> Техника, страница 75 > Радиопередатчик
Радиопередатчик
Радиопередатчик машинный, радиопередатчик, в котором в качестве источника высокой частоты использована высокой частоты машина (смотрите). Машинный Р. может быть телефонным и телеграфным. Область применения машинных телеграфных Р.—длинноволновая связь на больших мощностях для перекрытия весьма больших расстояний, а телефонных—мощное радиовещание и обслуживание коммерческих телефонных связей.
Р. машинный для телеграфной работы. Простейшей схемой включения машины высокой частоты на работу ее в качестве телеграфного Р. могло бы быть непосредственное соединение ее с радиосетью. Однако практически такое включение никогда не употребляется по следующим причинам. Если машинный Р. рассчитан на работу собственной длиной волны, то часто весьма трудно бывает из чисто конструктивных соображений и трудностей изоляции получить от машины эдс, необходимую для передачи в антенну полной мощности. Поэтому даже в самом простейшем случае машина нагружается на промежуточный резонансный контур, связанный обычно индуктивною связью с радиосетью. Кроме того весьма часто бывает, что частота, вырабатываемая непосредственно машиною, невыгодна для связи с фиксированным для данного Р. корреспондентом и приходится прибегать к умножению частоты статич. трансформаторами; последние же работают с высоким кпд только при соблюдении определенных условий, заставляющих включать их также в резонансный контур. Т. о. во всех случаях практически для работы в телеграфном режиме машина высокой частоты грузится на резонансный контур, являющийся промежуточным звеном между генератором и антенною. При умножении частоты таких контуров будет минимум два. Иногда, чтобы создать в машине чисто активную нагрузку, параллельно ее зажимам приключается катушка самоиндукции или емкость (включение Pungs’a).
Принципиальная схема включения высокочастотной части машинного Р. дана на фигуре 1 (Li—вариометр, Сг—емкость .первичного контура, Сг—емкость, вторичного контура, W—умножитель частоты, Ts— трансформатор связи с антенной, La — удлинительная катушка антенны); практическое ее оформление· для 50-kW Р. Октябрьской радиостанции дано на фигуре 1 вкладного листа. Схема фигура 1 относится к более сложному случаю включения машинного радиопередатчика, то есть к случаю его работы через умножитель частоты.
Передача в антенну знаков азбуки Морзе в машинном Р. осуществляется несколькими способами. Основным нужно считать применение дросселя с железным сердечником, включенного в первичный резонансный контур. Дроссель имеет две обмотки—рабочую и поляризующую. Первая включается в цепь высокой частоты, во вторую подаются импульсы посто-

Машинный радиопередатчик Октябрьской радиостанции в 50 kW.
Общий вид лампового радиопередатчика в 30 kW.
Т. Э.
ч
| • | |

явного тока от вспомогательной динамомашины в такт с посылаемыми сигналами. Практически, во избежание индукции в поляризующей обмотке больших эдс высокой частоты, магнитная цепь дросселя обычно разбивается на два самостоятельных сердечника с общей поляризующей обмоткой и двумя высокочастотными. Последние включаются навстречу. друг другу, что при равенстве витков обмотки и поперечных сечений железа в обо-
—(2)—птго- у I--v-UJJLV
Фигура 1.
их сердечниках обеспечивает отсутствие в обмотке поляризации напряжения основной частоты. В зависимости от магнитного состояния дросселя меняется и общая самоиндукция первично-• го резонансного контура, чем и достигается нужная вариация в нем тока. Такого рода маницией снабжены радиопередатчики Александерсона и «Те-лефункен». На машинных радиопередатчиках системы проф. В. П. Вологдина, осуществленных в СССР, применен другой метод маниции, возможный лишь при наличии в первичном контуре умножителя частоты, или, вообще говоря, катушки самоиндукции с железным сердечником. В таких передатчиках используется своеобразная форма кривой резонанса такого контура,воспроизведенная нафигура2.
благодаря отсутствию постоянных времени в цепях, где она производится Третий способ применен во Франции на мощйых радиопередатчиках снабженных высокочастотными генераторами системы «Натура. Эти машины работают через воздушный трансформатор, приключенный непосредственно на их зажимы.
При маниции вторичная обмотка трансформатора замыкается накоротко, что эквивалентно короткому замыканию самого генератора. Такого рода маниция возможна лишь в случае машин, имеющих ток короткого замыкания, не превышающий нормального рабочего тока. Что касается скорости передачи, то при соответствующем оформлении системы маниции она м. б. доведена до тех же пределов, что и в случае длинноволнового лампового Р.> то есть до 100—150 слов в минуту.
