MICROSPIA FM UHF 434 MHZ A PLL CON CAG.

Microspia FM in Gamma UHF 434 MHz, Quarzata a PLL con Controllo Automatico del Guadagno Microfonico.

INTRO

L’idea di realizzazione della microspia che vi presento è nata dopo aver visionato su internet alcuni schemi di microspie 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 quarzato con una potenza RF erogata di circa 10 mW. Uno di quest’integrati è siglato TH72012.2 in versione SOP-8 in SMD di dimensioni più che accettabili  per una realizzazione a livello amatoriale. Nella sezione del preamplificatore microfonico ho ritenuto opportuno utilizzare l’integrato MC33111D in versione SOP-16 dotato di un efficace controllo automatico di guadagno microfonico ampiamente presentato su varie riviste di elettronica

SCHEMA E DESCRIZIONE

L’utilizzo dell’integrato motorola MC33111D garantisce un raffinato controllo automatico del guadagno microfonico molto importante in una microspia in quanto permette di ottenere un segnale audio sempre costante provvedendo alla massima amplificazione dei suoni deboli ed invece una forte attenuazione di quelli forti. Quest’integrato amplifica l’audio captato dal 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 mantenuto sempre 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 collegati in opposizione che permettono una buona modulazione FM della microspia, non sappiamo di quanti Khz sarà la deviazione FM ma dalla radio ricevente l’ascolto più nitido si ottiene impostandola su WIDE FM. Questi diodi varicap BBY65 di ultima generazione garantiscono una variazione di capacità in proporzione alla tensione del segnale audio BF ad essi applicata decisamente superiore rispetto ad altri varicap, potrebbero essere sostituiti solo con gli SMV1249 che sono equivalenti. Passiamo ora alla descrizione della sezione di trasmissione RF che garantisce una frequenza di trasmissione sempre stabile ottenuta con l’uso dell’integrato TH72012.2 prodotto dalla melexis che con pochi componenti passivi di contorno realizza un completo trasmettitore fm quarzato con controllo PLL, utilizzando un quarzo da 13,575 Mhz collegato al piedino 3, l’integrato moltiplica la sua frequenza per 32 volte, quindi si ha 13,575 x 32 = 434.4 Mhz in trasmissione. L’integrato può funzionare in un range di frequenza da 380 fino a 450 Mhz, quindi è molto semplice variare la frequenza di trasmissione sostituendo il quarzo con altri valori ma restando sempre entro questi limiti di frequenza. Dobbiamo considerare che i quarzi hanno una piccola tolleranza e la frequenza di trasmissione potrebbe essere comunque leggermente diversa. 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 16,5 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. La formula semplificata per calcolare la lunghezza del filo d’antenna ad ¼ d’onda è 7200 : Mhz ( quindi 7200 : 434.4 = 16.5 cm ), 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.

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.

Come paragone delle sue ridotte dimensioni nelle foto c’è un comune accendino che è addirittura più grande della microspia stessa. Le induttanze da 33 nH e 22 nH sono in nanoH mentre quella da 10 uH è in microH e devono essere tutte del tipo a filo. Particolare importanza assume la qualità del microfono utilizzato da 6 mm di diametro, ho usato il panasonic WM-61B. 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, dopo un’accurata ricerca 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, per il caricabatteria  ho pensato a due possibili soluzioni di caricabatteria molto economiche

  • Utilizzare un caricabatteria per litio tipo 18650 che si trova nei negozi dei cinesi a pochi euro dovendo aggiungere solo uno spinotto DC da 3,5 mm ( con esterno negativo, interno positivo ) che dovrebbero avere una corrente di carica di 450 ma.
  • Utilizzare un modulino caricabatteria litio tipo TP4056 venduto su internet a pochi euro e modificando la sua resistenza di carica con un valore intorno ai 5K in modo da caricarla con 250 mA circa ed alimentandolo mediante il suo ingresso micro usb, sempre applicando uno spinotto DC da 3,5 mm.


CARATTERISTICHE PRINCIPALI

  • Tensione d’alimentazione da 3 a 5,5v.
  • Potenza RF di trasmissione circa 10mW.
  • Assorbimento di corrente 13mA.
  • Portata in campo aperto circa 300m.
  • Frequenza di funzionamento da 380 a 450MHz ( secondo il quarzo utilizzato ).
  • Durata batteria da 900ma/h circa 60 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.

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