Microspia FM in gamma UHF 432.105 mhz quarzata a PLL con controllo automatico del guadagno microfonico CAG.
INTRODUZIONE.
L’idea di realizzazione della microspia che vi presento è nata dopo aver visionato su internet alcuni schemi di micro trasmettitori ambientali commerciali di ultima generazione che utilizzano nuovi minuscoli integrati PLL in gamma UHF che svolgono praticamente l’intera funzione di un piccolo trasmettitore FM con una potenza RF erogata di circa 10 mW, dopo un’accurata ricerca ho trovato l’integrato MLX72013 in versione SOP-8 in SMD perfetto per la mia idea di realizzazione che si è resa quindi possibile da sviluppare. Nella sezione del preamplificatore microfonico ho ritenuto opportuno utilizzare l’integrato MC33111D ampiamente presentato su varie riviste di elettronica di cui in seguito ne spiegherò il funzionamento.
DESCRIZIONE.
Una microspia ambientale di elevato livello qualitativo deve permettere l’ascolto anche in una stanza di grandi dimensioni e ciò comporta di dover amplificare parecchio il segnale del microfono in modo da captare anche i suoni lontani e flebili, tuttavia così facendo i suoni o le voci vicino alla microspia possono risultare tanto intensi da saturare lo stadio microfonico dando in ricezione un ascolto distorto e spesso indecifrabile. Per evitare questi problemi una microspia che può definirsi professionale deve avere uno stadio microfonico dotato di controllo automatico del guadagno CAG tale da poter amplificare molto i segnali deboli ed attenuare quelli forti, tutto ciò è possibile con l’impiego di un solo integrato prodotto dalla motorola siglato MC33111D in versione smd SOP16. Quest’integrato, provvede ad una forte amplificazione dell’audio captato del microfono che entra al suo piedino 9 nell’operazionale interno ed esce al piedino 10 per essere poi applicato alla sezione del controllo automatico del guadagno ( con ingresso al piedino 3 ed uscita al piedino 2 ) il segnale audio erogato dall’integrato è mantenutosempre stabile ( entro certi limiti ) sui 100 mV efficaci e di conseguenza anche la modulazione FM ottenuta mediante i diodi varicap è sempre ottimale e ben controllata. 
Il segnale audio che esce al piedino 2 tramite la resistenza da 100 k raggiunge i due diodi varicap BB831 collegati in opposizione che permettono una buona modulazione NFM della microspia. Passiamo ora alla descrizione della sezione di trasmissione RF che garantisce una frequenza di trasmissione sempre stabile ottenuta con l’uso dell’integrato MLX72013 prodotto dalla melexis che con pochi componenti passivi di contorno realizza un completo trasmettitore fm quarzato con controllo PLL, utilizzando un quarzo da 27.00 mhz collegato al piedino 3, l’integrato moltiplica la sua frequenza per 16 volte, quindi si ha 27 x 16 = 432 Mhz in trasmissione ( 432.105 mhz effettivi dovuti alla tolleranza del quarzo ), anche la modulazione FM viene moltiplicata da questo stadio secondo lo stesso principio per cui risulta essere davvero molto buona. L’integrato può funzionare in un range di frequenza da 425 fino a 445 Mhz, quindi è molto semplice variare la frequenza di trasmissione sostituendo il quarzo con altri valori ma restando sempre entro questi limiti di frequenza. Quest’integrato eroga al suo piedino 7 circa 10 mW di potenza RF che attraverso il filtro di condensatori e induttanze raggiunge il filo d’antenna di 16,6 cm di lunghezza, questo filtro ha la funzione di attenuare le frequenze armoniche ed adattare meglio l’impedenza di uscita dell’integrato con il filo dell’antenna irradiante. Se vogliamo aumentare la portata della microspia possiamo usare anche un filo d’antenna di ¾ d’onda da 49 cm.
Entrambi gli integrati impiegati in questa microspia possono funzionare con basse tensioni di alimentazione fino ad un minimo di 3 v così da poterli alimentare con una batteria a litio da 3,7 v ho verificato anche che lo scaricarsi della batteria non determina spostamenti della frequenza di trasmissione che sia essa a 4v oppure a 3v, fattore questo molto importante in quanto una volta memorizzata la frequenza sulla radio ricevente non dobbiamo mai cambiarla. Come si può vedere dalle curve caratteristiche del datasheet di quest’integrato anche la potenza RF erogata non scende in modo significativo con lo scaricarsi della batteria.
MONTAGGIO DELLA MICROSPIA IN SMD.
La microspia è stata realizzata con componenti SMD della serie 1206 ( 3,2 x 1,6 mm ) per contenerne le dimensioni, il PCB ha dimensioni di 56 x 32 mm così da poter entrare nel piccolo contenitore plastico previsto.Sotto l’interruttore d’accensione ( o meglio deviatore ) sul PCB si deve mettere un pezzettino di nastro isolante in modo che il suo involucro metallico non possa cortocircuitare le piste sottostanti, è previsto anche un plug DC da 3,5 mm per la ricarica della batteria interna.
Le induttanze da 33nH e 22 nH sono in nanoH mentre quella da 3.3 uH è in microH. Particolare importanza assume la qualità del microfono utilizzato da 6 mm di diametro, nel mio caso ho montato il panasonic WM-61B. Ho prestagnato completamente le piste di rame soprattutto per quella di massa che in un circuito a radiofrequenza deve essere ampia per abbattere le induttanze e capacità parassite che si creano. Bisogna poi praticare i relativi fori per il microfono, lo spinotto DC, l’interruttore ed il filo antenna. Consiglio l’uso di batterie a litio ricaricabili per alimentare la microspia in quanto esse hanno un circuitino interno che le protegge sia dalla sovraccarica che dalla sottoscarica, ho trovato alcune batterie litio di vecchi cellulari ( motorola V70 e motorola C330 ) o di telefoni cordless ( tipo 603048 ) che entrano perfettamente in questo contenitore ma credo che ce ne siano anche altri modelli idonei.
La batteria interna può essere caricata solo quando l’interruttore è in posizione OFF, la soluzione migliore potrebbe essere quella di utilizzare un modulino caricabatteria litio tipo TP4056 venduto su internet a pochi euro e modificando la sua resistenza con un valore intorno ai 5K per ottenere una corrente di carica di 250 mA ed alimentandolo mediante il suo ingresso micro usb, applicando poi uno spinotto DC da 3,5 mm alla sua uscita.
LE PRINCIPALI CARATTERISTICHE SONO :
– tensione d’alimentazione 3 – 5v ( 3.7 v batteria litio ricaricabile )
– potenza RF di trasmissione circa 10 mW
– assorbimento di corrente 19 mA
– portata in campo aperto circa 200 m
– frequenza di funzionamento 432.105 mhz ( da 425 a 445 Mhz sostituendo il quarzo )
– durata batteria da 900 ma/h circa 40 ore
NOTA IMPORTANTE.
La legge sulla privacy vieta l’uso di tali dispositivi a scopo di intercettazione ambientale, la
presente microspia è stata realizzata al solo scopo didattico sperimentale.
