Добрый день! Задача следующая: хочу сделать переговорное устройство в очень-очень длинноволновом диапазоне. На частоте эдак 25-30 кГц. Для чего такое надо? Спелеология, связь подземли с поверхностью.
Предыстория. Есть успешный опыт использования односторонней индукционной всязи в условиях подземли. Радиомаяк из двух катушек диаметром полметра, на одной генератор 1500 Гц с усилителем на другой приёмник с фильтрами на операционнике. В спелеосреде эти штуки называют "рулями". Нижний руль выставляется под землёй по уровню строго вертикально. Перемещаясь по поверхности с приёмником получается довольно точно определить положение передатчика. Но это - для топосъёмки. А ещё хочется добавить двухстороннюю голосовую связь. Первоначально была идея совместить переговорное устройство с "рулями". Проведя серию экспериментов я понял, что прямая передача голосового сигнала при помощи "рулей" невозможна. Это связано с тем, что без резонанса дальность индукционной связи неприемлемо мала. А с резонансом передать полосу 300-3000 Гц невозможно из-за узкой полосы пропускания колебательного контура. В итоге, всё пришло к тому, что требуется отдельное переговорное устройство с модуляцией на максимально низкой частоте. Это и есть 25-30 кГц.
Пока затея видится так: 1. Антенны - катушки Д150-200мм. 2. Передатчик с амплитудной модуляцией. 3. Приёмник - прямого усиления. 4. Питание - 3 аккума 18650. 5. Мощность на передаче - чем больше тем лучше (в разумных пределах). Не жалко ампер 5. Реально же она будет ограничена напряжением пробоя конденсаторов контура. На "рулях" у меня киловольтные плёночные кондёры и амплитуда 830В. И потребляет передатчик всего 300 мА. Как туда "вдуть" побольше я не придумал.
я бы предложеил заменить AM на NFM, передатчик и приемник это не усложнит а энергоэффективность будет выше и с помехами бороться будет прощще.
а приемник наверное лучше прямого преобразования, c предусилителем или нет, для таких частот все должно быть элементарно.
можно сделать генератор несущей в виде асимметричного мультивибратора управляемого напряжением со скважностью скажем 1/4..1/8 и его выходом раскачивать усилитель мощности класса D нагруженный антенной и с усилителем звука на вход ГУН
а в режиме приема питание с выходного каскада снимается и наш силовой ключ работает смесителем а вместо звука на вход ГУН подается напряжение подстройки частоты.
тоесть 1 счетверенный ОУ (или даж сдвоенный если жестко экономить усилители ) 1 fet , и по десятку R,C ))
кстати такая частота прямо подталкивает к DSP реализации. причем если напрячь мозг то хватит какогонить оч слабенького mcu, вроде avr tiny.
Добавлено after 2 minutes 56 seconds: единственная проблема будет опасность возбуждения... из-за высокого усиления 25-30 кГц... потребуется хорошая экранировка... в остальном проблем не вижу))
передатчик 25-30 кГц... можно любой... на мощных транзисторах... работающих в ключевом режиме... правда гармоник будет дофига)) ну и ладно.
Про частотную модуляцию даже не думал. Неужели она реализуема на столь низкой частоте? А если так, то какой полосы там должно хватить для передачи голоса? Кстати, усилитель D-класса я и предполагал использовать для оконечного каскада. То есть, задающий генератор с модулятором и звуковой усилитель на выходе.
Обязательным условием долгой и стабильной работы Li-FePO4-аккумуляторов, в том числе и производства EVE Energy, является применение специализированных BMS-микросхем. Литий-железофосфатные АКБ отличаются такими характеристиками, как высокая многократность циклов заряда-разряда, безопасность, возможность быстрой зарядки, устойчивость к буферному режиму работы и приемлемая стоимость. Но для этих АКБ очень важен контроль процесса заряда и разряда для избегания воздействия внешнего зарядного напряжения после достижения 100% заряда. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список таких решений от разных производителей.
на таких частотах проблем с добротностью антенны-контура быть не должно вообще а гармоники это как минимум потери кпд
Илья МГУ писал(а):
у меня киловольтные плёночные кондёры и амплитуда 830В. И потребляет передатчик всего 300 мА. Как туда "вдуть" побольше я не придумал.
