bqgup 发表于 2021-3-17 11:56

DIY小型通信系统——FM调频发射机(88MHz-108MHz通信频段)发射距离远达1000m

<div class='showpostmsg'>## DIY小型通信系统——FM调频发射机(88MHz-108MHz通信频段)发射距离远达1000m
### 一、设计内容
利用通信原理和高频电子线路的相关知识,来完成对输入的语音信号的调频,然后通过收音机接收调频信号。本次主要DIY了一个FM发射机,具体电路指标如下:

此FM发射机在不断改进中性能逐渐优化,发射机为分立元件搭建而成,结构简单,适合广大电子爱好者进行DIY制作创新。
### 二、FM发射机视频效果演示
下面两段视频为DIY的FM发射机视频演示效果,一段视频为FM发射机在建筑楼里的测试,另一段视频为使用DIY的FM发射机模拟二战时期莫尔斯电码发电报。
##[戳这>>DIY小型通信系统——FM发射机(发射电台)视频演示](https://b23.tv/f8bO0o "戳这>>DIY小型通信系统——FM发射机(发射电台)视频演示")
##[戳这>>FM发射机模拟二战时期莫尔斯电码发电报视频演示](https://b23.tv/gqAjv8 "戳这>>FM发射机模拟二战时期莫尔斯电码发电报视频演示")
###三、FM发射机电路设计及PCB工程文件开源(可直接制作PCB板打样)
本次DIY设计了两套PCB工程文件,FM调频原理完全一样,打样完成后均先不用外接天线,如果效果不好的时候可以选择外接天线,天线选用拉杆天线效果更佳,使用20cm左右普通导线当做天线也可以。第一套PCB板需要外用9V-10V的外接电池,第二套PCB板完善了功能,可以直接接上USB充电器即可实现FM发射。
第一套PCB工程文件原理图和PCB图:




第一套PCB工程文件下载:

第二套PCB工程文件原理图和PCB图:

第er二套PCB工程文件下载:


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chunyang 发表于 2021-3-17 14:02

<p>这个电路的输出功率不算大,使用常规拉杆天线或用软导线做天线时,接受机用常规FM收音机,通讯距离应该在数十米范围内。</p>

chunyang 发表于 2021-3-17 14:13

<p>年少时曾做过一只类似的无线话筒,PCB设计成细长型的,装在一只使用两节5号电池的塑胶手电筒里,外挂一只叠层电池供电,班上开联欢会时配合一台收录机用,别班的同学也来借用。</p>

<p>后来上大学时,一个同学做了一只大功率的,也是细长型的,塞在一只日光灯管的包装纸盒内,偷偷扔在某女生寝室的窗外,晚上开着收音机&hellip;&hellip;后来,他成为某高科技通讯公司的高管&hellip;&hellip;</p>

okhxyyo 发表于 2021-3-17 14:49

chunyang 发表于 2021-3-17 14:13
年少时曾做过一只类似的无线话筒,PCB设计成细长型的,装在一只使用两节5号电池的塑胶手电筒里,外挂一只叠 ...

<p>哈哈,很有意思啊</p>

bqgup 发表于 2021-3-17 20:03

本帖最后由 bqgup 于 2021-3-17 20:09 编辑

<div class="quote">
<blockquote><font size="2"><a href="forum.php?mod=redirect&amp;goto=findpost&amp;pid=3048612&amp;ptid=1159562" target="_blank"><font color="#999999">chunyang 发表于 2021-3-17 14:02</font></a></font> 这个电路的输出功率不算大,使用常规拉杆天线或用软导线做天线时,接受机用常规FM收音机,通讯距离应该在数 ...</blockquote>
</div>

<p>哈哈哈,这个我测试过了,空旷地1.2千米,只不过接收机用的德生的</p>

se7ens 发表于 2021-3-18 11:04

chunyang 发表于 2021-3-17 14:13
年少时曾做过一只类似的无线话筒,PCB设计成细长型的,装在一只使用两节5号电池的塑胶手电筒里,外挂一只叠 ...

<p>人才,但是结局出人意料</p>

<p>帮你修改下结局:后来,他成了监狱里的窃听大佬...</p>

se7ens 发表于 2021-3-18 11:15

<p>问下这个发射机只能发射吗?</p>

<p>能制作两个一样的,一个发射一个接收吗?</p>

bqgup 发表于 2021-3-18 15:40

se7ens 发表于 2021-3-18 11:15
问下这个发射机只能发射吗?

能制作两个一样的,一个发射一个接收吗?

<p>可以的,就相当于那种对讲机了,只不过也要配上相应的接收机或者收音机就可以了</p>

chunyang 发表于 2021-3-18 16:59

bqgup 发表于 2021-3-17 20:03
chunyang 发表于 2021-3-17 14:02 这个电路的输出功率不算大,使用常规拉杆天线或用软导线做天线时,接受 ...