Стабильность частоты Р. (смотрите Высокой частоты машина) осуществляется специальной регулировкой оборотов двигателя, ведущего машину высокой частоты, и система регулировки конечно сильно зависит от того, вращает ли машину электродвигатель постоянного тока или асинхронный. Именно из-за простоты регулировки оборотов все последние телеграфные машинные радиостанции снабжены двигателями постоянного тока, хотя переменный ток с точки зрения первоначальных затрат значительно выгоднее. Центральным элементом регулирующего устройства в машинных Р. является сам регулятор. Осуществляется он двумя способами: 1) в виде электрич. схемы, весьма сильно реагирующей на изменение частоты генера-

Как видно, по переходе через резонанс колебания круто срываются; при обратном ходе кривой имеет место своеобразное затягивание. Радиопередатчик работает с резонансным контуром, настроенным на частоту, соответствующую точке А кривой фигура 2. В это время в антенне полный ток. Если теперь уменьшить собственный период колебаний контура до величины, соответствующей точке В фигура 2, то получится срыв колебаний, и в антенне тока не будет. Практически такая маниция осуществляется шунтированием части витков самоиндукции первичного контура при помощи специальных реле. Маниция такого рода дает весьма хорошее качество знака тора, или 2) в виде прецизионного центробежного регулятора, работающего по чисто механическому принципу. >, i
Первый метод применен в Германии и США, второй—вСССРиФранции. Принцип действиячистоэлектрич. регулятора заключается в следующем. Машина высокой частоты имеет специальную добавочную обмотку с небольшим числом витков, которая грузится на резонансный контур с весьма малым декрементом затухания. Для получения нужного по величине декремента берется обычно несколько контуров. Ток высокой частоты последнего контура выпрямляется и при-
водит в действие весьма чувствительное реле, к-рое <з помощью каскада усиливающих эффект реле производит то или иное действие на обороты главного двигателя. Иногда для получения еще большей чувствительности выпрямлению подвергается не ток высокой частоты, а биения между частотой генератора и частотой малого вспомогательного гетеродина. Весьма остроумный метод повышения чувствительности схемы предложил Риггер, использовавший очень резкое изменение угла сдвига фазы между током и электродвижущей силой в резонансном контуре с малым декрементом. Принцип этот нашел применение во всех машинных Р. фирмы «Телефункен».
Регулировка оборотов двигателя телеграфного машинного Р. разбивается на две части. Первая состоит в компенсации разности скольжений двигателя при отжатом и нажатом ключе. Для этого в случае асинхронного двигателя в каждую фазу его ротора при холостом ходе включается сопротивление, шунтирующееся специальным мощным реле при нажатии ключа. Тот же эффект м. б. получен путем включения в статор двигателя дросселей, магнитная цепь которых насыщается за счет добавочной поляризации постоянным током. В случае же двигателя постоянного тока поправка на уменьшение оборотов при нагрузке производится в его шунте, в к-рый при нажатии ключа вводится нек-рое добавочное сопротивление, чем обороты повышаются до числа, соответствующего холостому ходу. Совершенно очевидно, что манипулировать в магнитной цепи двигателя постоянного тока значительно легче, чем в роторе или статоре асинхронного двигателя. На некоторых телеграфных Р. осуществлена т. н. работа на баланс. Заключается она в следующем. Генератор высокой частоты работает не на один резонансный контур, а на два, включенных параллельно. Первый, с малыми потерями, связан с антенной, второй с потерями, соответствующими полной мощности генератора, в состоянии принять на себя всю нагрузку. При подаче знака в антенну рабочий контур настроен, а балансный выведен из резонанса, и наоборот. Т. о. машина все время идет под полной нагрузкой, и в компенсации на скольжение при нажатом и отжатом ключе двигатель не нуждается. Вторая часть регулировки состоит в компенсации изменений режима сети, питающей двигатель. Здесь обычно применяется принцип Тирилля, заключающийся в том, что двигатель приводится в состояние неустойчивого равновесия по оборотам путем быстрого периодич. включения и выключения добавочных сопротивлений в ротор при асинхронном двигателе и в шунт—при двигателе постоянного тока. Маниции по быстрым изменениям режима работы двигателей производятся автоматически при помощи указанных регуляторов скорости. При нормальном режиме сети импульсы регулятора на увеличение и уменьшение оборотов равны по времени. При изменении же режима сети импульсы в одну сторону будут продолжаться дольше, чем в другую. Иначе говоря, результирующая величина сопротивления, введенного в ротор асинхронного двигателя или шунт двигателя постоянного тока, меняется в зависимости от изменений режима сети, и таким образом обороты
Rn.n.—Реле Крида пневматическое (поправкана ключ); SU—сервомотор нагрузки: Sx.—сервомотор холостого хода; Rn.i—малое поляризованное реле Крида; RM,— релеманиции в высокой частоте; Rvp.—промежуточное реле; Rep,—реле времени; Rn.%—малое поляризованное реле Крида; Т—выход к трасмиттеру Уитстона] t1].
