有時，發送低功率無線電信號以創建信標、將信號載波發送到附近的接收器、以 QRP 或 QRPP 模式發送等等是有用的。此處顯示的電路非常容易構建并且可以正常工作。它不使用任何電感器或晶體，但其頻率由電阻器和電容器決定。電路的核心是 74HC14 IC。

如何發射無線電信號

傳輸信號載波的方法有很多種。如果信號是周期性和高頻的，它可以離開天線并穿越太空。這是產生載波信號的要求。為了產生周期性的交替信號，需要一個振蕩器電路。它可以用不同的電子元件（晶體管、變壓器、IC等）構建。

建議的電路

我們看到的電路非常簡單，可以 100% 工作。我們看圖1，它顯示了振蕩器的一般原理圖。它使用邏輯非門，即 74HC14。它是一個使用數字施密特觸發器反相門的施密特觸發器 RC 振蕩器。數字施密特觸發門具有內置遲滯（約 2 V），閾值電壓為 VT+ (3.0 V) 和 VT– (1.2 V)。R1 將電路連接到振蕩所需的正反饋回路中。當 Vc 小于 VT– 時，Vo 變為高電平并開始通過 R1 對電容器 C1 充電（返回）。當 Vc 超過閾值電壓 VT+ 時，Vo 變低，C1 通過 R1 開始放電。如果 Vc 超過閾值電壓 VT-，則重復這些步驟。因此，創建了振蕩輸出。理想情況下，我們可以使用這種配置獲得大約 30 MHz 的最大頻率。

圖 1：振蕩器原理圖及其瞬態圖

電氣原理圖

變送器的電氣圖非常簡單（見圖2)，它由三個有源元件組成：數字非門 74HC14（其他型號不適用）和兩個 NPN 晶體管。讓我們檢查由第一個觸發反相門表示的電路的第一部分。這里，輸出信號通過兩個電阻R1和X14反饋，后者是一個電位器，具有改變振蕩頻率的功能。輸入端口通過與 C4 并聯的 33 pF (pF) 電容器 C1 接地，這是一個 50 pF 或更大的可變電容器，以改變振蕩頻率。那么X14電位器和可變電容C4都有改變振蕩器工作狀態的功能。第二級是緩沖分隔符，由 X17 數字非門表示。它對信號進行分離和平方，它的輸出在負載 R2 上接地，這是一個 1,000-Ω 電阻器。數字端口的供電電壓為 5 V，最終輸出電壓也為 5 V。第一個晶體管 Q2 是通常的 BC546，通過公共集電極配置將電壓電平從 5 V 提高到幾乎 12 V。在晶體管 Q2 的集電極上，我們可以找到幾乎相同的柵極波形，但其相位將改變 180°。第二個晶體管Q3具有分離前級（緩沖器）的功能，將阻抗降低到75Ω，這更適合天線。這種配置被稱為“發射器跟隨器”。信號與前一級分離。最后，信號通過 470 pF 的電容器 C6 引導至天線。使用這種配置，理論功率約為 100 mW，但在實踐中，它會更少。如果您的天線阻抗為 75 Ω（偶極子），您可以嘗試移除 R3。您也可以嘗試從原理圖中移除 C6 并用短線替換它。

