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Radiosender

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<strong>Radiosender</strong>


Eigenbauprojekt <strong>Radiosender</strong><br />

von Michael Mutschlechner<br />

Michael Mutschlechner<br />

5C Informatik<br />

Gewerbeoberschule Bruneck<br />

Schuljahr 2006/2007<br />

Fachlehrer: Dr. Martin Niederkofler<br />

Fach: Elektronik und Nachrichtentechnik<br />

Grafik Titelblatt: Manuel Messner<br />

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Eigenbauprojekt <strong>Radiosender</strong><br />

von Michael Mutschlechner<br />

Inhaltsverzeichnis<br />

Vorwort ................................................................................................... 5<br />

Wie ein <strong>Radiosender</strong> funktioniert ................................................................. 6<br />

Mein UKW-Sender ..................................................................................... 6<br />

Betriebsart FM (Frequenzmodulation): .............................................................................................. 7<br />

Pre‐Emphasis ....................................................................................................................................... 8<br />

Oberwellen .......................................................................................................................................... 8<br />

Praktische Umsetzung: ........................................................................................................................ 8<br />

Die Schaltung: ...................................................................................................................................... 9<br />

Justierung .......................................................................................................................................... 10<br />

Radio Data System.................................................................................. 12<br />

Wichtige Dienste des RDS ................................................................................................................. 12<br />

Technische Grundlagen ..................................................................................................................... 14<br />

Praktische Umsetzung ....................................................................................................................... 15<br />

Steuerung über die serielle Schnittstelle: ......................................................................................... 17<br />

Steuerung über die parallele Schnittstelle: ....................................................................................... 17<br />

Einspeisung des RDS Signals in die Audio Leitung: ............................................................................ 17<br />

Stereo-Coder.......................................................................................... 18<br />

Frequenzgang des Stereocoders ....................................................................................................... 18<br />

PLL-Sender ............................................................................................ 20<br />

Die Antenne ........................................................................................... 20<br />

Erhöhung der Reichweite .................................................................................................................. 21<br />

Software ................................................................................................ 24<br />

Käufliche Software .................................................................................. 24<br />

Radiomate ............................................................................................. 24<br />

Allgemein ........................................................................................................................................... 25<br />

Jingles ................................................................................................................................................ 26<br />

Playlisteneditor .................................................................................................................................. 26<br />

Clock .................................................................................................................................................. 27<br />

Automation ....................................................................................................................................... 27<br />

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Eigenbauprojekt <strong>Radiosender</strong><br />

von Michael Mutschlechner<br />

RDS .................................................................................................................................................... 28<br />

SMS .................................................................................................................................................... 28<br />

History ............................................................................................................................................... 29<br />

Einstellungen ..................................................................................................................................... 29<br />

Nachwort ............................................................................................... 30<br />

Quellen ................................................................................................. 31<br />

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Eigenbauprojekt <strong>Radiosender</strong><br />

von Michael Mutschlechner<br />

Vorwort<br />

Schon von klein auf habe ich immer wieder verschiedene Geräte auseinander<br />

genommen und an alten Fernsehern, Telefonen und auch Radios rumgebastelt.<br />

Oft sind diese dann auch im Mülleimer gelandet. Vor ca. 2 Jahren bin ich rein<br />

zufällig auf ein Forum im Internet mit der Überschrift „Senderbau“ gestoßen.<br />

Dieses Forum hat mich fasziniert, da berichteten tatsächlich Leute darüber, dass<br />

ihre Sender 2, 5 ja sogar 100 Km weit hörbar waren. Nach einigen Recherchen<br />

habe ich auch die Bauteile für einen Radio Sender bestellt. Die Wartezeit auf das<br />

Päckchen wollte nicht vergehen. Nach dem Zusammenlöten der Widerstände,<br />

Kondensatoren, Spulen und Transistoren hat der Sender eigentlich sofort<br />

funktioniert. Da konnte man mit dem Radio zwischen dem Rauschen und<br />

Gedudel kommerzieller Stationen die Musik aus meinem MP3 Player hören. Es<br />

war zwar alles noch sehr instabil und ziemlich schlecht empfangbar, aber<br />

funktioniert hat es.<br />

In dieser Facharbeit möchte ich erklären, wie ein <strong>Radiosender</strong> funktioniert, wie<br />

man selbst einen bauen kann und was alles dazu gehört.<br />

Gleich zu Beginn sei erwähnt, dass das Betreiben eines unangemeldeten<br />

<strong>Radiosender</strong>s in den meisten EU-Ländern und damit auch in Italien verboten und<br />

strafbar ist.<br />

Man sollte daher unbedingt das elfte Gebot beachten, das da lautet:<br />

"Lass´ dich nicht erwischen!"<br />

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Eigenbauprojekt <strong>Radiosender</strong><br />

von Michael Mutschlechner<br />

Wie ein <strong>Radiosender</strong> funktioniert<br />

Die einfachste Sendeanlage besteht aus einer Audio-Quelle, einem Sender und<br />

einer Antenne. Die Audio-Informationen werden auf das Trägersignal<br />

aufmoduliert und die hochfrequente Strahlung wird über die Antenne abgestrahlt.<br />

Als Audioquelle kann schon ein MP3-Player reichen. Selbstbauprojekte für Sender<br />

und Antennen gibt es im Internet zu genüge. Schon für wenig Geld (30 €) kann<br />

jeder seine eigene Musik neben den kommerziellen Sendern im Radio hören.<br />

Sicherlich sind solche Sender nur Projekte für Einsteiger, mit denen ein<br />

ernsthaftes Senden nicht möglich ist.<br />

Eine Sendeanlage ist eine Einrichtung, die elektromagnetische Wellen erzeugt<br />

und abstrahlt. Die Sendeanlage kann in den verschiedensten Weisen arbeiten.<br />

Wichtige Merkmale einer<br />

Sendeanlage sind die Betriebsart<br />

und der Frequenzbereich. Unter<br />

dem Begriff UKW-Radio versteht<br />

ein Laie die Betriebsart FM<br />

(Frequenzmodulation) im 3 Meter<br />

Band, also im Bereich 87,5MHz bis<br />

108,00MHz.<br />

Da die meisten Radios in diesen<br />

Bereichen arbeiten, ist es natürlich<br />

Ziel eines <strong>Radiosender</strong>s genau hier<br />

zu senden, um möglichst viele<br />

Hörer zu erreichen.<br />

In diesem Kapitel werde ich die<br />

Funktionsweise eines solchen UKW<br />

(Ultra Kurz Welle) Senders<br />

erläutern.<br />

Mein UKW-Sender<br />

Die Ukw-Senderschaltung besteht grundsätzlich aus einem Oszillator und einer<br />

Einrichtung zur Modulation der Schwingung.<br />

An einem Transistor liegt ein Schwingkreis aus Spule und Kondensator. Das<br />

schwache Rauschen findet Resonanz (also Verstärkung durch mitschwingen) in<br />

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Eigenbauprojekt <strong>Radiosender</strong><br />

von Michael Mutschlechner<br />

diesem Schwingkreis, zunächst einmal nur im Nanowattbereich. Der Transistor<br />

verstärkt dies als aktives Bauelement, so dass das Ganze ein Oszillator<br />

(Schwingungserzeuger) ist. Die Leistung der elektromagnetischen Schwingungen<br />

dort ist nun immer noch auf wenige Milliwatt begrenzt. Nun werden diese<br />

hochfrequenten elektromagnetischen Schwingungen immer weiter verstärkt. Die<br />