у вас D каскад с питанием ~10V? вкачиваете однотактным через отвод катушки или двухтактником через емкостной делитель? какая скважность? и какое напряжение в антенне приемника получалось на 1.5kHz?
зы а такто 1.6kV конденсаторы довольно популярны (дешевы), да и можно последовательно насоединять...
Компания EVE выпустила новый аккумулятор серии PLM, сочетающий в себе высокую безопасность, длительный срок службы, широкий температурный диапазон и высокую токоотдачу даже при отрицательной температуре.
Эти аккумуляторы поддерживают заряд при температуре от -40/-20°С (сниженным значением тока), безопасны (не воспламеняются и не взрываются) при механическом повреждении (протыкание и сдавливание), устойчивы к вибрации. Они могут применяться как для автотранспорта (трекеры, маячки, сигнализация), так и для промышленных устройств мониторинга, IoT-устройств.
у вас D каскад с питанием ~10V? вкачиваете однотактным через отвод катушки или двухтактником через емкостной делитель? какая скважность? и какое напряжение в антенне приемника получалось на 1.5kHz?
зы а такто 1.6kV конденсаторы довольно популярны (дешевы), да и можно последовательно насоединять...
Там наитупейший LC генератор из одного инвертора, двух кондёров и катушки, эмиттерный повторитель, за ним подстроечный делитель уровня сигнала и D-каскад. Генератор выдаёт почти синусоиду. Катушка 400 витков, закачиваю через 10 витков. И да, питание 11В. Напряжение от приёмника... так от расстояния зависит. Если полметра, то 8 вольт. На пределе дальности не мерил.
1.6 кВ кондёры конечно есть, но мне и 830 не очень нравится. Среда влажная, боюсь что шить начнёт.
Про частотную модуляцию даже не думал. Неужели она реализуема на столь низкой частоте? А если так, то какой полосы там должно хватить для передачи голоса? Кстати, усилитель D-класса я и предполагал использовать для оконечного каскада. То есть, задающий генератор с модулятором и звуковой усилитель на выходе.
крнечно, странно почему не возникло вопросов с возможностью AM
у NFM полоса будет = полосе модулирующего сигнала ~2kHz минимум для разборчивой речи.
в случае же AM общая полоса будет примерно в 2.5 раза шире и использоваться приемником скорее всего будет ~30% этой полосы (и энергии).
думаю для эксперимента надо сделать генератор-модулятор 15..80kHz, а по какой схеме - для такой частоты подозреваю с десяток разумных вариантов. если лень придумывать можно начать с 555 с утаскиванием порога компаратора модулирующим сигналом. еще можно подумать об автоматическом поиске резонанса антенны генератором. и 3-4 диапазона (переключать конденсаторы например).
Вы сами слушали NFM при 2кГц ? Меньше 7-8 уже такое себе. На таких частотах из миникомпа и звуковой карты (со звуковой картой) можно уже sdr замутить с любым видом модуляции с любой полосой (linux + sdr софт).
единственная проблема будет опасность возбуждения... из-за высокого усиления 25-30 кГц...
Генератор с инвертером запустят рядом и не будет проблемы с усилением, а возможно и связи не будет
_________________ "Вся военная пропаганда, все крики, ложь и ненависть исходят от людей, которые на эту войну не пойдут !" / Джордж Оруэлл / "Война - это,когда за интересы других,гибнут совершенно безвинные люди." / Уинстон Черчилль /
Вы сами слушали NFM при 2кГц ? Меньше 7-8 уже такое себе. На таких частотах из миникомпа и звуковой карты (со звуковой картой) можно уже sdr замутить с любым видом модуляции с любой полосой (linux + sdr софт).
я делал ~3kHz на 80. да, звук как из подводной лодки , голоса малоразличимы, но речь вполне разборчива! . я предположил что предел 2kHz, но это надо проверять. anw +-5% девиация на 30kHz думаю будет приемлема, а в приемнике сразу будет и fm и довольно глубокая am
насчет sdr, боюсь с компьютером по подземным речкам лазать такое себе но да, dsp в какмто виде мне тож кажется самой практичной идеей.
