ЯК ВІДБУВАЄТЬСЯ Радіопром і як влаштувати аматорський ПРИЙМАЛЬНИК "радіолінії"
ІНЖЕНЕР Л. Б. сліпучого
Серед випускаються Трестом Слабого Тока різних типів аматорських радіоприймальних пристроїв одним з найбільш сучасних і зручних є пристрій, що включає приймач типу «радіолінії» і набір підсилюючих елементів типу Е.
Схема всього пристрою представлена в фіг. 1.
Фіг. 1.
Схема аматорського радиоприемного комплекту "радіолінії". Комплект цей найбільш підходить для установок в клубах, громадських організаціях і, взагалі, для колективного користування.
I. Основи радіопередачі і прийому.
Інша відмінність радіотехнічних пристроїв від дротяних обумовлено використанням інших властивостей струму. При проходженні електричного струму явище не обмежується проводами, по яких струм протікає згідно традиційного уявлення. У просторі навколо проводів утворюється ще так зване електромагнітне поле, яке проявляється в різноманітних діях. Електромагнітне поле впливає на інші електричні дроти, відхиляє магнітну стрілку і т. Д. Але поле це зазвичай концентрується в безпосередній близькості від проводів, і головну роль в дротового зв'язку грає явище струму в самих проводах, що поширюється уздовж них в той пункт, куди дроти протягнуті.
Фіг. 2.
Як від кинутого у воду каменя по ній на всі боки починають розходитися кола, так і від антени на всі боки розходяться електромагнітні хвилі, коли по ній пробігає змінний електричний струм.
У радіотехніці обидва дроти в пункті передачі розлучаються один від одного на якомога більшу відстань. Один з дротів (у вигляді одного або цілої системи проводів), званий антеною, підвішується високо над землею на особливих щоглах. Інший провід (також зазвичай у вигляді цілої мережі проводів) розташовується в землі або безпосередньо над нею. Таким чином електромагнітне поле утворюється у значній території між антеною та землею. При своїй освіті і зміні, що супроводжує зміни коливального струму в антені, електромагнітне поле не залишається лише в межах простору, безпосередньо укладає антену і заземлення, а поширюється з нього все більше і більше розширюються колами, ковзаючи в своїй нижній частині уздовж поверхні землі (див. фіг. 2).
Само собою зрозуміло, що, у міру поширення і віддалення від антени, електромагнітне поле все більш і більш слабшає, подібно до того, як слабшає освітленість в міру віддалення від джерела світла. Крім того, що розповсюджується електромагнітне поле піддається поступовому, але безперервному поглинання в землі, повітрі та зустрічаються предметах. Це поглинання сильніше днем і влітку, ніж вночі і взимку, сильніше над сушею, ніж над водною поверхнею, і тим більше, чим частіше струм, що збуджує поле, змінює свій напрямок, т. Е. Чим коротше окремі хвилі. Звідси зрозуміло, що чим вище антена передавальної радіостанції, чим більшою потужністю вона працює, чим довше її хвиля, тим більше відстань, на якому ще можна добре приймати її роботу; яку також більше вночі і взимку.
Фіг. 3.
Незатухаюче хвиля для букв азбуки Морзе А і Б.
Фіг. 4.
Незатухающія хвиля, модулированная коливаннями звукової частоти.
При радіопередачі мови або музики безперервно порушується в антені коливальний струм високої частоти піддається модуляції в ритмі людського голосу або музичних тонів: наприклад, основний коливальний струм, який має 94.000 змін в секунду при тоні А1 (ля основний октави), ще додатково спотворюється 435 раз в секунду , що представлено в дещо спрощеній формі в фіг. 4.
Нарешті, можливо з'єднання обох методів модуляції, т. Е. Можна модулювати основну частоту (напр. 115.000 пров. В сек.) Звуковою частотою (прим. 1.000 пров. В сек.) І передавати при цьому ключем Морзе. тобто точками і тире, так як тривалість навіть точки, зазвичай, вельми значно перевищує період звукового коливання, доходячи до однієї десятої секунди і більше.
Цей спосіб радіопередачі ілюструє фіг. 5.
Фіг. 5.
Незатухаюче хвиля, модулированная коливаннями звукової частоти, для літери В азбуки Морзе.
