und Tausende von Ohm) zu hören. Der Ton wird kaum hörbar sein, aber Sprache und Musik werden gut zu verstehen sein.

Der Detektorempfänger wird wie folgt zusammengebaut. Der Schwingkreis besteht aus einem variablen Kondensator und einer Spule. Ein Ende wird mit einer externen Antenne verbunden. Die Erdung erfolgt über den Gebäudekreislauf, Rohre des Heizungsnetzes - am anderen Ende des Stromkreises. Jede HF-Diode ist in Reihe mit der Schaltung geschaltet - sie trennt die Audiokomponente vom HF-Signal. Ein Kondensator wird parallel an die resultierende Baugruppe angeschlossen - er glättet die Welligkeit. Um Toninformationen zu extrahieren, wird eine Kapsel verwendet - der Widerstand ihrer Wicklung beträgt mindestens 600 Ohm.

Wenn Sie den Ohrhörer vom DP trennen und ein Signal an den einfachsten Tonverstärker senden, wird der Detektorempfänger zu einem Direktverstärkerempfänger. Indem Sie an den Eingang - an die Schleife - einen Hochfrequenzverstärker des MW- oder LW-Bereichs anschließen, erhöhen Sie die Empfindlichkeit. Sie können sich bis zu 1000 km vom AM-Repeater entfernen. Ein Empfänger mit einfachstem Diodendetektor funktioniert im (U)HF-Bereich nicht.

Um Selektivität auf dem Nachbarkanal bereitzustellen, benötigen Sie einen Lokaloszillator, einen Mischer und einen zusätzlichen Verstärker. Der Heterodyne ist ein lokaler Oszillator mit einer variablen Schaltung. Die Überlagerungsempfängerschaltung arbeitet wie folgt.

1. Das Signal kommt von der Antenne zu einem Hochfrequenzverstärker (HF-Verstärker).
2. Das verstärkte HF-Signal durchläuft den Mischer. Dem wird das Lokaloszillatorsignal überlagert. Der Mischer ist ein Frequenzsubtrahierer: Der LO-Wert wird vom Eingangssignal abgezogen. Um beispielsweise einen Sender auf 106,2 MHz im FM-Band zu empfangen, muss die Lokaloszillatorfrequenz 95,5 MHz betragen (10,7 bleibt für die Weiterverarbeitung übrig). Der Wert von 10.7 ist konstant - Mischer und Lokaloszillator werden synchron abgestimmt. Die Fehlanpassung dieser Funktionseinheit führt sofort zur Funktionsunfähigkeit der gesamten Schaltung.
3. Die resultierende Zwischenfrequenz (ZF) von 10,7 MHz wird dem ZF-Verstärker zugeführt. Der Verstärker selbst übernimmt die Funktion eines Selektors: Sein Bandpassfilter schneidet das Spektrum des Funksignals auf ein Band von nur 50-100 kHz. Das sorgt für Selektivität im Nachbarkanal: Im dicht gepackten UKW-Bereich einer Großstadt befinden sich alle 300-500 kHz Radiosender.
4. Verstärkte ZF - ein Signal, das bereit ist, von der HF in den Audiobereich übertragen zu werden. Der Amplitudendetektor wandelt das AM-Signal in ein Audiosignal um und extrahiert die niederfrequente Hüllkurve des Funksignals.
5. Das resultierende Audiosignal wird einem Niederfrequenzverstärker (ULF) zugeführt - und dann einem Lautsprecher (oder Kopfhörer).

Der Vorteil der (Super-)Heterodyn-Empfängerschaltung ist eine zufriedenstellende Empfindlichkeit. Sie können sich zig Kilometer vom FM-Sender entfernen. Die Selektivität des Nachbarkanals ermöglicht es Ihnen, den gewünschten Radiosender zu hören, und keine gleichzeitige Kakophonie mehrerer Radioprogramme. Der Nachteil ist, dass die gesamte Schaltung eine Stromversorgung erfordert - mehrere Volt und bis zu zehn Milliampere Gleichstrom.

Selektivität gibt es auch im Spiegelkanal. Bei AM-Empfängern (LW-, MW-, HF-Bänder) beträgt die ZF 465 kHz. Wenn der Empfänger im MW-Bereich auf eine Frequenz von 1551 kHz abgestimmt ist, "fängt" er die gleiche Frequenz bei 621 kHz. Die Spiegelfrequenz ist gleich dem Zweifachen des ZF-Wertes subtrahiert von der Senderfrequenz. Bei FM (FM)-Empfängern, die im VHF-Bereich (66-108 MHz) arbeiten, beträgt die ZF 10,7 MHz.

So, das Signal eines mit 121,5 Megahertz arbeitenden Flugfunkgeräts ("Moskito") wird empfangen, wenn der Empfänger auf 100,1 MHz (minus 21,4 MHz) abgestimmt ist. Um den Empfang von Störungen in Form einer "Spiegel" -Frequenz zu beseitigen, wird zwischen dem HF-Verstärker und der Antenne ein Eingangskreis geschaltet - ein oder mehrere Schwingkreise (Spule und Kondensator parallel geschaltet). Der Nachteil einer mehrkreisigen Eingangsschaltung ist eine Abnahme der Empfindlichkeit und damit der Empfangsreichweite, die den Anschluss einer Antenne mit einem zusätzlichen Verstärker erfordert.

