Помню были такие телефонные аппараты от фирмы Commax, с помощью которых можно было обеспечить связь по однофазной сети в пределах одного этажа по зданию длиною в 50 метров, но с появлением сотовых телефонов надобность в таких аппаратах отпала.
Аналоговая передача сигнала по линии не потеряла смысла в ситуациях подавления радиосвязи источниками помех. На небольших расстояниях, например в коттеджном посёлке или между домами, можно обеспечить радиосвязь не только по специально выделенной линии, но даже по сетевым проводам, а так же по одному проводу, используя заземляющие штыри. Проведя этот опыт вы, скорее всего, придёте к выводу, что ваш микрофон, оборудованный этим самодельным устройством, теперь способен работать в высоком качестве на любые провода без фона и помех. А с помощью самодельной радиостанции, используя сеть, можно без абонентской платы поболтать с другом с соседнего садового участка, не создавая помех окружающим.
На рубеже 30-х годов прошлого века разрабатывались проекты радиовещания по осветительным проводам.
Такая радиосвязь реально существует. Взять, к примеру, сетевые модемы. Её используют в горнодобывающей промышленности. В шахтах распространение радиоволн ограничено, и сквозь породу они проникают на небольшие расстояния и для связи на частоте 100 кГц под землёй используют контактную сеть.
Если кто знаком с трёх программным громкоговорителем для радиоточки, объяснять ничего не надо. Первая программа идёт по радиолинии, а остальные две программы - на поднесущих частотах этой же линии, которые выше частоты звука 20 кГц (78 кГц), но ниже частоты длинноволнового диапазона 150 кГц (120 кГц) и передаются в режиме АМ сигнала. Эти передающие спектры выделяются полосовыми фильтрами приёмного устройства, демодулируются амплитудным детектором и с помощью усилителя звуковой частоты обеспечивают работу громкоговорителя радиоточки.
В этом случае - это сеть 220 вольт и поднесущая частота.
Задача стоит намного проще. Необходимо передать только одну частоту в режиме ЧМ сигнала по сети, а приёмник должен демодулировать принятый сигнал.
Начнём с передатчика ЧМ сигнала.
Выбор частоты передачи зависит от расстояния. Чем ниже частота, тем больше дальность передачи. Так, на частоте 100 кГц (напряжение передатчика 100 мВ на 50 Ом, чувствительность приёмника 10 мкВ режиме WFN при соотношении сигнал / шум 10 дБ) обеспечивалась связь до 3-х километров по свободным проводам, обыкновенной неэкранированной лапше, экранированному проводу, коаксиальному кабелю, короче по любым двум проводам.
Девиация частоты ЧМ сигнала. Высокое качество передачи радиовещательных станций УКВ(FM) диапазона обеспечивается при девиации частоты +- 75 кГц. В этом случае минимальная частота самодельного генератора ЧМ сигнала выбирается не менее 230 кГц. Делается это из того расчета, чтобы расширенный в два раза спектр сигнала второй гармоники (300 кГц) не сливался с первым основным спектром (его полоса 150 кГц), внося при этом искажения.
В книге инженера Р. Граф. «Электронные схемы, 1300 примеров», перевод с английского, издательство «Мир».1989 год, описывается высококачественный приёмопередатчик для обычной силовой электросети.
Эту схему я собрал на тех деталях, которые у меня были.
На транзисторе Т1 выполнен усилитель для электретного микрофона. На микросхеме ICM7555 собран мультивибратор, частота которого устанавливается номиналами резистора R1 C1 и модулируется (изменяет свою частоту, девиацию) под воздействием звуковой частоты. Данная микросхема работоспособна до 500 кГц. Выходной трансформатор настроил в резонанс на частоту первой гармоники с помощью ВЧ генератора и вольтметра. Я использовал импульсный трансформатор от блока питания на 1,5 ампер. К сети подключается обмотка с меньшим сопротивлением. Другую обмотку трансформатора я подогнал в резонанс в пределах частот 230 – 450 кГц. Далее на частоту резонанса обмотки трансформатора настроил генератор микросхемы, меняя номиналы резистора или конденсатора R1, C1. В качестве самодельного трансформатора можно использовать готовую ферритовую магнитную антенну от приёмника длинных волн. В этом случае количество витков катушки связи с линией будет в 10 – 15 раз меньше катушки резонансного контура.
Проверить работоспособность собранного генератора, можно используя обычный приемник с диапазоном длинных волн 150 - 450 кГц.
Таким образом можно проверить как приёмник с амплитудной модуляцией принимает демодулирует сигнал с частотной модуляцией.
Сначала я бы рекомендовал просто воспользоваться линией, например сетевой переноской или удлинителем на бобине. Они будут работать как антенна. Для этого микрофон можно расположить рядом с источником звука, а приемник, прижав корпусом, внутри которого находится магнитная антенна вплотную к проводам. Настроиться в диапазоне длинных волн на частоту самодельного генератора. Следующим этапом будет подключение переноски к сети. Несколько метров, продвигаясь по сетевым проводам, приемник ещё будет ловить передачу по эфиру через магнитную антенну. Попытка подсоединить приёмник через обмотку связи и конденсатор непосредственно в сеть не увенчалась успехом. Радиоприёмник просто заткнулся (сработала система АРУ, намертво запирая усилительные каскады) сетевыми помехами.
Самодельный приёмник ЧМ прямого усиления.
Частотная модуляция обладает лучшей помехоустойчивостью в отличии от амплитудной модуляции.
Опыт я начал с самого простого приёмника, состоящего из входной цепи, усилителя высокой частоты, детектора, фильтра нижних частот и усилителя низкой частоты.
В входной цепи я использовал магнитную антенну диапазона длинных волн. Усилитель высокой частоты выполнил на операционных усилителях, что позволило ровно ограничить сигнал по амплитуде. Импульсно счётный детектор сделан на логическом элементе. Фильтр нижних частот - на транзисторе ВС850 (КТ315), а усилитель низкой частоты на микросхеме TDA7052.
Чтобы беспрепятственно подключиться к сетевой линии пришлось переделать входное устройство. Добавил катушку связи 10 витков, высоковольтные разделительные конденсаторы и защитные высокочастотные импульсные диоды.
Поскольку приёмник прямого усиления, то высокое качество связи гарантировано, что нельзя сказать о дальности передачи, она будет меньше по сетевым проводам из-за помех от современных источников питания.
Поэтому следующий этап – это усовершенствование приёмника прямого усиления. Он заключается в установке дополнительных каскадов усиления и полосовых фильтров. Высокое качество передачи, в случае выбора девиации частоты +- 75 кГц, должно соответствовать полосе пропускания приёмного тракта не менее 150 кГц.
В случае использования линии, как переговорного устройства, достаточно иметь полосу 10 кГц, что соответствует девиации частоты +- 5 кГц. При применении узкой полосы повышается помехоустойчивость тракта, а, следовательно, увеличивается дальность передачи.
Завершающим этапом усовершенствования приёмника будет конструирование инфрадина – супергетеродинного приёмника NFM с высокой промежуточной частотой 455кГц.
Чтобы принять сигнал с частотой 100 кГц. Гетеродин преобразователя я настроил на частоту 555 кГц.
Аналогичная тема рассматривалась здесь.
А для приёмника WFN (промежуточная частота 10,7 МГц),чтобы принять частоту 300 кГц, гетеродин преобразователя частоты настроил на 10,4 МГц.
