> Техника, страница 85 > Техника высокой частоты
Техника высокой частоты
Техника высокой частоты, радиотехника, техника радиочастотная, объёмлет всю категорию практич. применений науки о высокочастотных (радиочастотных) колебаниях. Предметом Т. в ч. является изучение свойств, методов получения и использования высокочаст,отных токов (смотрите), а также связанного с ними электромагнитного поля. Теория и техника высокой частоты относятся к совокупности явлений, происходящих при наличии в электрич. цепи колебаний высокой частоты. По терминологии IX ВЭС [х] к категории высоких частот (правильнее радиочастот) относятся частоты, более высокие по сравнению с звуковыми (низкими) частотами; при этом верхний предел звуковых частот считается около 20 000 Hz; однако это определение радиочастот не предполагает ни невозможности излучения при более низких частотах ни того, что радиочастоты должны лежать обязательно выше предела слышимости (т. о. между ними нет резкой границы). О научных теориях, являющихся основой для Т. в ч., см. Колебания электрические, Резонанс, Связанные системы, Отрицательное сопротивление, Излучение и прием, Волны электромагнитные, Вибратор Герца, Диполь электрический, Короткие волны, Ультракороткие волны, Электромагнитное поле. Об историч. развитии науки о радиочастотных колебаниях и практич. ее применении—для целей связи—см. Беспроволочная связь.
Генерация электрических колебаний в Т. в ч. Исторически возникшие первыми искровые методы возбуждения электрич. колебаний, конкретно выраженные в форме тех или иных искровых передатчиков (смотрите), в настоящее время в радиотехнике не находят себе применения; получившие наибольшее распространение в ка~
честве судовых радиостанций (смотрите), они теперь постепенно заменяются и в этой категории радиостанций более современными. Дуговые генераторы (смотрите) в настоящее время совершенно вышли из области практич. применений. Поэтому теперь современными источниками элек-трич. колебаний в Т. в ч. являются только ламповые генераторы (смотрите) и машины высокой частоты (смотрите Высокой частоты машины).
Электронные лампы (о теории устройства их и явлениях, в них происходящих, см. Лампа электронная; о практич. конструкциях таких ламп см. Электронная лампа), применяемые для генерации электрич. колебаний, принадлежат к классу триодов (смотрите) и отчасти тетродов (смотрите) (в форме экранированных ламп); в последние годы в радиолюбительской практике встречается использование для целей генерации и пентодов (смотрите). Ламповым генератором является устройство, состоящее из электронной лампы, катод, сетка и анод которой включаются в созданную для генерации колебаний высокой частоты схему (смотрите Ламповый генератор, фигура 1, 4, ба, 7а, 8, 9 и другие). Существующие многообразные схемы таких генераторов получают практическое применение в радиопередатчиках, являющихся частью передающей (отправительной) радиостанции (смотрите); они предназначены для получения энергии высокой частоты и передачи ее в излучающую часть — антенну. В основном ламповый передатчик состоит из 1) лампового генератора, преобразующего подводимую энергию в энергию высокой частоты, 2) колебательных контуров, 3) источников питания, непосредственно связанных с генератором. О категориях таких передатчиков и главных технических требованиях, предъявляемых к передатчикам, см. Передатчик и более подробно—Радиопередатчик ламповый; в последней статье приводятся практич. схемы и конструктивные особенности нек-рых ламповых передатчиков, выполняемых заводами Народного комиссариата связи. Основная производственная база советских радиопередатчиков—Главное управление электростаботочной промышленности—уже в первый год второй пятилетки в связи с пуском в эксплуатю 500-kW радиовещательного передатчика (описание его как наиболее характерного в СССР из передатчиков для целей радиовещания см. Широковещание) поставила СССР на первое место в мире как по суммарной мощности радиовещательной сети, так и по мощности наибольшей единицы. Для целей профессиональной радиосвязи на период начала второй пятилетки в СССР [2] является наиболее типичным Ι-kW передатчик (он при добавлении мощного каскада дает 15 kW) на диапазон частот 18 800-УЗ 330 kHz. На подробном описании этой конструкции (завода имени Коминтерна), воплотившей в себе почти все известные мировые достижения радиотехники в таких устройствах к 1933 г., будут наглядно выявлены как современные тенденции в Т. в ч. в области коротковолновых передающих устройств, так и роль описанных в других статьях отдельных элементов схем и конструкций в передающих ламповых устройствах для целей связи (телеграфной и телефонной) (смотрите ниже).
Многочисленные опытные исследования (смотрите Волны короткие) и эксплуатонный опыт радиосвязи указывают, что для получения надежной дальней связи быстродействующими аппаратами (смотрите Быстродействующие радиопередача и радиоприем) на коротких волнах выходная мощность передатчика должен быть ~10 -Р 20 kW. Поэтому, выбирая для последнего каскада такого передатчика хорошо освоенные советской ламповой промстью лампы ГК-2 000 (смотрите Электронная лампа), следует для надежного эко плоатационного режима остановиться на двух таких лампах; при этом мощность в антенне получается около 15 kW.
Для целей блишней (относительно) связи достаточна выходная мощность порядка 1 kW. Однако такой 1-kW передатчик может обслуживать и линию дальней связи—· при небольшом и некруглосуточном обмене. В то же время колебательная мощность Ι-kW передатчика достаточна для возбуждения мощного каскада на лампах ГК-2 000 далее описываемого 15-kW передатчика; кроме того 1-kW передатчик является возбудителем (смотрите Задающий генератор) для радиовещательного передатчика на ультракоротких волнах. Реализуемая т. о. унификация типов передатчиков, при которой более мощный тип передатчика включает в себя менее мощный при минимальных необходимых изменениях, определяемых особенностями типа (например в радиовещательных станциях —· улучшение фильтрации, питание катодов постоянным током и т. д.), в то же время накладывает свои требования и на конструктивное оформление передатчиков. Они выполняются в виде отдельных независимых панелей, замена к-рых, если таковая потребуется для других типов или вовнетиповыхвариантах тех же передатчиков, совершенно не отражается на конструкции передатчика в целом; далее описывается поэтому только один основной стандартный тип мощностью в 1 kW. Основное требование—максимальная стабилизация частоты (смотрите) получаемых колебаний—осуществлено схемой с кварцевым генератором; этот выбор обусловил собой как многокаскадность передатчика, так и введение для большей стабилизации отдельного источника питания для кварцевого генератора и буферного каскада и термостата для создания постоянных Оных условий для работы кварцевых (смотрите Пьезокварц) пластин. Т. к. для осуществления связи с данным корреспондентом на коротких волнах в течение максимального числа часов в сутки необходимо иметь по крайней мере две частоты (волны)—дневную и ночную, то весьма важно с точки зрения эксплуатации сконструировать передатчик так, чтобы переход от одной рабочей частоты к другой не требовал каждый раз налаживания режима передатчика. Америк. конструкции самолетных радиостанций (смотрите) образца 1933 г. предусматривают переключатель, одним движением автоматически переключающий передатчик с дневной частоты на ночную и обратно. В описываемом передатчике переход на любую из 4 частот производится только путем перестройки анодных контуров, производимой с помощью наружных (на передней стороне панели) переключений: вращения ручек конденсаторов, а частично также поворачивания переключателей, которые в III и IV каскадах «закорачивают» то или иное число витков, а в У и VI каскадах производят смену катушек контура. В пределах всего диапазона (18 800-уЗ 330 kHz) передатчик м. б. настроен на любую частоту в зависимости от установленных кварцевых пластин [термостат F рассчитан на помещение 6 кварцедержателей, причем от каждой пластины м. б. получено путем последовательного умножения частоты (смотрите) до трех частот—вдвое, вчетверо и в восемь раз больших основной частоты кварца]. Передатчик имеет четыре выхода, по одному для каждой фидерной (см.Фидер) системы, питающей антенну, рассчитанную на одну из 4 заранее выбранных фиксированных частот. Шкалы всех переменных конденсаторов снабжены четырьмя неподвижными фиксаторами, заранее устанавливаемыми в нужное положение: поэтому при переходе с одной частоты на другую, также фиксированную, нет необходимости искать настройку—достаточно довести стрелку конденсатора до заранее намеченного положения; поэтому перестройка на любую из 4 фиксированных частот продолжается не более 2—3 мин. При переходе на другие, нефиксированные, частоты (при наличии соответствующей кварцевой пластины в термостате и антенны) необходимое положение настройки каскадов определяется по анодным и сеточным приборам.
Стабилизация режима промежуточных каскадов достигнута применением экранированных ламп, что избавляет от необходимости нейтродинирования (смотрите) и всех связанных с последним затруднений. В передатчике применена система блокировки, упрощающая управление и автоматически регистрирующая неисправности: вся система управления, сигнализации и блокировки централизована на одном щите. Радиочастотная часть (смотрите схему передатчика на фигуре 1 и внешний вид его на вкл. л., 1> состоит из шести каскадов: кварцевого генератора, буферного усилителя, трех промежуточных каскадов и выходного усилительного каскада, причем каскад III работает всегда ,как удвоитель частоты, а каскады IV и V—в зависимости от требуемой рабочей волны·—либо-как усилители (смотрите) либо как удвоители. Кварцевый генератор работает на лампе М-84, причем
его диапазон 3 Г?00-4-1 650 kHz (90-М80 м) перекрывается переменным конденсатором анодного контура. Температура в термостате F, содержащем 6 кварцедержателей Q, автоматически поддерживается около 50° с точностью ± 0,1° и может быть проверена по выведенному наружу термометру; термостат—с ртутным терморегулятором (смотрите Стабилизация маститы). Межкаскадные связи взяты всюду автотрансформаторными (смотрите Автотрансформаторная связь) для уменьшения числа элементов регулировки. Кварцедержатель раз навсегда отрегулирован (в отношении промежутчш между верхним электродом и пластиной), закрыт и не требует дорегулировки при эксплоадации. Большая долговечность1 кваоцевой пластины обеспечивается в частности еще тем, что кварцевый генератор поставлен в режим максимальной стабильности (а не отдаваемой мощности), причем в анодную цепь подается относительно невысокое напряжение в 300 У, получаемое с потенциометра РΊ и регулируемое с передней панели каскада I. Вторым условием наибольшей стабильности является наличие буферного каскада IT, в к-ром используется только отрицательная часть характеристики лампы, благодаря чему сеточный ток не создает нагрузки на кварцевый каскад. Связь между последним и сеткой буферного каскада мала, однако благодаря большому полному сопротивлению Z анодного контура буферного каскада напряжение на нем получается достаточное; лампа в этом каскаде типа С-106 при напряжении на экранирующей сетке 500 V. В сиедующих III и /V каскадах применены лампы тоже типа С-106 при анодном напряжении ок 2 000 V. Изменение самоиндукции анодного контура в обоих каскадах достигается «закорачиванием» витков. Во избежание самовозбуждения каскада V и для подачи правильных напряжений на сетку последнего расположение щупков на катушке сделано так, чтобы величина связи получилась на разных участках диапазона больше или меньше р зависимости от того, работает ли этот каскад как усилитель или удвоитель в соответствии с Z и затуханием (смотрите) контуров каскадов IV и У на разных участках диапазона. В каскаде У—. лампа типа С-103; его анодная цепь (смотрите) построена симметрично, т. к. этот каскад далее связан с сетками ламп работающего по схеме пуш-пулл (смотрите) каскада VI; асимметрия в емкостях, получающаяся вследствие того, что к одному концу катушки L2 присоединена емкость «анод-экран» лампы, выравнивается при наличии на другом конце катушки конденсатора C1, имеющего емкость на землю, эквивалентную емкости «анод-экран» лампы. Анодный контур состоит из переменного конденсатора’С2 и четырехсменных катушек (на фигура 1 даны только две), одна из которых (в зависимости от выбранной волны) м. б включена в схему с помощью переключателя, вращаемого с передней панели. Каскад VI работает на лампах С-103, причем анодный контур его аналогичен контуру каскада У. Внутренний вид выходного каскада VI при снятом экране дан на вкл. л., 2. Для каждой пары фидеров антенн, связанных автотрансформаторно, установлены 2 разделительных конденсатора, соединенных со щупками, соответственно устанавливаемыми на каждой катушке.
Примененная в передатчике схема телеграфной маниции (о других схемах маниций см. Быстродействующие радиопередача и радиоприем) обеспечивает возможность быстродействия при легком режиме
|7VVWWWWWWWW AMM/W AM^^
работы телеграфного ключа и осуществляет нужную величину балластной нагрузки при отжатом ключе. На фигуре 2 9т—управляющая сетка двух, т. н. маниционных, ламп типа С-106, <73 и gr4—то же ламп каскадов III и /У, Р—потенциометр, дающий сеточное смещение на все каскады. При отжатом ключе положение точки Ь подбирается т. о., чтобы смещение было достаточным для полного «запирания» (то есть отсутствия анодного тока) каскадов III и IV, а положение точки а—так, чтобы полученное смещение на сетках маниционных ламп достаточно «отпирало» последние. При замыкании ключа на.сетках каскадов III и IV напряжение повышается, а на сетках маниционных ламп понижается; т. о. сетки каскадов III и IV получают смещение, соответствующее их нормальному рабочему режиму, а сетки маниционных ламп—напряжение, достаточное для их запирания. Но анодный движок маниционных ламп находится на том же потенциометре, который питает аноды краска-
дов III и IV и экранирующие сетки всех каскадов; поэтому передвиганием этого движка можно регулировать падение на потенциометре, создаваемое анодным током маниционных ламп. Т. о. понижением напряжений на анодах каскадов III и IV и экранирующих сеток м. б. обнегчено запирание всех каскадов передатчика при отжатом ключе; при таком положении ключа получается добавочная балластная нагрузка благодаря анодному току маниционных ламп и наличию гридлика (смотрите) G в сетке каскада VI. Такая схема обеспечила при испытаниях передатчика отчетливую работу при скорости 165 слов в мин. Эта схема маниции имеет еще то преимущество, что позволяет легко осуществить с помощью тех же маниционных ламп и телефонную модуляцию (смотрите) путем изменения смещения на сетках ламп V каскада; при переходе на телефонию обе эти лампы переключаются по схеме пуш-пулльного усилителя звуковой частоты: в цепь сеток включается входной, а в цепь анодов выходной трансформатор, вторичная обмотка которого подает звуковую частоту на сетки ламп каскада VI. При этом подача напряжения звуковой частоты ок. 6 V, получаемого от микрофонного усилителя, достаточна для необходимой глубины модуляции (имеется в виду коммерч. телефония); питание переменным током всех ламп передатчика не дает заметного фона. Переход с .телеграфного режима на телефонный Tv осуществляется переключателем, находящимся на щите управления.
Питание передатчика происходит от сети переменного тока напряжением в 200 V; питание анодов и сеток всех каскадов осуществляется помощью трех газотронных выпрямителей (смотрите): 1) анодный выпрямитель А составлен по схеме Греца с типовым силовым трансформатором (200—300 V) и дает выпрямленное напряжение порядка 4 000 V; в нем применены 6 газотронов на 4 А каждый. Он питает аноды каскадов V и VI и через потенциометр аноды каскадов III и /V маниционных ламп и экранирующие сетки всех каскадов кроме каскада II; 2) и 3) выпрямитель D каскадов и II и выпрямитель смещений В являются однотипными, включенными по 3-фазной схеме на газотронах в 1,5 А (общий вид выпрямительного устройства дан на вкл. л., 3). Выпрямитель каскадов I и II питает анод буферного каскада и потенциометр, с которого подается напряжение на экранирующую сетку буферного каскада, анод кварцевого возбудителя и управляющие сетки обоих каскадов; он дает ок. 1 500 V. Введение отдельного выпрямителя для каскадов I а II вызвано желанием устранить влияние телеграфной маниции на кварцевый каскад и кроме того оно позволяет включать первые 2 каскада независимо от остальной схемы. Выпрямитель сеточных смещений питает потенциометр, с которого подаются напряжения на сетки ламп всех каскадов. Нек-рая .сложность схемы питания накала (переменным током через соответствующие трансформаторы) объясняется желанием установить такую систему управления, которая не требовала бы при изменении напряжения сети отдельного регулирования каждой цепи накала. Поэтому установлен один главный реостат, регулируемый со щита управления; последовательно с реостатом в цепи каждого трансформатора накала имеется добавочное сопротивление, регулируемое только при налаживании передатчика; напряжение, получаемое на каждой лампе, м. б. проверено переносным вольтметром, для чего на передних панелях каскадов устроены соответствующие измерительные гнезда. Все цепи накальных трансформаторов распределены равномерно между фазами 1-2 и 2-3; в общей фазе включен главный реостат; т. о. возможно регулировать все накалы однофазным током. Неравномерность нагрузки фаз устраняется приключением всех остальных нагрузок передатчика к фазам 1-3. Такая, система управления применена для всех цепей накала кроме каскадов I и II и цепи их выпрямителя: они имеют свой общий независимый реостат (расположенный на панели каскадов I и II); благодаря этому возможны независимый пуск в ход последних и удобная регулировка кварцевого возбудителя. Т. о. выбранная схема питания передатчика не требует никаких вращающихся агрегатов и тем более машинного зала, а потому передатчик может обслуживаться только одним дежурным.
Пуск в ход передатчика производится последовательным нажатием 5 кнопок, замыкающих цепи обмоток соответствующих контакторов (смотрите). При включении главного рубильника подается напряжение только на термостат, т. о. получается независимость его нагрева от остальных включений. Первая кнопка подает напряжение на питающие шины, шины управления, накал каскадов I и II и выпрямителя; остальные лампы и газотроны получают пониженный накал. Главный реостат вращается сервомотором, включенным в схему т. о., что реостат автоматически вводится при первом же включении; при этом невозможна подачаполного накала при выведенном реостате, и кроме того скорость вращения сервомотора обеспечивает выдержку времени, необходимую для разогрева катодов газотронов до подачи высоких напряжений. Вторая кнопка подает высокое напряжение на выпрямитель каскадов I и III. Третья—регулирует при помощи сервомотора накал всех ламп и газотронов кроме каскадов I ж II. Четвертая и пятая кнопки подают соответственно напряжение на выпрямитель смещения и выпрямитель анодного напряжения.
