(hl-fm) 3.- Desarrollo

Introducción a Conceptos Técnicos

En ánimos me apropiarnos de algunos temas de interés para entender como funciona un transmisor FM y otros conceptos asociados a éste, presentamos un documento aparte donde pueden indagar sobre estos conceptos técnicos que explican como funciona un transmisor, tecnologías de modulación y sus partes internas, siendo importante no solo colocar el transmisor como una tecnología llave en mano “lista para ser usada”, si no todo el conocimiento asociado para que desde las comunidades puedan dar mantenimiento, administración y plantear mejoras sobre los diseños que aquí puedan publicarse. Ver documento “Conceptos Técnicos”

Propuesta de Desarrollo

El proyecto transmisor FM+RDS comprende una serie de desarrollos técnicos, una estación de radio del tipo comunitaria podríamos resumirla en 4 partes fundamentales.

  1. Sistema de Administración de Contenido en Radio: Aplicación instalada en una computadora que permite la gestión automatizada de la radio.
  2. Circuito Modulador FM+RDS: Circuito de transmisión FM de baja potencia 10 mW con conexión USB (interfaz de datos + alimentación) que permite la transmisión de datos RDS via radio para equipos receptores FM con dicha capacidad y entrada de audio 3.5mm Estéreo.
  3. Circuito Amplificador RF, 300W Clase D: Amplificador de señal FM Clase D de 300 Watts de salida.
  4. Fuente de Poder 500W para Amplificador RF: Fuente de poder de bajo ruido de 500 Watts para alimentación del circuito amplificador FM. A continuación dichos circuitos

Alternativas de software libre para administración de contenido en radio

Cabe destacar que se utiliza una computadora para administrar el contenido en la radio y para ello hay alternativas de software libre que se pueden utilizar. El sistema propuesto desde la Fundación CENDITEL debe trabajar a la par con herramientas libres de administración de contenido en radio que son parte fundamental para mantener orden y coherencia respecto al mensaje político y técnico que se quiere difundir.

Rivendell


Rivendell es una aplicación de software libre hecho por la empresa estadounidense Paravel Systems, la cual desarrollo un software y mantiene su libre distribución vía licencia GPL, actualmente utilizada con gran cantidad de emisoras y soportado por una creciente comunidad de aficionados a la radio.
Consta de una serie de aplicaciones que forman una solución completa para administrar una radio:

  • RDAdmin: comprehensive system configuration and management tool.
  • RDLogEdit: complete program log editing tool.
  • RDLibrary: audio acquisition and management tool, for maintaining a library of audio content.
  • RDAirPlay: on-air audio playout application.
  • RDCatch: automatic audio recorder and event scheduler specifically optimized for simultaneous capture of multiple long-form audio programs.
  • RDLogManager: tool for integration with a wide array of third-party traffic and music scheduling systems.

Capturas de pantalla de las aplicaciones vealas en el siguiente enlace, +
Más información sobre Rivendell, http://www.rivendellaudio.org/

Airtime


Airtime (antes conocido como Campcaster) es un administrador remoto de código abierto para radios digitales. Un acceso remoto a la administración de la estación, la opción para la carga de archivos múltiples así como la verificación automática de la metadata se combinan con un calendario colaborativo de programación en línea y un administrador de listas de reproducción. El calendario de programación se administra a través de una fácil y amigable interfase web que reproduce el audio con precisión de sub-segundo en efectos como “fading”.
Más información sobre Airtime, http://www.sourcefabric.org/es/airtime/

Meta Distribución CANAIMA Caribay para Medios Comunitarios


Caribay es básicamente un sistema operativo – basado en la distribución Canaima GNU/Linux desarrollada por el Estado venezolano – que automatiza la instalación y configuración de los principales editores de contenidos en software libre (publicaciones, audiovisual y radio), lo que significa que los productores sólo tendrán que instalar el sistema operativo para tener los programas disponibles en sus equipos. Esto representa una ventaja técnica frente a la utilización de otras versiones de Linux que no traen este tipo de herramientas instaladas por defecto. Por otra parte, el desarrollo de la distribución se realizó de tal manera que no fuera necesaria una conexión permanente a internet, por lo cual no se crea dependencia con una red para la descarga de datos.
Debido al ramo de herramientas que existen para la edición de publicaciones/audiovisuales y para la gestión de radio, se consideró pertinente desarrollar dos versiones de Canaima Caribay, una dirigida a editores de contenidos audiovisuales y de publicaciones (Caribay Vídeo) y otra dirigida a productores de radio (Caribay Radio).
Más información sobre Canaima Caribay, http://caribay.cenditel.gob.ve/

Circuito Modulador FM+RDS (rev0.3)

Consiste en el circuito principal, es uno de los tres circuitos que conforma el bloque “Transmisor FM+RDS”, es el único circuito con método de fabricación a dos capas y es el de más complejidad dado que usa en su mayoría son componentes de montaje superficial (SMD).

Análisis y diseño

Este diseño posee ciertas características que se resumen a continuación:

  • Requerimiento de Alimentación: 5VDC @ 500mA, USB 2.0.
  • Requerimiento de Entrada de Audio: 3.5mm Estéreo (Jack).
  • Frecuencia de Operación: 76-108 MHz.
  • Potencia Máxima de Salida: 10mW RF.
  • Interfaz de Comunicación: UART 9600bps vía bridge Puerto Serial USB.
  • Interfaz Gráfica: Vía pantalla LCD 20×2 caracteres.

