拥有短波收音机再次成为主流DIY电子制作项目文:JennyList
对于1970和1980年代对电子产品和无线电着迷的青少年来说,一个持久的记忆是覆盖短波频谱的宣传广播的激增。其中一些有点超现实,例如阿尔巴尼亚的地拉那广播电台,它自豪地告知1980年代的西欧,该国的每个村庄现在都拥有收音机,但大多数广播电台都是美国之音(VOA)和莫斯科广播电台的主流意识形态角斗。
这是一个早已过去的时代,因为冷战已成为遥远的记忆,东西方公民从网上获取信息,但在俄乌冲突之后,国际广播公司正在推出新的短波服务来传递新闻。
便携式收音机发生了什么?
典型的小世界波段收音机。DonaldTrungQuocDonCCBY-SA4.0International。
曾几何时,每个人都有收音机,收听收音机是一种普遍的日常。从1930年代的家庭聚集在华丽的家庭收音机旁,到1960年代和1970年代的青少年手持便携设备,这是20世纪的标志性形象。尽管我们中的许多人在2022年仍然在这里收听广播,但我们可能不再通过AM收听广播,当然也不会收听短波。我们可以即时访问几乎所有在线内容,因此大部分人都不再拥有收音机。如果这些短波传输重新开始,他们的目标受众如何才能接收到它们?也许是时候看看2022年向短波收音机倾斜了。
但问题是,国际事件进展迅速,可能没有等待三周的奢侈,甚至在战区无法订购一台。你怎么能做一个?在SiliconLabs系列单芯片收音机中,再次有一个极其简单的选项。这些提供了具有最少外部部件的高性能短波接收器,并且确实是集成的奇迹。但再一次,在战区和芯片短缺的情况下,它们可能不是一个选择。
那么,如何使用可用的消费电子产品中的哪些部件来制造短波无线电接收器呢?我们将首先看看一些可能的途径,然后介绍一些现成的构建块。
你从哪里开始?
最好的开始方法是查看您可能已经拥有的东西。诸如电池供电的AM收音机、汽车收音机,甚至是10美元的RTL-SDR棒等电子产品。所有这些都可以修改或转换以接收短波广播频段,通常带有现成的部件。
可能最简单的方法可能是直接修改现有的AM收音机。我很感谢PhilM6IPX将我的指导链接传递给我,以获取执行此操作的方法。它涉及改变无线电中铁氧体棒天线线圈的谐振频率,我猜是依靠本地振荡器父级的谐波而不是基频来进行混频。它不涵盖所有广播频段,但可能会在紧要关头有用。
接收转换器的框图
下一种方法是将短波信号从其原始频率转换为您已有的收音机可以接收的频率。无线电爱好者会熟悉接收转换器,这是一种将来自天线的信号与固定频率的本地振荡器混合以产生其差的中间频率的设备,并且使用这种技术应该相对简单。
AM收音机的调谐频率约为1MHz,可与转换器一起使用以覆盖众多短波广播频段之一。Phil再次建议可以将16MHz晶体振荡器模块与混频器一起使用,以将15MHz(19m)广播频段调谐到AM收音机上,并且可以使用带有简单晶体管振荡器的常用4.433MHzPALcolourburst晶体来完成5MHz(60m)频段相同。如果我要为AM收音机制作这样一个粗略且现成的转换器,我会尝试找一个汽车AM收音机作为我的IF中频器,因为这些收音机经过良好筛选并且有一个方便的同轴天线输入。
我的一英寸转换器PCB
同时,可以通过修改或使用转换器来修改RTL-SDR以用于短波接收。直接采样黑客绕过板载调谐器芯片将信号直接传送到SDR芯片,任何具有良好SMD焊接技能的人都可以执行,对于那些不愿意尝试的人来说,另一种方法是使用带有50MHz振荡器的转换器。几年前,我使用CMOS芯片制作了这样一个转换器,作为我在HackadaySquareInch比赛中的参赛作品,但还有更简单的电路可以找到。
最后,也许最简单的可用短波无线电是直接转换接收器。它的原理类似于接收转换器,因为来自天线的信号与来自振荡器的信号混合以产生两者之间的差异,并且当本地振荡器与所需站的频率相同时,可以将差异馈送到一个音频放大器和听。它需要振荡器、混频器和音频放大器中的三个相对简单的电路,虽然它不能为音乐收音机提供可接受的性能,但它可以很好地用于语音。
细节:零件和电路
让每个人都对接收转换器和直接转换接收器感到兴奋之后,是时候看看这些构建块了。在没有现成的全球电子零件供应链的情况下,如何使用电子垃圾中的组件制造它们?
