Receptor de VHF (TEL171)

Que tal poder captar as comunicações entre aviões e torre de controle, entre viaturas de polícia ou serviços públicos, ou até mesmo barcos e navios na entrada de um porto? Se você mora perto de algum grande aeroporto, ou em cidades em que a faixa de VHF seja bem “movimentada›“, por que não explorar esta faixa interessante do espectro das ondas eletromagnéticas?

Obs. Na época em que estamos escrevendo (2015) estas faixas ainda usam modulação que pode ser captada em receptores simples, mas a tendência para o futuro é partir para soluções digitais que não poderiam ser decodificadas por este receptor.

O receptor proposto neste artigo é muito simples, pois usa apenas 3 transistores e tem =apenas um ponto de calibração mas, mesmo assim, você poderá captar os sinais de aviões em voo a maisde1ooquilômetros de distância e viaturas a algumas dezenas de quilômetros se as condições geográficas forem favoráveis.

Não existe nada mais interessante do que ouvir as comunicações entre a torre de controle e uma aeronave que se prepara para sair ou que está chegando, as informações de procedência,destino, temperatura, pressão, locai de estacionamento, pista etc.

A faixa de VHF (Very High Frequency), que nos propomos cobrir com o pequeno receptor apresentado, vai de 108 MHz a 140 MHz.

Nesta faixa encontramos os seguintes serviços:

- Controle de voo

- Serviços públicos (polícia., pronto-socorro etc.)

- Empresas particulares

- Radioamadores

- Comunicação naval

É claro que a propagação das ondas da faixa de VHF, pelo seu comprimento menor, estão sujeitas a bloqueios por objetos de grande porte e pela curvatura da terra. (figura 1)

 

Figura 1 – Propagação dos sinais
Figura 1 – Propagação dos sinais

 

Assim, no caso de um avião, poderemos ouvi-lo a grande distância, quando em grande altura, enquanto a própria torre poderá estar em condições de captação difíceis.

O receptor descrito funciona com apenas 6 V (4 pilhas) e tem um consumo de corrente muito baixo. O circuito muito simples tem suas vantagens e também suas desvantagens que precisam ser salientadas

O receptor é do tipo “super-regenerativo", que apresenta grande sensibilidade, mas é pobre em seletividade, ou seja, na capacidade de separar estações de frequências próximas.

Como se trata de circuito bastante crítico, em vista da frequência elevada em que trabalha, todo cuidado será pouco em relação à montagem.

Os fios da montagem em ponte devem ser mantidos rigorosamente curtos e as soldagens muito bem feitas, pois qualquer deslize e oscilações estranhas serão introduzidas dificultando o ajuste ou mesmo impedindo o funcionamento.

Siga à risca os desenhos nas duas versões e muito cuidado com a compra de componentes: não admita equivalentes!

 

O circuito

A parte mais crítica do circuito é o detector super-regenerativo construído em torno de um BF494. Este transistor oscila na mesma frequência do sinal que deve ser recebido e que é determinado pelo capacitor CV e pela bobina L1.

Na oscilação o sinal é detectado, sendo extraída sua modulação (parte de som) que é separada no choque da alta frequência e enviada para a etapa seguinte.

Veja que num circuito de frequência muito alta, qualquer indutância ou capacitância influi na sua estabilidade. Assim, um pedaço de fio mais longo é uma indutância, e um fio passando muito perto de outro representa uma capacitância.

Bastará que o leitor monte o circuito, com um fio mais comprido que o normal, para que sua indutância se some à da bobina e a frequência recebida se desloque de muitos megahertz e nada será captado!

O sinal de áudio detectado é levado a duas etapas amplificadoras com transistores comuns. O nível de áudio detectado é obtido num ajuste, através de um trimpot, que leva o detector à máxi- ma sensibilidade.

Na saída optamos pelo uso de um pequeno transformador de saída, pois além de obtermos bom volume de som, o consumo de corrente pode se tornar muito baixo, mesmo com poucos componentes.

Este transformador poderá ser retirado de qualquer rádio transistorizado fora de uso. Cuidado! O transformador usado é de saída, é o que está ligado ao alto-falante.