Таким чином, сутність радіопередачі полягає у випромінюванні антеною системи модульованих електромагнітних хвиль, що поширюються у всіх напрямках від пункту передачі. Це випромінювання (радіація) і дає назву самій радіотехніці.
II. Радіоприймальні пристрої.
1. Приймальна антена. Для уловлювання електромагнітних хвиль може служити та ж антена, що і для передачі. Справедливо наступне загальне положення: чим краще система випромінює, тим краще вона і приймає. Однак, як правило, для прийому користуються простішими і дешевшими антенами, ніж для передачі. Один або два-три провідника підвішуються над дахом, чіпляється до сусіднього найвищим хмарочосом або предмету і можуть служити приймальні антеною; іноді можливо замість антени приєднувати дроти домовик освітлювальної мережі. Замість заземлення можна користуватися водопроводом, трубами парового опалення і т. П. Крім того, в якості антени можна застосовувати спіраль з мідного провідника, намотану на дерев'яну рамку більших або менших розмірів.
Фіг. 6.
Теоретична схема радіоприймача з кристалічним детектором.
2. Приймач має своїм головним призначенням настройку на бажану хвилю. Ця установка заснована на принципі електричного резонансу. Доходять до приймача радіохвилі містять в собі енергію одночасно в формі електричної і магнітної і являють собою електромагнітні хвилі. У приймальнику ця енергія збуджує коливальний електричний струм, який змушує її переходити то в електричну, то в магнітну форму. Кожній налаштування приймача відповідає своя частота цього коливання енергії; якщо вона відповідає частоті приходять електромагнітних хвиль (коливань), то виходить явище резонансу. Дія поштовхів, що повідомляються окремими хвилями, складається, і приймач вловлює значна кількість енергії. У разі невідповідності доходять хвиль і власних коливань приймача, окремі поштовхи діють то в одну сторону, то назустріч, і приймач в результаті отримує набагато менше енергії.
Магнітна енергія зосереджується в приймальнику в так званих котушках самоіндукції, т. Е. В спіралі з мідного дроту, електрична же енергія концентрується в конденсаторах, т. Е. В системах пластин, розташованих одні проти інших. Таким чином схема радіоприймача має вигляд, представлений в фіг. 6.
Змінюючи величину самоіндукції або електроємність конденсатора, можна налаштувати приймач на коливання необхідної частоти, т. Е. На бажану хвилю. Зазвичай в приймачах можна змінювати як величину котушки самоіндукції, так і ємність конденсатора. Чим більшу ємність і чим більшу самоіндукції ми беремо в приймальнику, тим більше хвиля, на яку він налаштований.
Фіг. 7.
Схема пристрою кристалічного детектора.
Фіг. 8.
Катодна лампа: вид в розрізі (зліва) і збоку (праворуч).
Вельми великі посилення можна отримати і від однієї лампочки, застосувавши принцип зворотної дії. Приймач, в якому електромагнітні хвилі збуджують коливання, приєднується до сітки лампи і до одного кінця нитки (див. Фіг. 9). Зміни заряду сітки викликають при цьому коливання струму, що проходить від нитки до циліндра. Цей струм проходить через особливу котушку, яку змушують назад діяти на приймач, посилюючи в ньому виникли коливання. Ці посилені коливання ще збільшують коливальний струм в лампі і в котушці зворотної дії, в свою чергу знову збільшує коливання в приймальнику. Чим більше зблизити між собою котушки зворотної дії і самоіндукції приймача, тим сильніше їх взаємодія, тим швидше і різкіше відбувається наростання коливального струму. При достатній величині зворотного зв'язку, що виникли коливання можуть зберегтися вже незалежно від зовнішньої причини, що їх викликала, і стати настільки потужними, наскільки дозволяє джерело їх енергії, т. Е. Батарея циліндра. Для цілей прийому виникнення таких стійких власних коливань системи зазвичай є небажаним, і зворотний зв'язок не доводять до такої величини. Але цей же спосіб може служити для отримання коливань високої частоти для цілей радіопередачі. Коливання, які отримала завдяки лампі в колебательной ланцюга, переходять в антену і породжують електромагнітні хвилі, які випромінює в простір. Тому електронні лампи (зазвичай великих розмірів) знаходять собі широке застосування і на передавальних радіостанціях.