旧显卡上的晶振模块PCB上的一排通孔二极管VALOR和MEC部分是以太网变压器
制造振荡器和混频器的方法有很多,但就我们的目的而言,我们感兴趣的组件是用于本地振荡器的晶体振荡器模块、用于射频耦合的宽带射频变压器和作为混频器元件的二极管。可变频率振荡器的构建有点棘手,但可以由最基本的组件制成,但如果你有一个信号发生器,甚至是一个带有适当软件的RaspberryPi(树莓派),你可以使用它们来代替。
一种二极管环形混频器电路线
这是由垃圾二极管制成的基本环形混频器。它并不完美,但它确实有效。
二极管环形混频器是一个非常简单的电路,使用一对射频变压器和四个二极管。它通过使用二极管作为在本地振荡器频率下工作的开关来交替通过和阻止信号频率。结果是中频(IF),它是输入信号和本地振荡器之间的差异。使用所示电路,它可以很容易地用以太网变压器和四个信号二极管制成。使用100Mbit以太网变压器,它应该有100MHz的带宽。该电路可以通过多种方式与合适的振荡器一起用作AM收音机的接收转换器或直接转换接收器。
对于转换器,只需将晶体振荡器模块的输出连接到本地振荡器引脚并将输出馈送到AM收音机,而对于直接转换,使用可变振荡器并将输出连接到敏感的音频放大器,例如麦克风或唱机放大器。与AM收音机的耦合可以直接连接到汽车收音机的天线插座,也可以通过缠绕在便携式AM收音机外壳上的几圈电线连接。这个电路有一个问题,它没有滤波,因此可以同时接收本地振荡器和IF频率的和和差,但它应该足以接收短波广播。
网友点评:
克里斯说:
从1983年到1985年左右,我使用1960年代的heathkitDX40AM/CW发射器和KenwoodR-600短波接收器与业余电台“交谈”(仅限CW)。我在旧金山湾区,所以跳过到符拉迪沃斯托克的信号相当容易。由于他们承认自己使用的是自制设备,因此他们往往会发出“啁啾”的CW信号。我的记忆是,几乎所有的人都说他们的设备是自制的。具有讽刺意味的是,我的发射机没有校准,而且听起来“叽叽喳喳”,让一些人相信我在苏联,直到他们得到我的完整呼号。当然,对话非常简单,装备、天气……,因为我们都了解情况。
汤姆说:
约书亚说:
“最后,也许最简单可用的短波无线电是直接转换接收器。”
真的。和Audion无线电接收器。
三极管也可以反向馈电,因此它能够检测CW和SSB信号(德语中的“Rückkopplungsaudion”)。
然后,还有“Pendelaudion”(德语术语)。
我想英文术语是“再生接收器”。
或者,可以使用带有BFO(拍频振荡器)的经典AM接收器。
BFO可以很容易地安装在现有的AM收音机中。
调频也总是可以被AM接收器接收。
只需要稍微靠近中心频率即可。
由于其选择性,AM电路能够做到这一点。
甚至矿石接收器(检波器收音机)也具有这种能力。
说到DC接收器..
在2000年代,在被商业SDR宠坏之前,“我们”使用DREAM和SDRadio程序来解调我们通过自制DC接收器和声卡(推荐线路输入)接收到的信号。
7KHz到12KHz的IF足以接收DogitalRadioMondiale(DRM)。
而使用192KHz采样率的声卡,有时可以直接接收VLF。
德国书籍作者Kainka先生在他的网站上有示意图。有些甚至使用了足够坚固的管子来处理来自长线天线的强信号。