Não o confunda com o transformador “driver" que é montado perto e que não serve. (figura 2)

 

Figura 2 – Os transformadores de um rádio comum
Figura 2 – Os transformadores de um rádio comum

 

Existem dois locais possíveis para a ligação da antena, como mostra o diagrama. O leitor deve experimentar o que dá mais estabilidade e sensibilidade.

E importante notar que num receptor de VHF o tamanho da antena não influi na recepção no sentido de quanto maior, melhor.

A antena deve ter obrigatoriamente entre 60 cm e 1 metro. Uma antena menor não dá bons resultados, e uma maior resulta em instabilidade e não melhora a qualidade da recepção.

O fio de antena também deve ser muito curto, pois conforme já dissemos, nas frequências altas, qualquer fio representa uma indutância e isso pode influir no resultado.

Enfim, o circuito é simples de montar, mas exige certos cuidados. Se o leitor cometer algum deslize na montagem pode ter surpresas desagradáveis ao tentar colocá-lo em funcionamento.

No entanto, se fizer tudo certo, as surpresas só podem ser boas!

 

Importante

Você pode usar este receptor também para receber os sinais de seu microtransmissor de FM. Com modificações na bobina, você também poderá captar as estações de FM locais e até mesmo o som de alguns canais de TV!

 

Montagem

Começamos por dar o circuito completo na figura 3.

 

Figura 3 – Circuito completo
Figura 3 – Circuito completo

 

O primeiro tipo de montagem possível é em ponte de terminais, mostrada na figura 4.

 

Figura 4 – Montagem em ponte de terminais
Figura 4 – Montagem em ponte de terminais

 

O variável (CV) usado admite diversas opções e é o ponto mais crítico da montagem. Você pode usar um variável de rádio FM ou mesmo um trimmer.

Se for usar variável grande de rádio antigo, ele deve ter algumas das placas retiradas com muito cuidado para reduzir a sua capacitância. Deixe apenas 3 placas móveis.

E ao movimentá-las veja se não encostam nas placas fixas.

Mas, mais importante é que os fios A e B sejam muito curtos. Estes fios não devem ter mais do que 5 cm de comprimento. Isso significa que você deve realizar a montagem de modo que o variável fique bem perto da ponte.

No caso do trimmer, você terá uma sintonia fixa, isso significa que você deve “ajustá-lo" para a estação desejada usando uma chave plástica, sendo mais difícil fazer as mudanças.

Para o choque de RF temos duas opções. Podemos usar um choque comercial (microchoque), de 100 µH, ou então construir um.

Para isso enrolamos de 50 a 60 voltas de fio esmaltado bem fino num resistor de 100 k (marrom, preto, amarelo) de ½ W, e ligamos as pontas dos fios nos terminais do resistor (depois de raspar o local de solda).

Para a bobina L1 temos as seguintes opções feitas com fio rígido de ligação comum e mostradas na figura 5.

 

Figura 5 – Opções de bobinas
Figura 5 – Opções de bobinas

 

Se o leitor quiser, pode soldar dois plugues banana e fazer as bobinas com encaixes.

Os resistores podem ser todos de 1/4 ou 1/8 W. Corte seus terminais no tamanho apropriado antes de fazer a soldagem.

Os Capacitores da etapa super-regenerativa devem ser todos obrigatoriamente de cerâmica de boa qualidade. Se possível, use capacitores disco. Estes Capacitores "críticos" são: C2, C3, C4 e C5.

Os eletrolíticos podem ter tensões entre 6 e 16 V.

O alto-falante pode ser aproveitado de algum radinho fora de uso, mas é conveniente que seja de boa qualidade pois, assim, o som será melhor.

Para os que puderem fazer a montagem em placa de circuito impresso, damos o seu desenho na figura 6.

 

Figura 6 – Placa para a montagem
Figura 6 – Placa para a montagem

 

O variável preferivelmente deve ficar na placa (CV), mas se não puder, devido a seu tamanho, evite os fios longos.

Na figura 7 damos uma interessante opção de ligação para um variável duplo de FM, que possibilite obter maior estabilidade.

 

Figura 7 – Ligação de variável duplo
Figura 7 – Ligação de variável duplo

 

 

Ajuste e Uso

Se na sua cidade existirem estações de FM é interessante verificar o funcionamento nesta faixa.