Блокировка и сигнализация. Во избежание несчастных случаев (при прикосновении обслуживающего персонала к шинам с высоким напряжением) в современных передатчиках устраивают специальные блокирующие приспособления; в передатчике предусмотрена как механич., так и электрич. блокировка. При открывании дверец отдельных каскадов или главной двери ограждения, при вынимании из щита управления ключа механич. блокировки и тому подобное. выключаются ооответствующ те контакторы. Кроме того анодное напрчжетше (смотрите) сбрасывается автоматически при перегрузке анодной цепи. Соответствующие сигнальные лампы регистрируют причину выключения контакторов. Последовательность включений указывается лампочками, расположенными над соответствующими кнопками После нажатия кнопки и выполнения операции лампочка гаснет, а лампочка над следующей кнопкой загор тете i, указывая тем самым, что можно совершить следующую операцию включения. Но если в передатчике имеется какая-либо неисправность, не позволяющая совершить очередное включение, то вместо лампочки над кнопкой загорается аварийная лампочка, указывающая, какую именно неисправностытадо устранить для того, чтобы операция м. б. совершена. По устранении неисправностей загорается только лампочка очередного включения При перегорании каких-либо предохранителей загорается лампочка, указывающая номер предохранителя, подлежащего смене. Такая система блокировки и сигнализации, регистрирующая неисправности и недопускающая неправильных включений, достигается не путем добавочных реле, а главным образом электрическими переключениями, происходящими при включении и выключении основных контакторов благодаря добавочным контакти-кам, находящимся на них; поэтому значительно повы-шается надежность системы.
Монтаж передатчика, размещенного в 4 каркасах, полностью отражает современные тенденции в Т. в.ч. в СССР и за границей. В первом каркасе смонтированы выпрямители анодный и сеточных смешений с соответствующими фильтрами. Во втором каркасе размещен щит управления. В третьем каркасе смонтированы панели каскадов I и II (наверху), а также и панель каскадов III и IV (внизу). В следующем каркасе внизу расположена панель каскада V, наверху—панель каскада VI. Каждая из таких угловых панелей каскада радиочастоты прикрывается сверху, сзади и с боков съемным экраном, задняя стенка которого представляет собою двухстворчатую дверь, открывающую доступ к каскаду; каждая панель м. б-, выдвинута вперед или вынута из каркаса. Панели —железные, омедненные; внутри каркасов изоляцией на радиочастоте служит всюду эбонит, кроме переключателей самоиндукции и конденсаторов каскадов У и VI, где применен микалекс (смотрите). Позади каркасов расположены анодный трансформатор, контакторный щиток и реостат накала; весь передатчик окружен с боков и сзади решетчатой оградой высотой 2,1 м, имеющей заблокированную дверь. На передних панелях каждого из каскадов кроме I и II расположены анодный и сеточный амперметры, верньер настройки конденсатора, рукоятка для изменения самоиндукции контура и гнезда для проверки напряжения накала переносным вольтметром. На панели каскадов I ж. 11 расположены кроме измерительных приборов и верньеров рукоятка для регулировки накала и анодного напряжения каскада I, рукоятка для переключения кварцевых пластин, термометр, кнопка для моментального выключения анодного напряжения с кварцевого каскада; при помощи последней можно, прерывая подачу анодного напряжения на кварцевую лампу, проверить устойчивость колебаний или режимы всех каскадов при негенерирующем каскаде I. На щите управления сосредоточены все органы управления и контроль передатчиков кроме элементов настройки каскадов радиочастоты и кварцевого каскада. Внутри каркаса этого щита смонтированы потенциометры анодного выпрямителя и выпрямителя смещений, а также манитор-модулятор. На самом щите расположены: 1) вольтметр с переключателем для измерения напряжения на анодах и экранирующих сетках всех каскад *в кроме I иJI, вольтметр с переключателем для изм рения смещений на управляющих сетках, вольтметр с переключателем для промера напряжения на шинах питающей сети, общий вольтметр накала, амперметр анодного выпрямителя и амперметр анодного тжа (смотрите) маниционных-модуляторных ламп;
2) кнопки включения и выключения напряжений, регулировка накала, сигнальные и аварийные лампочки;
3) переключатели для перехода с телеграфии на телефонию, для изменения-глубины модуляции и для снятия модуляционной характеристики,кнопка включения анодного автомата, ключи механич. б юкировки и телефонные гнезда для контроля подаваемой звуковой частоты.
Описанный Ι-kW передатчик легко м. б. сочленен с «мощным каскадом», заключенным в отдельном шкафу и позволяющим иметь на выходе мощность 15 k W. 15-kW коротковолновый передатчик кроме описанного 1-kW передатчика состоит еще из следующих частей: 1) мощного каскада и питающего его трансформатора, мощного выпрямителя, фильтра, переключателя с автотрансформатором для регулировки анодного напряжения мощного каскада (смотрите внешний вид шкафа мощного каскада на вкл. л., 4) и 2) подсобных приборов: замыка-
| Часто-τ1 в kHz | Длина волны в м | Позыв ной знак | Название радиостанции | Государство | Мощность г антенне в к У | j Часю-та в 1 кН
N |
Длина волны в м | Позыв ной знак | |
| j 3,75 | 21 820 | ГРУ | • Сспетиба .. | Бразилия | 350 | 1
20,27 |
14 800 | ICC | Ко |
| 14,29 | 20 990 | SPO | Варшава.. | Польша | • 200 | ! 20,76 | 11 150 | IRB | Ри |
| 11.99 | 20 000 | PMJ | Малабар Ганденг. | Готлаидск. Индия | 800 | 2 ,05 | 11 250 | FTT | Cei |
| 15,07 | 19 900 | JDG | Кольтано.. | i Италия | 350 | ! 21,37 | 11 010 | GMU | Ka |
| 15,22 | 19 710 | FTU | Сент-Ассиз.. | ! Франция | 1 500 | ! 2,8 | 13 760 | ЛУН | Нь |
| 15,66 | 19 159 | FYL | Круа д’Эн.. | Франция | 360 | !| 22,1 | 13 530 | ЛУ GG | 1 Те] |
| 15,75 | 19 000 | FZA | Сайгон (Кохинхина). | Индокитай (фр.) | 5)0 1 | 22,35 | 13 120 | ЛУБО | Мэ |
| 16 | 18 750 | GBR | РОгбан .. | Англия | 350 | 22,6 | 13 270 | ЛУБТ | II ь |
| 16,2 | 18 5Ю | ORU | Рюйсселед .. | Бельгия | 250 i | 22,9 | 13 100 | NPO | Ко |
| 16,12 | 18 270 | SPL | Варшава.. | Польша j | 2)0 | и | |||
| 16,55 | 18 130 | DFY | Нау он.. | Германия | зоо ! | 23,08 | 13 000 | ИБЛУ | На |
| 16,8 | 17 800 | PCG | Коотвик.. | Го тландия | , 170 | 1 23,7 | 12 630 | LSA | Мо |
| 17 | 17 650 | TAF | Ангора.. | Турция | 250 | 21 | 12 500 | NBA | Да |
| 17,2 | 17 4Ό | LSB | Монте Гранде.. | Аргентина | 1о0 | , II | |||
| 17,2 | 17 110 | SAQ | В ар бед г.. | Швеция | 200Ц-10С | 21,83 | 12 080 | LCM | Стс |
| 17,11 | 17 200 | JND | Назона.. | 1 Япония
1 |
550 | 25,25 | 11 880 | FZB | Б а |
| 17,61 | 17 000 | IRC | Рим, Торрекова. | Италия | 550 | 25,82 | 11 320 | WSO | Мо |
| 17,7· | 11 95 )
1 |
SPX | Варшава.. | Польша | 200 | 26, 1 | 11 190 | NPM | И ) |
| 18,21 | 16 170 | ЛУО К i | Γοκεηι Пойнт, Нью Иорк. | США | 200 | в | |||
| 18,29 | 16 100 | FZC | Браззавиль (Экватор. Афри | 28,61 | 10 180 | RAM | Мо | ||
| ка) .·. | : Франция | 15) | 30 1 | 10 000 | PML | Ма | |||
| 18,1 | 16 300 | ЛУС1 | Теккертоп, Нью Дшерсей *-. | j США | 20) | 30 | 10 000 | IRA | Ри |
| 18,5 | 16 220 | SPY | Варшава.. | Польша | 200 | 31,15 | 9 630 | GLC N | Он |
| 18,8 | 15 910 | AYSS | Рокки Пойнт, Ныо Иорк. | 1 США | 200 | 31,88 | 8 600 | (INC | Ка |
| 18,82 | 15 950 | FZA | Сайгон (Кохинхина). | ! Индокитай (фр.) | 200 | 35,3 ; | 8 500 | LSC | Мо |
| 18,98 | 15 800 | FZD | Тананарив (Мадагаскар). | Франция | 150 | 38,14 | 7 800 | PLC | Ма |
| 19,22 | 15 300 | PKX | Малабар Банде и г. | Голландок Индия | 800 | 13,8 | 6 850 | RAM | Мо |
| 19,22 | 15 300 | PLA | Малабар Банде и г. | Голлан дек. Индия | 100 | 15, 13 | 6 600 | PLB | Тш |
| 19,6 | 15 300 * | JAA | Токио (Хараномаши). | Япония | 400 | 53,5 | 5 130 | ЛУКБ | Го] |
| 19,8 | 15 150 | FYN | Лион.. | Франция | 150 | 61,5 | 1 511,2 | ΛΥΟΗ | Бр |
1 По характеру получения перечисленные в таблице радиостанции относятся го международно:! классификав леоания вемодулированкые). Тин излучения—Ах и А2 (незатухающие колебания, модулированные звуковой е чеиия—Ах и As (незатухающие колебания, модулированные речью или музыкой). *0 Тип излучения—A3.
Фигура 3.
теля фильтра, вводного щитка, воздуходувки и реле пуска воды. Обе лампы ГК - 2 000 включены в нем по пуш-пулльной схеме. Контур (анодный) состоит из катушки и конденсатора постоянной емкости со сменными пластинами; при этом грубая настройка производится подбором числа пластин в конденсаторе и закорачиванием витков катушки; точная настройка—поворачиванием замкнутого витка, вращаемого в поле катушки. Для перехода с волны на волну имеется переключатель: в положении «короткие волны» он совершенно отсоединяет от схемы конденсатор постоянной емкости и позволяет закоротить то или иное число витков катушки; в положении «длинные волны» конденсатор присоединяется к схеме. В середине каскада симметрично расположены два нейтродинных конденсатора. Мощный каскад имеет два фидерных выхода для дневной и ночной антенны; каждая из них переключателем присоединяется к схеме; связь с фидерами—автотрансформаторная. Питание мощного каскада происходит двухпроводной линией, заканчивающейся в последнем настроенным сеточным контуром. В этом контуре установлены две катушки (для дневной и ночной волны). При работе на дневных (коротких) волнах включается меньшая катушка, причем емкостью служат только внутренняя емкость ламп и емкость схемы; настройка производится вращением коротко-замкнутого витка внутри катушки; грубый же подбор самоиндукции производится закорачиванием того или иного числа витков. При переходе на ночные (длинные) волны в схему включается вторая сеточная катушка, к которой присоединен переменный конденсатор. Последний сионструирован т. о., что ось подвижных его пластин механически представляет одно целое с осью, вокруг которой вращается короткозамкнутый виток. Таким образом настройка сеточного контура имеет один общий орган настройки (верньер), к-рый при работе на коротких волнах изменяет самоиндукцию сеточного контура, а при длинных волнах—его емкость. Механически все переключатели мощного каскада связаны между собой и приводятся в движение штурвалом, расположенным на передней панели мощного каскада. Анодное напряжение (ок. 8 000 V) подается от мощного выпрямителя, работающего на 10-А газотронах по схеме Греца.
Конструктивно мощный каскад размещен след, обр·: в верхней части шкафа расположена высокочастотная часть, а в нижней находятся стенды для водопроводящих шлангов, гидрокнопка, термометры, трансформаторы накала, фильтр и потенциометр смещения, гридлик, добавочные реостаты накала ламп, максимальные анодные автоматы и реле переключения с телеграфной работы на телефонную; при помощи этого реле к средней точке сеточной катушки присоединяется либо гридлик (телеграфный режим) либо подается соответствующее смещение от потенциометра (телефонный режим). На передней панели его расположены: анодные амперметры, сеточный амперметр и вольтметр анодного напряжения, 4 верньера (для настройки анодного и сеточного контуров и двух нейтродинных конденсаторов), кнопка включения максимальных автоматов, кнопка включения, выключения и регулировки анодного напряжения и измерительные гнезда для проверки накала.
Ламповые генераторы и передатчики, самые распространенные из всех передатчиков, диференцируются по следующим главным признакам: 1) по диапазону генерируемых частот и мощности: длинноволновые передатчики, используемые теперь преимущественно для радиовещательных целей и для радионавигации (смотрите Радиомаяк), коротковолновые—для целей радиосвязи всех видов, особенно на дальние расстояния, и ультракоротковолновые, лишь начинающие входить в обиход; 2) по характеру работы—телеграфные и телефонные; к последним относятся и передатчики для телевидения (смотрите), передачи и приема неподвижных изображений, в частности и фототелеграфии (смотрите); 3) по назначению—судовые, авиационные, радиомаячные, радиовещательные, для телеграфной (обычно быстродействующей) связи, для коммерческой радиотелефонии, передвижные (военные), радиолюбительские и т. д.
В машинных радиопередатчиках источником токов радиочастоты служит машина высокой частоты. Радиопередатчики машинные строятся почти исключительно для телеграфной радиосвязи на большие расстояния на длинных волнах; возможно применение их с помощью умножения частоты (смотрите) и для мощного радиовещания и коммерч. радиотелефонирования.
В табл. 1 приведен список длинноволновых (мощностью в антенне свыше 100 kW) передающих радиостанций (ламповых и машинных), работающих на линиях дальней связи, с указанием наиболее характерных данных; в таблице 2
Таблица 2.—М о щ н ы e (Pj >20 kW) коротковолновые радиостанции мира.
| МОЩНОСТЬ: | ||
| Местонахождение | Название | в kW j |
| радиостанции | радиостанции | (макси- 1 мальная) j |
| Аргентина. | Оливос | 24 ! |
| Бразилия. 1 | Итагуахи
Сепетиба |
37,5 ! 24 1 |
| ί | Коотвик | 60 ! |
| Голландия. < | Малабар Банденг | 80 |
| {
Франция. |
Тжиминди Банденг | 40, |
| Сент-Ассиз | зо ! | |
| Италия. | Рим, Торренова | 25 ! |
| Канада, Квебек. | Дреммондвилль | 35 |
| Порто-Ркко. | Сан-Жуан | 80 ! |
| Филиппинские острова Виргиния, Вашинг | Маьила | 40 |
| тон. | Арлингтон | 25 |
| Мериленд, Вашинг | ||
| тон. | Аннаполис | 25 |
| Калифорния. | Болинас | 80, |
| Нью Иорк. | Гарден Сити | 30 i |
| о. Оаху, Гаваи. | Каена Пойнт | 30 |
| Гаваи ‘. | Кахуку | 80 |
| Калифорния. | Клируотер | 30 |
| Массачузетс. | Мех ион | 70 |
| Ныо Джерсей. | Нью Брунсвик | 80 |
| Калифорния. | Пало Альто | 30 |
| Гонолулу, Гаваи. | Пирль-Гарбор 1 | 25 |
| Нью Иорк. | Рокки Пойнт 1 | 80 |
| Нью Иорк. | Сейвилль ; | 75 |
| Ныо Джерсей. | Теккертон j | 70 |
| Орегон. | Хильсборо ; | 75 i |
| Массачузетс. | Четем | 40 ; |
| СССР | 1 | |
| Московская обл. | Москва | i 21 |
| Ленингр. обл. | Ленинград | 1 21 |
| Дальне гост, край. | Хабаровск | 21 |
| Вост.-Сиб. край. | Иркутск | 21 |
| Узбекская ССР. | Ташкент | 21 |
и 3 даны списки коротковолновых радиостанций мира (мощностью более 20 k Y), обслуживающих линии связи; такой же список радиовещательных станций см. Широковещание; на фигуре 3 изображена карта мировой радиотелефонной связи для дальних связей (показаны важнейшие линии).
