本文較詳盡地介紹了頗有代表性的幾款業(yè)余情況下容易制作成功的88~108MHz調頻廣播范圍內的小功率發(fā)射電路，其中有簡(jiǎn)易的單管發(fā)射電路，也有采用集成電路的立體聲發(fā)射電路。主要用于調頻無(wú)線(xiàn)耳機、電話(huà)無(wú)線(xiàn)錄音轉發(fā)、遙控、無(wú)線(xiàn)報警、監聽(tīng)、數據傳輸及校園調頻廣播等。
單聲道調頻發(fā)射電路



圖1是較為經(jīng)典的1．5km單管調頻發(fā)射機電路。電路中的關(guān)鍵元件是發(fā)射三極管，多采用D40,D5O,2N3866等。工作電流為60--80mA。但以上三極管難以購到，且價(jià)格較高，假貨較多。筆者選用其他三極管實(shí)驗，相對易購的三極管C2053和C1970是相當不錯的，實(shí)際視距通信距離大于1．5km。筆者也曾將D40管換成普通三極管8050，工作電流有60--80mA，但發(fā)射距離達不到1．5km，若改換成9018等，工作電流更小，發(fā)射距離也更短， 電路中除了發(fā)射三極管以外；線(xiàn)圈L1和電容C3的參數選擇較重要，若選擇不當會(huì )不起振或工作頻率超出88--108MHz范圍。其中L1，L2可用0．31mm的漆包線(xiàn)在3．5mm左右的圓棒上單層平繞5匝及10匝，C3選用5-20pF的瓷介或滌綸可調電容。實(shí)際制作時(shí)，電容C5可省略，L2上也可換成10-100mH的普通電感線(xiàn)圈。若發(fā)射距離只要幾十米，那么可將電池電壓選擇為1．5-3V，并將D40管換成廉價(jià)的9018等，耗電會(huì )更少，也可參考《電子報》2000年第8期第五版(簡(jiǎn)易遠距離無(wú)線(xiàn)調頻傳聲器)一文后稍作改動(dòng)。圖1介紹的單管發(fā)射機具有電路簡(jiǎn)單，輸出功率大，制作容易的特點(diǎn)，但是不便接高頻電纜將射頻信號送至室外的發(fā)射天線(xiàn)，一般是將0．7--0．9m的拉桿天線(xiàn)直接連在C5上作發(fā)射的，由于多普勒效應，人在天線(xiàn)附近移動(dòng)時(shí)，頻漂現象很?chē)乐�，使本�?lái)收音正常的接收機聲音失真或無(wú)聲。若將本發(fā)射機作無(wú)線(xiàn)話(huà)筒使用，手捏天線(xiàn)時(shí)，頻漂有多嚴重就可想而知了。



圖2為2km調頻發(fā)射機電路。本電路分為振蕩、倍頻、功率放大三級。電路中V1、C2--C6、R2、R3及L1組成電容三點(diǎn)式振蕩器，其振蕩頻率主要由C3、C4和L1的參數決定，其振蕩頻率為44~54MHz，該信號從L1的中心抽頭處輸出，再經(jīng)過(guò)C7耦合至V2放大，由C8和L2選出44~54MHz的二倍頻信號，即88-108MHz，，此信號由C9耦合至V3進(jìn)行功率放大，V3由3只3DGl2三極管并聯(lián)組成，可擴大輸出功率。該電路正常工作時(shí)，電流約80-100mA。組成V3的三只3DG12可加上適當的散熱片，以防過(guò)熱。制作時(shí)L1~L3用0.31mm漆包線(xiàn)在直徑3．5mm圓棒上單層平繞。