Энергетич. баланс машинного Р. в телеграфном режиме м. б. сведен следующим образом. На больших мощностях м. б. приняты следующие кпд отдельных элементов: двигателя—0,92, генератора—0,80, контура—0,95. Общий кпд—0,7. Все вспомогательные устройства Р. потребляют 5—6% от мощности главного мотора, то есть промышленный кпд
4=0,7-0,94=0,658.
Если Р. работает через умножитель частоты, то приходится еще учитывать потери в нем и во вторичном контуре. В случае удвоения частоты кпд умножителя м. б. принят равным 0,9, в случае утроения—0,8. Таким образом при работе машинного Р. на второй гармонике его кпд будет примерно 0,57 и в случае третьей гармоники—0,5. Эксплоатационные расходы при машинном Р. меньше, чем в ламповом Р. соответствующей мощности, так как нет необходимости в частой замене аппаратуры.
Р. машинный для телефонной работы. Кроме работы на телеграф машинный Р. может быть использован в качестве телефонного. Для получения волны радиовещательного диапазона умножения частоты генератора в два-три раза уже недостаточно, и приходится ;ставить или каскад ум- ° ножителей или транс-формировать частоту в одном трансформа- бдторе, но методом удара напряжения.Ирак- 4дтически приемлемы и тот и другой принци- гопы; дают они примерно одинаковый кпд. Телефонная передача ма- о аз 0.6 аз а « tmшиною высокой часто- фиг> 5-
ты м. б. осуществлена многими путями; практически наивыгоднейший—модуляция при помощи дросселя с железным сердечником. Включение последнего аналогично включению при телеграфной маниции с тою лишь разницею, что дроссель из первичного контура переносится в антенну, а поляризующая его обмотка вклю-

его подгоняются под нормальные. На слу-чай очень больших изменений режима сети ставят доб вочные регулировочные реостаты с автоматически двигающимися коммутаторами, приводимыми в действие сервомоторами, управляемыми тем же регулятором. Схема регулировки оборотов в машинном Р. таким образом довольно сложна, но она позволяет держать обороты двигателя, а следовательно и длину волны Р. в пределах изменения ± (0,05 -т-0,1 %). Принципиальная схема регулирующего устройства машинного Р. в случае применения асинхронного двигателя и центробежного регулятора длна фигура 3 RT—регулятор Тюри, Р—прерыватель в цени двигателей, Rn,n.—реле постоянной поправки; 1, 2, 3, 4, 5, 6—вспомогательные контакты к Rn.n.l
чается в анодную цепь модулирующих ламп.
Принципиальная схема машинного телефонного Р. дана на фигуре 4. Физические основы телефонии машинным Р. сводятся к следующему. Нелинейное изменение индуктивного сопротивления модулирующего дросселя при изменении тока поляризации, накладываясь на кривую резонанса антенного контура, в, результате дает линейное изменение тока в последнем, причем неискаженная модуляция м. б. осуществлена с глубиною в 70 %. Практически заснятая модуляционная характеристика машинного Р. представлена на фигуре 5. Фильтрация гармоник в машинном телефонном Р. производится включением между антенною и контуром последнего каскада умножения еще одного промежуточного контура, а также применением емкостной связи с антенною. Мощность модулирующего устройства сильно зависит от диапазона частот, требуемых к передаче с постоянною глубиною модуляции. Так например, при коммерч. связи, где требуется полноценное пропускание частот от 100 до 2 000 пер., мощность модулирующего устройства равна лишь 7 % от мощности в антенне на несущей вслне. При концертной же передаче она возрастает до 20 % от той же величины. Конечно очень большую роль в мощности модулирующего устройства играет электрнч. качество
К усилителю ° Фиг,
4.
модуляторных ламп. Кпд машинного телефонного Р. невысок, ок. 15—17%. По качеству телефонной передачи машинный Р. эквивалентен ламповому. Могущая возникнуть вследствие модуляции антенны дросселем фазная модуляция легко компенсируется включением второго модулирующего дросселя в контур последнего каскада умножения частоты.
Сведения об эксплоатируемых теперь машинных Р., о мощностях и длинах волн их см. Техника высокой частоты.
