Úvod
Článek popisuje návod na stavbu jednoduchého pageru, který využívá pásma občanských radiostanic CB. Ty jsou velmi rozšířené, levné a k jejich provozu nepotřebuje uživatel skládat žádné zkoušky. Celé zapojení je snadno modifikovatelné v rozsahu použití čipu MC13135 (do 200MHz) a může tak tvořit jednoduchý doplněk k libovolné povolené radiostanici.

Popis zapojení
Základem pageru je jednokanálový přijímač v pásmu CB. Jeho schéma je na obrázku níže. Pro dosažení dobrých parametrů jsem využil obvodu MC13135, který obsahuje kompletní přijímač s dvojím směšováním. Jeho popis jste mohli na stránkách PEAR najít již několikrát. Pracuje již při napětí 2.5V. Základem je krystalem X1 řízený oscilátor. Vstupní signál je veden přes C13 do prvního směšovače. Tam je konvertován na signál o prvním mezifrekvenčním kmitočtu 10.7MHz, filtrován v F1 a dále je směšován na signál o 2. MF kmitočtu 455kHz. Filtr F2 zajišťuje dobrou blízkou selektivitu. Frekvenčně modulovaný signál je demodulován pomocí L1 a C5 a je dostupný na pinu 17. Na pinu 12 je potom k dispozici pro náš účel důležitý signál o síle pole RSSI (Received Signal Strengh Indicator). V běžných radiostanicích se používá pro ovládání umlčování nf cesty (squelch). Je veden do invertujícího vstupu operačního zesilovače, který je součástí IC1 a který je zapojen jako komparátor. Na jeho druhý vstup je připojen potenciometr P1. Jeho nastavení určuje, při jaké síle signálu na anténě se komparátor překlopí a "probudí" mikroprocesor. Zároveň se rozsvítí LED D1. Demodulovaný nízkofrekvenční signál je veden do dalšího analogového komparátoru, který je součástí mikroprocesoru IC2 (AT89C2051). Jeho výstup je interně připojen na pin P3.6. Tím má mikroprocesor přístup k demodulovanému signálu v digitální formě a může takový signál zpracovávat.

K vlastní aktivaci pageru jsem využil signálu o kmitočtu 1kHz, který je generován malým "pípátkem" s časovačem 555 a který se přiblíží k mikrofonu radiostanice. Je to podobné jako při použití DTFM dialeru. Původně jsem chtěl použít právě DTMF k aktivaci pageru, ale narazil jsem na problém vhodného dekodéru, který by pracoval od napájení 3V. Sice se vyrábí, ale není běžně ke koupi. Navíc DTMF není standardním vybavením CB radiostanic a zapojení by bylo složitější. Při změně programu se dá zajistit citlivost na některý z tónů DTMF. Mikroprocesor kontroluje, zda je demodulovaný signál periodický se stálou periodou (měří se 5x za sebou perioda signálu, která musí být stejná) a zda se jedná o signál o kmitočtu 1kHz po dobu minimálně 2 sec aby se vyloučil "planý" poplach. V případně splnění této podmínky aktivuje piezoměnič a LED D2, pager začne pískat. Obsluha může pager deaktivovat stiskem Tl1. Od této chvíle je pager připraven přijmout další signál.

 