Kondensatoren und Spulen passen die Impedanzen der Verstärkungsstufen (und<br />

nachher die der Antenne) aneinander an. Das so erzeugte Trägersignal enthält<br />

noch keine Information. Diese muss erst auf dieses moduliert werden. Dies<br />

geschieht mittels der Frequenzmodulation.<br />

Betriebsart FM (Frequenzmodulation):<br />

Die Frequenzmodulation (FM) ist ein Modulationsverfahren, bei dem die<br />

Trägerfrequenz durch das zu übertragende Signal verändert wird. Es wird<br />

zusätzlich der Phasenwinkel beeinflusst. Die Frequenzmodulation ermöglicht<br />

gegenüber der Amplitudenmodulation einen höheren Dynamikumfang des<br />

Informationssignals. Weiterhin ist sie weniger anfällig gegenüber Störungen.<br />

Die Frequenzmodulation kann mit einem abstimmbaren Schwingkreis erzeugt<br />

werden, der zum Beispiel anstelle eines Kondensators eine Kapazitätsdiode<br />

enthält, an welche die Signalspannung angelegt wird. Die Diode ändert ihre<br />

Kapazität durch diese Spannung und der Schwingkreis damit seine<br />

Resonanzfrequenz.<br />

Frequenzmodulation<br />

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Eigenbauprojekt <strong>Radiosender</strong><br />

von Michael Mutschlechner<br />

Pre-Emphasis<br />

Im UKW-Empfänger wird hinter dem Demodulator das Tonsignal in den Höhen<br />

abgesenkt. Eigentlich möchte man keine Höhen absenken, sondern hier möchte<br />

man das Rauschen absenken. Wenn das Rauschen abgesenkt wird, leiden auch<br />

die Höhen darunter. Im Sender wird also ab der Grenzfrequenz von 3,185kHz die<br />

Amplitude um 20dB pro Oktave angehoben. Verwirklicht wird dies mit einem<br />

einfachen Hochpass, also einem RC-Netzwerk. Im Empfänger senkt ein Tiefpass<br />

die Freqenzen wieder. Somit ist der Frequenzgang der Musik praktisch wieder<br />

gleich.<br />

In Europa wird das Signal mit einer Zeitkonstante von 50µs entzerrt. Wir haben<br />

einen Kondensator und einen Widerstand. Die Zeitkonstante T=Tau ist das<br />

Produkt aus R und C.<br />

Für den Kondensator wird 10nF gewählt. Als Widerstand ergibt sich damit ein 4,7<br />

KΩ Widerstand.<br />

Oberwellen<br />

Oberwellen sind ganze Vielfache der Grundwelle, wenn diese nicht perfekt<br />

sinusförmig ist. Kein Sender ist perfekt, es werden immer Oberwellen, die auch<br />

Harmonische genannt werden, erzeugt. Diese treten vor allem bei<br />

Selbstbauprojekten auf. Durch entsprechende Filter kann verhindert werden,<br />

dass sie von der Antenne neben der Hauptwelle abgestrahlt werden.<br />

Oberwellen sind häufig Grund dafür, dass Piratensender ausgehoben werden. Sie<br />

können nämlich den Fernsehempfang, den Polizeifunk, den Flugfunk oder den<br />

Amateurfunk stören.<br />

Ein Sender, der auf 100,00 MHz sendet, produziert Oberwellen auf 200,00 MHz;<br />

300,00 MHz; 400,00 MHz;… .<br />

Praktische Umsetzung:<br />

Da die Anzahl an Senderschaltungen im Internet sehr groß ist, habe ich mich<br />

nach langer Überlegung für einen Sender mit einer Sendeleistung von 300mW<br />

entschieden. Die Adresse zur Schaltung findet man unter „Quellen“.<br />

Der Sender lässt sich mit nur einem Kondensator einstellen und muss nicht<br />

zusätzlich abgestimmt werden. Man kann eine Line-Audioquelle direkt<br />

anschließen. Dies ist z.B. ein Mischpult, ein PC-Line-Ausgang oder ein CD-Player.<br />

Der Sender sendet nur in Mono, wer in Stereo senden möchte, kann zusätzlich<br />

einen Stereocoder bauen.<br />

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Eigenbauprojekt <strong>Radiosender</strong><br />

von Michael Mutschlechner<br />

Betriebsspannung ist eine Gleichspannung von 9 bis 32 V.<br />

Die Stromaufnahme beträgt 20mA (bei 30V).<br />

Die Schaltung:<br />

R1, R2 = 100 Ω<br />

R3, R4, R6, R12 = 47 kΩ<br />

R5 = 3,9 KΩ<br />

R7 = 220 KΩ<br />

R8 = 470 Ω<br />

R9, R11 = 4,7 KΩ<br />

R10 = 6,8 KΩ<br />

R13 = 22 KΩ<br />

R14 = 220 Ω<br />

T1, T2 = BC 547 C<br />

L1 = Luftspule ohne Kern, 7<br />

Windungen, Durchmesser 4mm<br />

C1 = Elko 220 µF / 35 V / stehend<br />

C2, C3 = Elko 470 µF / 25 V /stehend<br />

C4, C5, C6, C7 = 1 nF<br />

C8 = Elko 1 µF / 35 V / stehend<br />

C9 = 10 nF / 5%<br />

C10, C12 = 220 pF<br />

C13 = 100 pF<br />

C11 = Elko 4,7 µF / 25 V / stehend<br />

C14 = Trimmkondensator 2 - 35 pF<br />

C15 = 4,7 pF<br />

Über C1, C2, C3, R1 und R2 wird die Eingangsspannung zunächst optimal<br />

geglättet und dabei auch leicht reduziert. Auf ein stabilisiertes Netzteil kann<br />

dadurch verzichtet werden.<br />

Über R3 und R4 werden die 2 Kanäle einer Stereo-Tonquelle zu einem<br />

Monosignal zusammengemischt. R5 reduziert dabei den Signalpegel auf den<br />

benötigten Wert.<br />

Über C8 gelangt das Signal an T1, der mit R6, R7, R9 und R10 eine gewöhnliche<br />

Verstärkerstufe bildet. R8 und C9 erzeugen dabei die nötige Pre-Emphasis.<br />

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Eigenbauprojekt <strong>Radiosender</strong><br />

von Michael Mutschlechner<br />

Über C11 und R11 gelangt das so aufbereitete Signal nun an die Senderstufe,<br />

bestehend aus T2 und den umliegenden Bauteilen. Dabei handelt es sich um<br />

einen gewöhnlichen HF-Oszillator in Basis-Schaltung. Der Drehkondensator C14<br />

bestimmt dabei die Sendefrequenz.<br />

C4, C5, C6 und C7 dienen der Unterdrückung von HF-Störungen auf der<br />

Versorgungsspannung. Durch die mehrfache Ausführung dieser Kondensatoren<br />

an verschiedenen Stellen der Platine, schwingt der Sender sehr sauber und ohne<br />

Brummstörungen auf der vorgesehenen Frequenz. C10 dient zusammen mit R11<br />

der zusätzlichen Unterdrückung von HF-Rückwirkungen auf T1.<br />

Obwohl diese Schaltung relativ klein ist, empfehle ich ausdrücklich sie auf einer<br />

geätzten Platine aufzubauen. Die positiven Eigenschaften des Senders wurden<br />

zusätzlich im Platinenlayout optimiert, durch die dichtgedrängte Anordnung aller<br />