圖 2：發射器的完整示意圖

在圖 3中，您可以看到數字非門 74HC14 和晶體管 NPN BC546 的引腳排列。

圖 3：組件的引腳排列

觀察電路關鍵點處的信號圖是非常有趣和有用的。正如您在圖 4中看到的，在以下這些節點上有四個圖表：

第一個邏輯反相器 X16 輸出端的綠色信號圖

第二個邏輯反相器 X17 輸出端信號的青色圖

第一個晶體管Q1集電極上信號的紅色圖

第二個晶體管 Q3 的 emettitor 上的信號黃色圖

圖 4：電路關鍵點處的四張信號圖

電子元器件

這是該項目中使用的電子元件列表。它們不是關鍵組件，您可以在任何電子產品商店中找到它們。

? R3：電阻 75 Ω 3 W

? R1、R2、R5：電阻 1k

? R4：電阻 100 Ω

? X14：電位器或微調器 330 Ω

? C1：電容 33 pF

? C4：可變電容 50 pF

? C6：電容 470 pF

? C7、C8：電容 100 nF

? Q2、Q3：晶體管 NPN BC546

? X17,X16：IC 74HC14 Hex 反相施密特觸發器

? X18：7805

? V1：電池 12 V

印刷電路板

您可以在面包板上、空氣中或使用 PCB 構建電路。布局非常簡單。您必須遵守 PCB 的基本規則。在圖 5中，我們可以看到 PCB 走線和組件的布置布局。

圖 5：PCB 和組件布局

圖 6顯示了電路的 3D 重建。創建 3D 圖片是一種可取的方法，因為它可以為您提供所用組件的空間圖像，并且可以避免許多設計錯誤并節省大量時間。

圖 6：電路的 3D 渲染

天線

您可以使用長線作為天線。但如果您想提高發射機的性能，您可以構建一個調諧天線，例如偶極天線（參見圖 7）。這方面的文獻很多。最簡單的偶極子是水平天線。最常見的偶極子是半波長偶極子。基本的“半波”偶極子本身非常簡單，因為它由一個半波長長并在中心饋電的輻射元件組成。創建一個簡單的半波偶極子非常容易；你所需要的只是一些長度的電線。天線長度的計算公式為：

147 / (頻率MHz)

這給出了以米為單位的偶極子的總長度。例如，要制作 7 MHz 偶極子，您可以計算：

147 / 7 = 21 米

所以偶極子的每個元素應該是10.50米。

圖 7：偶極子示例

在圖 8中，我們可以看到具有兩個 10.50 米的元素的通用偶極子的性能。在這里，我們可以看到：

這個偶極子的圖片

SWR 圖（天線諧振頻率處的最小值）

偶極子的輻照圖

偶極子的 3D 輻照圖

圖 8：偶極子的性能

正在播出

當電路完成并且元件安裝在 PCB 上時，您可以打開發射器。使用無線電接收器，您可以“聽到”設備上大約 7 MHz 的嗖嗖聲。顯然，您必須使用 RX 來檢測此頻率。然后嘗試遠離接收器檢查信號。傳輸距離還取決于無線電接收器的靈敏度。載波的信號不是完美的正弦波，傳輸中存在很多諧波（見圖9）。您可以添加一個低通濾波器來衰減高頻下不需要的信號。在電磁波傳播的情況下，您的信號會到達很遠的地方。

圖 9：具有波形諧波的信號載波頻譜圖

結論

此處顯示的示意圖是構建更強大的發射器的基礎。所有 TX 都基于一個低功率振蕩器，隨后是更強大的電路。您不能使用 74HC14 的替代 IC（只有 74HC14 非常相似）。該電路只產生一個信號載波。它的傳輸沒有被調制。載波的頻率在相位、周期和幅度上是固定的。頻率還取決于電源的電壓。使用固定電壓，例如變壓器。您可以修飾組件的值以更改電路的行為或頻率。您還可以使用此電路以摩爾斯電碼傳輸。您只需要一個大按鈕即可啟用或禁用發射器。或者，該電路可以連接到 MCU 以自動生成莫爾斯字母表。您可以使用設備以 CW 模式進行傳輸。在這種情況下，僅發射載波并且僅在按鍵被按下時發射。盡管在某些領域，莫爾斯被剝離，但無線電愛好者仍然在所有頻段上使用它，因為出色的信號識別允許在相同傳播條件下使用其他方法通常無法實現的連接。如果電子愛好者重新設計傳輸和接收電路會很好，因為互聯網已經越來越多地掩蓋了通過無線電波進行通信的美麗。在相同的傳播條件下。如果電子愛好者重新設計傳輸和接收電路會很好，因為互聯網已經越來越多地掩蓋了通過無線電波進行通信的美麗。在相同的傳播條件下。如果電子愛好者重新設計傳輸和接收電路會很好，因為互聯網已經越來越多地掩蓋了通過無線電波進行通信的美麗。


審核編輯：劉清