Излучение электромагнитной энергии. Высокочастотные генераторы и передатчики используются самостоятельно как таковые только в лабораторных целях и при применении их в печах высокой частоты (смотрите Электрические печи)· в медицине (смотрите Диатермия) и электромузыкальных инструментах (смотрите). Почти во всех остальных случаях Т. в ч. имеет место передача полученной энергии радиочастоты в радиосеть (смотрите), служащую для излучения (смотрите Излучение и прием). Радиосеть состоит из антенны (смотрите) и заземления (смотрите) или противовеса (смотрите); впрочем часто под термином «антенна» понимают всю радиосеть. Прототипом всех радиосетей явился диполь (смотрите)Герца; теория излучения этого диполя дана Герцем же (смотрите Излучение и прием и Диполь). Общие вопросы устройства радиосетей изложены в ст. ст. Антенна, Ввод в радиотехнике, Емкость антенны, Кар-диоидные схемы, Метрампер, Бронзо-силицие-вая проволока, Направленное радио. В статье ра · диосеть (смотрите) дана и классификация их по функциональным признакам. Об опорах для радиосетей см. Мачта антенная. Специальные виды передающих антенн рассмотрены в ст. ст. Конденсаторная антенна, Замкнутая антенна
Таблица 3. —Позывные знаки и частота мощных (Ра > 20 kW) коротковолновых радиостанций (но состоянию к 1 июня 193 3 г.)·
| Позыв- | Радио- | Частота | Позыв- | Радио- | Частота | Позыв- | Радио | i
Частота | | |
| знаки | станции | в kHz | знаки | станции | в kHz | знаки | станции | в kHz ;
f 1 | |
| CFA | Дреммон- | 6830 | KYG | Каена | 16580; 16900; 22100; | WDQ | Нью | i
5265 1 | |
| двилль | Пойнт | 22160 | Брунсвик | ||||||
| CGA | » | 12093 | LSR | Оливос | 18930 | WDS | Рокки | 18900 | |
| С J А | » | 13315 | LSS | » | 13550 | Пойнт | j | ||
| FQE | Сент-Ассиз | 12160 | LST | » | 9110 | WDW | Нью | 4545 ί | |
| FQO | » » | — | LSV | » | 6730 | Брунсвик | |||
| FTA | ». » | 11910 | NAA | Арлингтон | 17740 | WEA | Рокки | 10310 I | |
| FTE | » · » | 18250 | NPM | Пирль- | 8090 | Пойнт | |||
| FTF | » » | 7770 | Гарбор | j | WEB | » | 6935 ; | ||
| FTH | » » | 10910 | NSS | Аннаполис | 8030 | WE С | Рокки | 8930 I | |
| FT К | » » | 15880 | РСК | Коотвик | 18100; 18105; 18410 | Пойнт | i | ||
| FTM | » » | 19355 | PCQ | » | 18070 | WED | » | 10630 ! | |
| FTN | » » | 12260 | РСТ | » | 11500 | WEF | » | 9490 i | |
| FTO | » » | 18250 | PCY | » | 17795; 17800; 17805; | WEG | » | 7415 i | |
| IR.T | Торренова | 13210 | 17810 | WE J | » | 6740 i | |||
| IRM | » | 12000 | PDK | » | 10410; 10115; 10120 | WEL | » | 8950 | |
| KAY | Манила | 14980 | PDQ | » | 10990; 10995 | WEM | » | 7100 i | |
| KAZ | » | 9990 | PDT | » | 7350 | WEN | » | 7407,5 ! | |
| KBJ | » | 13210 | PDY | » | 12050; 12055; 12030 | WEO | » | 6957,5 | |
| КВК | » | 6380 | PFF | » | 20825; 20830; 20835 | WER | » | 6710 ; | |
| KDK | Кахуку | 7520 | PGA | » | VsJO, 7835; 7810 | WES | » | 9450, | |
| КЕВ | Болинас | 6890; 7370 | PGC | » | 9375 | WET | » | 9470 j | |
| КЕЕ | » | 7715 | PGD | » | 6020; 6025; 6030 | WEU | » | 5270 ί | |
| KEI | » | 10S20 | PLD | Тяшминди | 20-00 | WE V | » | 6912,5 ! | |
| KEJ | » | 9010 | Банденг | WEX | » | 13150 ί | |||
| KEL | » | 6860 | PLE | Малабар | 18820; 18830; 18840 | WEZ | » | 6927,5 j | |
| КЕМ | » | 15490 | Банденг | WFX | » | 18980 ! | |||
| KEN | » | 6845 | PLF | » | 17850 | WGA | Гарден | 7130; 7437,5; 7415; ί | |
| KEQ | Кахуку | 6890 | PLG | » | 10670; 10630; 10590; | Сити | 10930; 11830; 11875; ! | ||
| KER | Бодинас | 10390 | 15940; 15950; 15960 | 14890; 18820; 22660; ; | |||||
| KES | » | 10410 | PLJ | » | 15050 | 22700 | |||
| КЕТ | » | 9180 | PLK | » ! | 14480 | WGT | Сан-Жуан | 13705 ! | |
| KEZ | » | 10400 | PLL | » 1 | 13600 | WGU | » | 6852,5 ; | |
| KFS | Пало | 5525; 8690; 8980 | PLM | » 1 | 12265 | WHR | » | 13420 | |
| Альто | 10170; 10820; 10890 | PLR | » | 10330 | WIA | Нью | (использует 91 ча | ||
| 11050; 18060; 13580 | PLS | Тшиминди | 10365 | Брунсвик | стоту) j | ||||
| 16980; 21580; 22100 | Банденг | WIK | » | 13930 i | |||||
| KGH | Хиль- | 4393; 4400,5; 1105; | PLV | Малабар | 9415; 9425 | WIR | » | 4540 i | |
| сборо | 4410; 4415; 5975; | Банденг | WIY | Рокки | 13870 ί | ||||
| 5982,5; 5990;7662,5; | PLW | » | 8125 | Пойнт | ί | ||||
| 7737,5; 7752,5;8980; | PLX | » | 26200 | WIZ | » | 6965 | |||
| 10170; 10820; 10890; | PLY | » I | 24000 | WJR | » | 4276 | |||
| 13015; 17140 | PLZ | » | 23000 | WJT | Сан-Жуан | 4050 | |||
| KGrS | Каена | 7430; 7115; 10930; | РМА | 19335; 19345; 19355 | WKC | Рокки | 13465 | ||
| Пойнт | 14830; 14800; 18820; | РМВ | » | 20530; 20570; 20580 | Пойнт | ||||
| 22700 | РМС | Тяшминди | 18125; 18135; 18145 | WKD | » | 13435 | |||
| KIK | Болинас | 5110 | Банденг | WKJ | » | 9430 | |||
| КЮ | Кахуку | 11680 | PMD | Малабар | 7985; 7990; 8005 | WKL | » I | 8940 | |
| ККН | » | 7520 | Банденг | WKM | » 1 | 18860 | |||
| KKL | Болинас | 15475 | РМЕ | » | 7870 | WKO | » 1 | 15970 | |
| ККР | Кахуку | 16030 | PMF | 1 7530 | WKP | » | 6950 | ||
| KKQ | Болинас | 11950 | PMW | » | ! 17630 | WKQ | » | 16000 | |
| KKR | » | 15460 | РМХ | » | 19060 | WKU | » | 14830 | |
| KKW | » | 13780 | JPPX | Сепетиба | 6682,5; 10325; 20840 | WKW | » | 19020 | |
| KKZ | » | 13690 | PSA | Итагуахи | 10760; 15070; 19070 | WLL | » | 17900 | |
| KLL | » | 13720 | PSB | » | 9360; 10220; 21080 | WPE | » | 13840 | |
| КММ | 20780 | PSC | » | 7935; 14935; 18640 | WQA | » | 21220 | ||
| KNR | Клир | 4395; 4400,5; 4405 | PSD | » | 8185; 10120; 11690 | WQB | » | 17910 | |
| уотер | 4410; 4115; 5975 | RIM | Ташкент | 7325; 12252 | WQC | » | 15010 | ||
| 5982,5; 5990; 6815 | RKA | Москва | 4435; 8700; 17750 | WQD | » | 18930 | |||
| 7382,5; 7337,5; | RKB | » | 7787; 7840; 15580 | WQE | » | 17860; 18920 | |||
| 7752,5; 8980; 10170; | RKD | 9500; 10367 | WQF | » | 17920 | ||||
| 10820; 10890; 13015; | RKE | » | 5780; 6330; 8125 | WQH | » | 18880 | |||
| 17110 | RKF | » | 3125; 6880 | WQJ | » | 17880; 21240 | |||
| КРН | Болинас | 3120; 5525; 5545; | RKL | Хабаровск | 6666; 10323; 17380 | WQL | » | 14815 | |
| 6370; 6500; 8390; | RLE | Иркутск | 9935; 18330 | WQO | » | 6725 | |||
| 8440; 11050; 11160; | RME | Москва | 6000 | WQP | » | 13900 | |||
| 12550; 12730; 12735; | RRF | Ленинград | 10295; 18010 | WQQ | » | 20260 | |||
| 13580; 13700;16880; | RRG | Хабаровск | 10250; 17690 | WQR | » | 16015 | |||
| 21725; 21940;21980; | RSM | » | 4273 | WQS | » | 13115 | |||
| 22100; 22325; 22425 | RTA | Ташкент | 14400 | WQT | » | 13885 | |||
| KQC | 18000 | RTK | Москва | 7225; 14250; 14450 | WQU | » | 13855 | ||
| KQH | Кахуку | 15985 | WCC | Четем | 3120,5515; 6320; 6330; | WQV | » | 14800 | |
| KQJ | Болинас | 18020 | 8150; 11145; 11220; | WQW | » | 21300 | |||
| KQR | » | 18040 | 12615; 16900; 21750; | WQX | » | 20180 | |||
| KQZ | » | 17980 | 21875; 22300 | WQY | » | 20100 | |||
| KRO | Кахуку | 5845 | WCG | Мерион | 4188;5525; 6455;5470; | WQZ | Сан-Жуан | 15445 | |
| KSS | Болинас | 20820 | 8430; 11050; 12580; | wsc | Теккертон | 3120; 5525; 5550; 6340; | |||
| KUN | » | 18060 | 12610; 16580; 16740; | 6350; 6485; 8350; 8370; | |||||
| KTJW | Манила | 9110 | 21860; 21900; 22100 | 8430; 11050; 11175; | |||||
| KWE | Болинас | 15130 | WCG | Манила | 10380 | 11185; 11205; 12520; | |||
| KWT | Пало | 4393; 4400,5; 4405; | WDA | Рокки | 6782,5 | 12370; 12675; 12820; | |||
| Альто | 4410; 4415; 5975; | Пойнт | 13050; 16580; 16780; | ||||||
| 1 | 5982,5; 5990; 7832,5; | WDB | » | 6717,5 | 16860; 21700; 21740; | ||||
| 7737,5;7752,5; 8850; | WDC | Нью | 14785 | 21780; 21820; 21900; | |||||
| 13015; 13750; 17110; | Брунсвик | 22100; 22350 | |||||||
| 17380 | WDG | Рокки | 4535 | WSL | Сейвилль | 5525; 5375; 8670; 11050; | |||
| KYG | Каена | 4116; 5525; 6515; | Пойнт | 11350; 11 80; loOSO; | |||||
| Пойнт | 8630; 11020; 11050; | WDK | Н ью | 5185 | 16580; 13900; 22100; | ||||
| 11080; 11110; 11200 | Брунсвик | 22700 | |||||||
Многократная, антенна, Многократный, прием в радиотехнике, многократная радиопередача, Лучевая антенна, Короткие волны, передающие антенны, Ультракороткие волны, Радиомаяк.
Распространение электромагнитной энергии [3,4].
I. Длинные волны. Простейшая теория распространения излученных антенной электромагнитных волн (смотрите Волны электромагнитные) базировалась на следующих предположениях: 1) антенна-диполь перпендикулярна к поверхности земли, 2) земля—совершенный проводник, 3) поверхность ее — плоская. Напряженность (сила) электрич. поля, получающегося в любой точке пространства, рассчитана для этого случая М. Абрагамом [5] и Ф. Хакком [6]. Ценнек [7] впервые указал на необходимость принимать в расчет действительные параметры почвы, причем предложил для падения силы поля с расстоянием ф-ию вида
E=E0-e~ad, (Π
при этом поверхность земли предполагалась плоской. Общее математическое решение проблемы для любых свойств почвы дал А. Зоммер-фельд [8,9]. Его теория предполагает антенну с квазистационарным (как в диполе Герца) током, причем размерами антенны можно пренебречь сравнительно с расстоянием. Если считать антенну расположенной в центре системы полярных координат г, φ π обозначить через ζ высоту над землей, то поле м. б. представлено ф-ией П, удовлетворяющей диференциальному ур-ию
ΔΙ7 + №П=0, (2)
7 9 εω2+3’σα>
где /с2=—с-2—, причем и для воздуха и для земли магнитная проницаемость μ принята равной 1; ε и а—диэлектрич. коэф. и проводимость среды, в которой происходит распространение, ω—угловая частота, с—скорость света. Из этой потенциальной ф-ии II напряженности электрического и магнитного полей определяются как
ΕΨ =0; Ег=№П· дш
JP _ дШ
^r dr-dz
И
Нг=IIζ — 0; Н=11 φ=— j
dz2
. εω- ~ΐσΟΠ
•(3)
с dr
Дальнейший анализ для точек вблизи поверхности земли (я^О) показывает, что дальность зависит от величины ρ4ρ, названной Зоммер-фельдом «численным» расстоянием:
/tl К- /г 2 кг
чр hi ki×r- W
причем индекс 1 относится к воздуху, а ин-.декс 2—к земле. Отсылая за сложными выводами Зоммерфельда к первоисточнику [8,9],мы далее приводим новый вариант решений, почти столь же строгих, но значительно более простых, данный недавно ван-дер-Полем и К. Ф. Ниссеном [10, 1Х]: при Фиг* 4* предположении, что ε^Ι
и (для воздуха) получается ^i=y-·
Делая дальнейшую предпосылку, что что допустимо для А>200 метров (/<1 500 kHz) над озелененной почвой, получаем для области
волновой зоны (смотрите)
П(г) =
eJ r
У (.Qup)
(5)
где у (дчр) определяется по кривой фигура 4. Если ток проводимости значительно больше тока смещения, то есть, если почва не представляет собой очень плохого проводника и^длина волны не слишком мала, что соответствует условию ст2>е2 со, можно написать:
_ 10-15
9чр ~ - ~6 * д 2 *
Предполагая далее, что — мало изменяется сравнительно с eJk^r, получаем окончательно
Е,_=н=ц.еу-У{очп)
или
Ez=H=kj- y(Q4p).
Экспериментально найденные рядом ученых[12, 13, 14] значения ε и а для различных земных покровов даны на фигуре 5. Однако исследования e
| 1—1 | пр | 3 | мая 6l | da |
о По Цен нем у ^ х По Фасбендеру,Ейзнеру,Курльбауму δ По Струтту | | |||||||||
| 1 | ||||||||||||||
| < | : | вл | 7Λ | сная г | оавс | Мора | тя 6 | ода | ||||||
| 9 Gyxai | t | |||||||||||||
| Я not, | 6a | Δ Л
X Л |
уговс
bсисг |
in Лс 7Я pi | 71нина | |||||||||
|
1_ |
J | |||||||||||||
2.5 5,0 7,5/О 25 50 75100 250 500 1000 2500 5000 /ОООО
б“/О6 Фигура 5.
последних 5—10 лет показывают, что при рассмотрении процессов распространения электромагнитных волн любой длины нельзя более вести расчет напряэ/сенности (смотрите) электрич. поля в месте приема, исходя только из свойств почвы. Даже при очень длинных волнах (ночью), а при более коротких и днем, часть энергии, воспринимаемой приемным устройством’, получается из верхних слоев атмосферы. Именно только влиянием слоя Хевисайда м. б. объяснены вполне исчерпывающе следующие особенности, наблюдаемые при длинных волнах: 1) различие между дневной и ночной дальностью, 2) временные колебания силы принимаемого поля, 3) ошибки в пеленгации, 4) факт лучшего совпадения с измеренными значениями результатов расчета по ф-ле, учитывающей проводящий слой атмосферы. Из соответствующих теорий для случая длинных волн [15, 16, 17], вполне подтвержденных экспериментами, следует, что роль отраженной (небесной) волны (то есть отраженной или преломленной в верхних слоях атмосферы) тем больше, чем короче волна. Для каждой длины волны существует определенное расстояние d, для которого вертикальная составляющая напряженности поля небесной, волны равна таковой же земной (прямой) волны; при этом для более коротких расстояний доминирует земная волна, а для более дальних—небесная. Эппльтон и Ретклифф [18] нашли, что для λ=400 метров (f=750 kHz) это расстояние d=160-Р250 км, а для А=1 600 метров (}=187,5 kHz) d=600-М 000 км. Для диапазона радиовещательных волн (смотрите Несущая волна) при расстояниях от 30 до 1 000 км амплитуда небесной волны не превышает трети прямой волны до тех пор, пока d< 0z у(оцр), где у(дчр) находится по фигура 4. Для практич. расчетов напряженности элек-
трич. поля Е до сих пор наиболее распространенной является формула Остина, подвергавшаяся-многочисленным проверкам, гл. обр. в отношении коэф. поглощения а[3],
__ad
Е —ЮΓΪ», <«>
где Е—напряженность поля в ^, I—сила тока в передающей антенне в A, h — действующая высота той же антенны, λ—длина волны, d—расстояние (все длины—в км), &—геоцен-трич. угол; общепринято для приближенных подсчетов α= 0,0014 и ш=0,6. В Т. в ч. условия распространения электромагнитной волны в значительной степени определяют собой дальность действия радиостанции,—то расстояние, на к-ром при нормальных атмосферных условиях может поддерживаться эксплуатонно надежная радиосвязь. Эта дальность при заданной мощности передатчика зависит от следующих факторов: 1) от силы тока в передающей "антенне, 2) от ее действующей высоты, 3) от выбора
Фигура 6.
500 то то ю
Расстояние о Фигура 7.
рабочих волн, 4) от коэфициента поглощения,
б) от действующей высоты приемной антенны, •6) от чувствительности приемника, 7) от уровня радиопомех в месте приема, 8) от избирательности приемника, 9) от направленности •антенн (передающей и приемной). При проектировании радиосвязи обычно принято задавать величину Е в месте приема (о некоторых нормах для Е см. Напряженность). Ряд приводимых графиков позволяет легко рассчитать: 1) величину момента тока передающей антенны в метрамперах (смотрите), необходимую для получения Е=1 ~ в зависимости от расстояния и длины волны (фигура 6—для моря, фигура 7—для суши); 2) напряженность поля Е
Фигура 8. Фигура 9.