Oszillator-Bauteile, und großflächigen Masseleitungen ringsum.<br />

Justierung<br />

Ist der Sender aufgebaut, so muss man eine geeignete Sendefrequenz finden<br />

und den Sender darauf einstellen. Hierfür nimmt man den Sender zunächst in<br />

Betrieb, und wartet fünf Minuten, zuvor kann es nämlich zu geringen<br />

Frequenzveränderungen durch die Erwärmung von T2 kommen. Mit einem Radio<br />

sucht man dann eine freie Stelle, möglichst nicht zu nahe an anderen Sendern.<br />

Nun wird der Trimmkondensator des Senders auf diese Frequenz eingestellt. Das<br />

ist allerdings sehr schwierig, weil jede kleinste Drehung am Trimmer gleich eine<br />

sehr große Frequenzänderung zur Folge hat, und weil sich die Sendefrequenz<br />

auch jedes mal wieder geringfügig ändert, wenn man vom Trimmer weggeht. Um<br />

die Frequenz optimal einzustellen, muss man die Justierung einige Male<br />

wiederholen und dabei immer wieder die momentane Sendefrequenz am Radio<br />

genau überprüfen. Vorteilhaft ist es, wenn man einen Schraubenzieher aus<br />

Plastik verwendet, da Metall die Kapazität des Drehkondensators beim Einstellen<br />

verändert. Als Spannungsquelle verwende ich einen Transformator mit<br />

Gleichrichterschaltung und Festspannungsregler LM317. Mit dieser<br />

Zusatzschaltung kann ich über einen Trimmer die Spannung fein regeln. Für die<br />

Feinabstimmung der Sendefrequenz kann man nun die Eingangsspannung des<br />

Senders verstellen. Eine Erhöhung der Spannung um ca. 1V verursacht dabei<br />

eine Frequenzänderung von -0,05MHz.<br />

Die Senderschaltung ist in Verbindung mit einer guten Sendeantenne recht<br />

Frequenzstabil. Temperaturschwankungen, Gewitter, Schnee, usw. beeinflussen<br />

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Eigenbauprojekt <strong>Radiosender</strong><br />

von Michael Mutschlechner<br />

den Sender allerdings sofort, sodass man die Frequenz nachstellen muss. Dies ist<br />

auch der größte Nachteil gegenüber einem PLL-gesteuerten Sender.<br />

Mit R5 lässt sich die Lautstärke des Senders einstellen. Man kann R5 auch durch<br />

einen Trimmer (10KΩ) ersetzen. Man sollte die Lautstärke so wählen, dass sie<br />

möglichst gleich der, anderer Sender ist. Eine zu hohe Lautstärke kann bei<br />

einigen Empfängern ein Rauschen und Knacken verursachen.<br />

Die fertige Schaltung:<br />

Im Gehäuse:<br />

Im Gehäuse sieht man die Spannungsquelle, bestehend aus Transformator (blau)<br />

und der kleinen Zusatzschaltung mit dem LM317 (links). Auf der Frontseite sieht<br />

man den Ein/Aus Schalter sowie eine Kontroll-LED. Auf der Rückseite sieht man<br />

den Antennenausgang und den Audioeingang.<br />

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Eigenbauprojekt <strong>Radiosender</strong><br />

von Michael Mutschlechner<br />

Radio Data System<br />

Ein <strong>Radiosender</strong> ist eine ewige Baustelle. Man kann daran immer etwas<br />

verändern, etwas neues Versuchen oder die Sendeanlage erweitern. Um bei den<br />

kommerziellen Sendern mithalten zu können, fehlt uns noch das sogenannte<br />

RDS, das Radio Data System.<br />

Es ermöglicht die Übermittlung von nicht-Audio Zusatzinformation.<br />

RDS wurde um 1983 von der<br />

Europäischen Rundfunkunion<br />

konzipiert und ist um 1987 zur<br />

Marktreife gelangt. Der Versuchsbetrieb wurde ab 1984 aufgenommen, offizielle<br />

Einführung in den meisten europäischen Ländern war der 1. April 1988.<br />

Die verschiedenen Zusatzinformation zielen unter anderem darauf ab, Sender<br />

genau zu identifizieren, zum Beispiel über ihre Sendeinhalte, ihre Namen usw.<br />

Das System ermöglicht damit zum Beispiel beim Autofahren den störungsfreien<br />

Empfang eines Senders, ohne ständiges Nachstellen der Frequenz. Der<br />

Radioempfänger stellt sich automatisch auf jene Frequenz des Senders ein, auf<br />

der das Signal am stärksten ist. Der Empfänger erkennt über die PI, die Program<br />

Identification, dass eine Frequenz einem bestimmten Sender gehört. Außerdem<br />

werden alternative frequencies (Alternativfrequenzen) übertragen, auf denen das<br />

Signal möglicherweise stärker ist, oder mit dem Bewegen des Autos stärker<br />

werden könnte.<br />

Das RDS-Signal muss spezifisch für jeden Senderstandort erzeugt werden,<br />

meistens direkt am Sender.<br />

RDS bietet aber neben den verbreitet genutzten Funktionen für<br />

Programmkennung, Verkehrsfunk und Alternativfrequenzen weitere<br />

Möglichkeiten für Zusatzinformationen/Services, die aber von den Sendern nur<br />

vereinzelt genutzt und von vielen Empfängern nur teilweise unterstützt werden.<br />

Wichtige Dienste des RDS<br />

• PS: Programme Service Name<br />

Bezeichnet die eingestellte Station in acht alphanumerische Zeichen. Viele<br />

Autoradios können nur Großbuchstaben und Ziffern sowie eingeschränkt auch<br />

Sonderzeichen darstellen. Daher bleibt manchmal wenig Spielraum für einen<br />

vernünftigen PS-Text.<br />

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Eigenbauprojekt <strong>Radiosender</strong><br />

von Michael Mutschlechner<br />

In letzter Zeit ist es in Mode gekommen, durch wechselnde PS-Anzeigen<br />

(dynamisches PS) einen längeren Sendernamen oder Zusatzinformationen<br />

(aktueller Titel etc.) zu übertragen.<br />

• PTY: Programme Type<br />

Einteilung der Sender nach Sparten, z.B. Pop-Musik, Nachrichten, Klassik,<br />

Jazz etc., leider von vielen Stationen bestenfalls statisch belegt (meist "POP"<br />

oder "CLASSIC") oder gar nicht genutzt. PTY-Auswahl gehört zu den<br />

Standard-Funktionen üblicher RDS-Empfänger.<br />

• PTY-31<br />

Bietet eine automatische Ein-/Umschaltlösung für Notfall- und<br />

Katastrophenmeldungen, wird in neueren Empfängern jedoch teilweise schon<br />

gar nicht mehr implementiert, da zumindest in Europa nie oder nur<br />

"missbräuchlich" genutzt. Die RAI sprach diesbezüglich einige Verwarnungen<br />

gegen Privatstationen aus (sogenanntes "Station Kidnapping", da PTY-31<br />

höchste Priorität besitzt und die Empfänger automatisch und vom Hörer<br />

ungewollt umschalteten).<br />

• TP: Traffic Programme<br />

wird gesendet, wenn ein Sender den sog. Verkehrsfunk anbietet, d.h. wenn<br />

Informationen über Staus und Gefahren oder Geisterfahrermeldungen durch<br />

ein spezielles Signal angekündigt werden.<br />

• TA: Traffic Announcement<br />

Falls TP aktiviert ist, bewirkt ein TA (eine Verkehrsdurchsage) für die Zeit der<br />

