Универсальная радиосигнализация. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Охранные устройства и сигнализация объектов

 Комментарии к статье

Разработанная универсальная УКВ радиосигнализация позволяет охранять различные объекты: квартиры, дачи, ларьки, гаражи, а также автомобили от несанкционированного доступа. УКВ радиосигнализация работает в разрешенном диапазоне частот 40.. 48 МГц и при этом не создает помех теле- и радиоприемникам. Дальность действия радиосигнализации может составлять до 10 км. При использовании различных датчиков (фотодатчики, термодатчики, емкостные и акустические датчики) радиосигнализация может работать с любыми видами воз действий, и выполнять функции не только охранной, но и пожарной сигнализации.

Таким образом, устройство обладает широким спектром возможностей, которые могут удовлетворять как начинающих, так и опытных радиолюбителей. Схема отличается крайней простотой и хорошими характеристиками, не содержит дефицитных деталей, проста в изготовлении и наладке.

Принцип работы радиосигнализации

Радиосигнализация состоит из передатчика и приемника, разнесенных друг от друга на расстоянии до 10 км. Электрическая принципиальная схема передатчика приведена на рис. 1.

(нажмите для увеличения)

Передатчик состоит из датчика, кварцевого генератора, умножителя частоты и усилителя мощности. Основу приемника (рис. 2) составляет микросхема DA1 TDA7021, которая представляет собой супергетеродин с одним преобразованием частоты и звуковой генератор на микросхеме DD1 К561ЛА7.

(нажмите для увеличения)

Сработавший датчик G1 (рис. 1) (дверь открыли) запускает кварцевый генератор, собранный на транзисторе VT1 по схеме емкостной трехточки и работающий на основной частоте кварца. С кварцевого генератора сигнал поступает на умножитель частоты, выполненный на транзисторе VT2. Сигнал с контура умножителя частоты через катушку связи L5 поступает на вход усилителя мощности, выполненного на транзисторе VT3. Умножитель частоты и усилитель мощности работают с высоким КПД в режиме класса С. Далее сигнал с усилителя мощности поступает на выходной П-контур, который согласует выходное сопротивление транзистора с антенной радиосигнализации и фильтрует гармоники выходного сигнала. Даже если датчик вернулся в исходное состояние (дверь закрыли). ВЧ сигнал будет еще некоторое время поступать в эфир (это время зависит от емкости конденсатора С1).

Сигнал с антенны приемника радиосигнализации (рис. 2) поступает через избирательный контур L2, С14 на внешний УВЧ приемника, выполненный на транзисторе VT1 КТ368. Усиленный сигнал высокой частоты и сигнал гетеродина, контуром которого являются катушка индуктивности L1 и конденсатор С5, поступают на внутренний смеситель микросхемы DA1. Сигнал ПЧ (около 70 кГц) с выхода смесителя выделяется полосовыми фильтрами, элементами коррекции которых являются конденсаторы С7 и С8, и поступает на вход усилителя-ограничителя. Усиленный и ограниченный сигнал ПЧ поступает на ЧМ детектор. Демодулированный сигнал, пройдя через фильтр НЧ коррекции, внешним элементом которого является конденсатор C3, поступает на устройство бесшумной настройки (БШН). На наличие несущей частоты реагирует система БШН приемника, которая запускает звуковой генератор на микросхеме DD1. Внешний конденсатор С4 задает постоянную времени срабатывания системы БШН. Таким образом происходит вызов в приемнике сигнализирующий о проникновении объекта на охраняемую территорию.