в месте приема на каждый метрампер в антенне передающей станции в зависимости от расстояния и длины волны (фигура 8 и 9—для моря,
фигураЮ и 11—для суши); 3) дальность радиостанции при напряженности поля в месте приема
Е =* 1 в зависимости от длины волны для разных величин момента тока (фигура 12—для моря, ^ фигура 13—для су-
ΜΪ
| — | —ЯООккГ | |||||
| 20θΤϊΓ~ | ||||||
| >т"” | 500 | |||||
| /000 км, | ||||||
| JL | 2000км | |||||
λ 6м
Фигура 10.
ж
ши).Чтобы определить дальность передающей радиостанции, соответствующую
uV
силе поля вт — »
м следует найти по графикам фигура 6 или 7 абсциссу точки кривой, соответствующей рабочей волне, ордината к-рой
(точки) равна ^
метрампер; при работе с графиками,изображенными на фигуре 8—11, следует помнить, что в радиостанции с п метрамперами сила поля при равных расстояниях и длинах [волн будет в п раз больше.
II. Короткие волны. Уже при первых же практических применениях в Т. в ч. коротких волн было обнаружено ,что измеренные напряженности поля получаются во много десятков раз большими тех значений, которые дает теория Зоммерфельда [8, *], учитывающая только прямую волну. Это обстоятельство ясно показывает, что в этом диапазоне распространение волн вдоль земной поверхности не играет сколько-нибудь заметной роли, что волны следуют гл. обр. каким-то другим путем. Этот другой путь состоит в том, что энергия, излучаемая антенной вверх, распространяется в пространстве и возвращается
Расстояние d б км Фигура 11.
обратно к земле вследствие свойств лучепреломления, к-рыми обладает неоднородная атмосфера. Далее вкратце излагаются происходящие при этом процессы.
Дисперсия и абсорбция электромагнитной волны в ионизованной среде. В 1902 г., задолго до наступления в Т. в ч. коротковолновой эры, О. Хевисайд [“] и А. Е. Кеннели [19] пришли к выводу, что высшие слои атмосферы оказывают значительное влияние на распространение волн. Тогда же были сделаны первые расчеты—предположения об электрич. состоянии верхних слоев атмосферы. В 1912 г. появилась работа Эккльса [20], проследившего в численных выражениях влия-
7
Т. Э. m. XXIII.
ние состояния ионизации атмосферы на распространение волн. Эккльс при этом указал, что существование свободных ионов в атмосфере приводит к уменьшению величины диэлектрич. коэф. такой среды до значений<1; этим соответственно обусловливается увеличение скорости распространения (точнее фазовой скорости) электромагнитных волн. Если принять далее, что с увеличением высоты возрастает и ионная концентрация, то получается постепенное искривление луча, могущее соответствовать кривизне земли. На сделанном им предположении о меняющихся вместе с высотой над поверхностью земли показателях преломления базируются все дальнейшие работы в этой области. В 1924 г. Дж. Лэрмор [21] дал расчет затухания и скорости распространения электромагнитных волн при их распространении в ионизованной атмосфере. Затухание обусловливается тем, что носители электрических зарядов (ионы или электроны), приведенные в движение под влиянием ноля волн, претерпевают столкновения с газовыми молекулами атмосферы. Какого-либо заметного поглощения излученной энергии не наблюдается при соблюдении лишь следующих двух условий: 1) если амплитуда колебаний (ионов или электронов), вызываемых влиянием поля волн, мала сравнительно со средней длиной свободного пути этих носителей зарядов, 2) если продолжительность периода таких колебаний невелика сравнительно со временем, требующимся для пробега этими носителями средней длины свободного пути. Для получения из своей теории тех значений поглощения, которые соответствовали бы экспериментально найденным результатам, Лэрмор сделал предположение, что ионизованные слои лежат очень высоко (на высоте ок. 100 км). Лэрмор вычислил фазовую скорость vp волны в среде, содержащей носителей свободных зарядов,
с
V
Р ~
Ne 2 с^гт
•Д2
а)
где N—число носителей в 1 см3, е и т—заряд и масса одного носителя и λ—длина волны электромагнитного излучения. Из этого уравнения следует, что достаточно предположить совсем незначительное повышение концентрации этих носителей зарядов, чтобы получить искривление луча, соответствующее кривизне земли; так например, для λ=1 000 метров (=300 kHz) уже достаточно того, чтобы на высоте 100 км в 1 см3 содержалось на 0,3 электронов или на 500 водородных ионов более, чем вблизи земной по-
т. к. они приводят в колебание встречающиеся ионы или электроны. Эта энергия, поскольку она не расходуется в столкновениях носителей зарядов с молекулами, имеет стремление поддержать волновой процесс. Вследствие этого при распространении такой волновой группы ее находящаяся впереди часть постоянно ослабевает, а находящаяся позади часть—удлиняется; т. о. волновой гребень×относительно своего порядка в группе передвигается вперед. Фазовая скорость vp получается путем деления длины пути Dp, к-рый разделяет положение этого волнового гребня в два рассмотренных момента времени, на время, протекшее между последними. Ясно, что vp всегда больше vy.
Если обозначить через у, то
va=.cYl-y и^=^·
Влияние магнитногополя на процесс распространения. Эппльтон и Барнетт учли в своих работах (1925 год) [23, 24J влияние земного магнитного поля; при этом они получили для vp выражение
Vp —
с
V
1— inNe2 mw2±eH 3ω
(8)
где Н3—напряженность земного магнитного поля. Отсюда следует наличие существования резонансной длины волны, для к-рой
τηωζ=е · Н3 · ω. (9)
Этот случай вполне возможен, если носителями зарядов являются электроны; в случае же ионов соответствующая «критическая длина волны» м. б. только при таких волнах, которые лежат далеко за пределами диапазона, используемого в Т. в ч. Появившаяся в том же году работа Николаса и Шелленга [25] независимо от Эппль-тона приводит к тем же выводам и конкретизирует их дальше. Именно она разъяснила факт очень плохого прохождения днем волн в диапазоне 200-У300 метров (1 500-М 000 kHz), т. к. расчет дает критич. значение ω0 из (9),
= а°>
что для Н3=- 0,5 CGS соответствует (при электронах — носителях зарядов) λ0=214 метров (== 1 400 kHz). Значение этой резонансной длины волны заключается прежде всего в том, что при ней амплитуды колебаний электронов очень сильно возрастают до величин, к-рыми уже нельзя пренебречь по сравнению с длиной свободного пути; поэтому в диапазоне, близком к этой длине волны, наступает сильное избирательное поглощение, влекущее за собой заметное падение дальности радиосвязи. Ряд других ученых [26, 27, 28, 29] исследовал особенности коротких волн (10-М00 м) и причины сильного искривления под влиянием ионизации лучей таких волн, не соответствовавшего выводам ф-лы (8). Тэйлор и Халберт ввели в расчет λ0 и получили дисперсионное ур-ие в виде
V
Р
где А --
Ne2
с2пт
И А,
М-
2 тест _ еП.^ "
с
Αλ*~ ’
(Н)
1-ЯДо
-- 214 метров При дальней
ших расчетах отказались от предположения о постепенном загибании лучей и ввели такую предпосылку,—ионизующий слой резко ограничен снизу, причем на пограничной поверхности происходит полное отражение. Для этого случая можно из ур-ия (11), исходя из
Фигура 15.
предельного угла полного отражения и из геометрических зависимостей, вывести ур-ие, определяющее расстояние «прыжка» 2s в ф-ии от А (т. e. N), Я и h (высоты нижнего пограничного слоя); Неизвестные величины А (т. e. N) и h находятся путем подстановки в это ур-ие экспериментально найденных величин 2s для двух значений А(например 16 и 40 м); т. о. вычислено: .N=3,95 Л О5, А=3,54 · 1(Г8 и h== 245 км. На фигуре 15 приведена кривая, рассчитанная [28, 2Э] при этих предположениях. Точки, отмеченные прямоугольниками, представляют экспериментально найденные величины 2s (две точки—для Я=16 и 40 м—были использованы для определения N и h); положение на кривой других двух точек показывает хорошее совпадение теоретических и экспериментальных результатов.
Высота слояи ионная концентрация. Особенности распространения коротких волн, то есть образование зон молчания (смотрите)-и замираний (смотрите), можно объяснить и не принимая во внимание земного магнитного поля. Не останавливаясь на работах Бэкера и Райса [301, приведем лишь основные выводы теории Лассе-на р1, 32], базирующейся на предположении, что ионизация верхних слоев атмосферы обязана исключительно ультрафиолетовым солнечным лучам и что в этом случае можно считать ионизацию и поглощение солнечного излучения в атмосфере взаимно пропорциональными процессами. Это приводит к ур-ию
- J, (12)
clJ т
— _ a J - аае где J—напряженность ультрафрюлетового излучения, h—высота слоя над землей, а—относительная способность г,аза к поглощению, а0— то же для земной почвы Pi b—коэф., учитывающий падение давления с высотой. Ур-ие (12) показывает максимум при
h=-ί- In ь что для α0=2,7 и Ь=1,3 · 10 6 соответствует h—112 км (фигура 16); и выше и ниже этой высоты ионизация атмосферы сильно падает, так что слой по этим предположениям активен только в полосе толщиной ок. 30 км. Для определения концентрации носителей зарядов Nm в пункте наиболее сильной ионизации Лассен исходит из ур-ия (8) и вычисляет показатель преломления
• w=1-2^·^2· (13)
Для определения из этого ур-ия величины Nm Лассен вводит пограничную волну λ=14 метров ( =
= 21 000 kHz), загибающуюся еще к земле при полном дневном освещении. Для этой волны и=sin#0 (предельный угол полного отражения), причем угол падения ϋ0 соответствует (фигура 17) лучу, оставляющему землю по касательной (00=О°). Тогда, если считать, что Я=14 метров соответствует д0=0°, получается значение JVW=4 · 108, если носителями являются
♦Прыжок 2s — расстояние по земле SE (фигура 19) между двумя последовательными пунктами касания волной земной поверхности.
Фиг. водородные ионы. При расчете уменьшения ионной концентрации ночью, то есть после прекращения солнечного облучения, вводится коэ-
фициент рекомбинации β. ЕслиУт—начальная концентрация для времени £=0, то для числа Nt пар носителей, содержащихся в 1 сж3, через t ск. после захода солнца имеем
Nt =
Атм
•1 + 0Nmt
Отсюда получается- для /9=2,2·]О"13и ί=4,3·104 СК. Фигура 17.
(соответствует 12 час. ночи) величина Nt~=8,5 · 107; таким образом в течение ночи ионизация падает лишь на 20% от своего максимального дневного значения. Лассен рассчитал для каждой волны предельный угол полного отражения &пред. и соответствующий угол возвышения впредт, под которым луч оставляет землю;
| значение данных: | этих углов | ВИДНО из | следующих |
| λ в м | в kHz | ^ пред. в° | ® пред. в° |
| 14 | 21 400 | 80 | 0 |
| 20 | 15 000 | 73 | 13 |
| 30 | 10 000 | 65 | 22 |
| *0 | 7 500 | 56 | 32 |
| 60 | 5 000 | 33 | 56 |
| 70 | 4 300 | 11 | 79 |
| 80 | 3 750 | — | — |
Угол впред% замечателен тем, что все лучи, выходящие из антенны под большим, чем впредг, углом, не возвращаются к поверхности земли. Т. о. волны порядка 20 м, обычно используемые для перекрытия днем очень больших расстояний, должны излучаться очень полого, что и имеет место на практике. Общее представление о процессе распространения короткой вол-
f Фигура 18.
| /12 км | |||
| и | А ^ Vv-ЭЭ ч | ||
| П | f
35 км ^ 1- |
||
| Z i | » «-Мертбая зс на► | ||
ны по теории Лассена дает фигура 18. Хотя эта схема и является идеализированной (земная поверхность ЕЕ и нижняя граница слоя Хевисайда НН представлены плоскими), однако на ней ясно интерпретируются: влияние угла, под которым происходит излучение, процесс передачи энергии на большие расстояния и образование мертвых зон. В последнее время Лассен и Ферстерлинг [33] весьма значительно расширили свою первоначальную теорию.Они при-ходят к допущению двух ионизованных слоев: нижнего на высоте 100-Н50 км, образующегося вследствие ионизации азотно-кислородной атмосферы, и верхнего—на высоте 200-У-800 км, получающегося вследствие ионизации водородной атмосферы. Внутри этих слоев ионная и электронная концентрация постоянно меняется и имеет один максимум, лежащий для нижнего слоя на высоте около 120 км, а для верхнего на высоте около 400 км. Короткие волны, используемые в Т. в ч. для сверхдальней (например трансокеанской) радиосвязи, проникают как правило через нижний слой и отражаются только от верхнего слоя. Влияние нижнего слоя на распространение волн состоит гл. обр. в том, что им обусловливается затухание пронизывающих его волн. Сверхдальние радиосвязи короткими волнами происходят по всей
*7
вероятности путем зигзагообразного отражения волн между землей и слоем Хевисайда. Впрочем возможен и длинный путь волн внутри слоя Хевисайда, но в этом случае на больших расстояниях получается значительно меньшая напряженность поля. Нижний слой в состоянии отражать и более длинные волны. При горизонтальном излучении днем оказывается возможным отражение волн до λ =18 метров На фигуре 19
изображен в правильном (1 : 40 000 000) относительно земного радиуса масштабе процесс зигзагообразного отражения для расстояния до 5 500 км при λ=22 м; приемная антенна получает последоватэльно один за другим 4 сигнала.
Все приведенные выше теоретич. соображения далеко не исчерпывают вопроса о распространении электромагнитной энергии. Указанные теории лишь являются/примером того, в каком направлении приходится работать науке, чтобы добиться решения этого труднейшего вопроса. О чрезвычайной важности для всех областей Т. в ч. познания этой проблемы можно судить уже потому, что именно ей посвящена наибольшая часть и теоретич. и экспериментальных трудов; одна библиография по ним составляет отдельные книги [31, 4б].
Распространение коротких волн. В виду отсутствия как единой, общепринятой теории распространения коротких волн, так и формул для расчета напряженности поля таких волн особо важное значение приобретают годами собиравшиеся экспериментальные данные по передаче и приему коротких волн в различ-
Рсостояние от Нью-Йорка б ч»
Фигура 20.
время суток
Расстояние от Нью-Йорка 6 км
Фигура 21.
ных условиях. В этом диапазоне электромагнитных колебаний Правильный выбор длины рабочей волны, дающей наилучшую проходимость в заданной обстановке, играет большую несомненно роль, чем величина мощности в антенне передающей радиостанции. Практическое значение для пользования при расчетах и экс-плоатации эти данные наблюдений приобретают особенно тогда, когда выводы их суммированы в виде графиков или эмпирич. ф-л. В Т. в ч. для расчетов наивыгоднейшей для связи длины волны приносят большую пользу 5 графиков. Первый из них, основанный на наблюдениях в течение нескольких лет шести американских правительственных и промышленных организаций для случая мощности в 1 kW в передающей антенне и приемника средней чувствительности при телеграфной связи незатухающими колебаниями, приведен на фигуре 4 ст. Короткие волны (смотрите). Второй график [35] в виде серий кривых (фигура 20—22) отражает практику телефонной связи между судовой и береговой радиостанциями на трансатлантич. линиях. По этим кривым можно определить наиболее подходящую рабочую волну для каждого положения судна и для каждого момента времени в его рейсе;, три серии кривых действительны: фигура 20—
ДЛЯ ЛеТНеГО периода (с Время суток мая по август),фигура 21— для зимы (с ноября по февраль) и фигура 22—для весеннего и осеннего сезонов (март, апрель, сентябрь, октябрь). Способ пользования этим графиком ясен из фигура 22, на которой показан в виде прямой путь, проходимый судном в течение 24 час. Как видно, корабль в теченйе суток проходит через различные волновые зоны, а имейно (.E. S. Т.—то есть время 75° меридиана к западу от Гринича, G. Μ. Т.—среднее гринич-ское время): от 0 до 4 ч. 15 мин. наивыгоднейшая λ=75 метров (=4 000 kHz), от 4 ч. 15 мин. до
/5 08 Л 12 2 16 О! 20
| У | |||||
| ж | —— | ||||
| Щпу | Тема | Я №
fill |
ия табля | ||
| Л17м | |||||
| л? | 5Х | Л23м | |||
| 1 ЮС | W 201 | 70 Ш | 00 40 | 03 50* | 00 601 |
Расстояние от Нью-Йорка б км Фигура 22.