Durchsage z.B. eine Erhöhung der Lautstärke oder den Wechsel der<br />

Wiedergabe von zum Beispiel CD zum Radio und danach wieder zurück.<br />

• TMC: Traffic Message Channel<br />

enthält kodierte Verkehrsmeldungen, die von einem Navigationssystem<br />

angezeigt und direkt zur Routenplanung genutzt werden können. Im<br />

fremdsprachigen Ausland kann der Empfänger daraus Meldungen in der<br />

eigenen Sprache generieren.<br />

• PI: Program Identification<br />

Stationsinterner Identifikationscode, wird unter anderem bei der Suche nach<br />

AFs eingesetzt. Vierstellige Hexadezimalzahl, die eine (weltweit) eindeutige<br />

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Eigenbauprojekt <strong>Radiosender</strong><br />

von Michael Mutschlechner<br />

Identifikation des Senders ermöglicht, da die einzelnen Stellen einer<br />

bestimmten Systematik folgen.<br />

• AF: Alternative Frequency<br />

Ermöglicht das automatische Wechseln der Frequenz beim Verlassen des<br />

Empfangsbereiches einer Sendestation. In der AF-Tabelle im RDS werden<br />

ständig Alternativfrequenzen umliegender Sendestationen ausgestrahlt, die<br />

ebenfalls das eingestellte Programm übertragen. Im Normalfall sollte der<br />

Empfänger laufend die Qualität des empfangenen Signals überprüfen und<br />

gegebenenfalls auf eine andere in der AF-Tabelle angegebene Frequenz<br />

wechseln. Der Wechsel ist nur dann erfolgreich, wenn auch der PI-Code<br />

übereinstimmt. So vermeidet man, dass ein Radio auf eine Frequenz<br />

wechselt, die an diesem Punkt von einem gänzlich anderen Programm belegt<br />

ist.<br />

• RT: Radio Text<br />

Übermittelt Zusatzinformationen, wie z.B. den aktuellen Musiktitel mit dem<br />

Interpreten oder Kontaktdaten der Station. Die Textübertragung erfolgt<br />

zeilenweise. Eine Zeile enthält maximal 64 Zeichen.<br />

• CT: Clock Time<br />

Ist für die Zeitsynchronisation zuständig. Wenn das Signal ausgestrahlt wird,<br />

können die Uhren im Empfänger mit diesem Signal eingestellt werden.<br />

Technische Grundlagen<br />

Die Datenbits werden mit einer<br />

Datenrate von 1,1875 kbps übertragen.<br />

Als Modulationsverfahren wird ein<br />

digitales Zweiseitenbandverfahren<br />

eingesetzt, wobei als Träger der um 90°<br />

gedrehte Pilotton von 57 KHz verwendet<br />

wird. Auf diesen Träger, der unterdrückt<br />

wird, werden die RDS-Daten moduliert.<br />

Frequenzspektrum<br />

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Eigenbauprojekt <strong>Radiosender</strong><br />

von Michael Mutschlechner<br />

Bei RDS bilden je 26 Bits (16 Datenbits und 10 Prüfbits) einen Block. Durch die<br />

Prüfbits lassen sich 2 zufällige Fehler innerhalb eines Blocks korrigieren. Der<br />

Code ist so ausgelegt, dass sich bis zu 11 weitere Fehler korrigieren lassen wenn<br />

sie als Büschelstörung, d.h. direkt nebeneinander vorliegen. Mit Hilfe der Prüfbits<br />

können auch die Blockgrenzen und die Art des Blocks detektiert werden. Jeweils<br />

vier Blöcke (ABCD bzw. ABC'D) bilden eine RDS-Gruppe.<br />

Eine RDS-Gruppe aus vier Blöcken<br />

In Block A wird immer die 16 Bit Sender-ID (program information PI)<br />

übertragen. In Block B findet man den Programmtyp (PTY), einen Indikator für<br />

Verkehrsfunk (TP) und die RDS-Gruppennummer (Groupe Type GT). Diese gibt<br />

Auskunft über die Verwendung der restlichen fünf Bits des Blocks B und der 32<br />

Bits von Block C und D. Es existiert eine Reihe von RDS Gruppen, die für<br />

verschiedene zusätzliche Datendienste verwendet werden, z. B. Gruppe 11A<br />

(siehe Beispielbitmuster) oder Gruppe 3A.<br />

Beispielbitmuster für die Gruppe 11A<br />

Praktische Umsetzung<br />

Das RDS-Signal wird normalerweise mit dem Audiosignal vermischt und dann im<br />

Sender auf die Hochfrequenz moduliert. Es gibt zahlreiche Schaltungen, die RDS<br />

Signale generieren. Es gibt dabei sehr komplizierte und umfangreiche, aber auch<br />

kleine und einfache Schaltungen. Gesteuert werden die meisten Schaltungen<br />

über die serielle oder auch parallele Schnittstelle eines Computers. Aufwändigere<br />

Schaltungen haben bestimmte Vorteile gegenüber den kleineren, so kann man<br />

bei ihnen z.B. ohne Computer bestimmte Änderungen der RDS-Dienste<br />

vornehmen.<br />

Ich habe eine einfache Schaltung aufgebaut, die nur einen IC benötigt. Es ist dies<br />

der MRDS192. Dieser IC beinhaltet einen voll funktionsfähigen RDS-Coder. Mit<br />

nur wenigen zusätzlichen Bauteilen kann man das RDS Signal generieren. Die<br />

wichtigsten RDS Dienste werden vom IC unterstützt. Dieser IC hat aber eine<br />

kleine Schwäche, er kostet nämlich um die 15€.<br />

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Eigenbauprojekt <strong>Radiosender</strong><br />

von Michael Mutschlechner<br />

Die Schaltung:<br />

U1 - MRDS192<br />

U2 - 78L05<br />

R1 – 33 KΩ<br />

R2 - 16 KΩ<br />

R3 - 8 KΩ<br />

R4 - 3 KΩ<br />

R5 – 2v<br />

R6 - 1 KΩ<br />

R7 - 820 Ω<br />

R8, R9 – 4,7 KΩ<br />

R10 - 500 Ω Poti<br />

C1 - 10n (Keramik)<br />

C2 - 22n (Folienkondensator)<br />

C3, C4 - 27p (Keramik)<br />

C5, C6 - 100n (Keramik)<br />

L1 - 330 uH<br />

Y1 - Quartz 4.332 MHz<br />

Die fertige Schaltung sieht so aus:<br />

Pinbelegung für die Steuerung:<br />

6 -> SCL<br />

7 -> SDA<br />

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von Michael Mutschlechner<br />