зы а вот борьба с самовозбужденим усилителей на частотах до 100kHz не кажется мне проблемой нусовсем
я бы сделал приёмник прямого усиления эдак 25-30 кГц с узкополосной ЧМ.
Такое бывает? Покопавшись в теме, пришёл к выводу, что детектирование NFM - задача весьма сексуальная. Простых решений я чего-то не нашёл. По сути, только гетеродин и доп. примочки. Признаюсь честно, мой уровень сильно пониже таких задач. Всё что с промежуточной частотой мне интуитивно непонятно.
На таких частотах из миникомпа и звуковой карты (со звуковой картой) можно уже sdr замутить с любым видом модуляции с любой полосой (linux + sdr софт).
Задача - не замутить, а успешно использовать. Только компактный вариант размером с не самую маленькую ходилку-говорилку. Ардуиноподобные решения тут вряд ли прокатят, а на большее нет места.
я бы предложеил заменить AM на NFM, передатчик и приемник это не усложнит а энергоэффективность будет выше и с помехами бороться будет прощще. а приемник наверное лучше прямого преобразования, c предусилителем или нет, для таких частот все должно быть элементарно.
С передачей разобрался, справлюсь. Пока убивает сложность приёма. Если это элементарно, может кинете ссылочку на работоспособный прототип?
Есть специализированные мелкосхемы,в структуре которых есть ЧД или они полностью явояются ЧД. А остальное это в НИИ надо обращаться с такими технологиями связи,а не на радиолюбительский форум
_________________ Принимаю вас 595+40db на уровне шумов на кухонный приёмник,антенна наружка-магнитная катушка..работает "Акация",вот такая информация.Роман.73!!! "50 КСВ 075", UA3112SWL
что детектирование NFM - задача весьма сексуальная. Простых решений я чего-то не нашёл. По сути, только гетеродин и доп.
не верьте впечатлениям!) я ж написал вам нужен приемник прямого преобразования (ППП, DCR ) почитайте Полякова, он много сделал для популяризации этой очень интересной концепции из которой вырасли в том числе sdr. для вашей частоты ничего лучшего - просто ненадо! чтоб примерно прикинуть сложность вот пример вч приемника: для 30-100kHz он точно ничуть не сложнее если не наоборот
гетеродин на ту же или кратную частоту, смеситель в виде коммутатора на ~1/4..1/8 периода, простейший фнч и усилитель ~x1000+ на 1 ОУ и все!
если захотите - смогу на досуге набросать стартовую схемку.
на ардуине (avr) вполне несложно сделать генератор-модулятор выдающий сразу нужные ~1/4 периода для ключа накачки и dcr смесителя, c pll подстройкой под антенну, переключением диапазонов итп. это все вполне полезно и даст фичи от которых без mcu скорее всего захочется отказаться
все перечисленное это задача для tiny13 ...если есть опыт с алгоритмами для маленьких mcu. ну или на какойнить mega328, если доступен только ардуина-way каша-кодинга
roman.com, на 95% уверен что возбуд в вашей схеме прячется в странном усилителе VT9-VT12, при таком количестве фаз сигнала на шине питания и паразитных емкостях это скорее норма вы своим транзисторам не даете усиливать такой жесткой широкополосной оос, тоакого же усиления до 500kHz несложно добиться на 2 транзисторах, 4 резисторах и 3 конденсаторах (против 4-8-5) c непосредственной связью по пт и общей частотозависимой оос, с тем же потреблением и с существенно меньшей возбудимостью
Задача - не замутить, а успешно использовать. Только компактный вариант размером с не самую маленькую ходилку-говорилку. Ардуиноподобные решения тут вряд ли прокатят, а на большее нет места.
Можно было бы испытать разные виды модуляции. SSB скорее всего эффективней NFM выйдет и экономичнее, в аналоге сложнее, а в цифре пофигу было бы.
_________________ "Вся военная пропаганда, все крики, ложь и ненависть исходят от людей, которые на эту войну не пойдут !" / Джордж Оруэлл / "Война - это,когда за интересы других,гибнут совершенно безвинные люди." / Уинстон Черчилль /
ssb будет существенно сложнее вкачивать D каскадом (нужен будет довольно высокочастотный pwm) или прийдется терять эффективность на выходном каскаде. в смысле приема на dcr - они одинаковы, у nfm проще цеплятся без модулирующего сигнала.