7 ч. 45м.—λ=37,5м (=8 000 kHz), от 7 ч.45 мин. до 16 ч. 30 мин.—Я=23 метров (=13 000 kHz), от 16 ч. 30 мин. до 20 ч.—λ=37,5 M(f=8 000 kHz), от 20 ч. до 24 ч.—λ=75*м (=4 000 kHz). На всех трех сериях кривых нанесена полуденная линия судна, на котором местное время при возрастающем расстоянии от береговой радиостанции сдвигается относительно последней. Поэтому кривые наивыгоднейших волн лежат несимметрично относительно середины графиков и смещены кверху вместе с возрастающим расстоянием. В целях простоты настройки при эксплуатации используются только четыре фиксированные волны (так же как и в передатчике 1—15kW), которые указаны на всех графиках. Третий график на фигуре 23—24 суммирует
многолетние англ, наблюдения (фирмы Марко-ни в Чельмсдорфе) и заимствован из работы Доусетта [36]. На этих фигурах нанесена сила сигналов в ф-ии расстояния для различных длин волн, причем предполагается мощность передатчика в 10 kW; фигура 23 соответствует условиям полной освещенности, а фигура 24— полной темноты на всемпространстве между передатчиком и приемником. Из фигур ясно видны зоны ослабления приема, которые превращаются в зоны молчания только днем, при волнах короче 15 метров (/>20 000 kHz). Пунктирные линии не выведены из опытных данных, а лишь экстраполированы. Для примера: пусть потребуется перекрыть расстояния 1 000-4-2 000 км; отыскиваем на графиках такую волну, максимум слышимости которой находился бы вблизи середины заданного диапазона расстояний, то есть ок. .1 500 км: таковой например для дневных условий связи (фигура 23) оказывается λ=25 метров (f=12 000 kHz). Четвертый график (фигура 25) иллюстрирует конечные выводы из весьма обстоятельной работы Прескотта [37], резюмирующей богатый материал дальних наблюдений,— во всех странах света,—слышимости сигналов 10 kW-ной радиостанции в Скенектеди фирмы Дженераль Электрик Компани. На этом графике нанесена оптимальная дЛина волны, соответствующая каждому расстоянию. Эта наивыгоднейшая λ будет различной в зависимости:
1) от распределения освещенности на участке между передатчиком и приемником, 2) от главного направления соответствующей линии связи 3.—В. или С.—Ю. Преобладающее влияние в этих кривых имеет направление между передатчиком и приемником,—именно при связи С.—Ю.
следует применять более короткую волну, чем при связи по направлению В.—3. Это объясняется (автором) не действием земного магнитного поля, а влиянием распределения освещенности: при связи по параллелям периоды времени одновременной освещенности и на передатчике и на приемнике, находящихся на больших расстояниях друг от друга, всегда бывают сравнительно короткими, в то время как эти же периоды времени при связи по меридианам всегда бывают очень длительными. Вследствие этого при связи по параллелям в общем не весь участок передачи подвергается сильному солнечному облучению, а при связи по меридианам весьма часто имеет место такая сильная ионизация всего пространства между передатчиком и приемником. По фигура 25 возможно выбрать наивыгоднейшую волну в ф-ии расстояния для дальней связи; кривая 1 соответствует связи по меридианам днем; кривая 2—связи по параллелям днем; кривая 3—связи по меридианам для времени суток, включающего 50% дня и
Дальность б км Дальность 6 км
ФИГ. 26,
50% ночи; кривая 5—связи по параллелям для того же времени суток; кривая 4—связи по меридианам для времени суток, включающего 50% ночи и 50% дня; кривая 6— связи по параллелям для того же времени суток; кривая 7—связи по меридианам ночью и кривая 8—связи по параллелям ночью. Пятый график (фигура 26) суммирует опыт английских военных радиостанций в Китае в 1927/28 г. [38]: применявшиеся радиостанции имели диапазон волн 204-60 метров (=15 0004-5 000 kHz), передатчики были с первичной мощностью 1004-300 W и перекрывали расстояния от 100 до 1 800 км. Представленные на фигуре 26 графики дают наивыгоднейшую полосу волн в ф-ии расстояния для ближней связи для четырех случаев передачи: зимой днем, зимой ночью, летом днем и летом ночью. На каждом из графиков нанесены: сплошной линией наивыгоднейшая волна, а пунктирными линиями — ьерхний и нижний пределы длин волн, допускающих установление еще достаточной радиосвязи. Обращает на себя внимание то обстоятельство, что дневные волны для лета и зимы весьма мало отличаются одна от другой; т. о. Идс [38] пришел к выводу, что для случая дневной передачи связь между наивыгоднейшей волной и расстоянием м. б. представлена линейным ур-ием
λ=0,029 (1 800 — d),
причем d—в км, а А—в м. При этом мощность передатчика не влияет на значения сплошной линии; она определяет лишь расстояние между обеими штриховыми линиями,—именно повышению мощности соответствует расширение допустимой полосы волн. Для времени, соответствующего темноте, верхней пограничной волны не было найдено; если таковая вообще и существует, то она лежит выше λ =60 метров (/<5 000 kHz).
III. Ультракороткие волны. О распространении ультракоротких волн см. Ультракороткие волны. Обобщенная теория распространения всех вышеперечисленных категорий электромагнитных волн, а также расчетные формулы напряженности поля их см. Электромагнитное поле.
Прием электромагнитных волн [46]. I Антенны. В Т. в ч. почти всегда (за исключением лабораторных измерений и других очень немногих случаев) энергия распространяющихся волн извлекается из электромагнитного поля последних в целях дальнейшего преобразова ния ее в радиоприемнике с помощью приемных антенн. Физич. представление о процессе приема электромагнитных волн, расчет напряжения, получающегося в приемной антенне, максимальной захваченной ей энергии и баланс последней в приемной антенне см. Излучение гь прием. Приемные антенны разделяются:
1) по конфигурации—на открытые и замкнутые (сравнение их см. Замкнутая антенна); 2) по колебательной характеристике—на резонансные и апериодические; 3) по назначению—на антенны для профессионального приема и антенны для приема радиовещания (радиолюбительские, вернее радиослушательские). Открытые антенны используются при приеме всех назначений коротких волн и для радиовещательного приема длинных волн; замкнутые виды антенн применяются гл. обр. при профессиональном приеме, в частности при многократном приеме (смотрите), в форме гониометров (смотрите), рамок (смотрите), контурных антенн (смотрите Замкнутая антенна); см. также Кардиоидные схемы. При радиовещательном приеме наряду с открытыми наружными антеннами разных форм широко используются также комнатные антенны (смотрите) и iсуррогатные антенны (смотрите). В приемных антеннах открытого типа в качестве эквивалента второй половины диполя (смотрите) заземление (смотрите) применяется значительно чаще, чем противовес (смотрите);_ последний более всего встречается в военных радиостанциях и вообще передвижных, работающих с радиосетью открытого типа; при установках приемных антенн часто применяется грозовой переключатель (смотрите); см. также Громоотвод в радиотехнике.
Особую, отличную от всех поименованных категорию составляет волновая антенна (смотрите),
Напрабление распространения сигнала
широко применяемая, особенно в Америке, для целей профессионального, гл. обр. многократного, приема как для длинноволнового, так и коротковолнового. Эта антенна, предложенная Бевереджем, в своем коротковолновом варианте [39] представляет собой системы горизонтальных диполей аа, bb, се/. (фигура 27),.питающих пару параллельных проводников. Последние составляют линию канализации тока радиочастоты и замкнуты, так же как и волновая антенна для длинных волн, на сопротивление, равное волновому сопротивлению линии
(z=]/"i), с одного конца; с другого же конца к ним присоединяется линия с той же характеристикой, идущая в здание, в к-ром находятся замкнутые колебательные контуры и усилители. На практике такие антенны обычно конструируются попарно и соединяются параллельно, образуя уширенную систему антенны (broadside) из двух таких направленных антенн, еще более усиливая их эффективность (фигура 28, план и боковой вид антенны). Каждый диполь выбирается на среднюю волну диапазона, например на λ=20 метров при рабочем диапазоне 14—25 м; т. о. антенна является апериодической. Для дуплексной работы приемной станции (то есть для приема во время передачи—см. Центры радиотелеграфные) такие антенны применяются группами с целью уравновесить влияние местного передатчика; они питают одну и ту же линию одновременно, причем волновое сопротивление линии устраивается во столько раз меньшим волнового сопротивления антенны, сколько антенн работает одновременно. Такой принцип
| ГΊ | ||||
Фигура 28.
канализации токов радиочастоты к приемнику от удаленной на нек-рое расстояние антенны оказался весьма рациональным для борьбы с действием замирания коротких волн. Такая система использует свойства пространственности или локализованности замираний: антенны,расставленные на дистанции ок. 300 ж, подвергаются этому явлению обычно в различные моменты времени. Сигналы от каждой подобной антейны усиливаются и выпрямляются отдельным приемником, после чего происходит сложение эффектов отдельных антенн; поэтому ослабление тока в одной или даже двух антеннах не вызывает исчезновения сигнала, как это часто имеет место при обычном приеме коротких волн. Эффективность этого метода наглядно следует из фигура 29, представляющей отрезки ондуляторной
А
β
Сум марн
to—.г. шп аМП СМп <11Л МП МП МП МП tun .-/ium- .amlTm—iii | Г.м^мЦД^Щцу.г·.
g
М»гитр._гмл^—__
Cf^________-jtr.HT.r ._.rn~~1r mWnrr жх____МЧш_л___υΜί
Суммарн тттм мштштммммт,ттттш т%ш %ттш
Фигура 29.
ленты с сигналами, принятыми в США от португальской станции нα= 19 180 kHz, отдельно от каждой из антенн (А, В, С) и суммарно. Такой способ приема, являющийся одним из новейших, называется системой с разносом антенны (diversity system); такие антенны имеют ясно выраженное направленное действие (смотрите Направленное радио), ориентированное вдоль линии питания диполями.
II. Помехи радиоприему. В приемных антеннах всех видов, а также и в связанных с ними радиоприемниках весьма часто возникают кроме тех колебаний (принимаемого сигнала), энергия которых нам необходима для дальнейшего преобразования, также и нежелательные колебания, т. н. помехи, формулы-
руемые [4] как «электромагнитные возмущения при радиоприеме, посторонние и налагающиеся на производимые корреспондирующими радиопередающими устройствами». По источникам своего возникновения помехи м. б. разделены на атмосферные (природные) и помехи от различного рода созданных человеком электромагнитных механизмов (man made). Часто к помехам относят и все другие виды мешающих радиоприему явлений, в том числе и те факторы, которые возникают непосредственно в самом приемном устройстве и сказываются так или иначе на конечном воспроизведении сигнала; тогда удобнее иное подразделение их, именно:
1) помехи электрич. происхождения (дальние— атмосферные помехи, помехи от посторонних передатчиков и местные—от различного вида электромагнитных механизмов), 2) помехи ме-ханич. происхождения: сотрясения антенной системы, неплотные контакты, сотрясения приемника, 3) помехи акустич. происхождения: микрофонный эффект и др. О помехах местных, электрич. происхождения, механических и акустических и борьбе с ними см. Экранирование, Атмосферные помехи (смотрите) м. б. охарактеризо
ваны осциллограммой [40] Хфигура 30) по измерениям 1929 г. Природа таких помех объясняется теперь поодной теории [41] действием, распространяющимся по всему земному шару, электромагнитных возмущений от молний; по другим воззрениям [42] атмосферные помехи обязаны своим происхождением электронам, исходящим от солнца и образующим вихревые токи в слое Хевисайда.
Помехи от посторонних радиопередатчиков в настоящее время, когда ранее строившиеся искровые передатчики интенсивно заменяются яамповыми, прчти всегда вида незатухающих колебаний. С главных категорий помех этого вида приведена в таблице 4. Так как дальние помехи электрического происхождения находятся вне возможностей устранения их, то необходимо при приеме использовать все, что можно, для ослабления их мешающего действия. И теорий и практика указывают, что для достижения этой цели следует выбирать по возможности высокие несущие частоты и возможно высшую избирательность приемника по частоте и по направлению [47]. Выбор частоты /0 регулируется обычно международными соглашениями (смотрите Частота и Несущая волна).В повышении избирательности приемника по частоте предел ставится необходимостью пропустить определенную узкую полосу частот: при телеграфии—ок. 50 Hz (смотрите Быстродействующие радиопередача и радиоприем), при телефонии—несколько kHz. Ат. к, атмосферные помехи равноценны передатчику, излучающему б. или м. сильно все частоты от 0 до оо, причем сила мешающего действия помех тем больше, чем шире относительно область боковых частот > то ясно,
что на устройства для приема радиотелефонии помехи, в частности атмосферные, действуют
Таблица 4. —С возможных помех радиоприему от посторонних радиопередатчиков [в предположении квадратичной характеристики детектора (смотрите)] [3].
| Включение приемника | Род передачи мешающего передатчика | В приемнике возникают напряжения радиочастоты | В приемнике возникают напряжения на выходе приемника (звуковой частоты) | |
| жела тельной | мешаю щей | |||
| Прием Незату-модулиро- хающими ванных сигна-| колеба-лов без бие- I ниями пий (смотрите) (Αχ) | ίο, ίι, ύ | /о — /а. | ίο-ίο fo~ii | |
| Прием модулированных сигналов без биений ** | Тональная (А2) | ίο, fl, ίθ 5 ί | fo~iC | fo-h ίο /о
/o-/i. ίι-ί 2(/ό-/ί) |
| Прием помощью биений *ι | Незату хающими колеба ниями
(^l) |
item., ίο, U | /о - iiem. | ior~“ftem. /о — /о |
| Прием помощью биений ** | Тональная (А2) | iiem.,’io, ίο — item. /0, /-J j ίι—fiem. | Λ) f
io~fo f[-fo /p ~~iiem. /j iiem· | |
| Обозначения: /0—несущая частота корреспондирующего передатчика, fx—одна из бокосых частот (смотрите) корреспондирующего передатчика, /0—несущая частота мешающего передатчика, /J— одна из боковых частот мешающего передатчика, частота, генерируемая приемником при гетеродинном приеме (смотрите).
*А Мешающее действие появляется тогда, когда тона биений попадают в область звуковой слышимой ^частоты. *2 Сила звука модуляционного тона (/ό~/ί) мешающего передатчика зависит от расстройки передатчика относительно настройки приемника и от избирательных свойств последнего. Прочие тона биений мешают лишь в случае попадания их в область слышимой частоты. | ||||
значительно сильнее, чем на таковые же для телеграфных сигналов. Для улучшения условий приема остается применение избирательности по направлению: приемное устройство, отзывающееся только на волны, приходящие по определенному направлению, будет подвержено помехам, распространяющимся также только лишь по этому направлению (смотрите Направленное радио).
III. Приемники. Энергия, извлекаемая приемной антенной из поля электромагнитной волны, передается далее радиоприемнику, состоящему в основном из двух главных частей: связанного с антенной колебательного контура (одного или нескольких) и детектора токов высокой частоты с тем или иным индикатором последних (телефон, реле для пишущего или авто-матич. устройства, в частности см. Индикаторы резонанса). Детекторы м. б. кристаллические (смотрите Детектор), магнитные, электролитические и ламповые (смотрите Ламповый детектор). Эта основная схема дополняется: 1) ламповыми усилителями (смотрите) [высокой частоты—перед детектором; промежуточной частоты (смотрите Супергетеродинный прием) и низкой частоты—·
после детектора]; 2) фильтрами (смотрите) разных типов; 3) промежуточными контурами (смотрите). Обязательным элементом каждой конструкции приемников являются комбинации катушек самоиндукг^ии (смотрите) [в частности вариометров (смотрите)] и конденсаторов (смотрите Электрический конденсатор) постоянной или переменной емкости; этими комбинациями предусматривается возможность плавного изменения частоты контуров. Часто, особенно в коротковолновых приемниках, устраивается переменная связь между антенной и замкнутым колебательным контуром. В зависимости от цели и назначения радиоприемной аппаратуры последняя м. б. разделена в основном на два класса: 1) радиовещательные приемники (ранее назывались «радиолюбительские»), предназначенные для приема радиовещательных телефонных станций широким кругом радиослушателей; 2) профессиональные приемники, назначение к-рых—прием (большей частью телеграфный) правительственной и коммерческой корреспонденции. К последнему классу следует отнести группы приемников специального назначения, например самолетных (смотрите Самолетная радиостанция), судовых (смотрите Судовая радиостанция), для приема в поездах (смотрите Поездное радио), военных и экспедиционных (смотрите Ламповый приемник, Приемники для военных и экспедиционных целей) и т. д.
Профессиональная радиоаппаратура. Профессиональная приемная аппаратура принадлежит вся без исключений к группе
мерческие приемники, приведены основные схемы устройств и типичные конструкции таких приемников для длинноволнового диапазона. Поэтому далее излагается только: 1) примерный метод расчета (до усилительной части) таких сложных радиоприем-
дуктирующаяся в открытой антенне, создает на сопротивлении R напряжение, действующее на сетку лампы связи I. Если приемников несколько, то каждый из них имеет свою собственную лампу связи (смотрите Гониометр, фигура 12), причем открытая антенна и сопротивление являются общими для всех приемников. Далее колебания из анодного контура I передаются с помощью
индуктивной связи (смотрите) в фазирующий контур II. Роль фазирующего контура заключается в том, чтобы возбудить в настроенном контуре III искателя ток, совпадающий по фазе с током, индуктируемым в этом контуре гониометром IV. При равенстве амплитуд этих токов, осуществляемом соответствующим подбором величины индуктивной связи между фазирующим контуром и настроенным контуром искателя, получается реализация диаграммы направленности в форме кардиоиды, то есть для получения однонаправленного приема. Направление на принимаемую станцию устанавливается соответствующей ориентировкой подвижной катушки (искателя) гониомет-ра. Многократность £ приема обусловлена тем, что как открытая антенна, так и гониометр выбираются апериодическими. Выделение данной принимаемой станции производится только в соответствующем настроенном контуре искателя.
Для вывода [46] расчетных ф-л схема фигура 31 последовательно заменяется ее эквивалентами (фигура 32 и 33), причем на фигуре 33
| τν тτι ωΜ i Λι-Ег | (14) |
| τ>’ r> i ω2^ι d ±ί2 — -tt2 -+* 2 Ζ] | (15) |
| Τ, τ ωΖΜΪ τ
Ει2 — Ει2--2 Ει 1. Ζι |
(16) |
Ур-ия Кирхгофа (равновесия эдс) для схемы фигура 33 после ряда преобразований дают:
Εχβγ
V (й3 + у2й; + у2Н4)2 + [»(Ьз-у21-^-у2Ь4)-^]
_.βΗ^-ψι+<Ρ-ψΙ-ψ3) _|_
+
Εοψ COS а
V
(r3+v2 h;+v>2r4)2+
/2Ку3-’р2 Li)-
J_T
coC3J
(17)
ных устройств (длинноволновых) и 2) схема, конструкция и описание лучшего советского приемника типа ПЦКУ для профессиональной связи в коротковолновом диапазоне, выпускаемого эле строелаботочной промстью.
