Продолжение цикла статей про радиовещание в средневолновом диапазоне.
В наш век информационных технологий и цифровизации "старые добрые передатчики" кажутся милыми (особенно на радиолампах), но уже устаревшими. Надо что то покомпактнее, меньше потребляющее энергию и вообще управляемое кнопками, а не верньером конденсатора переменной ёмкости. Да и проще в изготовлении - мотать катушки я никогда не любил :).
Решено - берём всем известную платку c микросхемой AD9833, которую за копейки можно заказать на всем известной китайской торговой площадке. Я заказал вот такую, так же нужна Ардуино Нано и пара резисторов с электролитическим конденсатором. Это минимальный набор, к нему можно добавить дисплей, кнопки и энкодер, но для демонстрации принципа работы AD9833 как ЧМ и ФМ (фазовая модуляция) передатчика они не нужны.
За основу скетча взята разработка В.Г. Кулакова.
Схема подключения AD9833 к SPI шине Ардуино совершенно стандартная
Для получения цифровых данных для частотной модуляции использована идея из стати на Хабре Arduino — микромощный передатчик радиовещательного АМ-диапазона
Всё это легко собирается на макетной плате или даже проводами "на весу".
Скетч AD9833 как ЧМ передатчика можно взять здесь AD9833_FM_transiver
Принцип работы.
Оцифрованный Ардуино (функция analogRead(A0) ) входной сигнал используется для изменения значения частоты синусоидального сигнала, вырабатываемого AD9833.
Фактически, на выходе AD9833 получаются "вспышки" немодулированного сигнала (CW), меняющие свою частоту с каждым изменением значения аналогового сигнала на входе А0 Ардуино. Да, с большими искажениями, но Ардуино не может обеспечить дискретизацию аналогового сигнала с частотой выше 10 килогерц (то есть 5кГц на входе это максимум) и это в самом идеальном случае. Разрядность АЦП Ардуино всего 10 бит (1024 значения уровня сигнала) что так же не способствует качеству. Дополнительные параметры, влияющее на модуляцию
Подбором констант df, n, s можно менять качество модуляции. Параметр df не стоит устанавливать больше 20 герц.
Что в итоге? Частотно модулированный сигнал принимают как советские аналоговые приёмники АМ средневолнового диапазона, так и DSP китайского образца. На RTL-SDR в режиме приёма ЧМ сигнала получается такая картина
Полоса пропускания установлена 8 килогерц. В принципе, можно аналогично модулировать не частоту, а фазу сигнала, AD9833 это позволяет. При этом скетч становится ещё проще, но качество, по указанным выше аппаратным ограничениям Ардуино, не улучшается
Скачать AD9833_Phase_transiver
Аналоговые и DSP приёмники средневолнового диапазона принимают фазомодулированный сигнал AD9833 с большими искажениями, но разобрать можно. На RTL-SDR режиме ЧМ с полосой пропускания 8 кГц приём так же ведется с искажениями.
ДОПОЛНЕНИЕ. Работа AD9833 (и других DDS) в режиме модулятора ЧМ-ФМ передатчика и гетеродина приёмника позволяет легко реализовать "на коленке" простой аналог армейской радиостанции пятого поколения с псевдослучайным выбором "скачущих" частот связи в широком диапазоне. Синхронизацию частот приёма/передачи можно сделать на основе модулей электронных часов, например RTC DS3231. Для успешной связи ход часов на стороне приёма и передачи должен совпадать, для синхронизации таблиц частот приёмника и передатчика.