Esiselvitys mobiililaitteen FM-radiolähettimen suunnitteluun

Abstract

Yli kymmenen vuotta vanhojen autojen vakiomalliset FM-radiovastaanottimet eivät mahdollista musiikin kuuntelua suoraan mobiililaitteista, sillä niissä ei ole sopivia audioliitäntöjä. Työn tavoitteena oli selvittää, onko elektroniikkaharrastelijan mahdollista suunnitella ja rakentaa FM-lisälähetin mobiililaitteelle, jolla voidaan kuunnella musiikkia myös vanhemmissa autoissa. Tutkimusmenetelminä käytettiin kirjallisuustutkimusta. Kirjallisuustutkimuksessa selvisi, että elektroniikkaharrastelijan on mahdollista suunnitella FM-lisälähetin mobiililaitteelle. Alle 50 nW efektiivisen säteilytehoa antavan radiolähetinlaitteen suunnittelu ja rakentaminen on Viestintäviraston mukaan vapaa radioluvan hankkimisesta. FM-taajuusalueen antenni on mahdollista rakentaa piirilevylle. Suunnittelun kannalta olennaisia ominaisuuksia ovat lähetinpiirin fyysinen koko, virrankulutus, kommunikointitapa ja signaali-kohinasuhde (SNR) sekä sähkömagneettinen yhteensopivuus mobiililaitteen kanssa. Lähetinpiirin ja ohjaavan mobiililaitteen välinen kommunikointi voidaan toteuttaa I 2 C, SPI tai 3-wire protokollalla. Suunnittelu ja rakentaminen ei ole taloudellisesti kannattavaa, sillä mobiililaitteelle suunniteltuja FM-radiolähettimiä saa alle 50 eurolla.

The default FM radios in over 10 year old vehicles often won’t support any audio listening capabilities from modern mobile devices, such as smartphones or tablets. A reason for this is usually due to incompatible audio interfaces. This thesis answers to the question if an electronic hobbyist is able to design and build a short range FM transmitter for mobile devices, which can be used to listen music even in older vehicles. Pre-investigation has been achieved with literature study. Literary study showed that electronic hobbyist is able to design and construct an FM transmitter circuit. Output of a transmitter device below 50 nW effective radiated power is free from radio licencing according to the Finnish Communications Regulatory Authority. FM radio antenna can be designed on printed circuit board (PCB). Features of two different IC manufacturers FM transmitter ICs were compared. These features were IC SMD package dimensions, current consumption, communications, signal-to-noise ratio (SNR) and electromagnetic compatibility with mobile device. Communication between the mobile device and the transmitter IC is possible through I 2 C, SPI or 3-wire protocol. However for economical purposes it is not profitable to design and build FM transmitter add-on since under 50 euros one can have a suitable FM transmitter for mobile devices.