Лит.: ЧСпвцнн М., Мощный машинный передатчик, «Электросвязь»,Л., 1929, 7; е гоже, Телефония машиною высокой частоты,«Техника связи», М., 1930,3; Bucher Е., Technical Description ot the Alexan-derson System for Radio Telegraph a. Radio Telephone Transiflission, N.Y.,1920; Nauen-Festschrift zur Einweichung d. Grossfunkstelle Nauen, B., 1920; В e-t h e η о d J., Les alternateurs a haute frbquence, P., 1926; О s η о s M., Dber die zweckmassige Abstimmung eines Hochfrequenzgenerators, «Telefunken-Zeitung», В., 1925, В. 7, 40/41; S t r i g e 1 R., Ober Steuerung mit Eisendrosseln, «.Tahrbuch d. drahtlosen Telegraphie u. Telephonies, «Zeitschrift fiirHochfrequenztechnik», 1927, B. 29, Η. 1; F a i g e A., Die Wirkungsweise d. Eisen-modulators, «Elektrische Nachrichten-Technik», Berlin,
1925, B. 2, H. 4; Schuchmann, Die Konstant-haltung d.Wellenlangen von Maschinensender-Stationen fiir drahtlose Telegraphie nach der Methode von Siemens u. Halske, «Telefunken-Zeitung», В., 1925, В. 7, 40/41; Fischer u. P u n g s, Schnelltelegraphie mit Steuerdrossel, «Jahrbuch d, drahtlosen Telegraphie u. Telephonie», «Zeitschrift fiir Hochfrequenztechnik», B.,
1926, B. 27, H. 2; S c h m i d t K., Ein neuer Hoch-frequenzmaschinensender fiir drahtlose Telegraphie, «ETZ», 1923, H. 40; Mayer R., Die Regulierung von Maschinensendern mit Gleichstromantrieb, «Telefunken-Zeitung», B., 1927, B. 9, 45/46; Watanabe G., Uber d. giinstigste Belastung d. Hochfrequenzgenerators, «Elektrische Nachrichten-Technik», B., 1928,
B, 5, H. 7; К u n t z e O., Die Grossfunkstelle Prado del Rey bei Madrid Telefunken Maschinensender 150 kW, «Telefunken-Zeitung», В., 1926, В. 8, 42; D oetsch
C. W., Die Grosstation Malabar-Radio auf Java, ibid.,
1925, В. 7, 40/41; Alexanderson E. F., The Electrical Plant of Transocean Radio Telegraphy, «General Electric Review», Schenectady, 1923, v. 26, 7; Hirsch R., Die Grosstation Kootwijk, «Telefunken-Zeitung», В., 1923, В. 5, 30. М. Спицин.
Ρ. ламповый, радиопередатчик, у которого источником токов высокой частоты служит ламповый генератор (смотрите). Ламповые радиопередатчики подразделяются на
1) телеграфные, работающие или незатухающими колебаниями или колебаниями, модулированными звуковой частотой (т. н. тональная работа), 2) телефонные для передачи речи и музыки. Кроме того Р. ламповые м. б. различаемы по диапазону рабочей длины волны: 1) Р. длинных волн (100жи выше), 2)коротких волн (100— 10 .м) и 3) ультракоротких волн (10 метров и ниже). Принадлежность Р. к тому или иному диапазону определяет в основном и все конструктивные его особенности. К ламповым Р. предъявляются следующие требования: 1) постоянство длины волны, 2) отсутствие излучения посторонних частот, гл. обр. гармоник, 3) отдача в антенну определенной мощности, 4) возможно высокий кпд Р. Сверх того к телеграфным Р. предъявляется требование возможности быстродействующей работы, к телефонным же—неискаженная передача речи и музыки. При современном «уплотнении» эфира, когда интервалы между частотами отдельных станций всего 9—10 тысяч пер/ск., постоянство частоты Р. играет огромную роль, т. к. небольшое относительное изменение волны, всего на доли %, дает заметное изменение частоты «абсолютное», и начинаются помехи одной станции другой. Поэтому например в широковещательном диапазоне требования к стабильности волны составляют в среднем 200— 250 пер/ск. Для получения большей стабильности часто радиопередатчик делают из нескольких каскадов, сравнительно слабо связанных между собой. В первом каскаде, задающем генераторе (смотрите), принимаются различные меры к поддержанию постоянства частоты. В длинных волнах иногда бывает достаточно для этого поддерживать постоянство напряжения источников питания и достаточной жесткости схемы. При большем же требовании к стабильности этот генератор стабилизуют при помощи кварца (смотрите Стабилизация частоты), или же используются явления магнитострикции (смотрите), или наконец генератор стабилизируется камертоном. В настоящее время ламповые-генераторы (смотрите) работают почти исключительно колебаниями второго рода с углом отсечки 90°иниже. Такая форма анодного тока богата гармониками. Т. о., если не принимать специальных мер борьбы, в эфир наравне с основной частотой будут излучаться и частоты, кратные основной (гармоники). Эти гармоники могут также. вызывать помехи приему других станций.
Для уничтожения гар- -моник б. ч. применяют промежуточный контур, а иногда и более сложные фильтры. На Фигура 1.
фиг·. 1 показана схема
Р. по «простой схеме», когда ламповый генератор работает прямо на контур антенны. В этом случае в эфир излучаются кроме основной волны также и гармоники. На фигуре 2 представлена схема передатчика по
«сложной схеме» с промежуточным контуром. В этом случае ламповый генератор работает на замкнутый колебательный контур, с которым сравнительно слабо связана антенна. Т. к. в контуре только ток основной частоты достигает больших значений, то в антенну переходит гл.обр. основная частота. Гармоники же контуром сильно ослабляются. Связь между контуром и антенной м. б. любая индуктивная, автотрансформаторная или емкостная. В виду того, что емкостное сопротивление конденсатора падает с увеличением частоты, переход высших гармоник в антенну при емкостной связи получается меньше и фильтрация более совершенной. Поэтому в настоящее время стремятся, где возможно, между промежуточным контуром и антенной ставить связь емкостную. Затруднения при этом встречаются гл. обр. конструктивного характера: трудность изготовления переменного конденсатора большой емкости на высокие напряжения (фигура 2 изображает схему ин-дуктивпой связи, а фигура 3—емкостной).