Der Nachteil von Heterodyn-Empfängern besteht darin, dass das Signal vom lokalen Oszillator ohne Eingangsschaltung und bei Vorhandensein einer Rückkopplung vom HF-Verstärker in die Antenne gelangt und wieder in die Luft emittiert wird. Wenn Sie zwei solcher Empfänger einschalten, stellen Sie sie auf denselben Radiosender ein und stellen Sie sie nebeneinander, nahe - in den Lautsprechern hören beide ein leichtes Pfeifen oder einen wechselnden Ton. In einer auf einem Frequenzsynthesizer basierenden Schaltung wird der lokale Oszillator nicht verwendet.

Bei FM-Stereo-Empfängern befindet sich nach dem ZF-Verstärker und dem Detektor ein Stereo-Decoder. Die Stereokodierung beim Sender und die Dekodierung beim Empfänger erfolgt in Pilotton-Technik. Nach dem Stereo-Decoder sind ein Stereo-Verstärker und zwei Lautsprecher (einer für jeden Kanal) installiert.

Gehen Sie wie folgt vor, um die Empfängerelektronik zusammenzubauen.

1. Bohren Sie Löcher in das Werkstück für die Funkplatine, siehe Zeichnungen (Topologie, Anordnung der Elemente).
2. Radioelemente platzieren.
3. Wickeln Sie die Schleifenspulen und die Magnetantenne auf. Platzieren Sie sie gemäß dem Diagramm.
4. Zeichnen Sie die Pfade auf der Platine gemäß dem Layout in der Zeichnung. Die Spuren werden sowohl durch Zahnen als auch durch Ätzen ausgeführt.
5. Löten Sie die Teile auf der Platine. Überprüfen Sie die Richtigkeit der Installation.
6. Lötdrähte an Antenneneingang, Netzteil und Lautsprecherausgang.
7. Installieren Sie Bedienelemente und Schalter. Das Mehrbereichsmodell erfordert einen Mehrpositionsschalter.
8. Lautsprecher und Antenne anschließen. Schalten Sie die Stromversorgung ein.
9. Der Lautsprecher zeigt das Rauschen eines nicht abgestimmten Empfängers. Drehen Sie den Abstimmknopf. Stellen Sie einen der verfügbaren Sender ein. Der Ton des Funksignals sollte frei von Keuchen und Rauschen sein. Schließen Sie eine externe Antenne an. Brauchen Tuning-Spulen, Range Shift. Drosselspulen werden durch Drehen des Kerns gestimmt, rahmenlose durch Strecken und Zusammendrücken der Windungen. Sie benötigen einen dielektrischen Schraubendreher.
10. Wählen Sie die extreme Frequenz am FM-Modulator (z. B. 108 MHz) und verschieben Sie die Windungen der Überlagerungsspule (sie befindet sich neben dem variablen Kondensator), so dass das obere Ende der Reichweite des Empfängers das Modulatorsignal empfängt.

Gehäuse zusammenbauen:

1. Markieren und schneiden Sie Sperrholz oder Kunststoff in 6 Kanten des zukünftigen Körpers.
2. Markieren und bohren Sie die Ecklöcher.
3. Sägen Sie einen runden großen Lautsprecherspalt aus.
4. Schneiden Sie die Schlitze von oben und/oder seitlich für Lautstärkeregler, Netzschalter, Bandschalter, Antenne und Frequenzregler nach Montagezeichnung aus.
5. Installieren Sie die Radioplatine mit Pfahlschrauben an einer der Wände. Richten Sie die Bedienelemente an den Zugangslöchern an den angrenzenden Körperkanten aus.
6. Montieren Sie das Netzteil – oder USB-Board mit Lithium-Ionen-Akku (für Mini-Radios) – abseits der Hauptplatine.
7. Verbinden Sie die Funkplatine mit der Stromversorgungsplatine (oder mit dem USB-Controller und der Batterie).
8. Schließen Sie die Magnetantenne für AM und die Teleskopantenne für FM an und sichern Sie sie. Isolieren Sie alle Kabelverbindungen.
9. Wenn ein Lautsprechermodell hergestellt wird, installieren Sie den Lautsprecher an der Vorderkante des Gehäuses.
10. Verbinden Sie mit Ecken alle Kanten des Körpers miteinander.

Empfehlungen für Anfänger

• Um Dioden, Transistoren und Mikroschaltungen nicht zu überhitzen, arbeiten Sie nicht mit einem Lötkolben mit einer Leistung von mehr als 30 Watt ohne Flussmittel.
• Setzen Sie den Receiver nicht Regen, Nebel und Frost sowie Säuredämpfen aus.
• Berühren Sie nicht die Klemmen des Hochspannungsteils der Stromversorgung, wenn der Prüfling unter Spannung steht.

Wie man ein Radio mit eigenen Händen zusammenbaut, siehe unten.