Пусть приемная радиостанция, предназначенная для многократного однонаправленного приема, осуществляет последний по схемам гониометра и кардиоидной схеме, реализованным совместно по фигура 31. Энергия электромагнитных колебаний воспринимается системой приемных антенн: замкнутой (гониометр) IV и открытой (С, R). Электродвижущая сила, ин-
В этой формуле введены следующие обозначения:
Ει Е · /? 0 отКр. ант. ?
О) М i
Е2=Е -Ь
β=-
ψ =
соМ3
д замш. ант. >
У 2 = 1
. ω2 0)2
0)М
Ζ ’ У=-^7“ ! ζι Z2
причем Е—напряженность поля сигнала, hd—действующая высота антенны, а через φχи т. д. обозначены фазовые углы соответствующих контуров эквивалентной схемы, например
R а · o)L i
ψχ=arc cos ~~=arc sin · z4 z4
Настраивая контур III в резонанс с частотой ω воспринимаемых (желательных) сигналов
корреспондирующей станции, то есть выполняя условие
co(L3-y2Lzy2-w2L«) —<^=0. (18)
будем иметь для г3, максимальной силы тока в контуре III,
I =___0i{<ot-<Pi+<p-<P2) -р
гтах й3+у2 Й2+уаЙ4
+
Ε2ψ COS α_ gi(coi— φ±)
(19)
Это ур-ие показывает, что сила тока в контуре III состоит из двух слагаемых. По условию однонаправленности приема (смотрите Кардиоидные схемы) в любой момент должен быть соблюдено равенство этих слагаемых; следовательно амплитуды и фазы этих токов должен быть одинаковы. Итак
Εχβγ=Ε2ψ или=η=(20)
и
<Pi=<Pi~<P + <Ρ2, (21)
тогда окончательное выражение для г3 примет вид:
(max
_Ε·ίΨ__
^3 + V*(«4+n*JRa)
(1 + COS α)β^ωί~φ^·
(22)
Рассматривая только амплитудные значения г3и Е2 и учитывая, что искатель ориентирован на принимаемую станцию (то есть а —0), получаем
| j 2 Ε2ψ
W ~ r"s+v>!Kje ’ |
(23) |
| Rg — Ri + игЛ2. | (24) |
Далее определяем значение величины ψ, при которой сила тока в контуре III получает наибольшее возможное значение,
д1зтах_ (Κ3+Ψ2ΚΣ)2Ε2-4Ε2ψ*ϋΣдгр {Β^Φψ^Β^;)2
откуда
(25)
При этом: L
:. В том случае, ког-
ж V в зП?
да условие (25) не соблюдено (у>=а причем аФ 1), имеем
Т Е 2 а
1+а2
2а
’ 1+а2
(26)
/паж
Из условия (25) путем простых преобразований находим оптимальный коэф. связи к~ :
+ ^ С?)
где с?3 и —затухания III и IF контуров
(-ц “ · в общем случае (а ф 1) имеем
&з=а^з0^ (23)
(к3—коэф. связи между подвижной и одной из неподвижных катушек гониометра при их взаимном параллельном положении): величина а выбирается обычно в пределах 0,4-НЗ,6; зная а,
определяем ψ=a ; отсюда у =
Е а
причем и=Т. о. коэф. взаимоиндукции между фазирующим контуром и настроенным контуром искателя М2=где
^2=| β22+. (29)
Тогда коэф. связи между фазирующим контуром и настроенным контуром III искателж
7у _ М 2 _
2~~л/—— · Таким путем определяются основ-V E2Ls
ные характеристики контура III; зная 13и задаваясь коэфициеитом связи /с3 (фигура 31)^ легко перейти к расчету эдс, индуктирующейся на сетке 1-й лампы усилителя высокой частоты. Дальнейший анализ сводится к расчету усиления высокой частоты, детектирующего устройства, усиления низкой частоты (смотрите Усилители и Ламповые детекторы) и деталей контуров, (смотрите Катушки самоиндукции, Катушки связи, Вариометр, Электрический конденсатор) и в значительной степени зависит от выбранной схемы приемника. Эта часть расчета конкретизирована на примере радиовещательного приемника в ст. Усилители (смотрите).
Приемник для профессионального приема, выполняемый заводами Главэспрома типа ПЦКУ, является типичным для начала второго пятилетия у нас в СССР. Полный диапазон приемника от 10 до 100 метров перекрывается при суп ер гетеродинной схеме с помощью трех катушек с переключателями и достаточными перекрытиями между частичными диапазонами. Чувствительность его“ при антенне в форме вертикального диполя в 1 .и обеспечивает нормальную работу, при отсутствии помех,.
txV
при напряженности поля Е ^ 10 Лабораторные измерения чувствительности приемника ПЦКУ дали К—усиление по напряжению (сигнала звуковой частоты 1 kHz. при модуляции в 30%): 1) для λ=65 λι Κ^έ19· 106; 2) для Л=23 метров К=7 * 106; 3) для Л=18 метров К=b · 106. Избирательность (смотрите) приемника, проверенная путем снятия кривой усиления усилителя промежуточной частоты, харак-, теризуется тем, что ширина полосы частот, проходящих с ослаблением < 30 % от максимального усиления, равна ок. 6 000 Hz; падение усиления до 10% от максимального-происходит при частотах, отличающихся от средней частоты полосы пропускания на ^ 4 100 Hz. Цепи приемного-устройства рассчитаны на скорость приема до 400 слов в мин. Надежность работы при эксплуатации характеризуется (для первого образца) следующими показателями: 1) после Настройки на корреспондирующую станцию, колебания частоты которой лежат в пределах 300 Hz, и дачи сигналов на ленту запись их в течение 1 ч. идет вполне“ автоматически без подрегулировки; 2) переход на разные скорости приема от 20 до 150 слов в мин. происходит’ без регулировок приемника или реле; 3) приемник имеет“ устройство против замираний, обеспечивающее нормальную работу реле при колебании Е в отношении 1 : 30; 4) при изменении питающих напряжений в пределах 10% не происходит выпадения автоматической записи сигналов. В приемнике применена безъемкостная связь антенной катушки с катушкой входного контура усилителя радиочастоты, что обеспечивает возможность работы на. направленную антенну, оканчивающуюся обычной фидерной линией; при замыкании антенной катушки накоротко прием полностью пропадает, что указывает на. отсутствие емкостных связей между катушками. При. одновременном приеме с одного и того же горизонтального диполя перестройка в одном из приемников не оказывает влияния на другие, работающие на автоматич. запись. Для борьбы с замираниями в приемнике устроена, автоматич. регулировка силы приема, при действии которой выходная мощность изменяется лишь в 1,5 раза при изменении напряженности поля в 25 раз. Проверка действия, автоматической регулировки производилась: 1) при нормальном приеме станции Кенигсвустергаузен—при выключенной регулировке прием сигналов, имевших сильные колебания напряженности их поля, происходил или с полным пропаданием слышимости при малом усилении или с перегрузкой при большом усилении; при включении, же автоматич. регулировки сила звука на выходе устройства при тех же условиях оставалась постоянной; 2) при опытах приема той же станции с умышленным сильным? йзменением связи с антенной без включенной регулировки получалось изменение слышимости от нормальной до полного исчезновения при малом усилении или. изменение слышимости от нормальной до сильной перегрузки при большом усилении, включение же автоматической регулировки приводило к тому, что заметного изменения уровня силы разговорной речи на выходе устройства вовсе не замечалось. В приемнике предусмотрена возможность использования описаннрй выше систем^
•с разносом антенны — системы борьбы с замираниями путем сложения эффектов двух или трех приемных устройств, работающих от пространственно-разнесенных антенн, причем сложение происходит путем обычных телефонных шнуров с вилками. Подача сигналов в центр предусматривается в форме двух видов: телеграфный канал и телефонный канал. Выход телеграфного канала предусматривает: 1) возможность подачи тонального сигнала в узел; 2) возможность подачи импульсных сигналов в узел; для этой последней цели включается дополнительный ограничитель (смотрите). Местный контроль при телеграфном приеме осуществляется оиОулятором (смотрите), включаемым в анодную цепь ограничителя. Телефонный канал приемного устройства оканчивается выходом последнего трансформатора усилителя звуковой частоты, откуда при необходимости м. б. подан слуховой контроль принимаемых сигналов. Контрольные операции (измерение напряжения питания, измерение анодных токов любой из ламп приемника, включение и выключение контрольных телефонов) не отзываются на пишущем приеме ^см.). Питание несколькихшриемниковПЦКУ (в приемных центрах общепринята установка нескольких приемников) происходит от центральных (общих) батарей, причем не возникает никаких взаимных помех. Общая схема приемника изображена на фигуре 34. Конструктивно эта схема воплощена в виде пяти панелей (вкл. лист, 5). На 1 (верхней) панели размещены контуры высокой частоты и катушка •связи с антенной, на II панели—гетеродин, буферный -каскад и первый детектор, III панель является панелью питания и включает измерительные и сигнализационные приборы, на IV панели размещены контуры промежуточной частоты и на V панели—выпрямитель, ограничитель, второй гетеродин и второй детектор. Серийные приемники ПЦКУ немного отличаются от описанного первого Образца. Полный диапазон таких приемников— ок. 10-f-200 м; катушки с переключателями заменены. комплектами сменных катушек.
Радиовещательная аппаратура. Первым исторически и наиболее простым по устройству радиовещательном приемником являлся приемник с кристаллич. детектором, неправильно называемый у нас «детекторным приемником». Таких приемников в Америке больше нет; в Зап. Европе они имеют сравнительно ограниченное распространение. Однако в условиях СССР—при громадной протяженности территории и наличии сверхмощных радиовещательных передающих станций, дающих достаточную напряженность поля в больших районах,—приемники с кристаллич. детектором вследствие простоты и дешевизны как. самого приемника, так и его эксплуатации (не дребуются источники энергопитания) имеют теперь еще широкое распространение и в некотором количестве входят в план радиофикации в течение второго пятилетия СССР.
Основной отличительный признак приемника -с кристаллич. детектором—использование принимаемой с помощью антенны энергии электромагнитной волны для работы телефона при отсутствии местного источника энергии (элементов, аккумуляторов, электрич. сети), являющегося, наоборот, обязательным при ламповых схемах и комбинированных схемах, то есть ламповых схемах, применяющих усиление высокой или низкой частоты или обеих вместе, но использующих при этом кристаллич. детектор (смотрите) вместо лампового детектора (смотрите). При выборе типа антенны к приемнику с кристаллич. детектором следует учитывать, что сила звука в телефоне полностью зависит от той мощности, которая отбирается от антенны детекторным контуром; поэтому для получения максимальной мощности антенна должна обладать малым сопротивлением и большой действующей высотой. Приемники с кристаллич. детектором состоят из колебательных контуров и детекторного контура с приключенным к нему телефоном. Если в приемнике один (колебательный) контур настройки,—он называется приемником по простой схеме; приемники по сложной схеме имеют минимум два колебательных контура. В колебательных контурах применяются следующие
детали: катушки постоянной самоиндукции (одна или сменные), катушки, изменяющие самоиндукцию скачками, вариометры (смотрите), конденсаторы постоянной емкости, конденсаторы переменной емкости (смотрите Электрический конденсатор). В том случае, если колебательный приемный контур настраивается главным образом с помощью "переменного конденсатора, может быть проведено подразделение схем еще на две группы: схема коротких волн (конденсатор включен последовательно с антенной, фигура 35, а) и схема длинных волн (конденсатор включен параллельно емкости антенны, фигура современных приемниках этот приемный контур часто конструируется т. о., что позволяет производить прием по любой из этих двух последних схем. Простейший вариант реализации такой конструкции показан на фигуре 35, в; при приеме по схеме длинных волн антенна присоединяется к зажиму Ад, а заземление—к зажиму з (зажим Ак при этом соединен с зажимом з накоротко); при схеме коротких волн антенна присоединяется к зажиму Ак, а заземление к зажиму з (зажим Ак не соединен в этом случае с зажимом з).
Наивыгоднейшим практически соотношением между максимальной емкостью конденсатора контура (с переменной емкостью) и емкостью антенны является Ск=(2-г-2,5)С^; обычно для диапазона длинных волн выбирают 0Κγηαχ~
500 см; при расчете за минимальную (Сг) и максимальную (С2) емкости конденсатора принимают емкости при 10 и 90 делениях лимба. Т. к. в приемный колебательный контур (при простой схеме) или в первый (антенный) колебательный контур (при сложной схеме) входит и емкость антенны, могущая изменяться от минимальной (СЙ1) до максимальной (СЙ2), то: 1) при схеме длинных волн минимальная емкость контура С V,=Сх- -Са ; максимальная—СΣ=C2+Cai/,
ч 1 _ СгСал
2) при схеме коротких волн C27i=^~+с7 “
с с 1
С г г—£*-. Самоиндукция первой (с наимень-
Z2 С2 + Ьда
шим числом витков) сменной катушки или первой секции катушки (если катушка одна) опре-
деляется ф-лой Lx=250 —— (по схеме
коротких волн), самоиндукция последней (с наибольшим числом витков) сменной катушки или всей катушки (если она Долько одна) равна
£„=250
λ max
cT+cai9
где наименьшая, а ληι(ΪΧ
наибольшая длина волны из диапазона, на к-рый строится приемник. Выбор числа сменных катушек или секционирование катушки (если последняя одна) производится с перекрытием; при этом умножением коэф. перекрыши U на величину самоиндукции первой секции (или первой сменной) катушки Lx получают значение самоиндукции следующей секции (или сменной) катушки L2, то есть L2=U-Lx или вообще Ln=ZJ.Ln_1=U“-i.L1.
Коэф. перекрыши необходимо рассчитывать по схеме длинных волн и по наибольшей емкости приемной антенны (С2п) по ф-ле иЗ±^.
С +ct
Фигура 36.
Вариометр Le в приемнике (в случае приемника с переменной L) обычно включается последовательно (фигура 36, слева) с основной катушкой приемника Ln, почти всегда делаемой секционированной. Расчет секций основной катушки Ln (пренебрегая в первом приближении самоиндукцией антенны) производят по формуле Ln — Lx -j- (η 1) Le, где Ln—самоиндукция w-ной секции, a Lx— первой секции катушки приемника, Le—диапазон изменения самоин-дукции вариометра (£«= - Lw), придем
L„ и Le. —максимальное и минимальное
°тах тгп значения самоиндукции вариометра. Самоиндукция первой секции при том же допущении определяется для схемы фигура 36 (слева) по ф-ле
Lx=250 - Le,
С а тгп причем при конструировании следует обращать внимание на то, чтобы основная катушка Ln и вариометр Le (фигура 36) не были между собой индуктивно связаны, иначе расчет дает неверные результаты. (Во всех ф-лах этого раздела λ дана в м, С и L—в см.) Приемники по с л о ж-ной схеме конструируются в целях получения лучшей.избирательности (для более совершенной настройки) и отличаются от описанных приемников по простой схеме применением еще одного колебательного ^ контура, индуктивно свя- JT занного с первым (антен- ^ ным) контуром, называв- L% мого промежуточным кои- .pg £ туром (смотрите). Одна из при-1 γ С мерных схем такого прием- 4 ника дана на фигуре 37. Рас- фиг. 3 7.
чет промежуточного контура производится на тот же диапазон волн, pia к-рый рассчитан антенный контур. Обычно переменные конденсаторы в обоих контурах оди^ наковые; расчет секций промежуточного контура производится так же, как и для антенного контура, но без учета емкости антенны. Из теории связанных систем (смотрите) следует,что 1таттаХ=
= » где Imax max—наибольшая возможная
2 У Κι ^2
сила тока в промежуточном контуре, Rx и R2— соответственно активные сопротивления антенного и промежуточного контуров. Это оптимальное значение получается при [сравни ф-лы (29) и (24) ст. Связанные системы (смотрите)]
| О | |
| оа § L, | М 7 |
M0pt — "Г VR>lR>2
Для улучшения работы приемника с кристал-•лич. детектором по сложной схеме (кпд к-рой, сравнительно с простой ^ 25%) надо при конструировании R2 делать возможно меньшим (смотрите Скин-эффект); в этих целях в частности катушки м. б. намотаны из лицендрата (смотрите); можно также увеличить емкость Спром. конт„ т. к. при этом при той же λ R2 убывает больше’ чем возрастает декремент затухания (смотрите).