Фіг. 9.
Схема радіоприймача зі зворотним зв'язком. Застосування зворотного зв'язку (регенерація) дозволяє значно посилити силу прийнятих сигналів.
Таким чином виявляється, що електронні лампи мають чудові властивості, що дозволяють використовувати їх у всіх областях радіотехніки. Для прийомних цілей ними можна ще користуватися в і якості детекторів. Для цього змушують коливання високої частоти, отримані приймачем, впливати на малий конденсатор, приєднаний до сітки. На цьому конденсаторі під дією коливань нагромаджується поступово заряд з електронів, що вловлюються сіткою. Досягнувши певної величини, цей заряд сильно послаблює струм, утворений в лампі. Тоді заряд конденсатора сам починає поступово стікати, поки не відновлюється первинний стан. Таким чином струм в лампі отримує повільні коливання, відповідні звукових коливань доходять сигналів, так само як і при дії кристалічного детектора.
Зовнішній вигляд приймача "радіолінії".
Крім цих природних заважають дій, нерідко трапляється, що інші радіостанції, що працюють хвилями, вельми близькими до прийнятої, заважають цьому прийому, так як всякий приймач дозволяє виділити роботу бажаної радіостанції лише до певної міри. З цими негативними явищами при радиоприеме любителі постійно стикаються, особливо при прийомі далеких радіостанцій. Боротьба з ними вимагає складних і дорогих пристроїв, які доступні лише для великих спеціальних радіостанцій.
III. Любительський приймальний комплект "радіолінії".
Розглянувши таким чином всі необхідні частини радіо-приймального пристрою, ми можемо перейти до опису особливостей комплекту, що носить назву "радіолінії".
Антена для цього комплекту, як зазначено було, може бути зроблена з одного-двох проводів, підвішених над дахом або прикріплених до найближчих високим предметів. Можливо також, при невеликій відстані від передавальної радіостанції, користуватися кімнатною антеною або навіть проводами електричного освітлення. Пристрій антени бажано, однак, доручити фахівцеві радіотехніку. Як заземлення найзручніше брати труби водопроводу.
Зовнішній вигляд окремих деталей "радіолінії".
Підсилювач складається з окремих елементів. Описуваний підсилювач складається з 4-х елементів. Є, однак, ящики на 1, 2 і 3 елементи. Точно також і в 4-кратному підсилювачі можна користуватися не всіма елементами. Можна далі комбінувати ящики з малим числом елементів і з'єднувати їх між собою, доводячи повне число елементів до 4-х. Можна, нарешті, брати і більше, ніж чотири елементи.
Підсилювач до "радіолінії".
Є три типи підсилювальних елементів, позначені номерами 1, 3 і 4. Необхідною для всякого пристрої є елемент №3 - детекторний. №№ 1 і 4 є підсилювальними елементами і ставляться в тих випадках, коли без них прийом недостатньо сильний. При цьому елемент № 1 підсилює коливання високої (НЕ чутної) частоти, елемент № 4 підсилює струми звуковий низької частоти. Перші повинні передувати детекторні елементу, останні повинні включатися після № 3. Зворотній зв'язок до приймача береться від елемента № 3, як необхідного для будь-якого комплекту.
Кожен елемент представляє собою ебонітову дощечку, що має на верхній стороні чотири гнізда, в які ставляться ніжки підсилювальної лампочки. Дві ніжки з'єднані з кінцями нитки. одна приєднана до сітки і четверта до циліндра лампочки. Ніжки лампи і гнізда для них розташовані неправильним чотирикутником: анодний кінець (циліндра) відставлений більше інших. Цим усувається можливість неправильного включення лампи. Для з'єднання з сусідніми елементами кожен з них має, як зліва, так і справа, по чотири гвинтика і з одного боку чотири платівки, якими з'єднуються праві гвинти одного елемента з лівим рядом наступного.
Фіг. 10.
Схема підсилюючих елементів.
Елемент № 1 може бути також влаштований іншим чином, кілька схоже з елементом № 3.
Звернення з комплектом і регулювання його вельми прості і доступні кожному любителю.