Steuerung über die serielle Schnittstelle:<br />

Steuerung über die parallele Schnittstelle:<br />

Einspeisung des RDS Signals in die Audio Leitung:<br />

Das generierte RDS Signal muss nun mit dem Audio<br />

Signal vermischt werden. Dazu gibt es viele<br />

verschiedene Möglichkeiten. Die Einfachste ist die<br />

rechts abgebildete.<br />

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Eigenbauprojekt <strong>Radiosender</strong><br />

von Michael Mutschlechner<br />

Stereo-Coder<br />

Die Krönung eines UKW-Senders ist der sog. Stereo-Coder. Dass ein Sender<br />

eigentlich nur in Mono sendet haben wir schon gehört. Um den Sender Stereo<br />

tauglich zu machen, gibt es eine Schaltung, die die zwei Kanäle der Audioquelle<br />

so zusammenmischt, dass sie später im Empfänger wieder getrennt werden<br />

können. Diese Schaltungen sind meistens recht komplex, einfache kleine<br />

Schaltungen bringen nur sehr bescheidene Klangqualität. Fertige Modelle gibt es<br />

im Fachhandel, die Preise dafür sind aber beträchtlich. Aus diesen Gründen habe<br />

ich bei meinem Projekt nach dem Motto „Besser Mono als schlechtes Stereo“ auf<br />

Stereo-Klang verzichtet.<br />

Es gibt zwei verschiedene Arten von Stereocodern:<br />

Stereocoder nach dem Schalterprinzip und Stereocoder nach dem Matrixprinzip.<br />

Stereocoder nach dem Matrixprinzip sind sehr selten vorzufinden, weil sie im<br />

Aufbau sehr aufwändig und kompliziert sind.<br />

Frequenzgang des Stereocoders<br />

Der Frequenzgang für einen UKW-Sender kann nicht beliebig gewählt werden.<br />

Wünschenswert wäre ein Frequenzgang von ca. 20Hz - 20kHz. Möglich wäre<br />

dieser Frequenzbereich, denn ein Monosender kann diesen Frequenzbereich<br />

problemlos verarbeiten. Bei einem Stereosender kann dieser Frequenzbereich<br />

nicht erreicht werden. Der Stereocoder überträgt ein 19kHz-Sinus (Pilotton), der<br />

im Empfänger nicht ausgegeben wird. Das NF-Signal (Tonsignal) muss daher in<br />

den Höhen begrenzt werden. Es ist festgelegt worden, dass das NF-Signal einen<br />

Frequenzbereich von 30Hz - 15kHz hat. Daher ist noch ein Tiefpassfilter<br />

notwendig.<br />

Der Stereocoder erzeugt eine Bandbreite von 53kHz. Man könnte die<br />

Übertragung der beiden Kanäle auch einfacher lösen. Beispielsweise den linken<br />

Kanal auf 30Hz - 15kHz setzen und den rechten Kanal von 20kHz - 35kHz. Dass<br />

das nicht so realisiert worden ist, lag an den alten Monoradios von früher. Diese<br />

Radios demodulieren das Signal im Bereich von 30Hz - 15kHz. Somit könnten<br />

diese alten Radios nur einen Kanal empfangen. Diese kompliziertere Lösung ist<br />

also aus Kompatibilitätsgründen gemacht worden.<br />

Im Stereocoder werden folgende Frequenzen benötigt:<br />

19kHz (Pilotton)<br />

38kHz (zum Codieren des Signals)<br />

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Eigenbauprojekt <strong>Radiosender</strong><br />

von Michael Mutschlechner<br />

57kHz (evtl. für Verkehrsfunk)<br />

Alle Frequenzen müssen quarzstabil sein. Daher wird ein Quarzoszillator<br />

eingesetzt. Die Quarzfrequenz ist so gewählt worden, dass sich durch Teilen alle<br />

3 Frequenzen leicht erzeugen lassen.<br />

Die beiden Audiokanäle werden zum eigentlichen Multiplexsignal codiert. Beide<br />

Kanäle L und R werden dem elektronischen Schalter (CD 4066) zugeführt. Der IC<br />

CD 4066 (elektronischer Schalter) wird mit 38kHz gespeist. Hier wird mit 38kHz<br />

(oder alle 26,3µs) einmal der linke Kanal und der rechte Kanal geschaltet. Am<br />

Ausgang entsteht ein Frequenzspektrum mit dem Summensignal (L+R), sowie<br />

das Differenzsignal (L-R) in den beiden Seitenbändern.<br />

Ein nachgeschalteter Tiefpassfilter filtert die Oberwellen heraus. Jetzt wird über<br />

einen Summierer (Matrix) der Pilotton von 19kHz hinzugefügt. Das Signal mit<br />

Pilotton wird danach dem Sender zugeführt. Bei billigen Stereocodern wird der<br />

Tiefpassfilter hinter dem elektronischen Schalter weggelassen.<br />

Der Pilotton hat folgende Aufgaben:<br />

Anzeigen im Empfänger, dass eine Stereosendung läuft (nicht mehr in jedem<br />

Radio vorhanden)<br />

Rückgewinnung des 38kHz-Trägers im Stereodecoder für die Demodulation des<br />

Differenzsignals.<br />

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Eigenbauprojekt <strong>Radiosender</strong><br />

von Michael Mutschlechner<br />

PLL-Sender<br />

Temperaturschwankungen, Gewitter, Schnee, usw. beeinflussen den Sender, Die<br />

eingestellte Frequenz verändert sich. Ein dauerhaftes Senden ist nicht möglich,<br />

vor allem dann nicht, wenn der Sender auf irgendeinem Berg steht. Die Lösung<br />

des Problems ist eine Regelung. Der Fachausdruck nennt sich Phase-Locked-<br />

Loop. Die PLL ist ein Mikrochip, der auf der Platine des Senders montiert wird.<br />

Ein Quarzoszillator erzeugt eine Referenzfrequenz. Die Sendefrequenz wird mit<br />

dieser Referenzfrequenz verglichen. Der Vergleich wird in der PLL durch den so<br />

genannten Phasendetektor oder Phasenvergleicher gemacht. Wenn die<br />

Frequenzen nicht übereinstimmen, stimmt der Phasendetektor den Oszillator<br />

automatisch nach. Da man keine Quarze mit so hohen Frequenzen für die<br />

Referenzfrequenz zu kaufen findet, stellt man zwischen Referenzfrequenz und<br />

Sendefrequenz ein Teilungsverhältnis n her.<br />

Die PLL ersetzt also den Menschen beim Nachregeln der Sendefrequenz.<br />

Die Antenne<br />

Damit sich die Radiowellen möglichst gut abstrahlen lassen, verwendet man<br />

passende Antennen. Eine Antenne ist ein Stück Metall, das eine halbe<br />

Wellenlänge lang ist. Die Wellenlänge lässt sich aus der Sendefrequenz ermitteln.<br />

c[<br />

m / s]<br />

300[ Mm / s]<br />

λ [ m ] = =<br />

f [ HZ ] f [ MHz]<br />

c ist die Lichtgeschwindigkeit. Also z.B. 300 durch 100 MHz =<br />

3m. Die Antenne muss dann die Hälfte, 1,50 m lang sein. Da<br />

die elektrische Länge nicht genau der physikalischen Länge<br />

entspricht, wird der Faktor ca. 0,95 noch mit eingerechnet. =><br />

1,5m*0,95=1,425m.<br />

Die einfachste Antenne ist ein so genannter Dipol. Er weist<br />

keinen Gewinn auf und strahlt die elektromagnetischen Wellen<br />

in alle Richtungen gleich ab.<br />

Man kann einen Dipol leicht bauen, indem man ein dünnes<br />

Metallrohr (Aluminium) in die richtige Länge schneidet und<br />

Dipol - Antenne<br />

anschließend noch einmal halbiert. Man hat dann z.B. für die<br />

Frequenz 100 MHz zwei Teile A, B mit je 71,25cm<br />

Länge.<br />

Die zwei Teile werden nun entweder horizontal oder vertikal<br />

( λ )<br />

4<br />

20


Eigenbauprojekt <strong>Radiosender</strong><br />

von Michael Mutschlechner<br />

am Masten C nicht leitend befestigt. B wird mit dem Mantel des Kabels<br />

verbunden, A mit dem Innenleiter.<br />

Da die Sender einen Ausgangswiderstand von 50 Ω haben, verwendet man<br />

Koaxialkabel mit diesem Leitungswiderstand. Es eignet sich Kabel des Typs RG58<br />