Г.ТТ-,-II
Фигура -3.
31
В настоящее время требования к Р. в отношении нзлученйяпосторонних частот очень большие; независимо от мощности основной частоты мощность любой гармоники не должна превышать 1 W. Это дает соотношение между мощностью гармоники и основной частотой, при мощности станции например 100 kW, 1 :105. Отсюда видно, что при больших мощностях отфильтровать гармоники очень трудная задача, и в этих случаях бывает иногда недостаточно одного промежуточного контура, а приходится ставить целые фильтры. Р. должен давать в антенну определенную мощность. Это требование вызывается необходимостью покрыть заданное расстояние, почему на эту сторону и приходится обращать большое внимание.
В телеграфных Р. под мощностью в антенне принято считать произведение квадрата силы тока в антенне на активное сопротивление ее при нажатии ключа. В телефонных Р. этот вопрос более сложный. Действительно, во время работы ток в антенне меняется от нек-рого среднего значения 10 (фигура 4) до 1тах, с одной стороны, и до Imin— с ДРУГОЙ. Т. О. телефонный Р., хотя ,Е дает в среднем при от--I сутствии модуляции } (в телефонной точке)
лишь ток Iо, он должен допускать возможность увеличения Фигура 4. тока в антенне до зна чения Imax=I о(1 + М). Следовательно, имея мощность в телефонном режиме Pt=IlRa, телефонный Р. должен допускать повышение мощности до значения Pmax=I2maxRa=Pt( 1 + + М)2; Ртах—максимальная мощность, развиваемая Р., и носит название телеграфной мощности Р. [М—коэфициен. модуляции (смотрите)1. Ртпх определяется током эмиссии ламп и анодным напряжением. Телефонная мощность Р. зависит от максимального коэфициента модуляции, следовательно если мы хотим иметь Р. с телефонной мощностью 100 kW при максимальном коэф-те модуляции в 70 %, то необходимо установить лампы на телеграфную мощность 100 (1 +0,7)2 kW=300 kW. Обычно в телефонных Р. под мощностью понимается мощность в антенне на несущей волне при отсутствии модуляции при возможности получить заданный (обычно 70—90%) ко-эфициент модуляции.
Р. должен иметь возможно большой кпд. В Р. можно различать: 1) кпд последнего каскада (отношение мощности в антенне к мощности, подводимой к анодам ламп | последнего каскада);
2) промышлен. кпд (отношение мощности в антенне к мощности, потребляемой передатчиком совсем вспомогательным устройством: накал, насосы). В телеграфных Р. кпд последнего каскада бывает обыкновенно 50—75%, причем при длинных волнах и больших мощностях он выше, а при коротких волнах и меньших мощностях—ниже. В телефонных Р. кпд определяется кпд в телеграфной точке и коэфициентом модуляции. Дело в том, что анодный ток последнего каскада пропорционален току к антенне, и следовательно если в телеграфной точке мы имели кпд ?]тах, то в телефонной точке кпд уменьшится вотношении (1+М), т. к. при переходе в телефонную точку мощность в антенне упадет в=(i+ж)2 раз, а мощность, подводимая к последнему каскаду

Р0=Е1, уменьшится только в (1+М) раз, а следовательно кпд уменьшится также в (1+М) раз. Т. о. кпд последнего каскада в телефонных Р. бывает порядка 30—45%. Промышленный кпд Р. телеграфных бывает обыкновенно порядка 30—60% в зависимости от мощности. У телефонных Р.—10—
25%. Для телеграфных Р. для обеспечения возможности быстродействующей работы необходимо,чтобы ток в антенне при Фигура 6. нажатии ключа мгновенно нарастал до своей нормальной величины и также быстро спадал при отжатии ключа, то есть форма сигнала после детектирования:
должен быть прямоугольна (фигура 5а). В том случае· если в схеме Р. имеются части, обладающие· большой постоянной времени (гридлик из слишком большой емкости и сопротивления), то форма сигнала искажается, ток не сразу возрастает до своей нормальной величины иг не сразу спадает (фигура 56). При очень больших скоростях работы ток не успевает дойти до своейнормальнойвеличины. Если в схеме Р. имеются контуры, обладающие низким собственным периодом колебания (сглаживающие фильтры выпрямителей), то при нажатии ключа ток получает вид затухаю


щих колебаний (фигура5в). Кроме вышеперечисленных искажений сигнала м. б. искажения механического характера (ре-Фигура 7. ле плохо отрегулирова но или вообще не может дать необходимой скорости в виду больших масс подвижной части). В этом случае сигнал делается короче, чем нужно, и при больших скоростях получается достаточно неразборчивая работа (фигура 5г) — пропуски знаков. Поэтому часто реле ставят в той цепи Р., где имеют место малые токи и напряжения с тем, чтобы возможно было ставить реле? с легкой подвижной системой и контактами. Поэтому включение специального реле Ш в цепь высокого напряжения (фигура 2) в настоящее время почти не применяется. В маленьких Р., где анодное напряжение и ток малы, эта схема находит себе еще применение и сейчас, причем, в анодную цепь- обыкновенно ставится прямо ключ К (фигура 6). Некоторое изменение этой схемы заключается в том, что ключ ставится не в цепь высокого напряжения, а в первичную обмотку анодного трансформатора (фигура 7). Более целесообразно включение реле RI в цепь сетки (фигура 8). В этом случае реле разрывает лишь ток сетки, значительно меньший, чем анодный ток, ом значительно меньшего напряжения.
