UKW-Sender

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Seinerzeit (2004) hatte ich vor gehabt, einen kleinen Sender zu bauen, den ich direkt auf den seriellen oder parallelen Port des PC stecken wollte, um damit den PC-Sound auf meine Anlage in der anderen Raumecke zu übertragen. Damit wollte ich das Verlegen von Kabeln vermeiden. Während der Entwicklung zeigte sich aber immer mehr, dass es keinen Sinn machte, den Sender direkt am PC zu betreiben. Der ist dermaßen "verseucht", dass es bei Stereo piept und pfeift! Da sind dann aufwändige Entkopplungsmaßnahmen notwendig.

Somit habe ich den Sender in ein eigenes Gehäuse gepackt. Die Zuführungskabel (= Induktivitäten + Kapazitäten als HF-Filter) allein reichen schon aus, um diese Schmutzeffekte zu vermeiden. Die Erzeugung der I2C-Signale zur Programmierung des Chips (BH1415F = kompletter PLL-gesteuerter Stereosender) habe ich zunächst mit diskreten CMOS-Bausteinen realisiert (sog. Ladeschaltung). Später kam eine Contoller-gesteuerte Variante hinzu (s.u.).

Die Qualität des Stereo-Signales erfüllt auch bei ordentlichem Aufbau nicht die allerhöchsten Ansprüche, aber ist noch ganz passabel und für den Anwendungszweck ausreichend - allemal besser als Mono. Wenn man es ganz toll machen will, so kann man den BH1415F lediglich für die Frequenzsynthese nutzen und den Stereo-Coder diskret aufbauen. Die Ausgangsleistung ist bescheiden - aber für eine rauschfreie Übertragung im ganzen Hause ausreichend.

Es folgen einige Bilder der ersten Versuche:

Fig. 1: Gesamtansicht; unten der eigentliche Sender, im rechten Winkel die diskrete Ladeschaltung

Fig. 2: Detailsicht auf den Sender

Fig. 3: Blick auf den Chip im SSOP-B24-Gehäuse

Fig. 4: Ladeschaltung in Fädeltechnik realisiert

Fig. 5: Ladeschaltung mit "Mäuseklavier" zum Einstellen der Frequenz

Es folgen die Schaltung des Senders (etwas modifiziert gegenüber den Originalunterlagen des Chipherstellers). Beim konventionellen Platinenaufbau sollte man die Sektionen "NF", "HF" und "Digitales" strikt voneinander trennen und auch getrenne Masseverbindungen verwenden. Der Punkt, wo alle Masseleitungen zusammenkommen, ist PIN 6 des Chips.

Die von mir entwickelte Ladeschaltung (Variante 1) zum Konfigurieren des Chips findet sich hier. Zum besseren Verständniss der Schaltung einige Logikdiagramme.

Zum ersten Testen des Sender-Chips kann ein von mir entwickeltes kleines Programm dienen: "PLL" stellt die zur Konfiguration des Chips nötigen Signale über den Parallelport des PC bereit (wenn Sie noch ein altes Modell haben...): D0 (Pin 2 d. Parallel-Ports) -> Data, D1 (Pin 3) -> Clock, D2 (Pin 4) -> Chip Enable, Gnd (Pin 18-25) -> Masse.

Die Variante 2 mit einem Microcontroller (ATMEL AVR Mega8) habe ich erst ein Jahr später in Angriff genommen. Zunächst die Schaltung und dann das Programm in BASCOM AVR. Eingebaut sind einige "Luxus"-Funktionen zum schnellen Einstellen ohne extra-Messgeräte. So gibt es einen Spannungsmesser für die Messung der Abstimmspannung und einen HF-Detektor für das Einstellen des Ausgangskreises. Die Grundeinstellungen lassen sich selbstverständlich im eingebauten EEPROM dauerhaft speichern. Die Bedienung geschieht über einen Inkremental-Drehgeber mit Taster. Damit kann man durch die Menüs scrollen und mittels Druck auf den Knopf bestätigen.

Und hier folgen die Bilder des fertiggestellten Gerätes. Wem der Aufbau des Sendemoduls in "ugly construction" zu suspekt ist, den verweise ich hier hin. Echte Profis schätzen diesen Aufbau!

Fig. 6: Ansicht des Senders mit aufgesteckter Teleskopantenne

Fig. 7: Steckernetzteil, Antenne und Sender

Fig. 8: In Betrieb

Fig. 9: Eingebaute Abstimmhilfe: Antennenspannung

Fig. 10: Noch ein Tool: die Kapazitatsdiodenspannung wird gemessen

Fig. 11: Natürlich lässt sich der Stereo-Modus einschalten!

Fig. 12: Deckel ab!

Fig. 13: Blick von vorn-oben

Fig. 14: Das Sender-Modul: in "Huckepack"-Bauweise aufgebaut - für HF nicht die schlechteste Variante. Jedenfalls besser, als auf Lochraster aufgebaut!!

Fig. 15: Für den Aufbau des Controller-Teils habe ich eine Lochrasterplatine benutzt

Fig. 16: Blick von hinten

Fig. 17: Anderer Blickwinkel auf das Sender-Modul

Fig. 18: Der Controller-Teil ist wieder mittels Fädeltechnik verdrahtet

Fig. 19 Anschluss zur Antenne

Abgleichhinweise möchte ich mir hier ersparen. Für den erfahrenen HF-Techniker erübrigt sich das - die Newbies werden den Sender auch so zum Laufen bringen oder können bei Problemen Kontakt zu mir aufnehmen.

Zur Beschaffung der Bauteile: das IC BH1415F der Firma Rohm und der Quartz von 7,6 MHz können bestellt werden bei www.box73.de. Inzwischen sind die Preise ganz schön angezogen. Der Distributor der Firma Rohm hatte mir seinerzeit 10 kostenlose Musterexemplare geschickt!

Für die Bastelfaulen gibt es noch eine Alternative: die Bausteine BH1416F sowie BH1417F, die über 4 Steuereingänge 14 Festfrequenzen auswählbar machen - da kann man sich die Ladeschaltung sparen.

Mittlerweile hat sich die Welt weitergedreht und es gibt neue Möglichkeiten, im Haus Musik (per WLAN) zu verteilen. Ich verwende den UKW-Sender nicht mehr.
Statt dessen haben mehrere Squeezeboxen (Logitech) Einzug gehalten - als Audiostreaming-Clients und Internetradios.
Ein ständig laufender, besonders stromsparender Rechner dient als Medienserver. Diesen Server kann man dann auch noch für viele andere Zwecke einsetzen. Z.B. lädt er bei mir regelmäßig Hörspiele aus dem Netz und holt die täglichen Börsenkurse und schreibt sie in eine eigene Datenbasis. Weiterhin ist er Sicherungs-Server für die Rechner im häuslichen Netz und hostet den Familien-Terminkalender, dessen Web-Interface dank DynDNS auch aus dem iNetz zu erreichen ist. Demnächst wird er sich um die Haustechnik kümmern (Jalousie- und Heizkörper-Steuerung, Alarmierung, ...). Perfekt!

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