В. Б. ВОСТРЯКОВ (2 AC).
Все последние ДХ-рекорды были достигнуты благодаря сравнительно большим мощностям передатчиков (до 100 ватт и более). Гораздо удивительнее то, что многие заграничные любители, при мощностях значительно меньших (обычно 8—12 ватт, в некоторых случаях даже 2 ватта) имеют такие же, если не лучшие, ДХ-рекорды, повторяемые к тому же регулярно, так что какая-нибудь Новая Зеландия уже не является особенным рекордом для заграницы. В чем же тут дело? Повидимому в том, что заграничные любители умеют лучше использовывать свои установки, налаживать их так, чтобы возможно меньше энергии пропадало даром, и рассчитывать свои антенны так, чтобы почти вся подаваемая антенне энергия шла на полезное излучение, что достигается применением специальных антенн. Наши же любители, в подавляющем большинстве, почти совсем не налаживают своих передатчиков, почти совсем не умеют найти наивыгоднейший режим их и обычно работают на приемных длинноволновых антеннах, совершенно не зная точно, на какой гармонике антенна возбуждается и максимум ли возможной отдачи дает антенна. Те же редкие наши любители, которые умеют рассчитывать и налаживать свои установки (как, напр., быв. 08RA), при минимальной мощности получают те же результаты, что и другие при большей мощности.
Виной тому, что у большинства любителей установки не дают полного эффекта, служит, конечно, отсутствие или дороговизна коротковолновых деталей и измерительных приборов на рынке, а также и отсутствие руководств и статей по налаживанию передатчиков и расчету антенн. Постараемся восполнить пробел по этому последнему пункту.
Как общие правила постройки коротковолновых антенн, можно привести следующие: делать коротковолновые передающие антенны следует лишь однолучевыми; располагать антенну возможно выше над землей и, главное, в открытом месте, т. е. в месте, не загороженном зданиями, деревьями и пр. Лучше делать антенну из одного куска проволоки; в случае же соединений — их необходимо паять. Не давать большого провеса, так как от качания антенны при ветре может меняться и длина излучаемой волны. Самую антенну, снижение, ввод и провода заземления и противовеса располагать возможно дальше от зданий, стен, крыш и т. д. В случае заземления — проводку от передатчика к заземлению делать возможно более короткой.
Заземление надо делать надежное, т. е. зарывать провод в землю, а не присоединять его к водопроводу, отоплению и т. д.
Необходимо обращать внимание на хорошую изоляцию концов антенны и ввода. В любительской практике передающие антенны делятся на две категории; антенны типа Маркони и антенны типа Герца.
Антенны типа Маркони — это известные нам типы антенн, применяемые обычно при длинноволновом приеме и передаче; они работают с землей или отдельным противовесом. Противовес может быть любой формы, и вида, однолучевым или многолучевым, и его не обязательно вешать непосредственно под антенной. Часто противовес вешается и в помещении.
Противовес в отношении отдачи дает, обычно, результаты лучше, чем заземление, так как в случае заземления — потери больше; но в некоторых случаях может быть использовано и хорошее заземление.
По форме антенны Маркони бывают обычно Г-образные, реже — в виде наклонного или вертикального луча. Антенны Маркони можно возбуждать как на их основной волне, так и на одной из их гармоник, равных, как известно, ½, ⅓, ¼, ⅕ и т. д. основной волны. В случае возбуждения на основной волне, распределение тока и напряжения на заземленной антенне типа Маркони показано на рис. 1-а. Как видно из рисунка, пучность (наибольшая сила) тока в этом случае будет у самого места заземления. Для наилучшего действия антенны катушку связи антенны с контуром надо помещать именно в этом месте, т. е. возможно ближе к заземлению. Тут же помещается и антенный амперметр. То обстоятельство, что настройка контура совпадает с основной длиной волны антенны, отмечается максималыным отклонением антенного амперметра.
Но при работе короткими волнами антенны типа Маркони чаще возбуждаются не на основной волне, а на гармониках.
Распределение тока и напряжения на антенне Маркони, возбуждаемой на второй и третьей гармониках, показано на рис. 1-б и в. Трудно сказать, на которой гармонике выгоднее возбуждать антенну Маркони для получения лучших результатов, это зависит от ряда причин, находящихся вне нашего контроля, и от длины волны. Но обычно антенны Маркони возбуждают на нечетных гармониках — 3-й, 5-й и т. д. Работа на четных гармониках затруднена тем, что, как видно из рис. 1-б, у заземления, где обычно помещается антенный ампертметр, не будет пучности тока и амперметр, включенный в начало антенны (или заземления) не даст никаких показаний. Таким образом нельзя будет определить наличности колебаний в антенне и резонанс настройки контура с гармоникой.