oder noch besser, da geringere Dämpfung, RG213.<br />

Das Koaxialkabel sollte in Antennennähe nie parallel sondern möglichst<br />

rechtwinklig von der Antenne wegführen um Mantelwellen entgegen zu wirken.<br />

Eine Sendeantenne sollte hoch und frei stehen um vernünftige Reichweiten zu<br />

erzielen. Das Antennenkabel darf dabei aber nicht zu lang sein, der Sender sollte<br />

falls möglich in Antennennähe sein.<br />

Alle Sendeantennen haben, passend zum Sender und zum Kabel, eine Impedanz<br />

von 50 Ω. Antennen mit falscher Länge, falscher Impedanz oder Kurzschlüssen<br />

schicken die Leistung zurück in den Sender, der folglich in Rauch aufgehen kann.<br />

Erhöhung der Reichweite<br />

Man kann eine Reichweitenerhöhung erzielen, wenn man Yagi-Antennen einsetzt.<br />

Diese Antennen strahlen in eine Richtung mehr Leistung ab. Dies wirkt sich<br />

allerdings negativ auf die Gegenrichtung aus.<br />

Um das Prinzip zu verstehen, kann man sich die Radiowellen als Licht vorstellen.<br />

Man hat einen dunkle Halle und in der Mitte eine schwache Glühbirne, also den<br />

Sender. Die Glühbirne alleine erhellt die ganze Halle nur schwach. Gibt man nun<br />

einen Spiegel hinter die Glühbirne, wird die halbe Halle gut ausgeleuchtet, die<br />

andere Hälfte allerdings beachtlich schlechter.<br />

Yagi-Antennen (Richtantennen) gibt es in<br />

verschiedenen Ausführungen, mit<br />

unterschiedlicher Elementanzahl.<br />

Jede Richtantenne besteht aus einem Dipol<br />

(1)und einem oder mehreren Reflektoren (2)<br />

und einem oder mehreren Direktoren (3). Diese<br />

bahnen die Leistung in die gewünschte Richtung.<br />

Die Reflektoren sind Länger als der Dipol, die<br />

Direktoren kürzer. Die Direktoren erstrecken<br />

sich in die Hauptstrahlrichtung der Antenne.<br />

Eine Richtantenne erzielt einen Gewinn, der in<br />

Yagi – Antennen<br />

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Eigenbauprojekt <strong>Radiosender</strong><br />

von Michael Mutschlechner<br />

dB (Dezibel) angegeben wird und sich auf den Dipol bezieht. Der Gewinn in dB<br />

errechnet sich mit der Formel:<br />

P<br />

G [ dB]<br />

= 10log(<br />

P<br />

Antenne<br />

Dipol<br />

)<br />

Sendet ein Sender zum Beispiel mit 100W,<br />

strahlt ein Dipol ≤100W (-Kabeldämpfung)<br />

in alle Richtungen ab. Eine Richtantenne mit<br />

4dB Gewinn strahlt nun<br />

4<br />

10<br />

100W *10 ≈ 250W in die<br />

Hauptstrahlrichtung ab. Dies wird auch aus<br />

dem Strahlungsdiagramm gut sichtbar.<br />

Ein<br />

weiterer<br />

Antennentyp ist die<br />

Antennendiagramm<br />

Groundplane Antenne. Groundplane Antennen haben einen<br />

Viertelwellenstrahler sowie drei um 120 Grad versetzte<br />

Radials, um 45 Grad nach unten geneigt. Durch die Neigung<br />

der Radials nach unten wird erreicht, dass die Impedanz der<br />

Antenne 50 Ω beträgt, ohne dass zusätzliche Maßnahmen<br />

zur Anpassung erforderlich sind.<br />

Groundplane - Antenne<br />

Aus geometrisch-physikalischen Gesetzmäßigkeiten (Strahlensatz, Abstands-<br />

Quadratgesetz,...) ergibt sich, das sich die Reichweite mit der Quadratwurzel der<br />

Veränderung der Sendeleistung ändert, oder, anders herum ausgedrückt: die<br />

Sendeleistung muss mit dem Quadrat der Faktors erhöht werden, um den man<br />

die Reichweite erhöhen möchte.<br />

9-10 fache Leistung = ca.3fache Reichweite, vierfache Sendeleistung = doppelte<br />

Reichweite usw. Das gilt natürlich nur dann, wenn nicht plötzlich zusätzliche<br />

Hindernisse im Ausbreitungsweg stehen (Berge, Erdkrümmung, Gebäude...).<br />

UKW breitet sich "quasioptisch" aus, d.h. um so weiter man vom Standort der<br />

Antenne sehen kann, desto größer ist die (mit entsprechender Sendeleistung)<br />

erzielbare Reichweite. Deshalb sind Sendeantennen gerne auf hohen Bergen zu<br />

finden. D.h. die oben erwähnte Erhöhung der Reichweite kann nur dann<br />

stattfinden, wenn die Antenne dazu hoch genug ist (weniger Hindernisse).<br />

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Eigenbauprojekt <strong>Radiosender</strong><br />

von Michael Mutschlechner<br />

Sendeleistung und Antennenstandort müssen also passen. Auch die Polarisation<br />

(Horizontal / Vertikal) kann die Reichweite beeinflussen. In Ländlichen Gebieten<br />

und bei geringen Sendeleistungen ist man mit vertikal polarisierten Antennen<br />

besser bedient. Bei hoher Sendeleistung und in Städten, wo Lichtmasten,<br />

Hochspannungsleitungen,… die Wellen leicht ablenken, eignen sich horizontal<br />

polarisierte Antennen. Bei der Polarisation gilt allerdings der Spruch „Probieren<br />

geht über Studieren“.<br />

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Eigenbauprojekt <strong>Radiosender</strong><br />

von Michael Mutschlechner<br />

Software<br />

Wir haben nun einen voll funktionsfähigen <strong>Radiosender</strong> aufgebaut. Damit wir<br />

viele Hörer gewinnen, muss das Musik Programm stimmen. Wohl kaum jemand<br />

wird die Zeit und Geduld haben, Tag und Nacht am Mischpult zu sitzen, um Lied<br />

für Lied einzuspielen. Es gibt verschiedene Softwarepakete, die uns bei der<br />

Lösung des Problems helfen. Es sind so genannte Automations-Programme.<br />

Diese speziell für <strong>Radiosender</strong> entwickelte Software bietet unzählige<br />