Фигура 8.
hi
Но при больших мощностях и этот способ требует реле специального типа, поэтому ставят так называемым маниционную лампу L (фигура 9) и реле ставят в цепь сетки этой лампы. Так как эту лампу выбирают с таким расчетом, чтобы она работала без тока сетки, то здесь возможно ставить реле любого типа. В этом случае при отжатом ключе на сетку маниционной лампы подается отрицательное смещение от батареи В, и главная лампа запирается, а при нажатом ключе
Фигура £К
ной модуляции Хиссинга и различные схемы сеточной модуляции, например Шефера. Первая имеет распространение главным образом в Англии и Америке, а схема Шефера—в Германии. В СССР в прежнее время употреблялась почти исключительно схема Хиссинга, в настоящее время употребляются главным образом различные схемы модуляции на сетку.
Схемы и конструктивные особенности ламповых Р.Длинноволновые Р. До 1927—28 г. в СССР Электротехнич. трестом з-дов слабого тока (ЭТЗСТ) изготовлялись телефоннотелеграфные Р. мощностью до 20 kW, причем схема модуляции была по Хиссингу. На фигуре 10 дана схема Ι-kW длинноволнового передатчика ЭТЗСТ типа Д-100. Этот Р. питается от машины в 1 000 пер/ск.
сетка маниционной лампы замыкается с нитыо, и генераторная лампа начинает работать. Кроме того при многокаскадных передатчиках возможно включение реле в один из первых каскадов, где мощности еще невелики.
В отношении телефонных Р. ставятся требования неискаженной передачи речи и музыки, для чего Р. должен пропускать одинаково звуковую частоту для радиовещания в пределах 254-10 000 пер/ск., а для коммерческой телефонии—в пределах 250— 3 000 пер/ск. Кроме того необходимо, чтобы модуляционная характерце т и к а, то есть характеристика из
менения тока в антенне в зависимости от напряжения на сетке модуляторной лампы, была прямолинейна, так как в противном случае форма тока низкой частоты при приеме будет искажена (появляются гармоники на низкой частоте). В настоящее время употребляется большей частью схема анод-
Фпг. и. и состоит из шкафа кенотронов (выпрямитель), шкафа ламп (генератор Г и модулятор М) и шкафа самоиндукций. Генератор этого Р. состоит из двух ламп типа Г-100 и работает на самовозбуждении. Р. имеет промежуточный контур, индуктивно связанный с антенной. Схема модуляции—анодная в модуляторе
| 40 | |||||||||||||||||
| 50 | |||||||||||||||||
| 20 | |||||||||||||||||
| Ю | |||||||||||||||||
| ~ч |
I юо /50 200250300 500 0001000 1.5 2 2.53^4 5 В000
пер. сек —Фигура 12.
стоят 2 лампы типа М-100. Недостатком анодной модуляции является необходимость усиливать токи низкой частоты до очень значительных мощностей (порядка половины мощности передатчика), причем получить усиление неискаженное—задача очень трудная. На фигуре 11 изображена схема Опытного передатчика НКСвязи мощностью 20 kW, построенного в 1928 г. Р. питается от сети 3-фазного тока, выпрямляемого ртутными колбами, п состоит из двух каскадов— задающего генератор а ЗГ мощностью 4 kW и мощного каскада АГД, установленная мощность которого 80 kW (4 лампы по 20 kW). Схема модуляции—по Шеферу; связь между задающим генера- -г иогвояо гоо/бо /го во <ю ~ тором и мощным каска- фигура 13.