Konstrukce CB pageru
Řidící program je volně k dispozici a zájemci jej mohou dále upravovat, například pro příjem více typů poplachů. D3 a D4 jsou rezervovány pro tento případ. Program má zabudované tolerance jednotlivých meření periody i toleranci vlastního měření kmitočtu. Díky tomu se eliminuje případná nestabilita kmitočtu vysílače 1kHz signálu. Stávající verze SW reaguje na signál o kmitočtu 850-1150Hz. Celý pager je napájen ze 2-3 článků typu AAA. Pager by měl pracovat od napájení 2.7V, daly by se tedy použít i 3 akumulátory NiCd či NiMH. Spotřeba celého zařízení by se dala dále zmenšit občasným zapínáním celého přijímače a doba pohotovostního provozu by se prodloužila. Znamenalo by to další zesložitění zapojení. Spotřeba je zmenšena i volbou krystalu 4MHz pro procesor. Dal by se totiž vypustit a využít signálu z prvního směšovacího oscilátoru. Mohlo by se ale zhoršit rušení přijímače procesorem. Pro minimalizaci spotřeby zařízení může být mikroprocesor většinu doby v tzv. IDLE režimu se sníženou spotřebou a "probouzet" se pouze při přítomnosti signálu na vstupu přijímače. K tomuto účelu je vhodné využít signál RSSI, jak bylo uvedeno na začátku. Modifikace pageru na jiný přijímaný kanál je velmi snadná, stačí vyměnit krystal X1. Zapojení se dá vez úprav použít s krystalem maximálně 60MHz, poté musí být použit externí oscilátor. Zájemce o toto rozšíření odkazuji na [1]. Další úpravou SW mikroprocesoru lze rozšířit počet přenášených zpráv či pomocí kmitočtu rozlišovat různé příjemce zprávy. Jako další vývojový krok může sloužit doplnění přijímače dekodérem DTMF a procesor může dekódovat mnohem více informací než z jednoduchého nf signálu. To již však značně přesahuje rozsah tohoto článku. Program je bude volně k dispozici - výpis assembleru.

Citlivost a omezení pageru
Jak jsem již naznačil v začátku jednoduchost zapojení skýtá určitá drobná omezení. Tím prvním je citlivost přijímače kolem 2-3uV, takže velmi záleží i na použité anténě pageru. Vodič sloužicí jako anténa je možné použít k zavěšení pageru na krk nebo na stěnu. Kus vodiče lze také stočit dovnitř krabičky, ale tím se snižuje účinnost antény. Pager je ideální k využití v blízké vzdálenosti, například z domu do dílny, sklepa, hamshacku či garáže. V takovém případě může být napájen ze stabilizovaného síťového napáječe. Citlivost přijímače by šlo zlepšit přidáním předzesilovače, ale došlo by tím ke zvýšení spotřeby pageru a ke zmenšení jeho odolnosti proti silným rušivým signálům. Kvalitní předzesilovač by musel být vybaven i LC filtrem a doporučuji využít tranzistorů FET. Z principiálního hlediska nejde o nic složitého, ale řada konstruktérů má z cívek vrozený strach (přitom se jedná o pár závitů vodiče). Navíc na trhu nejsou běžně dostupné navinuté cívky, které by stavbu výrazně zjednodušily. Řada provozovatelů CB takový zesilovač používá, takže jej může použít i pro pager. Pro ty, kteří se rozhodnou k jeho stavbě, doporučuji použít stíněné cívky pro dosažení dobré stability zesilovače. Vlastní dosah pageru je tak určen kombinací výkonu vysílače, použitých antén a prostoru šíření vln a nedá se přesně stanovit. Doporučuji jej před "ostrým" použitím vyzkoušet z dané lokality. Je potřeba také zdůraznit, že jednoduché vstupní obvody nezaručují dobrou odolnost proti silným rušivým signálům mimo přijímané pásmo. Přijímaný kmitočet je dán kmitočtem krystalu X1, který je buď možné najít někde v šuplíku nebo si jej nechat vyrobit. Pokud dodržíte přesně parametry krystalu v objednávce, není potřeba pager dále ladit. Je vhodné zvolit nejméně vytížený kanál v dané oblasti. Kmitočet krystalu se vypočítá jako Fx=Fkanálu-10.7 [MHz], viz. přiložená tabulka. Jako demodulační obvod L1, C5 doporučuji použít originální demodulátor 455kHz. Seznam CB kanálů je například zde.