圖3為一種實(shí)用的50m調頻型無(wú)線(xiàn)耳機發(fā)射部分電路。該電路分為振蕩和信號放大部分。L1、C2-C5、V1等組成與黑白電視機高頻頭本振電路類(lèi)似的改進(jìn)型電容三點(diǎn)式振蕩器，頻率穩定性好，長(cháng)時(shí)間工作不跑頻，實(shí)踐證明，業(yè)余情況下，采用該改進(jìn)型的電容三點(diǎn)式振蕩器完全能勝任。筆者用電烙鐵直接烙焊V1的集電極數秒鐘后，在三極管的溫度很高的情況下，用普通收音機接收仍很正常，無(wú)跑頻現象。振蕩器的頻率主要由L1和C2決定，通過(guò)微調L1，可以覆蓋88-108MHZ范圍。音頻信號經(jīng)R6、C11耦臺至V1的基極，V1的e、b極間電容隨音頻電壓的變化而引起振蕩頻率的變化，實(shí)現頻率調制。該電路中L，~L3用0.31mm漆包線(xiàn)在中3．5mm圓棒上單層平繞。誦過(guò)調整L1匝間間距微調振蕩頻率，再微調L2、L3的匝間間距以諧振子振蕩頻率，獲得最大輸出功率。


圖4為晶振式發(fā)射機電路。電路中J．、VD1、L1、C3~C5、V1組成晶體振蕩電路。由于石英晶體J的頻率穩定性好，受溫度影響也較小，所以廣泛用于無(wú)繩電話(huà)及AV調制器中。Vl是29~36MHz晶體振蕩三極管，發(fā)射極輸出含有豐富的諧波成分，經(jīng)V2放大后，在集電極由C7、L2構成諧振于88-108MHz的網(wǎng)絡(luò )選出3倍頻信號(即87~108MHz的信號最強)，再經(jīng)V3放大；L3、C9選頻后得到較理想的調頻頻段信號。頻率調制的過(guò)程是這樣的，音頻電壓的變化引起VD1極間電容的變化；由于VD1與晶體J串聯(lián)，晶體的振藩頻率也發(fā)生微小的變化，經(jīng)三倍頻后，頻偏是29-36MHz晶體頻偏的3倍。實(shí)際應用時(shí)，為獲得合適的調制度，可選擇調制頻偏較大的石英晶體或陶瓷振子，也可以采用電路稍復雜的6-12倍頻電路。若輸入的音頻信號較弱；可加上一級電壓放大電路。

由于1．5km調頻發(fā)射機(見(jiàn)圖1)采用電容三點(diǎn)式振蕩器，天線(xiàn)參數稍微變動(dòng)時(shí)，都將發(fā)生跑頻現象，再則，由于是單管自激振蕩發(fā)射，工作電流較大，當工作數秒鐘至數分鐘后，三極管的溫度升高引起極間電容發(fā)生變化，也會(huì )帶來(lái)振蕩頻率的改變(一般情況下是振蕩頻率降低)，有時(shí)頻漂竟達0．2--1MHz。用作調頻廣播或遠距離遙控報警時(shí)工作可靠性較差，但元件少，成本低，調試容易，適合初級愛(ài)好者作發(fā)射實(shí)驗。2km
調頻發(fā)射機(見(jiàn)上期附圖2)采用振蕩、倍頻、功率放大三級電路，級間相對獨立，頻率的穩定度優(yōu)于單管自激振蕩發(fā)射的1．5km發(fā)射機，但開(kāi)機數分鐘后，仍有0．2-0．4MHz的頻漂，這主要是由于V3的工作電流較大，溫升高，引起極間電容發(fā)生變化，此變化通過(guò)C9引起C8與L2組成的諧振網(wǎng)絡(luò )參數發(fā)生變化，加之V2溫度升高后也引起C8與L2組成的諧振網(wǎng)絡(luò )參數發(fā)生變化，此變化通過(guò)C7傳遞給C3、C4、L1、C5、C6、V1等組成的主振級，最終使振蕩頻率也發(fā)生變化(一般情況下也是振蕩頻率降低)，實(shí)驗時(shí)可加強三極管的散熱，減小級間耦合，可將C9、C7的容量減小，同時(shí)選擇受溫度影響較小的晶體管、電阻、電容等，但頻漂仍較嚴重。