чисто исследовательски - заманчиво былоб построить прямой sdr на какомнить stm32, но врядли это будет практически лучше того что я выше предложил. точнее будет лучше для повторяемости но в разработку влетит огромная куча человекочасов, адекватная только для крупной серии.
на 95% уверен что возбуд в вашей схеме прячется в странном усилителе VT9-VT12
нет. возбуд в схеме прячется в большом усилении... т.к. супергетеродин с одним преобразованием... надо делать супер с двумя преобразованиями... тогда возбуда не будет. лень))
AlexS4 писал(а):
тоакого же усиления до 500kHz несложно добиться на 2 транзисторах, 4 резисторах и 3 конденсаторах (против 4-8-5)
нет. на 4 резисторах добиться большого усиления намного проще чем на 2 транзисторах... увеличиваем количество каскадов и одновременно снижаем усиление в каждом отдельном каскаде - это классика схемостроения)) а сама схема - аналог классической заводской схемы.
нет. на 4 резисторах добиться большого усиления намного проще чем на 2 транзисторах... увеличиваем количество каскадов и одновременно снижаем усиление в каждом отдельном каскаде - это классика схемостроения))
roman.com, у нас есть отличный арбитр и зовут его SPICE
Спойлерпотом добавьте в вашу схему паразитные RL в шину питания и С к коллекторным резисторам и посмотрите как ваши каскады переговариваются между собой по ним просто для меня классика схемотехники это Widlar, для когото другого - ктото другой netlist: СпойлерGND C4-1 R4-1 Q1-E SRC1-2 OSC1-2 Vcc R3-2 R2-2 unnamed_net6 OSC1-1 C3-2 unnamed_net5 SRC1-1 C1-1 unnamed_net4 C4-2 R1-2 R4-2 Q2-E unnamed_net3 C3-1 R3-1 Q2-C unnamed_net2 Q2-B R2-1 Q1-C unnamed_net1 C1-2 R1-1 Q1-B
прошу прощения у ТС за этот оффтопчик, постараюсь его не продолжать
что детектирование NFM - задача весьма сексуальная. Простых решений я чего-то не нашёл. По сути, только гетеродин и доп.
не верьте впечатлениям!) я ж написал вам нужен приемник прямого преобразования (ППП, DCR ) почитайте Полякова, он много сделал для популяризации этой очень интересной концепции из которой вырасли в том числе sdr. для вашей частоты ничего лучшего - просто ненадо! чтоб примерно прикинуть сложность вот пример вч приемника:
если захотите - смогу на досуге набросать стартовую схемку.
Схема не сложная. Слепо изготовить ровно такую же я смогу. Но беспокоюсь за настройку. И поменять некоторые номиналы под свою частоту я тоже затрудняюсь. Ввиду отсутствия понимания многих процессов. Если поможете, возьмусь.
Ещё бы хотелось сравнить, чего следует ждать от ППП и ППУ от Романа.
dcr под 30kHz оптимальная схема ощутимо отличается конечно, генератор наверняка будет другой , например асимметричный мультивибратор на 30kHz ~1:4 со смесителем на 1 диоде. унч - любой на любой вкус, я бы выбрал на ОУ. нч фильтр - LC или RC 2го порядка, можно в усилитель 2ю ступень ввести в оос. вход - просто полностю контур через кремниевый диод подключаем к фнч и раскачиваем со стороны фнч через резистор нашим генератором. это все ~20 компанантов. настройка сводится к настройке контура-антенны и частоты генератора на частоту передатчика. при сильном сигнале это наверно можно мультиметром с частотомером сделать
Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 23
Вы не можете начинать темы Вы не можете отвечать на сообщения Вы не можете редактировать свои сообщения Вы не можете удалять свои сообщения Вы не можете добавлять вложения
Вход
Регистрация
Правила
FAQ
Поиск
) 1 fet , и по десятку R,C ))
, голоса малоразличимы, но речь вполне разборчива! 
. я предположил что предел 2kHz, но это надо проверять. anw +-5% девиация на 30kHz думаю будет приемлема, а в приемнике сразу будет и fm и довольно глубокая am 
но да, dsp в какмто виде мне тож кажется самой практичной идеей.