Isso porque as estações de FM operam continuamente, o que não ocorre com as comunicações de VHF que são curtas e esporádicas em alguns casos.

Coloque então uma bobina de 3 ou 4 espiras e ligue o receptor.

Ajuste vagarosamente o trimmer.

Você deve ouvir um forte chiado no alto-falante se a etapa regenerativa estiver funcionando. Procure sintonizar uma estação e ao mesmo tempo ajuste o trimpot P1 para melhor recepção.

Este ponto de melhor recepção ocorre um pouco antes da oscilação se tornar forte, quando então podem ocorrer apitos ou instabilidades.

Retoque sempre com muito cuidado a sintonia, pois o receptor é. crítico. O variável deve estar com botão plástico, pois a simples aproximação da mão pode fazer a estação fugir.

Se nada for ouvido no alto-falante, existem duas possibilidades:

Ligue um receptor de FM nas proximidades tora de estação, e mexa no variável CV do receptor de VHF. Se nada for captado no rádio próximo, é porque não está havendo oscilação e, portanto, o problema pode ser dos componentes em torno de Q1.

Verifique principalmente os capacitores cerâmicos.

Se o sinal for captado no rádio de FM, significa que o problema é de áudio. Verifique em primeiro lugar o transformador T1 de saída. Falta de som pode indicar ou que ele é driver e não saída, ou então que está com o enrolamento interrompido.

Comprovado o funcionamento em FM, você pode tentar a faixa de VHF.

Use uma bobina de duas espiras e procure sintonizar as comunicações locais, mas atenção: as comunicações entre torre e aeronaves são muito curtas, durando alguns segundos apenas, o que significa que é preciso ter um pouco de paciência para ouvir alguma coisa, principalmente se o aeroporto da sua cidade for dos menos movimentados.

Os melhores resultados serão obtidos se você morar perto de grandes aeroportos como Cumbica, Congonhas, Galeão etc.

Para sua orientação as frequências de alguns aeroportos podem ser obtidas na Internet.

 

Q1 - BF494 ou BF495 – transistor de RF

Q2, Q3 - BC547 ou BC548 - transistor NPN de uso geral

XRF -100 µH - ver texto

T1 - transformador de saída para transistores

TP1 – 47 k - trimpot

FTE – alto-falante de 8 Ω

B1 – 6 V - 4 pilhas pequenas

A - antena (ver texto)

CV - variável ou trimmer (ver texto)

S1 - Interruptor simples

C1 - 2,2 µF - Capacitor eletrolítico

C2 - 2n2 (222) - Capacitor cerâmico

C3 - 5p6 ou 4p7- capacitor cerâmico

C4 - 3n3 (332) - capacitor cerâmico

C5 - 10 nF (103) - capacitor cerâmico

C6 - 100 nF (104) - capacitor cerâmico

C7 – 10 µF - capacitor eletrolítico

C8 - 4n7 - capacitor cerâmico ou de poliéster (ver texto)

C9 – 47 µF - capacitor eletrolítico

C10 – 220 µF - capacitor eletrolítico

R1 – 47 k x 1/8 W - resistor (amarelo, violeta, laranja)

R2 – 10 k x 1/8 W - resistor (marrom, preto, laranja)

R3 - 3k3 x 1/8 W - resistor (laranja, laranja, vermelho)

R4 - 2k7 x 1/8 W - resistor (vermelho, violeta, vermelho)

R5 - 2M2 x 1/8 W - resistor (vermelho, vermelho, verde)

R6 - R7 – 22 k x 1/8 W – resistor (vermelho, vermelho, laranja)

R8 – 15 k x 1/8 W - resistor (marrom, vermelho, marrom)

R9 - 120 Ω x 1/ 8 W – resistor (marrom, vermelho, marrom)

Diversos: choque de RF (ver texto) antena telescópica, suporte para 4 pilhas pequenas, fios, solda, ponte de terminais ou placa de circuito impresso, caixa para montagem ou base, botão para o variável etc.

 

Artigo Publicado Originalmente em 1990

 

 


Sábio
O sábio não se aflige por não ser conhecido dos homens; ele se aflige por não conhecê-los.
Confúcio (551 - 479 a.C.) - Entretenimentos - Ver mais frases

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