上期附圖3所示的無(wú)線(xiàn)耳機發(fā)射器，由于采用了改進(jìn)型電容三點(diǎn)式振蕩器，較圖1、圖2所示的發(fā)射機的頻率穩定，在電視無(wú)線(xiàn)耳機等保真度要求不是很高的場(chǎng)合很適宜。上期附圖4所示的晶體振蕩式發(fā)射機由于采用了晶體，所以頻率穩定性很好，但應用于調頻廣播和無(wú)線(xiàn)耳機時(shí)，調制的頻偏較LC振蕩器小得多，在用收音機收聽(tīng)時(shí)，音量較小，聲音不圓潤，一般更適合頻偏較小的無(wú)繩電話(huà)及對講機等電路中。聲表振子已廣泛用于各種無(wú)線(xiàn)遙控及無(wú)線(xiàn)數據傳輸設備的發(fā)射機中，但頻率在88~108MHz的聲表振子難以購到，而各種性能優(yōu)秀的頻率合成的發(fā)射機制作比較麻煩，有興趣者可參考(電子報)2000年第41期第五版(TGF-10型調頻廣播發(fā)射機數字頻率合成器調制單元電路剖析)一文，該廣播級發(fā)射機采用通用的摩托羅拉頻率合成器專(zhuān)用芯片MCl45152P作為核心，通過(guò)外接撥碼開(kāi)關(guān)可獲得84~108MHz的高穩定度頻率。調頻立體聲發(fā)射機(電路見(jiàn)圖5)本電路的核心器件為立體聲專(zhuān)用芯片BAl404。很多調頻立體聲模塊均將BAl404和外圍元件封裝在一個(gè)塑料或金屬外殼內制成，只露出電源輸入、音頻輸入、射頻輸出引線(xiàn)，只要了解BAl404以后，就知道調頻立體聲模塊內部是怎么一回事了。來(lái)自音源的立體聲音頻信號經(jīng)R1、R2、R5、C1、C3、C5(R4、R3、R6、C2、C4、C6)組成的網(wǎng)絡(luò )耦合到BAl404。經(jīng)IC內部左(右)聲道放大，再進(jìn)行平衡調制，調制后的復合信號從IC的第14腳輸出，后與第13腳上的導頻信號通過(guò)B9、C15，B10、C16、C17構成的網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行混頻，混頻后的復合信號進(jìn)入IC的12腳，對比的⑧、⑨、⑩腳，C20--C22及髓組成的電容三點(diǎn)式振蕩器進(jìn)行調頻，IC的⑩腳上已調制的射頻信號經(jīng)內部放大后從第⑦腳輸出，經(jīng)C18、L2選頻后送至天線(xiàn)TXl。要實(shí)現調頻立體聲，BAl404的⑤、⑥腳需外接38kHz晶體，但業(yè)余制作時(shí)的確很難購得38kHz的專(zhuān)用晶體，所以在無(wú)該晶體的情況下，可以參考虛線(xiàn)內的電路，用分立元件制作一個(gè)38kHz振蕩器，該38kHz信號經(jīng)過(guò)R8、C10送人IC第⑤腳。制作時(shí)，Ll可用收音機中頻變壓器ITF—2—1、TTF-2-2或TFF-2-9等，同時(shí)注意引腳的連接不要搞錯，③腳接地，②腳接V1的發(fā)射極，①腳為反饋和輸出腳。通過(guò)調整其磁芯可以獲得頻率較穩定、幅度足夠高的38kHz信號。特別值得注意的是，C8宜選0.33uF的滌綸電容，不宜選擇瓷片電容，因為瓷片電容的穩定性較差，容易出現振蕩頻率不穩，調頻立體聲工作不正常的現象。 