Технические характеристики радиосигнализации:

• Радиус действия, км......5...10
• Диапазон рабочих частот, МГц......40...48
• Стабилизация частоты......торцевая
• Частота вызывного сигнала, кГц......2...3
• Выходная мощность передатчика, не менее, Вт......0,8
• Чувствительность приемника, мкВ......1...2
• Потребляемый ток передатчика, не более, мА......250
• Потребляемый ток приемника, не более, мА......12
• Напряжение питания передатчика, В......12
• Напряжение питания приемника, В......3...6
• Антенна передатчика наружная штыревая, см......170
• Антенна приемника телескопическая, см......30...50

Настройка радиосигнализации

Данная схема при отсутствии ошибок в монтаже и использовании качественной элементной базы работает при первом включении. Необходимо отметить, что первое включение передатчика необходимо производить с нагрузочным безындукционным резистором сопротивлением 51 Ом (1 Вт), включенным между выходом передатчика и общей шиной. Перед началом измерений замыкают датчик G1. Контроль работы задающего генератора осуществляют ВЧ вольтметром на базе транзистора VT2. При этом резистором R1 добиваются оптимальной работы генератора. После этого, контролируя ВЧ колебания на базе транзистора VT3, настраивают умножитель частоты на вторую гармонику кварца, путем подстройки контура С8, L4. На более высших гармониках кварц возбуждать не следует, так как с ростом гармоники падает мощность передатчика радиосигнализации. Затем настраивают выходной каскад подстройкой П-контура L7, С9, С10, контролируя ВЧ колебания на нагрузочном резисторе по максимуму напряжения.

Приемник настраивают на частоту передатчика подстройкой контура L1 гетеродина. Далее настраивают избирательный контур L2, С14 на частоту передатчика и, подстраивая удлиняющую катушку L3, добиваются максимальной чувствительности приемника. Подстройкой сопротивления R3 добиваются надежного срабатывания звукового генератора на микросхеме DD1 при включении передатчика. Подстройкой сопротивления R2 подбирают желаемую частоту включения звукового генератора, а подстройкой сопротивления R1 добиваются его генерации на частоте механического резонанса пьезоизлучате-ля BF1, что скажется на громкости его звучания. Элементы, помеченные ("). подбираются при регулировке. На этом настройка радиосигнализации закончена.

Детали и конструкция радиосигнализации

Кварцевый резонатор лучше использовать импортный на частоту 20 24 МГц. Следует обратить внимание на то, что в схему подойдут кварцы только с номиналами основной частоты, а не частоты механической гармоники. Микросхему TDA7021 можно заменить на ее отечественный аналог К174ХА34. Но следует заметить, что отечественные аналоги работают неустойчиво в таком диапазоне.

Микросхему К561ЛА7 можно заменить на К176ЛА7. Транзистор КТ368 можно заменить на любой ВЧ транзистор с граничной частотой не менее 500 МГц. Транзистор КТ645 можно заменить на КТ603. Транзистор КТ610, в крайнем случае, можно заменить на КТ646. Пьезоизлучатель в приемнике можно использовать ЗП-1, ЗП-3 или импортный. Дроссели используются любые индуктивностью больше 20 мкГн. Катушки передатчика L4, L7 и приемника L1, L2 содержат 5…6 витков провода ПЭВ диаметром 0,6 мм, намотанных на каркасе диаметром 4...5 мм с латунным или ферритовым подстроечником. У катушек L4 и L2 отвод сделан от середины обмотки. Катушка передатчика L5 намотана поверх катушки L4 и содержит 3 витка того же провода. Количество витков удлиняющей катушки приемника L3 подбирают экспериментально, так как ее индуктивность зависит от длинны примененной антенны в приемнике. Емкость конденсатора С1 выбирают в пределах 500…4700 мкФ.

Для питания передатчика можно использовать стабилизированный блок питания на 12 В, рассчитанный на ток не менее 400…500 мА. В качестве датчика G1 лучше использовать геркон или выключатель любой конструкции. Тип и конструкция датчика зависят от применения данной радиосигнализации.

Антенна в базе используется наружная штыревая с противовесами, которая закрепляется на крыше охраняемого объекта. Для охраны автомобиля можно использовать его штатную антенну либо установить штырь длинной около 170 см, а противовесом для него будет служить кузов. Правда, дальность в таком варианте уменьшится до 3.5 км. Если вообще отказаться от наружной антенны передатчика и использовать встроенную телескопическую, то получим радиосигнализацию с радиусом действия до 1 км. Различные конструкции наружных антенн на диапазон 40…48 МГц можно найти в соответствующей литературе или получить у автора.