дом — индуктивная. Для уменьшения гармоник связь антенны с промежуточным контуром—емкостная. На фигуре 12 показана частотная характеристика Опытного передатчика, то есть зависимость коэфициента модуляции от частоты при постоянстве амплитуды низкой частоты на входе в Р. На фигуре 13 дана моду-
| • | Ура | $04 | и | ||||
| ж | -< | : >ое | жиг· | ||||
| Напряже | ие септ | по/. | trod | ляп | ора | ||
ляционная характеристика. Как видно из нее, Р. допускает без искажений коэфициент модуляции до 65%. Мощные Р. в настоящее время монтируются не в шкафах, а все детали и лампы размещаются для удобства ремонта и обслуживания на открытых подставках, с т э н д а х. Для безопасности обслуживающего персонала эти стэнды ограждаются, причем при открывании двери ограждения высокое напряжение автоматически выключается.
Р. к о р о т к и х волн. Так как при коротких волнах требования к абсолютной стабильности частоты того те порядка, что и для длинных волн, то есть
етоты к основной частоте, получается очень высокой, например при волне в 30 м, что соответствует частоте в 10 млн. пер/ск., необходимая стабильность будет 300 : 107=3· 10 5 (0,003%). Получить такую стабильность очень трудно. Поэтому в коротковолновых Р. почти исключительно употребляется стабилизация кварцем. Так как кварцевый генератор обычно дает очень малую мощность (порядка 5—10 W), то для получения необходимой мощности приходится ставить несколько каскадов усиления. Кроме того, так как кварцевые пластинки на короткую волну очень тонки и хрупки, кварцевый генератор обычно заставляют
3 000 V. Р. состоит из трех каскадов: 1-й каскад, задающий генератор, может быть стабилизирован кварцем Q и питается от аккумуляторов, 2-й каскад— удвоитель. Анодный контур этого каскада настраивается на вторую гармонику, и т. о. на сетку 3-го каскада подается уже удвоенная частота. В виду того, что этот каскад—удвоитель и в цепи сетки контур настроен на частоту более низкую, чем анодный, он не может самовозбуждаться, и поэтому здесь оказалось возможным обойтись без нейтрализации. 3-й мощный каскад работает как усилитель и поэтому требует нейтрализации. Р. телефонно-телеграфный допускает работу телефоном по схеме Шефера, а телеграфом может работать или незатухающими колеба-ниями или тональными; в этом слгучае включается звуковой генератор. На фигуре 15 изображена схема коротковолнового телефонно-телеграфного Р. мощностью 30 kW производства Радиозавода № 3 НКСвя-зи. Он также стабилизирован кварцем, причем допускает два или три удвоения частоты. Каскады удвоения не имеют нейтрализации, все же усилительные каскады нейтрализованы; модуляция—по Шеферу. Во избежание посторонних связей между цепями отдельные каскады экранируются друг от друга. Особо тщательно приходится экранировать от всяких внешних влияний кварцевый генератор. На фигуре 1 вкл. л. показан общий вид ЗО-kW передатчика: Р. состоит из 6 отдельных железных шкафов и только в передней стенке имеются окна для наблюдения за лампами. Кварцевый каскад и 2-й каскад помещаются в выдвижном ящике левого шкафа. Другой способ борьбы с емкостной связью сетки с анодом—это пользование экранированными лампами; при этом отпадает необходимость в нейтродинных конденсаторах, и тем сильно упрощаются настройка и обслуживание Р. На фигуре 16 показана схема Р. на экранированных лампах. В виду больших удобств пользования экранированными лампами они, в особенности в коротких волнах, в настоящее время вытесняют 3-электродные лампы. В то время как в длинноволновых Р. изменение волны производится при помощи переменной самоиндукции вариометров, в коротковолновых достигается переменными конденсаторами. Емкость этих конденсаторов при коротких волнах бывает невелика, и конструк
работать на сравнительно длинной волне 100—200 м, а для получения необходимой более короткой волны прибегают к умножению частоты (смотрите Умножение частоты). Емкостная связь между цепями сетки и анода, получающаяся из-за того, что сетка лампы имеет емкость по отношению к аноду, при длинных волнах не играет особой роли, при коротких же волнах она становится очень большой и вполне достаточной для самовозбуждения каскада. Т. к. в коротковолновых Р. только первый каскад (кварцевый) работает самовозбуждением, а остальные должны только усиливать эти колебания, самовозбуждение других каскадов вредно, и с ним приходится вести борьбу двумя путями: 1) нейтрализацией этой емкости включением нейтродинных конденсаторов (смотрите Нейтроди-нирование) или 2) применением экранированных ламп. Роль нейтродинных конденсаторов сводится к тому, чтобы из цепи анода подать в цепь сетки напряжение высокой частоты такой же величины, как и напряжение, получающееся посредством связи через емкость анод—сетка, но противоположное по фазе. Т. о. связь между цепью анода и сетки нейтрализуется, и каскад не может самовозбудиться. В Р. употребляется главным образом анодная нейтрализация, которая лучше уничтожает самовозбуждение. Кроме связи через вну-триэлектродные емкости ламп возможна связь между отдельными каскадами и непосредственно через индуктивную или емкостную связь между катушками и другими частями схемы отдельных каскадов. Для избежания этих связей каскады помещаются в отдельные металлические экраны, и поэтому коротковолновые Р. по внешнему даже виду сильно отличаются от длинноволновых, у которых обычно катушки бывают вынесены довольно далеко от ламп.
