Ранее я публиковал две статьи посвящённые проблемам восстановления радиовещания в диапазонах средних и длинных волн.
Средневолновое радиовещание как элемент инфовойны
Техническое пояснение к посту о средневолновом радиовещании
Предложенный в этих статьях способ "за те же деньги" ВДВОЕ увеличить дальность радиовещания при тех же энергозатратах так и остался не проясненным, так что делаю это сейчас.
В чём преимущество использования частотной модуляции (ЧМ) на средне- и длинноволновых вещательных диапазонах перед амплитудной модуляцией, с помощью которой ранее вещали все радиостанции в указанных диапазонах? Если в двух словах, при прочих равных условиях, то
Основные преимущества ЧМ, перед АМ — энергоэффективность и помехоустойчивость
При вещании с амплитудной модуляцией 80-90% мощности передатчика уходит на излучение несущей частоты, в которой нет никакой информации. Очень упрощая, 1 ватт мощности передатчика с АМ при переходе на ЧМ "превращается" в 4 ватта, за счёт более полного использования излучаемого спектра радиосигнала для передачи информации. Конечно, для достижения такого результата надо использовать узкополосную ЧМ с индексом модуляции m<<1, что даст на выходе передатчика такую же ширину спектра радиосигнала, как и при АМ.
Все антенно-фидерные устройства, оконечные усилители мощности и прочее (99%) оборудования вещательных радиоузлов останется тем же самым, как и при АМ. Но при переходе на ЧМ "дальнобойность" радиовещания удвоится, ведь дальность связи растёт пропорционально квадратному корню эффективной мощности передатчика, а её увеличение в 4 раза и даст удвоение дальности связи.
Но это всё теория, однако есть один, АРХИВАЖНЫЙ, вопрос - на что принимать ЧМ вещание в диапазоне длинных и средних волн? Ведь огромный парк радиоприёмников СВ/ДВ диапазонов принимает только АМ! Верно, но есть один нюанс - при неточной настройке на частоту передачи ЧМ вещание можно принимать на АМ приёмник
Да, будут небольшие потери в качестве сигнала, но всё будет отлично слышно. Для проверки идеи я купил на известном китайском сайте набор для сборки АМ-передатчика в диапазоне средних волн и немного его переделал, для использования ЧМ.
Исходный вариант - АМ передатчик
ЧМ передатчик
Как видно, схема даже упростилась. Полностью убран каскад амплитудной модуляции на транзисторе Q3, резистор R15 подключен напрямую к плюсу питания. Модулирующий сигнал с конденсатора C23 поступает на аноды двух встречно включённых варикапов BB910 (были в наличии, поэтому их и поставил), подключенных параллельно колебательному контуру CVB1 задающего генератора на транзисторе Q1. Уровень модуляции устанавливается переменным резистором SW4 (в крайних положениях полезного сигнала нет, подстроить по качеству вещания в среднем положении).
Как это выглядит в "железе"
Варикапы анодами припаяны прямо к выводам конденсатора переменной ёмкости, провод с модулирующим напряжением припаян навесным монтажом от конденсатора C23 к катодам варикапов, резисторы R13, R14 удалены с платы, свободные отверстия для монтажа имеются. Резистор R15 "верхним" отводом припаян к отверстию в плате для коллектора транзистора Q3, переменный резистор SW3 оставлен на плате, но ни что он уже не влияет.
Конечно, схему можно улучшить, но как демонстратор ЧМ вещания на средних волнах она вполне работоспособна. По очень грубым прикидкам, ЧМ средневолновая станция мощностью двести-триста киловатт в Восточной Сибири, где электроэнергия дешевле одного рубля за один квт*ч, вполне способна будет "добить" до Европейской части России, ну в регионе от Урала до Чукотки и от Северного Ледовитого Океана до Южно-Китайского моря слышно её будет везде и в любое время суток.
Видео приёма ЧМ сигнала на советский СВ/ДВ радиоприёмник
ОБНОВЛЕНИЕ
Как выяснилось, приём на SDR так же работает. Схему передатчика ещё упростил:
1. Исключены из схемы выходного каскада:
R15, + питания идёт сразу на L1
D2 и C24, вторичная обмотка В2 подключена сразу на базу Q4
2. Исключены из схемы модуляции
SW4 и С23, сигнал модуляции с "минуса" С22 напрямую идёт на аноды
варикапов. Уровень модуляции регулируется SW1.
3. Добавлены стабилитроны на 6,8 вольт параллельно С8 и С17 для стабилизации режимов работы задающего генератора и микросхемы УЗЧ.
Скриншоты программы HDSDR, полоса пропускания 8 килогерц
В качестве приёмников системы оповещения можно использовать смартфоны со встроенной беспроводной зарядкой.
Qi использует технику передачи энергии посредством магнитной индукции и пригоден для работы на расстоянии до 4 см. Для ЗУ стандарта Qi определены две категории, а именно:
устройства низкой мощности, которые используются для передачи до 5 Вт при рабочей частоте от 110 до 205 кГц;
устройства средней мощности, передающие до 120 Вт на частотах от 80 до 300 кГц.
Для приёма сигнала смартфоном будет использована катушка беспроводной зарядки, фактически готовая антенна ДВ диапазона - частоты указаны в цитате выше. Конечно, когда беспроводная зарядка в смартфоне НЕ используется по своему прямому назначению.
ЧМ передатчик на цифровой микросхеме и Ардуино