Möglichkeiten, ein kreatives und abwechslungsreiches Musik-Programm<br />

zusammenzustellen.<br />

Die Tatsache, dass eine Automations-Software nur relativ wenige Käufer finden<br />

wird, schlägt sich auf den Preis nieder. Ein professionelles Paket kann mehrere<br />

tausend Euro verschlingen (bis in den 6 stelligen Euro Bereich).<br />

Käufliche Software<br />

• DRS 2006 www.drs2006.com<br />

Referenzen: Radio NRJ Wien, Radio Bremen<br />

• Etere www.etere.it<br />

Referenzen: RTL 102.5, Radio Veronica One<br />

• Xdevel XautomationFM www.xdevel.com<br />

Referenzen: FM Italia, Radiorock Italia<br />

• Studer DigiMedia www.studer.it<br />

Referenzen: Radio Holiday, Südtirol 1<br />

Radiomate<br />

Nachdem ich den Sender gebaut hatte, wollte ich eine passende Software dazu<br />

finden. Im Internet gibt es viele Programme, zum Teil auch Freeware, allerdings<br />

sind die wirklich guten Software Pakete keineswegs Freeware, ganz im Gegenteil,<br />

sehr teuer. Außerdem habe ich kein Programm gefunden, dass wirklich alles so<br />

kann, wie ich mir das vorgestellt habe. Ich habe mich selbst vor den PC gesetzt<br />

und begonnen meine eigene Software zu entwickeln. Als Programmiersprache<br />

habe ich Microsoft Visual Basic gewählt.<br />

Die Grundidee besteht darin, ein Programm zu erstellen, welches selbständig und<br />

automatisch ununterbrochen die Musik zusammenstellt und abspielt.<br />

24


Eigenbauprojekt <strong>Radiosender</strong><br />

von Michael Mutschlechner<br />

Es soll sich also um ein Programm handeln, das stabil und verlässlich läuft und<br />

auch nach Stromausfällen von alleine wieder startet.<br />

Allgemein<br />

Benutzeroberfläche<br />

Mein Programm habe ich mit dem Namen „Radiomate“ getauft. Es bestand<br />

ursprünglich aus zwei Playern und einem Hauptteil. Die Player spielen die<br />

Musiktitel abwechselnd ab und werden vom Hauptteil gesteuert. In diesem<br />

werden die Titel ausgesucht und in die Warteschlange gesetzt. Die<br />

Warteschlange beinhaltet drei Titel, ein Titel ist jener, der gerade läuft und die<br />

anderen zwei sind die Folgenden. Wurde ein Titel fertig abgespielt, wird er aus<br />

der Warteschlange entfernt und ein neuer wird ausgesucht. Die Titel liegen alle in<br />

einem Ordner auf der Festplatte. Es gibt ein Fenster mit der Playlist, aus der die<br />

Titel ausgesucht werden. Ist die Liste leer, werden alle Titel des Musik-Ordners in<br />

die Liste neu aufgenommen. Dabei lässt sich für jeden Titel einstellen, ob und<br />

mit welcher Wahrscheinlichkeit (0-100 %) er in die Liste aufgenommen wird. Es<br />

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Eigenbauprojekt <strong>Radiosender</strong><br />

von Michael Mutschlechner<br />

lässt sich also ein Musik-Programm erstellen, welches aktuelle Titel häufiger<br />

spielt, ältere hingegen nur zwischendurch.<br />

Wird ein Titel abgespielt, werden Datum und Uhrzeit abgespeichert. Beim<br />

nächsten mal, dass dasselbe Lied in die Warteschlange kommt, wird überprüft,<br />

ob eine bestimmte Zeit seit dem letzten Spielen vergangen ist. Somit wird<br />

vermieden, dass bestimmte Titel zu oft gespielt werden.<br />

Jingles<br />

Ein Jingle ist eine kurze, einprägsame Tonfolge oder Melodie. Sie ist ein<br />

akustisches Erkennungsmerkmal eines Hörfunk- oder Fernsehsenders.<br />

Bei den Einstellungen kann der Benutzer zwei Ordner für die Jingles angeben.<br />

Es gibt nämlich zwei Teile für die Jingles im Programm.<br />

Diese sind:<br />

Die Cartwall<br />

Diese Jingles kann der Benutzer jederzeit manuell durch einen Klick auf den<br />

entsprechenden Button einspielen. Es sind neun Buttons vorhanden, die mit den<br />

ersten neun Jingles (alphabetisch) des angegebenen Ordners belegt werden.<br />

Abspielbar sind gleichzeitig maximal zwei Jingles. Über einen Aktualisierungs-<br />

Button kann man die Cartwall aktualisieren, ohne das Programm neu starten zu<br />

müssen, wenn man z.B. neue Jingles in den entsprechenden Ordner kopiert hat.<br />

Automatische Jingles<br />

Diese Jingles werden von der kleinen Einheit ganz oben links gesteuert. Diese<br />

lässt sich Ein- und Ausschalten. Sie ist dafür zuständig, einen Jingle zwischen<br />

zwei Liedern automatisch abzuspielen. Mit einem Schieberegler kann man<br />

bestimmen, mit welcher Wahrscheinlichkeit ein Jingle eingespielt wird. Bei 33%<br />

wird im Durchschnitt alle drei Lieder ein Jingle eingespielt. Die Jingles, die diese<br />

Einheit abspielt, lassen sich gesondert angeben (durch Angabe des Ordners).<br />

Falls ein Jingle gespielt werden soll, wird er aus diesem Ordner per Zufall<br />

ausgesucht.<br />

Playlisteneditor<br />

Mit dem Playlisteneditor lassen sich Playlisten erstellen und bearbeiten. Auf der<br />

linken Seite kann man durch die Ordnerstruktur der Festplatte navigieren und die<br />

gewünschten Titel in die rechte Liste ziehen. Mit der Maus lassen sich die Titel in<br />

der rechten Liste sortieren. Man kann die fertige Playlist abspeichern oder eine<br />

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Eigenbauprojekt <strong>Radiosender</strong><br />

von Michael Mutschlechner<br />

bereits vorhandene Playlist öffnen. Man kann die ausgesuchten Titel als aktuell<br />

laufende Playlist festlegen oder zur momentan laufenden Playlist hinzufügen. Die<br />

aktuell laufende Playlist lässt sich auch per Mausklick importieren. Klickt man auf<br />

einen Titel in der linken Liste, wird der letzte Zeitpunkt angegeben, an dem das<br />

Lied gespielt worden ist.<br />

Clock<br />

Der Clock ist der rechte obere Programmteil. Ein Rückwertszähler gibt die<br />

verbleibende Zeit zur vollen Stunde an. Der Clock ist dafür zuständig, dass zur<br />

vollen Stunde die jeweilige Zeit angesagt wird. In den Einstellungen gibt der<br />

Benutzer einen Ordner an, in dem sich diese Sound-Dateien befinden. Sie sind<br />

mit den Stundenzahlen benannt (00 bis 23). Kurz vor der vollen Stunde (Zeit ist<br />

einstellbar) wird die Lautstärke des laufenden Programms verringert und die<br />

korrekte Sound-Datei wird eingespielt. Das Selbe passiert zur halben Stunde. Die<br />

beiden Funktionen lassen sich unabhängig voneinander ein- und ausschalten.<br />

Automation<br />

Mit Hilfe der Automation kann man an einem bestimmten Datum und einer<br />

bestimmten Uhrzeit ein bestimmtes Ereignis eintreten lassen. So kann z.B. die<br />