На фигуре 14 изображена схема коротковолнового Р. мощностью 150 W изготовления Радиозавода № 3 Щ-ССвязи типа «Казакстан». Р. питается от специальной машины постоянного тока с двумя коллекторами. е одного коллектора снимается напряжение для накала ламп 11 У, с другого—анодное напряжение тивно эти конденсаторы получаются не слишком громоздкими и сложными. В полях очень высокой частоты большинство изоляторов дает большие потери на диэлектрический гистерезис и сильно разогревается. Поэтому выбор материала изолятора и его формы для изоляции частей схемы, несущих высокую частоту,— довольно трудная задача, например такие изоляторы, как эбонит, фибра и плохие сорта фарфора, настолько разогреваются, что делаются совершенно неприменимыми для изоляции. Наилучшими изоляторами для коротких волн можно считать плавленый кварц, слюду, некоторые сорта стекла и т. д. Из искусственных изоляторов необходимо отметить микалекс (смотрите), материал весьма прочный как в механическом, так и в электрич. отношении. Форма изоляторов всегда выбирается такой, чтобы количество изолирующего вещества было минимальным (для уменьшения потерь на диэлектрич. гистерезис). Поэтому изоляторы берут
Фигура 16.
обычно или в виде тонких пластинок или в виде трубок. Конденсаторы по тем же причинам делаются почти исключительно воздушными. В виду того, что величина рабочей волны часто бывает соизмерима с длиной соединительных проводов, детали Р. приходится размещать т. о., чтобы соединительные провода были как можно короче. Кроме того весь монтаж и особенно катушки самоиндукции приходится укре-
плять очень жестко для того, чтобы при нагреве они не могли деформироваться и тем изменять настройку.
Кроме того часто весь передатчик ставят на фундамент для того, чтобы избежать сотрясений Р„ которые могли бы повлиять на его работу.
В Р. ультракоротких волн все трудности Р. коротких волн еще более усилены. Поэтому например стабилизация кварцем с последующим удвоением частоты и усилением здесь неприменима из-за трудностей нейтрализации, с одной стороны, и трудности связывания отдельных каскадов в виду того, что соединительные провода оказываются слишком длинными и делают невозможной настройку каскадов на нужную волну. Кроме того при ультракоротких волнах очень сильно падает как отдача мощности, так и кпд в виду того, что эквивалентное сопротивление анодного контура Z=не м. б. сде лано достаточной величины в виду большой величины емкости С, в которую входит емкость ламп, емкость соединительн. проводов и т. д. В то время как при длинных волнах катушки контуров в соответствии с большим коэф-том самоиндукции обычно имеют сравнительно большой диаметр и большое число D витков, катушки Р. коротких волн уже более миниатюрны как по диаметру, так и по числу витков. В Р. ультракоротких волн самоиндукция контура состоит обычно из одного витка, иногда даже неполного. В качестве конденсатора контура обычно служит только емкость самих ламп и соединительных проводов. В виду этого в настоящее время пользуются для ультракоротких волн почти-исключительно генераторами с самовозбуждением, работающими на контур, к-рый связывается тем или иным способом с антенным устройством. Из схем генераторов б. ч. предпочитают двухтактные схемы, т. к. в
Фигура 17.
этих схемах источники питания приключаются в нулевые точки и поэтому эти схемы работают более спокойно. Для телефонии пользуются б. ч. схемами анодной модуляции. На фигуре 17 изображена схема Р. ультракоротких волн по двухтактной схеме с анодной модуляцией. Связь между контуром К генератора и диполем Ώ осуществлена с помощью одного лишь витка.
О других категориях Р. см. Передатчик.
Лит.: Берг А. И., Теория и расчет ламповых генераторов, М.—Л., 1932; Анцелович Е., Ультракороткие волны, М.—Л., 1931; Шмаков П., Принципы радиотелефонии, М., 1930; МениР., Короткие электрич. волны, пер. с франц., М.—Л., 1930; Ф р ей м а н И., Курс радиотехники, Л., 1928; Барк-гаузен Г., -Катодные лампы, пер. с нем., т. 2, М., 1928; Кляцкин И., Расчет промежуточного контура, «Радиосборник ОДР», ч. 1—2, М., 1930; Т е-рентьев Б., Расчет мощного радиопередатчика, «Научно-техн. сборник НКПиТ»,М., 1929, 6; Минц А. иКляцкин И., Основания для расчета модуляции на сетке, «Труды НИИС РККА», Москва, 1928, вып. 8; их же, Основания для расчета модуляции на аноде,там же,Москва, 1926, вып. 2. Б. Терентьев.