Su diseño esta integrado para ser instalado en una caja de aluminio para atenuar interferencias de ambiente.

Vista Esquemática

Circuito Esquemático Principal, Modulador FM+RDS
Sub-Circuito Esquemático Modulador FM+RDS, etapa de RF y salida de audio
Sub-Circuito Esquemático Modulador FM+RDS, etapa de control

Vista Impresa

Circuito Impreso Modulador FM+RDS, layout (front)Circuito Impreso Modulador FM+RDS, layout (back)
Circuito Impreso Modulador FM+RDS, mascara de leyenda (front)Circuito Impreso Modulador FM+RDS, mascara de leyenda (back)
Circuito Impreso Modulador FM+RDS, mascara antisoldadura (front)Circuito Impreso Modulador FM+RDS, mascara antisoldadura (back)

Modelado 3D

Circuito Impreso Modulador FM+RDS, vista 3D

Circuito Fuente de Poder 500W para Transmisor FM (rev0.1)

Diseño de cara sencilla, en su totalidad de componentes de tipo Through-hole es el circuito que alimenta la etapa de amplificación RF, se puede conectar a la red domestica entre 85-265VAC @ 47-63Hz y da una salida estable de 48VDC y circuito de protección automático en caso de cortocircuito.

Análisis y diseño

Este diseño posee ciertas características que se resumen a continuación:

  • Requerimiento de Alimentación: 885-265VAC @ 47-63Hz.
  • Voltaje de Salida: 48 Volts.
  • Potencia Máxima de Salida: 500 Watts.

Su diseño esta integrado para ser instalado en una caja de aluminio para atenuar interferencias de ambiente.

Vista Esquemática

Circuito Esquemático, Fuente de Poder de 500W para circuito amplificador

Vista Impresa

Circuito Impreso Fuente de Poder 500W, layout (back)
Circuito Impreso Fuente de Poder 500W, mascara de leyenda (front)
Circuito Impreso Fuente de Poder 500W, mascara antisoldadura (back)

Modelado 3D

Circuito Impreso Fuente de Poder 500W, vista 3D

Circuito Amplificador FM 300W (rev0.1)

Diseño de doble cara, mayormente con componentes de tipo SMD y algunos Through-hole, su conexion de alimentación depende la fuente de poder de 500W con una salida estable de 48VDC, consiste en un amplificador de RF Clase D que una un transistor de alta eficiencia para amplificación de señal RF hasta los 300W.

Análisis y diseño

Este diseño posee ciertas características que se resumen a continuación:

  • Requerimiento de Alimentación: 48VDC
  • Puerto de Entrada de RF: Conector RP-SMA.
  • Puerto de Salida de RF: Conector Tipo N Hembra.
  • Frecuencia de Operación: 76-108 MHz.
  • Potencia Máxima de Salida: 300 Watts RF.

Su diseño esta integrado para ser instalado en una caja de aluminio para atenuar interferencias de ambiente.

Vista Esquemática

Circuito Esquemático, Amplificador RF 300W

Vista Impresa

Circuito Impreso Amplificador RF 300W,
Circuito Impreso Amplificador RF 300W,
Circuito Impreso Amplificador RF 300W, mascara de leyenda (front)
Circuito Impreso Amplificador RF 300W, mascara de leyenda (back)
Circuito Impreso Amplificador RF 300W, mascara antisoldadura (front)
Circuito Impreso Amplificador RF 300W, mascara antisoldadura (back)

Modelado 3D

Circuito Impreso Amplificador RF 300W, vista 3D

Circuito conversor QFN20 a DILP20 (rev0.1)

Circuito simple conversor QFN20 a DILP20, especialmente diseñado para poder trabajar en circuito Si4713 en tarjetas prototipo para pruebas de compilación con otros microcontroladores y/o arquitecturas.

Circuito Esquemático Circuito Impreso Modelo 3D

Antenas

Es un conductor metálico que tiene la función de transmitir y/o recibir ondas electromagnéticas. Ver enlace

Documentación

Manuales de tipo hojas técnicas de datos (datasheets) de algunos componentes electrónicos utilizados en éstos diseños:

  • PIC18F6527 Microcontrolador 8-bits, 64KB Flash, +
  • Si4713 Modulador FM+RDS, +
  • NHD-C0220BIZ-FSW-FBW-3V3M Pantalla LCD, +

Descarga y colabora

Éste proyecto mantiene sus fuentes de forma libre desde la Protaforma de Desarrollo de Proyectos de la Fundación CENDITEL (Repositorio CENDITEL): Visite… http://fsl.cenditel.gob.ve/projects/hl-fm/

Descarga desde el subversion (svn): Ejecuta desde una consola lo siguiente:

  • [code language=”bash”]
    svn checkout –username anonsvn https://svn.fsl.cenditel.gob.ve/svn/hl-fm
    [/code]
  • El password es ‘anonsvn’

También puedes descargarlo desde el repositorio alternativo con mercurial (Repositorio Externo con BitBucket), Visite… https://bitbucket.org/ajmv/hl-fm

ver ….
Conceptualización Administración Desarrollo