Playlist gewechselt werden (Änderung des Musikprogramms), ein Jingle gespielt<br />

werden, das Programm gestartet werden wenn es noch nicht läuft, das<br />

Programm beendet werden, Funktionen können ein- und ausgeschaltet werden,…<br />

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Eigenbauprojekt <strong>Radiosender</strong><br />

von Michael Mutschlechner<br />

RDS<br />

Das Programm speichert den Titel und Interpreten des Liedes, das aktuell<br />

abgespielt wird in eine Textdatei. Das RDS-Programm (MiniRDS www.pira.cz)<br />

erkennt, ob diese verändert wurde und aktualisiert über die parallele<br />

Schnittstelle das RDS-Signal. Somit erscheint auf dem Radiodisplay des Zuhörers<br />

nach dem Namen des <strong>Radiosender</strong>s auch der Titel des gespielten Liedes.<br />

SMS<br />

Ein Zusatzdienst, den große <strong>Radiosender</strong> anbieten, ist die Möglichkeit, Titel und<br />

Interpret des aktuellen Liedes abzufragen. Dies geschieht per SMS (Short<br />

Message Service). Möchte ein Zuhörer diesen Dienst in Anspruch nehmen,<br />

braucht er nur ein SMS mit einem Fragezeichen „?“ an die Handynummer<br />

340 4 55 68 77 zu schicken. Innerhalb weniger Sekunden erhält er als Antwort<br />

die gewünschten Informationen.<br />

Um den Dienst zu gewährleisten, habe ich ein Handy über die serielle<br />

Schnittstelle an den Computer angeschlossen. Im Handy liegt eine ganz normale<br />

SIM-Karte. Die Stromversorgung erfolgt über das Netzteil. Das Handy ist ein<br />

altes Siemens Handy, Modell ‚MC 60‘. Ich habe dieses Handy verwendet, da ich<br />

es zu schenken bekommen habe und Siemens Handys sich relativ leicht vom<br />

Computer steuern lassen.<br />

Ein Timer im Programm überprüft in regelmäßigen Abständen den SMS Eingang<br />

auf neue Nachrichten. Enthält ein SMS eine Anfrage, wird automatisch darauf<br />

geantwortet. Normale SMS werden im Programm in einer Liste angezeigt.<br />

Bei der Implementierung hat sich die Tatsache, dass Handys mit dem sog. PDU-<br />

Code arbeiten, als größtes Problem erwiesen. Über die serielle Schnittstelle wird<br />

nur PDU-Code verschickt und empfangen. Erst nach langen Recherchen im<br />

Internet habe ich die Struktur des Codes herausgefunden und konnte so SMS<br />

ver- und endschlüsseln.<br />

Das Programm verwaltet eine Protokoll-Datei für die gesendeten und<br />

empfangenen SMS. Datum, Uhrzeit, Handynummer, Text und Status aller ein-<br />

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Eigenbauprojekt <strong>Radiosender</strong><br />

von Michael Mutschlechner<br />

und ausgehenden Kurznachrichten werden abgespeichert. Der Status gibt an, ob<br />

das Senden erfolgreich gewesen ist oder nicht. Man kann also kontrollieren, ob<br />

Anfragen von Seiten der Hörer ordnungsgemäß beantwortet werden.<br />

History<br />

Das Programm<br />

protokolliert alles,<br />

was abgespielt<br />

wird, in einer<br />

Text-Datei. Es ist<br />

damit genau<br />

feststellbar, was<br />

an einem<br />

bestimmten Tag<br />

zu<br />

einer<br />

bestimmten Zeit über den Sender gegangen ist. Im Programm hat man die<br />

Möglichkeit, in dieser Protokolldatei zu suchen. Man kann nachfragen, wann ein<br />

Lied gespielt wurde oder welches Lied an einem bestimmten Zeitpunkt abgespielt<br />

worden ist.<br />

Einstellungen<br />

Fast alle Funktionen und Eigenschaften lassen sich im Programm einstellen.<br />

Neben den schon genannten möglichen Einstellungen können verändert werden:<br />

• Die Pfade aller Protokolldateien<br />

• Der Startzustand des Programmes, also ob das Programm beim Starten<br />

mit dem Abspielen beginnen soll oder nicht und welche Funktionen<br />

eingeschaltet sein sollen<br />

• Wie lang ein Lied maximal abgespielt wird<br />

• Die Bezeichnung des Senders<br />

• Wie viel Sekunden vor Ende des Liedes das Nächste gespielt werden soll<br />

• Mit welcher Geschwindigkeit die Lieder überblendet werden<br />

• Die Zeit die zwischen dem zweimaligen Spielen eines Liedes vergehen<br />

muss<br />

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Eigenbauprojekt <strong>Radiosender</strong><br />

von Michael Mutschlechner<br />

Nachwort<br />

Oh, wir sind schon auf Seite 29. Wir haben eine gute Sendeanlage mit allem<br />

Drum und Dran aufgebaut, mit der man viel lernen und Leute unterhalten kann.<br />

Wenn man bedenkt, mit wie wenig Geld dieses Projekt realisierbar ist, ist Radio<br />

Machen für jedermann möglich. Man muss allerdings auch bedenken, dass der<br />

schwierigste Teil erst jetzt beginnt. Nun muss man Hörer gewinnen und an den<br />

eigenen Sender binden, am Ball bleiben und immer wieder für Neuigkeiten<br />

sorgen.<br />

Ich hoffe, ich konnte den Lesern dieser Arbeit das Thema Radio näher bringen.<br />

Vielleicht denken Sie bei der nächsten Autofahrt daran, wie das RDS Signal<br />

generiert wird, wenn Sie den Sendernamen vom Display ablesen, oder Sie<br />

verstehen, wieso ihr Lieblingssender plötzlich rauscht.<br />

Allen, die dieses Projekt nachbauen, wünsche ich gutes Gelingen und, was noch<br />

viel wichtiger ist, viel Spaß.<br />

Im letzten Satz des Nachwortes weise ich, wie im Vorwort, noch einmal auf den<br />

wesentlichen Merksatz hin:<br />

„Beachte immer das elfte Gebot!“<br />

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Eigenbauprojekt <strong>Radiosender</strong><br />

von Michael Mutschlechner<br />

Quellen<br />

Bild Sendemasten: http://de.wikipedia.org/wiki/Bild:Sendemast.JPG<br />

UKW-Sender: http://de.wikipedia.org/wiki/Sendeanlage;<br />

http://www.radio101.de/radio101/technik.htm<br />

Pre-Emphasis, Stereocoder: http://www.senderbau.de/stereosender/stereo.htm<br />

UKW-Senderschaltung: http://knollep.de/Hobbyelektronik/projekte/23/index.htm<br />

RDS: http://de.wikipedia.org/wiki/Radio_Data_System;<br />

http://www.pira.cz<br />

Bild Frequenzspektrum: http://www.fig.net/<br />

Antenne: http://www.radio101.de/radio101/how_to_d.htm<br />

Bild Antennendiagr. http://cuba.calyx.nl/~alx/easterhegg-vortrag/ant-yagi-v.gif<br />

Bild Yagi-Antenne: http://www.campusradio.uni-mainz.de/bilder2/yagi.jpg<br />

http://commons.wikimedia.org/wiki/Image:Yagifaltdipolp.jpg<br />

Stereocoder: http://senderbau.de/stereosender/stereo.htm<br />

Definition „Jingle“: http://de.wikipedia.org/wiki/Jingle<br />

31

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