由于BAl404的高頻蕩是電容三點(diǎn)式振蕩器，所以頻率的穩定性較差，于是本電路不用原來(lái)的高頻振蕩器，改用外接頻率較穩的改進(jìn)型電容三點(diǎn)式振蕩器的方法，可滿(mǎn)足業(yè)余調頻廣播和調頻無(wú)線(xiàn)耳機的要求。如ZN-2001型調頻立體聲無(wú)線(xiàn)耳機的發(fā)射部分就采用了改進(jìn)后的電容三點(diǎn)式振蕩電路。立體聲復合信號經(jīng)V2電壓放大后，通過(guò)C26、R14直接加在V3基極實(shí)現頻率調制。其特點(diǎn)是根據用戶(hù)需要，可以用螺絲刀在機殼外調整L4的電感量，使其能在88~108MHz范圍內自由調節，避開(kāi)當地調頻廣播電臺的頻率。該機另一特點(diǎn)是：電路板上巳留有1--5W功率擴展部分，如校園廣播時(shí)就可將該部分的元件裝上，調試后即可投入使用。但值得注意的是，若該無(wú)線(xiàn)耳機在增加功率后，仍然采用機上的鞭狀天線(xiàn)發(fā)射；則強烈的射頻信號將產(chǎn)生自身干擾；造成聲者失真，有交流聲或無(wú)聲，所以一定要通過(guò)50歐專(zhuān)用的通信電纜將射頻信號在室外發(fā)射。在裝調功率擴展部分射，可以用如圖5所示的射頻檢測器調整各級諧振狀態(tài)。將射頻檢測器的輸入端（1k電阻的一端)先接在前級放大三極管的集電極，調整集電極上的電感線(xiàn)圈，使射頻檢測器輸出端的電壓最高，然后按同樣的方法逐級向后級調整，再檢測天線(xiàn)端，最后統調各級電感線(xiàn)圈，使輸出電壓最高，即告完成。與紅外無(wú)線(xiàn)耳機相比，調頻立體聲無(wú)線(xiàn)耳機的主機(發(fā)射機)與接收機之間可以隔著(zhù)墻壁正常使用，而紅外線(xiàn)耳機則不能。另外，普通紅外線(xiàn)耳機無(wú)立體聲功能，所以調頻立體聲無(wú)線(xiàn)耳機更適用，欣賞音樂(lè )時(shí)，更悅耳動(dòng)聽(tīng)。若安裝了室外天線(xiàn)，即使很微弱的射頻信號也能傳很遠，所以制作一副良好的天線(xiàn)比單純提高發(fā)射功率有效得多。制作一副水平極化、全向發(fā)射的天線(xiàn)比較麻煩，且一般的調頻廣播電臺也采用水平極化方式，為了不產(chǎn)生干擾，所以筆者在此為讀者介紹一種組裝簡(jiǎn)易，效率較高的垂直極化天線(xiàn)。由于人在移動(dòng)時(shí)用耳機線(xiàn)兼作收音機天線(xiàn)收音時(shí)，耳機線(xiàn)是垂直的；汽車(chē)收音機的天線(xiàn)也近似垂直，所以垂直極化更適合移動(dòng)接收。該天線(xiàn)采用通信機專(zhuān)用的50歐傘狀天線(xiàn)，如圖6所示，天線(xiàn)座上有4根或7根振子，每根長(cháng)約0．75m，垂直的一根為發(fā)射天線(xiàn)的主振子，斜著(zhù)向下的3根或6根振子共同組成模擬地，它們之間的角度是均勻的，主振子與組成模擬地的各振子之間的角度也按要求固定了，整個(gè)天線(xiàn)的阻抗為50歐，10MHz帶寬內增益約2dB，駐波小于1.2。許多場(chǎng)合傳輸的是數字信號，所以可以參考田7的電路，增設幾個(gè)元件即可實(shí)現發(fā)射機的無(wú)線(xiàn)數字化傳輸。