Детекторный контур (на фигура 37—aMbdcLJ в рассматриваемых приемниках с кристаллическим детектором выделяет (при современном использовании таких приемников для приема радиовещательных станций) из модулированно го тока высокой частоты ток низкой звуковой частоты. Этот процесс выделения тока звуковой частоты распадается на 2 процесса: 1) выпрямление модулированного тока высокой частоты и
2) выделение из выпрямленного тока слагающей звуковой частоты. Первую задачу выполняет детектор (смотрите), вторую—телефон с блокировочным конденсатором; при этом вследствие того, что для высокочастотной слагающей сопротивление телефона будет очень велико, а сопротивление конденсатора мало, большая часть тока высокой частоты пройдет через конденсатор помимо телефона, в к-рый пойдет только ток низкой частоты, вызывающий соответствующее звучание его. О схемах включения детекторного контура с антенным или промежуточным см. Индикаторы резонансаКроме указанных в этой статье видов связи названных контуров м. б. применена и переменная связь детекторного контура. Эта последняя является наиболее рациональной, т. к. при настройке можно ме-нять путем изменения связи эквивалентное сопротивление детекторного контура, добиваясь равенства его сопротивлению антенного (при простой схеме) или промежуточного (при сложной схеме) контура; в таком случае мощность в детекторном контуре (как потребителе энергии) будет максимальной. Обычно переменность связи детекторного контура достигается при автотрансформаторной связи (смотрите) тем, что по соответствующей катушке (Ь15 фигура 37) ходит ползунок Ма, позволяющий включать в детекторный контур большее или меньшее число витков катушки; для той же цели при индуктивной связи (см.Индикаторы резонанса, фигура 6) делают одну из катушек связи (смотрите) вращающейся внутри или около другой, а при емкостной связи (смотрите Индикаторы резонанса, < фигура 5) конденсатор связи делают переменным. В тех случаях, когда ни наличие хорошей приемной антенны, ни устройство переменной детекторной связи, ни использование сложной схемы не позволяют отстроиться от мешающей станции, применяются приемные фильтры (смотрите), состоящие из включённых параллельно или последовательно самоиндукции и емкости, имеющие назначением не допустить в приемник колебаний мешающей
Фигура 38а.
Фигура 386.
3^
станции. В основном приемные фильтры СФЬФ,
всегда настраиваемые на мешающие колебания, могут быть разделены на 3 группы: 1) фильтр отсеивающий, включаемый по фигура 38а,—СФЬФпредставляет для мешающих колебаний весьма малое сопротивление, почему и пропускает их мимо приемника через себя в землю; однако настройка СфЬф влияет на настройку антенного кон-=тура ACL3; 2) фильтр пре-£ граждающий, включаемый по фигура 38б,—СфЬф представляет для мешающих колебаний весьма большое
Фигура 38в. сопротивление и практически не пропускает их через себя; настройка СфЬф не влияет на настройку антенного контура ACL3; 3) фильтр поглощающий (отсасывающий), включаемый
по фигура 38в, отсасывающий в момент резонанса максимум энергии мешающих колебаний (смотрите Заграждающий контур).
Государстведной промышленностью СССР в первые годы развития советского радиовещания выпускалось много конструкций детекторных приемников (притом в массовом количе-
стве каждая), одна-
—-. ко приемника этой категории в плане промышленности на 1934 г. не существует; дальнейшее производство их почти целиком передано местным организациям (кустарям, кооперативным товариществам ит. д.), т. к. слаботочная промышленность ПКТП сосредоточивает свое производство на более сложных формах радиоаппаратуры (ламповой). Далее приводится краткое описание наиболее порного среди радиолюбителей СССР самодельного приемника с кристаллич. детектором конструкции инж. С. И. Шапошникова [43]. Этот приемник принадлежит к типу приемников, имеющих колебательный контур с переменной самоиндукцией; с помощью секционированной основной катушки Ln (фигура 39а) получаются следующие частичные. диапазоны волн (при емкости антенны ок. 300 см): при постановке переключателя П1 на I контакт Я=330-^-730 м, на II—А==600 -г-1000 ж, на Ш—Я=850-1-1 250 метров и на IV—Я= 11504-1 500 метров С целью упрощения приемника можно сделать постоянную детекторную связь, отказавшись от переключателя П2; конечно лучшие результаты получаются при
К антенне -
19628Mi
13619мм
356.50м,
35650мм
35650м.
Кпроводн. 9 малой натушни КпроводнХЯ
8 мал К-11"— натуши и,
Отверстие для оси переменной детекторной связи. Для сборки приемника необходимы такие детали: вариометр, 2 переключателя, 8 контактов, 2 клеммы, 4 гнезда и 1 бло-> кйровочный конденсатор на 1 000-т" 2 000 см. Вариометр приемника Leсостоит из части неподвижной катушки и внутренней подвижной катушки, размерами и числом витков согласно указаниям фигура 396; проволока для обмотки — звонковая толщиной с изоляцией ок. 1,5 миллиметров. Монтаж приемника см. фигура 39в, где цифрами на катушке указаны витки, от которых нужно делать отводы. Для ограничения вращения катушки делают два упора.
Из описанных в статьях ТЭ методов лампового приема в радиотехнике (автодинно-
го, гетеродинного, негадинного, интерфлекс-ного, инфрадинного, нейтродинного, регенеративного, рефлексного, стенод-радиостатного, супергетеродинного и суперрегенеративного) к. 1933—34 гг. наибольшее применение получили приемники, которые выполнены по схеме непосредственного усиления (смотрите Усилители) на. основной (принимаемой) частоте, и приемники с преобразованием принимаемой частоты в промежуточную и с последующим усилением на этой последней частоте (именно супергетеродинного типа). Суперрегенераторы теперь употребляются почти исключительно на ультракоротковолновом диапазоне; рефлексные приемники уступили свое место другим главным образом потому, что условия работы ламп, выполняющих различные ф-ии, резко отличаются друг от друга, поэтому применение одной и той же лампы например для усиления и высокой и низкой частоты не является рациональным.
Что касается щей-тродинов,то они утратили .всякое значение как массовый приемник после пофигура 39в. явления ламп с эк ранированным анодом, допускающих благодаря очень малой величине междуэлектродной емкости значительные усиления без возникновения паразитной генерации. Наконец регенеративные приемники без предварительного усиления на высокой частоте применяются теперь реже, чем раньше,— гл. обр. для приема местных радиостанций.
Радиовещание на коротких волнах потребовало наиболее экономичного решения задачи приспособления распространенных уже в мире в десятках миллионов экземпляров обычных длинноволновых радиовещательных приемников к приему и коротких волн. Т. о. появились два новых приемных устройства: адаптер и конвертер. Адаптер состоит из коротковолновой одноламповой регенеративной единицы, включаемой штепселем в ламповые гнезда детекторной лампы длинноволнового приемника, причем регенеративная единица автоматически подключалась к питанию приемника. В-конвертере же (супергетеродинном адаптере) происходит преобразование принимаемой высокой частоты коротковолнового диапазона в частоту вещательного диапазона; эта последняя, являясь промежуточной частотой супера, усиливается, детектируется (второй раз) детектором приемника и усиливается на низкой частоте его усилителем; т. о. при втором решении радиовещательный приемник используется полностью. Комбинация такого конвертера с длинноволновым приемником, в к-ром применяются экранированные лампы, создала «всеволновый приемник», выпускаемый теперь в массовом количестве за границей, как наиболее универсальный приемник (на диапазон 12—2 000 ж).
т. э.
Схемы доминирующих в настоящее время двух типов приемников—с усилением на основной частоте и супергетеродинного—лишь немного изменились в течение последних 4—5 лет. За эти годы развитие приемной аппаратуры шло по линии крупных механич. усовершенствований (начиная с одноручечной настройки) и по линии улучшения всех деталей приемника, введения полосовых фильтров и т. д. Однако современный прогресс в радиоприемниках почти целиком обязан лампе, сделавшейся ведущим звеном радиотехники; схема и конструкции приемников в ряде случаев видоизменяются и приспосабливаются к лампе; поэтому за всеми подробностями о современных ламповых приемниках отсылаем к ст. Электронная лампа (смотрите).
Основные схемы и динамика развития ламповых приемников, применяемых в Зап. Европе и Америке для приема радиовещания, даны в ст. Ламповый приемник и Электронная лампа (смотрите). Что касается СССР, то из всех типов радиовещательных ламповых приемников приемник типа ЭЧС-2 (то есть экранированный четырехламповый с питанием *от сети), разработанный Московским электротехническим з-дом им. Орджоникидзе (б. «Мосэлектрик»), получил к началу 1933 г. довольно значительное распространение; поэтому далее приводится его описание как типового для эпохи конца первой и начала второй пятилетки [48, 49].
Приемник ЭЧС-2 (вкл. лист, 6), предназначенный для широкого пользования,—закрытого типа, то есть все лампы находятся внутри приемника; все питание ламп—от сети переменного тока, причем выпрямительное устройство целиком смонтировано внутри общего с приемником ящика. Как видно из схемы (фигура 40), приемник можно разбить на 2 части: 1) непосредственно приемник и 2) установку для питания. Приемник относится к типу 1-Y-2, то есть с одним каскадом усиления высокой частоты, ламповым детектором и двумя каскадами низкой частоты. Приемник с обратной связью, степень которой регулируется конденсатором переменной емкости; в нек-рьтх пределах этим же конденсатором можно менять и громкость на ныходе (имеется кроме того особый регулятор громкости). Диапазон приемника—стандартный для европейского радиовещания: 200-^2 000 метров (1 500-Г-150 kHz) и разделен на 4 частичных:
| № диапазонов | Частота в kHz | 1 Длина волны в м- |
| 1
! i |
15СН- 270 | i 2 0004-1 100 |
| ! 2 | 270-г- 150 | 1 1 1004- 660 |
| 1 3 | 450-г- 730 | 6604- 410 |
| 4 | 730-Г-1 500 | 410-г- 200 |
В приемнике используются следующие лампы (з-да Светлана): 1) усиление высокой частоты—экранированная лампа типа СО-124; 2) детекторная лампа—типа СО-118;
3) 1-й каскад усиления низкой частоты—типа СО-118;
4) оконечный каскад усиления низкой частоты—У0-104 {параметры всех ламп—см. Электронная лампа). Контур антенны—настраивающийся; связь антенны с ним осуществляется конденсатором 1 постоянной емкости 30 см; такой способ связи делает практически независимой настройку антенного контура от параметров антенны, а это в свою очередь позволяет значительно упростить управление приемником, осуществив механическое соединение роторов конденсаторор между собою. G другой стороны, малая величина емкости такого конденсатора увеличивает избирательность приемного устройства. Параллельно антенному контуру включено переменное сопротивление 2— регулятор (контроль) громкости; такой регулятор теперь выполняется в форме конструкции, аналогичной реостату накала; он дает плавное изменение сопротивления. Общая величина сопротивления регулятора громкости ок. 3 000 Ω. Изменение сопротивления 2 благодаря применению для разных участков сопротивления проволоки различного сечения находится от угла поворота рукоятки регулятора в нелинейной зависимости. Это необходимо для более равномерного действия контроля громкости (т. к. субъективно увеличение или ослабление громкости находится относительно раздражения не в линейной, а в логарифмич. зависимости); следует учитывать также и то, что даже при одинаковой интенсивности громкость является функцией частоты. Настройка антенного контура производится конденсатором 3 переменной емкости
Фигура 40.
(с воздушным диэлектриком п логарифмич. шкалой), имеющим Стах=500 см; он входит в систему блока настройки. Параллельно конденсатору 3 включен небольшой конденсатор 4 со слюдяным диэлектриком, емкость которого С^=40ч-100 см. Такой конденсатор полуперемен-ного типа служит для идентификации начальных емкостей конденсаторов блока настройки при первоначальной заводской градуировке приемника; для фиксирования требуемой емкости этого конденсатора служит специальный стопорный винт, помещенный внутри приемника. Для увеличения избирательности приемника связь антенного контура с контуром сетки первой лампы выбрана индуктивного типа и небольшой по величине (2-^-5%); для этого антенная 5 и контурная 5 катушки смонтированы на сравнительно значительном расстоянии одна от другой. Усиление высокой частоты осуществлено по резонансной схеме с настроенным контуром в цепи анода первой лампы. Т. о. всего в приемнике три высокочастотных колебательных контура; конденсаторы этих трех контуров (С=500 см) находятся на одной оси; соответствующие им 3 контурные катушки разбиты для возможности перекрытия рабочего диапазона на 4 секции, переключатели которых работают при помощи общего рычага; при переключении неработающие витки катушек замыкаются накоротко; все 3 катушки одинаковые; основные геометрич. данные такой катушки приведены на фигуре 41. Полная самоиндукция катушки (при I поло
жении переключателя) L=20(M(H см, при II положении— L=52*104 см, при III—L=21-НН см, при IV—L=8*i(H см. Катушки цилиндрические, намотанные на прессшпа-новом цилиндре; I, II и III секции разнесены друг от друга, чтобы не увеличивать затухания рабочей части катушки при замыкании накоротко неработающих витков; в этих же целях 0 провода намотки катушки для наиболее коротких волн взят большим, чем в остальных секциях. В общем схема приемника является схемой параллельного питания с дросселем высокой частоты 6 (фигура 40) в анодной цепи и разделительным конденсатором 7 (С—500 cat). Дроссель—секционированный (для уменьшения собственной емкости1 Со); число витков его Ϊ 300, число секций 2; 0 провода 0,1 миллиметров. L дросселя ок. 0,065 Н; Со=14^20 см. Такой же дроссель 6 включен в анодную цепь детекторной лампы для блокировки высокочастотной слагающей тока после детектирования. В приемнике использована обратная связь, осуществленная по схеме Рейнарца: посредством катушки 8 и переменного конденсатора 9 с твердым диэлектриком cCm(U.=700 см. Катушка обратной связи—цилиндрическая, помещается внутри катушки 10 третьего контура; схема намотки дана на фигуре 42: обмотка разделена на несколько секций, разнесенных друг от друга для получения, большей равномерности обратной связи по всему диапазону. Слюдяной конденсатор 11 (фигура 40) (С—5 000 см) служит предохранительным конденсатором в случае замыкания ротора и статорных пластин конденсатора обратной связи. Детектирование—сеточное: сеточный конденсатор 12 (С=200 см), утечка сетки 13 (#=1 ΜΩ). Сопротивление 14 (R — 2Q 000 Ω) служит для понижения напряжения на аноде детекторной лампы и является третьим звеном фильтра выпрямителя (с конденсатором 34, С=2цБ); сопротивление 15 (R=1 000 Ω), шунтированное емкостью 16 (С=5 000 см), и сопротивление 17(R=6 000 Ω), шунтированное конденсатором 18 (С=0,1 цБ), служат для подачи смещающего напряжения на сетки соответствующих ламп. Усиление низкой частоты в приемнике ЭЧС-2 реализовано по схеме на сопротивлениях, при этом: 1) сопротивление 19 -в анодной цепи детекторной лампы (i?=80 000 Ω), переходный конденсатор 2о (С=5 000 см) иутечка сетки 21 (R=2 М2); 2) сопротивление 22 в анодной цепи первой лампы усиления низкой частоты (R== 500 000 2), переходный конденсатор 23 (С =5 000 см) иутечка сетки 24(R=2 М2).
Громкоговоритель в первых двух моделях (ЭЧС и ЭЧС-2) включают непосредственно в разрыв 37 анодной цепи конечной лампы. При этом постоянная слагающая анодного тока
проходит через рабочую обмотку громкоговорителя (смотрите), что приводит к добавочным: искажениям и часто является причиной перегорания катушек громкоговорителя, т. к. анодный ток лампы У0-104 довольно значителен. Поэтому в третьей модели этого приемника ЭЧС-3 [4в], выпускаемой в конце 1933 г., предусмотрен трансформаторный выход; таким образом могут быть рационально включаемы репродукторы как с сопротивлением порядка 10 Ω, так и порядка 2 000 Ω. Модель ЭЧС-3 характеризуется также еще и следующими улучшениями:
1) исключением корректоров и упрощением т. о. настройки приемника путем применения новой формы переменных конденсаторов (с нарезами);
2) применением в качестве детектора не лампы СО-118, а СО-124, экранированной; 3) емкост ной связью между антенным контуром и контуром сетки первой лампы. Эти усовершенствования, а также и улучшения (в смысле уменьшения потерь) самих колебательных контуров позволили увеличить в модели ЭЧС-3 чувствительность приемника в диапазоне более длинных волн и повысить избирательность в части более коротких волн.
Питание приемника. Выпрямительное устройство для питания приемника все смонтировано в ящике приемника и состоит из сетевого трансформатора^?, кенотрона и фильтра. Трансформатор в зависимости от соединений секций первичной обмотки (41, фигура 4 0) м. б. включаем в электрич. сеть напряжением 110, 120 или 220 V; схема обмоток его дана на фигуре 43. Сердечник трансформатора имеет сечение 10 м2. Обмотки: I-II—550 витков, провод ПЭ ^0,45 mm;III-IV—550 витков, провод Ии0 0,45 миллиметров:
IV-V—10 витков, провод ПЭ 0 0,55 миллиметров; HB-RВ—3 300 витков, провод ПЭ 0О,1b миллиметров;
HR-RR—20 витков, провод ПБД 0 1,2 миллиметров; HO-RO—21 виток, провод ПЭ 0 1,6 миллиметров.
Выпрямитель—по двухполу-периодной схеме; применен двуханодный кенотрон типа ВО-116. Фильтр выпрямителя, предназначенный для сглаживания пульсации пи- о-||м Г--онв
Lax
Ejux А
Ιί°~
IV о—
-О КВ
W
-О КО
Фигура 43.
bfktii4Q Р0 0 Р0 40 ‘afkttt Фигура 44,
тающего переменного тока, состоит из трех ячеек. В нем вместо дросселей ради дешевизны поставлены сопротивления; степень фильтрации различна в зависимости от питаемой лампы: на детекторную лампу напряжение подается наиболее отфильтрованным (с трех ячеек); на лампх СО-124(усиление высокой частоты) и на первую лампу усилителя низкой частоты напряжение бербтея со второго-
звена фильтра и на оконечную лампу — с первого звена. Пульсация напряжения на выходной лампе компенсируется подачей на сетку этой лампы переменного напряжения, равного по частоте и амплитуде напряжению· пульсации, но противоположного по фазе. Величины 6м-
костей исопротивлений фильтра (фигура 40): 25—С=ЗцБ; 26 —С=0,1 цБ; 27 —ii=1 000 Ω; 28—Д=2 000 2; 29—11=· =8 000 Ω. Режим ламп приемника: 1) усилитель высокой частоты, СО-124: Еа (анодное)=200 Υ; Еэс (на экранир.