Возбуждать антенну на основной волне невыгодно еще потому, что в наших городских условиях часть антенны (начало) сплошь да рядом в несколько метров длиной проходит в помещении. При возбуждении антенны на основной волне, следовательно, излучение будет в экранированном крышей и стенами здании.
При работе на гармониках показания антенного амперметра становятся меньше, чем показания амперметра при работе на основной волне антенны. Но из уменьшения показаний амперметра не следует, однако, делать вывод, что мощность в антенне уменьшается при гармониках. Излучающая способность антенны и в этом случае повышается — падение же показаний амперметра обуславливается, главным образом, значительным увеличением сопротивления излучения при гармониках.
При желании работать на той или иной волне, надо в первую очередь определить основную длину волны антенны. Основная длина волны антенны Маркони определяется длиной провода. Для приблизительной ориентировки можно считать, что в случае заземленной антенны основная волна получится, если помножить общую длину провода (горизонтальной части, снижения и заземления) на 4½ или 5, в зависимости от местных условий.
Если применяется не заземление, а противовес, то основная длина волны антенны определяется умножением общей длины (горизонтальной части, снижения и противовеса) провода на 2—2½. Но это только в том случае, если противовес однолучевой. Если же он двухлучевой или многолучевой, то длина волны системы получится большей, чем если множить длину провода на 2. При большом и сильно разветвленном противовесе расчет антенны приближается уже к расчету заземленной антенны. В этом случае основную длину волны приходится определять уж очень приблизительно.
Есть способы определения основной волны помощью зуммера. Напр., собирается схема, состоящая из зуммера, батареи для него и катушки, равной, примерно, катушке связи антенны. Зуммер пускается в ход, и катушка схемы индуктивно, на близком расстоянии, связывается с антенной катушкой. Затем подносится к проводу снижения (вводу) градуированный приемник (на некотором расстоянии от зуммера). Звук зуммера будет слышен в телефон наиболее громко на тех настройках приемника, которые соответствуют основной длине волны антенны и ее гармоникам.
Если основная длина волны известна, то легко настроить антенну на нужную рабочую волну. Если, например, основная волна равна 200 метр., а желательно работать на волне 40 метр., то просто надо настроить контур передатчика на волну 40 м и связать его с антенной. Антенна в этом случае будет возбуждаться на 5-й гармонике (200:5). Амперметр, или индикатор (если он действительно помещен в пучности тока антенны), должен дать при этом максимальные показания. Если же амперметр дает на этой волне не максимальные показания, а максимальные на кажой-то другой, то это значит, что неправильно расчитана основная волна, или что амперметр находится не в пучности тока. Для увеличения длины волны обычно увеличивают число витков катушки связи или присоединяют параллельно этой катушке небольшой переменный конденсатор (50—200 см). Для укорачивания длины волны переменный конденсатор включают последовательно в антенну. Переменный конденсатор обычно позволяет плавно и значительно изменять основную длину волны антенны (и, следовательно, гармоники), но если он не помогает, то надо укорачивать длину провода антенны или противовеса. Например если основная волна равна 200 м, то 5-я гармоника будет 40 м, а 7-я — 28,6 м. Если желательно работать на волне 32 м, то последовательным переменным конденсатором вряд ли удастся укоротить 5-ю гармонику до 32 м. В этом случае придется укорачивать длину провода.
Если последовательная емкость в антенне не слишком мала (не меньше 20 см), то она мало влияет на уменьшение отдачи. При последовательном включении применять конденсатор больше 200 см не имеет смысла. Конденсатор должен быть с хорошей изоляцией, так как он легко может быть пробит. Если ни первым, ни вторым способом не удастся подогнать гармонику антенны к нужной волне, то надо попробовать применить вместо противовеса заземление или наоборот.
Существенными недостатками антенн Маркони являются трудность точного расчета их, необходимого для наилучшей отдачи, и потеря части подаваемой им энергии благодаря поглощению местными предметами, скрытыми деревьями проводами и пр. Этих недостатков почти нет у антенн типа Герц. Этим объясняется, что большинство заграничных любителей применяют именно антенны последнего типа, о которых речь будет итти в следующей статье.