Печатные платы нужно изготавливать с соблюдением особенностей построения ВЧ устройств, так как это в большей степени влияет на расотоспособность конструкции в целом. Дальность связи радиосигнализации во многом зависит от высоты подвеса и конструкции антенны, а также от настройки сигнализации, и может достигать 10 км.

Литература

1. Шумилов А. Простой радиотелефон - Радиолюбитель. 2001. №7.
2. Шумилов А Простой радиотелефон Ver 1.0. - Радиолюбитель, 2002, №1
3. Шумилов А. УКВ приемник с расширенным диапазоном - Радиолюбитель, 2002. №3.
4. Шумилов А. Простой радиотелефон Ver 2 0. - Радиолюбитель, 2002. №5.
5. Шумилов А УКВ приемник с расширенным диапазоном. - Радиолюбитель. 2002. №6
6. Шумилов А. Простой радиотелефон Ver 2.1. - Радиолюбитель, 2002. №9

Автор: А.Шумилов, г.Бобруйск, Могилевская обл.

Смотрите другие статьи раздела Охранные устройства и сигнализация объектов.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Случайная новость из Архива RAK811 - бюджетный LoRa-модуль для интернета вещей 08.12.2018 Новый радиомодуль RAK811 от компании RAK позволяет построить радиосеть типа "Звезда" или реализовать простой обмен между двумя точками с минимумом инженерных затрат. Модуль включает в себя радиочастотный приемопередатчик SX1276, малопотребляющий микроконтроллер STM32L151 и позволяет организовать передачу данных на расстояние до 5 километров в условиях городской застройки. От других LoRaWAN-модулей RAK811 отличается дополнительным малошумящим усилителем, высокостабильным опорным генератором TCXO и полным экранированием всех электронных компонентов. Управление модулем производится при помощи простых AT-команд, при этом RAK811 может работать как в сетях LoRaWAN, так и в простом режиме p2p (точка-точка). Встроенное FW можно заменить собственным кодом (CoIDE/Keil5) - примеры готовых проектов для RAK811 можно найти на GithHub (opensource). Модуль поддерживает платформу Arduino и для него доступны несколько официальных скетчей - подключение к сети LoRaWAN и тестирование дальности связи (ping-pong test). Особенности модуля RAK811: Протокол LoRaWAN в диапазоне 868 МГц; Активация через режимы OTAA/ABP; Модуляция LoRa/FSK/GFSK/OOK; Режим точка-точка (Lora Point to Point communication); Технология LoRa позволяет распознавать сигнал на 20 дБ ниже уровня шума; Чувствительность до -148 дБм гарантирует максимальную дальность; Дальность связи до 15 км на открытом пространстве; Регулируемая выходная мощность от 5 до 20 дБм; Низкое потребление (500 нА) - до 10 лет работы от батареи; Поддержка разных частотных каналов; Настраиваемый интерфейс управления через UART; Простые текстовые AT-команды или собственное приложение; Потребление 60 мА (TX); 9,9 мА (RX); Размеры 22х14х1,7 мм; Рабочая температура -40°C~85°C.

Другие интересные новости:

▪ Солнечная буря угрожает Олимпиаде 2012

▪ Подшипники, не требующие смазки

▪ Чипы памяти Elpida XDR DRAM

▪ Мкроконтроллеры AVR-DВ с тремя операционными усилителями

▪ Черный азот, аналог графена

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Биографии великих ученых. Подборка статей

▪ статья В те дни, когда мне были новы... Крылатое выражение

▪ статья Откуда пошло голосование? Подробный ответ

▪ статья Генеральный директор (председатель, президент, другой руководитель) объединения предприятий торговли (ассоциации, корпорации, концерна). Должностная инструкция

▪ статья Электронная записная книжка. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Автоматика и телемеханика. Автоматическое прекращение асинхронного режима. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025