<p>无线设备的通讯距离是有定义的,即保证通讯质量的前提下能达到的最远距离。就无线MIC而言,声音清晰、连续且稳定的距离才是有效的通讯距离,跟勉强能收到一点点信号的距离相比,二者相差几倍很正常。</p>

<p>好的接收机具有更高的灵敏度,可以有效提高通讯距离,但也有限度。看了一下你的视频,视频中的德生收音机经查接收灵敏度是5uV。这个指标在今天不算什么,但远比我们当年用的收音机好。1980年代的FM收音机都是收录机上带的,我家的收录机是当时深圳一家港资厂出的XINHUA牌,用现在的话来讲就是&ldquo;山寨货&rdquo;,售价比内地国营厂的便宜不少,该机的灵敏度有没有10uV都怀疑。使用上的对比,跟现在带FM收音机的手机使用耳机线做天线时的效果差不多(你也可以用手机上的FM收音机试试)。可既便如此,一枚9018做的无线话筒无论如何也做不到1公里的通讯距离,从我们当年测试的情况来看,也就几十米,收音机好点,距离估计顶多翻番。</p>

<p>1990年代初,我在设计第一代无线抄表系统时,在无线通讯方面遇到了难以克服的障碍。早期设计我就是采用无线MIC搭配收音机IC,既成熟又便宜我也很熟悉么,具体用的是晶体本振加变容管调制的发射机,调制级后还有一级9018做的功放。数据采用音频调制,数据率不高,完全在信道的带宽范围内。收音机IC用的是TDA7010,因电表一侧无法安装天线,只能用电容耦合电力线来代替天线。设计要求是在居民楼下能抄到整个单元的表,最高楼层以5层计。该方案我无论如何努力也无法达到设计要求,最后只能放弃,转用Motorola的MC3363+MC2833方案,并增加了一级丙类功放,数据传输方面采用了冗余纠错编码变相提升了接收灵敏度,最终算是勉强解决了问题。当然,以2000年以后的零中频数字信道技术的发展乃至现在的无线网络技术,这些都是很容易解决的事了。</p>

chunyang 发表于 2021-3-18 17:02

se7ens 发表于 2021-3-18 11:04
人才,但是结局出人意料

帮你修改下结局:后来,他成了监狱里的窃听大佬...

<p>如此的线性思维&hellip;&hellip;</p>

chunyang 发表于 2021-3-18 17:03

se7ens 发表于 2021-3-18 11:15
问下这个发射机只能发射吗?

能制作两个一样的,一个发射一个接收吗?

<p>发射机当然只能发,接收机要另外做,前帖提到的TDA7010就是,或者用现成的FM收音机。</p>

btty038 发表于 2021-3-19 09:21

<p>这个你不会搞那种野电台&nbsp; &nbsp;打小广告那种&nbsp; &nbsp; 信号特大&nbsp; &nbsp; &nbsp;把主频广播干掉那种<img height="48" src="https://bbs.eeworld.com.cn/static/editor/plugins/hkemoji/sticker/facebook/lol.gif" width="48" /></p>

btty038 发表于 2021-3-19 09:22

<p>出租车司机那种&nbsp; 整天拿着小电台和对讲机&nbsp; 5KM范围内&nbsp; 频道全是他们的&nbsp; &nbsp;嘟嘟嘟&nbsp; &nbsp;嘟嘟嘟&nbsp; &nbsp;</p>

freebsder 发表于 2021-3-19 23:08

<p>谢谢分享!从小就想做这种无线通讯系统,一直没做成过。</p>

bqgup 发表于 2021-3-20 15:56

chunyang 发表于 2021-3-18 16:59
无线设备的通讯距离是有定义的,即保证通讯质量的前提下能达到的最远距离。就无线MIC而言,声音清晰、连 ...

<p>以前电磁环境好,现在电磁环境多复杂,频谱资源都不够用了</p>

joker_su 发表于 2021-3-20 16:09

<p>牛啊,爱好就是最好的老师</p>

chunyang 发表于 2021-3-21 16:05

bqgup 发表于 2021-3-20 15:56
以前电磁环境好,现在电磁环境多复杂,频谱资源都不够用了

<p>就FM波段而言,1980s早期确实远比现在好,我玩无线MIC时当地还没有FM广播,无线MIC是收录机FM波段唯一的用途。但现在FM波段的电磁环境逐渐越来越好了,因为现在听广播的人越来越少,FM电台大量关闭,比十几二十年前的拥杂已经好多了。</p>

<p>正是电磁环境的恶化造成信噪比降低,同样接收灵敏度下,现在的FM无线MIC在9018单管下的有效传输距离与三四十年前比只会更短。</p>

chunyang 发表于 2021-3-21 16:08

btty038 发表于 2021-3-19 09:21
这个你不会搞那种野电台&nbsp; &nbsp;打小广告那种&nbsp; &nbsp; 信号特大&nbsp; &nbsp; &nbsp;把主频广播 ...

<p>那是违法的,被捉到可是要吃牢饭的。而且现在还有几个人听广播,拿野台打广告已经OUT了。</p>

chunyang 发表于 2021-3-21 16:10

btty038 发表于 2021-3-19 09:22
出租车司机那种&nbsp; 整天拿着小电台和对讲机&nbsp; 5KM范围内&nbsp; 频道全是他们的&nbsp; &nbsp;嘟嘟嘟& ...

<p>车载台的频率不同,比FM波段频率高,目前应该都是UHF段的了。</p>

chunyang 发表于 2021-3-21 16:13

joker_su 发表于 2021-3-20 16:09
牛啊,爱好就是最好的老师

<p>确实如此,而且动手DIY是看书、仿真替代不了的。楼主动手做无线MIC当然是一件很好的事,常常动手,不愁进步不快。</p>
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