сетке)=25ч-30 V; 2) детектор, CO-118: #α=604-80 Υ; 3) усилитель низкой частоты: а) 1—лампа, СО-118: #я= =200 V; Ес (смещение)=2 Y; б) 2—лампа, У0-104: Еа==240 Y; ,Ес=354-40 Y. Накал всех ламп 3,8 Y. Полное
| ^ * | "V | |||||||||||
| N | ||||||||||||
| У | У | г-> | у | |||||||||
| —180kHz | ||||||||||||
| —900kHz | ||||||||||||
200
400 600 8001000 2000 5000 4000 6000 Фигура 47.
ТмоВ
нитель 40(трубочка Бозе на 2 А) в цепи первичной обмотки сетевого трансформатора.
Характеристикаприемника ЭЧС-2 [48Ь
а) Избирательность. Кривая на фигуре 44 получена сл. обр.: от гетеродина к приемнику подводилось напряжение, величина которого была такова, чтобы при резонансе контуров напряжение на выходе приемника находилось еще внутри предела прямолинейного участка амплитудной характеристики для неискаженного усиления; при этом фиксировались напряжения на входе-и выходе. После этого гетеродин—с игнальный генератор (смотрите Избирательность)—расстраивается в, обе стороны от положения резонансной частоты; при этом входное напряжение изменялось настолько, чтобы
выходное напряжение оставалось тем же, что и при резонансе Евь(х,{Р)=Ю V. Кривая снята для коротких волы для модулирующей частоты=1 kHz при коэфициенте модуляции М=30%.
б) Чувствительность. 1) В ф-ии от несущей частоты чувствительность ЭЧС-2 выражена кривыми: на фигуре 45; при этом измерении мощность на выходе поддерживалась постоянной (#βΜίΓ.= 10Υ, что при активном сопротивлении в 2 000 Ω соответствует Р вых=Const==50 mW); модулирующая частота fMod.=1 kHz; кривые питание приемника от переменного тока и применение каскада усиления высокой частоты на экранированной лампе вызвали необходимость в тщательном экранировании. Антенный и сеточный контуры помещены в латунные
чехлы. Между катушками (оси которых для уменьшения индуктивной связи расположены под углом 60°) поставлен экран (у ЭЧС-3 каждая катушка заэкранирована). Выпрямитель также отдельно заэкранирован. Клеммы 8 6 служат для включения граммофонного адаптера.
Управление приемником в основном производится одной верньерной ручкой, связанной с конденсаторным блоком приемника, состоящим из 3 конденсаторов, насаженных на общую ось. Для более точной настройки имеются рычажки коррекции, сдвигающие статоры конденсаторов антенного и контура сетки лампы высокой частоты. Шкала имеет освещение специальной лампочкой. Регулировка громкости производится ручкой регулятора громкости и ручкой конденсатора обратной связи. Сбоку приемника—рычаг переключения диапазонов. Имеется сбоку также выключатель 39 и предохра
1—при максимальной обратной связи; кривые 2—при минимальной обратной связи. 2) В ф-ии от входного напряжения при несущей частоте /0=180 kHz (Я0^1 660 λι> чувствительность ЭЧС-2 при разных режимах выражена кривыми на фигуре 46. На этой фигуре кривая 1 соответствует /ЛОд.=400 Hz, М=30%; кривая 2—fMOd.=400 Hz, Μ—10%; 3—fM00=1 000 Hz, M=10% с обратной связью; 4—/.vod.=l 000 Hz, M=10% без обратной связи; <5—/лЫ-=1 000 Hz, Μ=30% с обратной связью; 6— /лгод-=1 000 Hz, М — 30% без обратной связи,
в) Воспроизводительность приемника? ЭЧС-2 метров б. охарактеризована: 1) частотной характери
стикой (фигура 47): Евых.’ Εβχ.ψ (fMOd.), представленной в; %-ном отношении к прохождению модулирующей частоты 1чод. =1 000 Hz; 2) амплитудной характеристикой (в целом):. %вих^КЕвх) при fjnoO‘ — i 000 Hz=Const и М=30%=-
=Οοη»ΐ(φΗΓ.48);ηρπ этом крайние кривые—для /щ?с.=180 кНг(левая—при максимуме обратной связи),средняя кривая—для /wec.=720 kHz при минимуме обратной связи; •сопротивление (активное) нагрузки 2 000 2. На фигуре 49 показана характеристика действия контроля громкости, именно зависимость величины Еех., требующейся для получения нормальной мощности на выходе в ф-ии положения регулятора громкости; сплошная кривая—для 00 kHz, пунктирная кривая—для fHec.= 180 kHz. На фигуре 50 дана частотная характеристика блока низкой (звуковой) частоты (в %-ном отношении к прохождению модулирующей частоты /^од.=1 000 Hz); на фигуре 51—амплитудная характеристика того же блока, причем кривая 1 •соответствует fMod.=* 000 Hz, а кривая 2—fMOd.=400 Hz.
На фигуре 52 представлена схема приемника, выпускаемого в массовом количестве в 1934 г. заводом имени Козицкого I49] (в Ленинграде). Приемник для обычного радиовещательного диапазона частот собран по схеме 1-V-2 (как и ЭЧС-2), назван типом ЭКЛ-4; по внешнему оформлению он отличается от приемника ЭЧС-2 тем, •что в одном ящике заключен как Приемник, так и динамический громкоговоритель (39 на фигуре 52); все устройство питается целиком от переменного тока. Обозначения на фигуре 52 означают следующее: 1— катушка контура (антенная), 2—катушка II контура, 3—катушка III контура, 4—переключатель диапазона еолн, 5— конденсатор переменной емкости 540 см, б—дроссель высокой частоты, 7—сопротивление проьолочное 190 2, 8—то же 8 000 2, 9—сопротивление типа Каминского 10 000 2, 10 — то же 10000 2, 11 — то же 30 000 2, 12 — то же 10 000 2, 13—то же 30 000 2, 14—то же 40 000 2, 15 — то же 40 000 2, 16— то же 50 000 2, 17—то же 50 000 2, 18—то же 70 000 2,19—то же 150 000 2, 20—то же 0,7 М2, 21—сопротивление проволочное на 74 0 2 с отводом от 50 2, 2 2—конденсатор постоянной емкости 115 сл, 23— то же 200 см, 24—то же 500 см, 25—то же 5 00 0 сл, 26—то же 10 000 сл, 2 7—то же 10 000 сл, 28—1то же ‘20 000 сл, 29—то же 20 000 сл, 30—то же 0,25 μΓ, 51—то же 0,5 μΠ, 32—то же 2 μΠ, 33—то же 2 μΕ, 34—то же 2 μΕ, 35—то же 2 μΕ (на 400 V), 36—то же 1 μΕ (на 1 000 V), 37—конденсатор на 20 00 0 сл со средним выеогоч, 38—выходной трансформатор, 39— динамич. громкоговоритель, 40—блокировочный выключатель, 41—силш ой трансформатор, 42—2чполюсный выключатель, 43— предохранители типа Бозе, 44—сопротивление типа Каминского 100 000 2, 45—лампочка, •освещающая шкалу.
Современным ламповым приемником радиолюбительского типа является модернизованная схема весьма порного приемника типа «Экр-10» [50]—«Экр-14», данная на фигуре 53.
элемент; 6) управление механизмами на расстоянии— см. Телемеханика; 7) связь токами высокой частоты—см. Многократное телеграфирование и телефонирование; 8) токи высокой частоты в музыке — см. Электромузыкальные инструменты. Вопросы питания радиотехнич. установок см. Батарея, Выпрямитель.
Лит.: 1) Баженов В., Русская радиотерминология, «ТиТбП», Л., 1929, 1 (52); 2) Невяжский И., Однокиловаттный передатчик на диапазон волн 16—90 л, «Известия Электропромышленности слабого тока», Л., 1932, 9, 1933, 4—5; 3) Pedersen Р., The Propagation of Radio Waves, Copenhagen, 1927; 4) P a s s b e n-d er H., Hochfrequenztechnik in der Luftfahrt, B., 1932;
5) AbrahamM., Funkentelegraphie u. Elektrodynamik, «Phys. Ztschr.», Lpz., 1901, B. 2; ®) H a c k F., Das elek-tromagnetische Feld in der Umgehung eines linearen Oszil-lators, «Ann. d. Phys.», Lpz., 1904, B. 14; 7) Z e n n e c k J., t)ber die Eortpflanzung ebener elektromagnetischer Wel-len langs einer ebenen Leiterflache und ihre Beziehung zur drahtlosen Telegraphie, ibid., 1907, B. 23, «Phys. Ztschr.», Lpz., 1908, B. 9; Sommerfeld A., Gber die Ausbreitung der Wellen in der drahtlosen Telegraphie, «Ann. d. Phys.», Lpz., 1909, B. 28, 1920, B. 62, 1926, B. 81; 9) Sommerfeld A., Die Gberwindung der Erdkriimmung durch die Wellen der drahtlosen Telegraphie, Jahrbuch d. drantlosen Telegraphie und Telephonie, B.,
1917, B. 12; 10) van der Pol B.u. Niessen K., tiber die Ausbreitung elektromagnetischer Wellen iiber eine ebene Erde, «Ann. d. Phys.», Lpz., 1930, B. 6; 1L) van d e r P о 1 B., Ober die Ausbreitung elektromagneti-
scher Wellen, «Ztschr. d. Hochfrequenztechnik», B., 1931, B. 37: i2) Strutt M., Messung der elektrischen Erdbo-deneigenschaften zwischen 20 und 12·107 Hertz, «Elek-trische Nachrichten-Technik», 1930, B.7;ls)Fassben-der H., Eisner F. u. Kurlbaum G., Untersu-chung. uber die Ausbreitungsdampfung elektromagnetischer Wellen und die Reiclrweiten drahtloser Stationen im Wellenbereich 200 bis 2000 m., ibid., 1930, B. 7; l*) Barfield R., The Attenuation of Wireless Waves over Land, «Journ. of the Institution of Electrical Engineers», L., 1928, v. 66; 15) Watson G., The Transmission of Electric Waves by the Earth, «Proceedings of the Royal Society of London», Ser. A, L., 1919, v. 95; 16j Weyrich R., Zur Theorie der Ausbreitung elektromagnetischer Wellen langs der Erdobeiflache, «Ann. d. Pnysik», Lpz., 1928, B. 85; 17) Kenrick G., Radio Transmission Formulae, «Physical Review», L., 1928, v. 31; 13) Appleton E. a. Ratcliffe I., On the Nature of Wireless Signal Variation, «Proceedings of
[Применения T. в ч. T. в ч. по своим конкретным применениям м. б. классифицирована •сл. обр.: 1) радио для целей связи—см. Беспроволочная связь, Многократный прием в ра-диоте хнике, Быстродействующие радиопередача и радиоприем, Центры радиотел е-г рафные, Сомолетная радиостанция, Авиационная радиостанция, Дирижабль, радиооборудование; 2) радио для навигационных целей— см. Пеленгатор в радиотехнике, Радиомаяк, Радиоакустическая сигнализация, Радиокомпас, Засечка в радиотехнике;
3) токи высокой частоты в металлургии—см. Электрические печи;4)радиовещание и радиофикация—см. Широковещание; 5) передача изображений и дальневидение—см. Телевидение, Фототелеграфия, Дальневидение, Фотоэлементы, Вольфрамовое фотореле, Генерирующий фото
the Royal Society of London», Ser. A, L., 1927, v. 115; 19) K e η n e 1 у A., On the Elevation of the Electrical Conduction Strata of the Earth’s Atmosphere, «Electr. World», 1902, v. 39: г») E с с 1 e s W., On the Diurnal Variations of the Electric Waves Round the Land of the Earth, «Proc. of the Royal Society.of London», L., 1912, v. 87; 24) L armor J., Why Wireless Electric Rays Can Bend Round the Earth, «Phylosophical Magazine», L., 1924,v. 48;22)Hove G., Phasen- und Gruppengeschwin-digkeiten in einem ionisierten Medium, «Ztschr. f. Hochfrequenztechnik», Berlin, 1927, B. 30; 23) A p p 1 e t ο n E., Geophysical Influences on the Propagation of Wireless. Waves, «Proceedings of the Physical Society», London, 1925, v. 37; 24 )A p p 1 e t ο η E. a. Barnett M., Wireless Wave Propagation, «Electrician», L., 1925, v. 94; 25) N i c h о 1 s H. a. S c h e 11 e n g J., Propagation of Electric Waves over the Earth, «Bell Syst. Techn. Journ.», N. Y., 1925, v. 4; 29) Reinartz J., The Reflection of Short Waves, «Q. S. T.», Hartford, Con., 1925, v. 9, 4; 27) Taylor A., An Investigation of Transmission on the Higher Radio Frequencies, «Proceedings of the Institute of Radio Engineers», N. Y., 1925, v. 13; 28) Taylor A. a. H u 1 b u r t E., Wave Propagation at High Frequencies, «Q. S. T.», Hartford, Con.,
*Т№
1925, γ. 9, 10; 29) Т а у 1 о г A. a. Hu Iburt Е., The Propagation of Radio Waves over the Earth, «Physical Review», N. Y., 1926, v. 27; 30) Baker W. a. Rice C., Refraction of Short Radio Waves in the Upper Atmosphere, «JAIEE», 1926, v. 45; 31) Lassen H., Uber die Ionisation der Atmosphare und ihren Einfluss auf die Aus-breitung der kurzen elektrischen Wellen der drahtlosen Telegraphie, «Ztsclir. f. Hochfrequenztechnik», B., 1929, B. 28; 32) Lassen H., Die taglichen Schwankungen des Ionisationszustandes der Heaviside-Schicht, «Elek-trische Nachrichten-Technik», B., 1927, B. 4; 33) For· sterling K. u. Lassen H., Die Ionisation der Atmosphare und die Ausbreitung der kurzen elektrischen Wellen (10—100 m.) uber die Erde, «Ztschr. f. techn. Physik», Lpz., 1931, B. 12, 10, 11; 3D Bureau of Standards, Bibliography on Radio Wave Phenomena and Measurement of Radio Field Intensity, «Proceedings of the Institute of Radio Engineers», N. Ϋ., 1931, v. 19, 6; 35) Wilson W. a. Espenschild L., Radiotelephone Service to Ships at Sea, «Bell Svst. Techn. Journal», N. Y., 4930, v. 9; «JAIEE», 1930, v. 49; 33) Dow-s ett H., Commercial Short Wave Wireless Communications, «Marconi Review», L., 1929, v. 13; 37) Prescott M., The Diurnal and Seasonal Performance of High Frequency Radio Transmission over Various Long Distance Circuits, «Proc. Inst, of Radio Engineers», N. Y., 1930, v. 18; 3S) E d e s N., Some Experiences with Short “Wave Wireless Telegraphy, ibid., N. Y., 1930, v. 18; 39) В e-verage H. a. Peterson H., Diversity Receiving System of R. C. A., Communications, Inc. for Radiotelegraphy, ibid., N. Y., 1931, v. 19, 4; Щ Joschek R., Registrierung von atmospharischen Storungen, «Elek-trische Nachrichten-Technik», B., 1929, B. 6; 41) О 11 e n-dorf F., Uber das Strahlungsfeld des Blitzes, ibid., B., 1930, B. 7; 42) S c h i 1 d e n h a n e г F., Uber elektromagnetische Storungen, ibid., B., 1928, B. 5; 43) Шапошников С., Самодельный приемник с диапазоном волн от 330 до 1 500 м, «Радиолюбитель», М. 1924, т. 1, 7: “) Heaviside О., Encyclopaedia Britanica, L., 1902, v. 33; *5) Sacklovsky A., Die Ausbreitung der elektromagnetischen Wellen, B., 1928; Einzeldarstellungen aus elektrischen Nachrichtentechnik, hrsg. v. F. Moench, B. 2, B., 1928; 43) Баженов B., Основы теории радиоприема, вып. 1, М.—Л., 1930; 47)Баркгаузен Г., Электронные лампы, пер. с нем., т. 3, М.—Л., 1932; 43) Крылов Н., Теория и расчет радиоприемных устройств, Л., 1932—33, 1—3; *») «Радиофронт», М., 1933, 10; бо) там же, М., 1931, 21/22 и 1933, 8.—К л я ц к и н И., Основы радиотехники, М., 1933;«Из-вестия электропромышленности слабого тока», Л., с 1932 г.; «Радиофронт», М., с 1931 г.; «Говорит СССР», М., с 1933 г.;«Новости заграничной радиотехники», с 1933 г.; «Радю» Харьков, с 1930 г.; «Electronics», N. Y., ab 1930; «LOnde dlectrique». P., ab 1922; «Experimental Wireless and Wireless Engineer», L., ab 1924; «QST»,West Hartford, Conn., ab 1916; «Wireless World and Radio Review», L., ab 1912; «Elektrische Nachrichten-Technik», B., ab 1925; Fassbender H., Hochfrequenztechnik in der Luftfahrt, B., 1932; Schroter, Handbuch des Fernsehen, B., 1933; Fr ο n y, Short Wave, N. Y., 1933; Emil, Manuel de reception, P., 1931; В ro w n, Radio Mesurements, L., 1931; Nesper E., Bibliothek des Radioamateurs, B., ab 1924; B a r k h a u s e η H., Die Elektronen—R6hren, B. 1—4,3 Aufl., Lpz.,ab 1926;Morecroft J., Elements of Radiocommunication, N. Y., 1929; Morecroft J., Electron Tubes, N. Y., 1933; van der Bijl H., The Thermionic ’Vacuum Tube a. its Applications, N. Y., 1924. См. также литературу к статьям: Беспроволочная связь, Радиосеть и другим, на которые даны ссылки в тексте. ^ В. Баженов.