Kleine FM zendertjes zijn fun. Maak je mini piratenstation met een bereik van je eigen straat. In dit artikel staan enkele voorbeelden. Maar zoek ook zeker eens verder op internet.
Om je eigengebouwde FM bug te kunnen testen, heb je een FM radio nodig. Op DJO staat een ‘vintage’ radio die je wel even kan gebruiken (bij de meetapparatuur in het onderdelenhok). Voor FM bugs zonder PLL kun je het beste een analoge FM tuner gebruiken (met afstemschaal). Want een digitale FM tuner kan het instabiele signaal van een FM bug niet altijd goed vinden tijdens het zoeken.
Ook kan je een SDR radio gebruiken. Dat is een Software Defined Radio op een computer. Je hebt dan een dongle nodig, die in de DJO begeleiderskast ligt (vraag een begeleider). Voor SDR radio heb je wel wat ervaring nodig, dus als dat lastig lijkt, pak dan maar gewoon de vintage radio 🙂
DJO Amersfoort heeft vaak bouwkits in de market (zie snoepautomaat). De kits zijn niet duur. Van de de kit op de foto is de volgende informatie misschien interessant:
Voor de kleine FM bug kit met 9V batterij en elektret microfoon
Als voeding kan het beste een 9V batterij gebruikt worden in plaats van een adapter of voeding. Door de matige ontkoppeling heb je dan anders heel snel brom (ook al is de voeding schoon, iets met een lus denk ik naar het lichtnet). De stroomopname is ca. 34mA bij 9V.
Uitleg opbouw
De eerste transistor (de linker, een S9014) is een microfoon audioversterker voor de modulatie. Met de potmeter is de gain (versterking) in te stellen. De tweede transistor (S9018) is de oscillator met een bereik van 80 tot 103 MHz. De frequentie kan met de bovenliggende spoel 4T5 veranderd worden door deze iets uit elkaar te trekken. Veel hoger dan 103MHz kreeg ik hem inderdaad niet, dan viel de oscillator uit. Het signaal uit de oscillator is erg klein, dus dat moet nog versterkt worden. De meest rechter transistor (S9018) is daarom een RF versterkertje. Deze versterkt het signaal uit de oscillator om te voeden aan de antenne. Deze transistor zorgt ook meteen voor meer stabiliteit, omdat de oscillator dan niet direct aan de antenne gekoppeld is.
Werking RF oscillator
Een transistor is van zichzelf nog geen oscillator. Pas als je zijn uitgang terugkoppelt aan de ingang krijg je dat hij zichzelf gaat versterken. Vergelijk dat maar met een microfoon die je voor een luidspreker houdt; het gillende geluid is ook oscillatie. De toon van het gillende geluid kun je met je handen beïnvloeden. En zo werkt dat ook met een RF oscillator. Door een spoel (de hier genoemde 4T5) en een condensator parallel te zetten aan de ingang van de transistor, wordt de transistor alleen gevoelig voor een specifieke frequentie. Deze frequentie heet resonantiefrequentie. De frequentie kun je dus variëren als je de waarde van de spoel en/of de condensator verandert. En dat is precies wat je doet als je 4T5 uit elkaar trekt. In de transistor zit een kleine paracitaire capaciteit, die spanningsafhankelijk is. Door muziek aan te bieden (met dus een wisselende spanning), varieert dus de capaciteit een beetje aan de basis van T2. Dit beïnvloed de resonantiekring en de zender gaat op het ritme van de muziek een klein beetje variëren in frequentie. Dit is Frequentiemodulatie (FM). Bij ‘echte’ FM zenders gaat dit op een wat nettere manier met bijvoorbeeld varicaps.
Lees ook eens de uitleg in deze link, waar een soortgelijke FM bug wordt beschreven.
RF Filter
Dus een spoel en een condensator parallel vormt een frequentiespecifiek geheel. Dat heet een resonantiekring. Maar je kan dit principe ook als filter gebruiken door ze wat anders aan te sluiten. Dus dat bijvoorbeeld alles boven 120 MHz uitgefilterd wordt. De spoelen meest rechts aan de uitgang hebben een dergelijke filterfunctie. Maar ook om de versterker optimaal te laten werken op ca. 100MHz.
Datasheet
De S9018 is een leuke transistor, die nog zeer hoge frequenties aan kan (t/m de VHF band)
Stabiliteit
De stabiliteit is altijd een issue bij een FM bug, maar door het ontwerp met een bufferversterkertje aan de uitgang en een audioversterker aan de ingang is de oscillator enigszins geïsoleerd. Toch kun je beter niet aan de antenne zitten, want dan verloopt de frequentie sterk.
Geluidskwaliteit
Ik heb ‘m alleen met de microfoon getest. De geluidskwaliteit viel helemaal niet tegen, ondanks de manier van moduleren. Er zit bijvoorbeeld helemaal geen varicap in of wat dan ook. Het audio is vol, maar kon wel iets meer hoog krijgen. Voor spraak is het voldoende. De hoeveelheid ruis op het audio valt mee, voor een FM bug is het keurig.
Bereik
Het bereik heb ik nog niet getest, maar verwacht ca. 100 meter afhankelijk van de gevoeligheid van de radio.