Hodnoty krystalu X1 pro některé CB kanály

 

Kanál číslo	Kmitočet kanálu [MHz]	Kmitočet krystalu [MHz]
CH1	26.695	15.995
CH15	27.135	16.435
CH25	27.245	16.545
CH40	27.405	16.705

Stavba a oživení pageru
Výkres plošného spoje je na obr.2., osazovací výkres na obr.3. Mechanická konstrukce záleží na každém z Vás. Já jsem nevyžíval žádnou speciální krabičku a pager mám zabudován v dílně "napevno". Taktéž vlastní nf generátor jsem zabudoval přímo do mikrofonu CB radiostanice a stisknutím tlačítka se aktivuje jak tón tak vlastní 4W vysílač.

Obr.2a. Výkres plošného spoje.
Obr.2b. Výkres plošného spoje.
Obr.3a. Osazovací výkres.
Obr.3b. Osazovací výkres.

Na zkontrolovanou desku plošných spojů zapájíme všechny součástky včetně procesoru. Ten je vhodné umístit do objímky. Připojíme napájení 3V z externího zdroje a zkontrolujeme odběr proudu, který by se měl pohybovat kolem 8mA. Nyní připojíme anténu (vodič) té délky, jaké budeme používat. Do bodu označeného NF připojíme přes oddělovací kondenzátor 100nF obyčejná sluchátka a laděním L1 nastavíme maximální šum. Zkusíme proladit obě krajní polohy cívky, optimum by se mělo nalézat někde uprostřed. Zároveň by měl být šum "symetrický", což se dá nejlépe ověřit osciloskopem. Při použití originální cívky L1 pro 455kHz demodulátor je nastavení velmi snadné. Je-li vše v pořádku, trimr P1 nastavíme tak, aby právě zhasla LED D4. Nyní naladíme CB radiostanici na správný kanál a zavysíláme. Zároveň pozorujeme LED D4, která by se měla rozsvítit. Pokud tomu tak není, změníme úroveň trimrem P1. Zároveň měříme sílu signálu voltmetrem na pinu 12 IC1. Je vhodné zmenšit výkon radiostanice na minimum, je-li to možné. Nyní osadíme a odkoušíme funkci vysílače 1kHz. Reproduktorek přiložíme k mikrofonu radiostanice, stiskneme tlačítko a zavysíláme. Po cca 3 sec se musí pager zaktivovat a začít pískat. Není-li tomu tak, měníme tón vysílače tak, až dojde k aktivaci pageru. Trimr natočíme vždy o malý kousek a opět počkáme cca 4sec. Tím je nastavení hotovo a pager je připraven k použití.Jak jsem již uvedl dříve, je možné celý nf vysílač vestavět přímo do mikrofonu a signál zavést přes oddělovací kondenzátor a odporový dělič přímo na mikrofonní vodič.

Závěr
Popsaný pager je příkladem využití moderních integrovaných obvodů, které umožňují stavbu jednoduchého přijímače výborných parametrů. Umožnují snadné připojení mikroprocesoru a tím jednouché digitální zpracování. Snažil jsem se zachovat zapojení co nejjednodušší tak, aby jeho stavbu zvládl i začínající konstruktér. Podmínkou je použití kvalitních součástek a pečlivá práce. Článek může sloužit jako návod ke stavbě pageru pro CB radiostanice či může tvořit základ více či méně profesionálnímu systému pro svolávání či signalizaci. Je možné jej využít jako malý jednoduchý přijímač dálkového ovládání nebo signalizace zabezpečení objektu. Využití je velmi mnoho, záleží jen na nápadech kostruktéra.

Literatura
[1] Katalogový list obvodu MC13135
[2] Václavík, R., Miniaturní přijímač pro Meteosat, PEAR 8/1999
[3] http://www.qsl.net/ok2xdx

---

Obsah:

• Úvod
• Popis zapojení
• Konstrukce CB pageru
• Citlivost a omezení pageru
• Hodnoty krystalu X1 pro některé CB kanály
• Stavba a oživení pageru
• Závěr
• Literatura