Инж. А. Грамматчиков.
В самое последнее время вышел декрет СНК СССР о разрешении радиолюбителям иметь не только приемные радиостанции, но строить также и передающие радиостанции.
Вероятно многим известно, что первыми пионерами в области радиотелеграфной передачи короткими волнами были американские радиолюбители, которым около двух лет тому назад правительством С.-А. С. Ш. было разрешено заниматься постройкой любительских радиопередатчиков. При этом диапазон волн, предоставленный для радиолюбителей, был ниже 100 метров. Причиной того, что радиолюбителям было предоставлено право работать лишь на таких коротких волнах, было то, что все правительственные радиостанции работали более длинными волнами. Уже первые опыты радиолюбителей дали поразительные результаты. Оказалось, что работа американских радиолюбительских радиостанций, имеющих ничтожную мощность, всего несколько десятков ватт в антенне, оказалась слышимой в Европе. Такие результаты первых опытов не могли не привлечь к себе внимания не только отдельных специалистов, но и крупных радиотелеграфных фирм. Опыты, поставленные как за границей, так и у нас в СССР, показали, что сравнительно ничтожной мощностью можно перекрыть огромные расстояния. Правда, при этом обнаружился ряд затруднений в смысле неопределенности условий, при которых может быть осуществлена передача короткими волнами. Однако, повидимому, эти затруднения — всего лишь вопрос времени.
Приветствуя издание нового декрета, редакция журнала "Радио Всем" считает в настоящее время своевременным в самой популярной форме ознакомить читателей с принципом действия ламповых радиотелеграфных и радиотелефонных передатчиков. Попутно с этим редакция предполагает дать ряд схем ламповых передатчиков со всеми данными, относящимися к размерам частей. Передатчики эти рассчитаны для работы на волнах в диапазоне предоставленном радиолюбителям инструкцией Наркомпочтеля.
Мы надеемся, что радиолюбители, которые будут строить передатчики по предлагаемым нами схемам, не откажутся сообщать редакции результаты произведенных ими опытов.
В этом номере редакция помешает первую статью из предполагаемого к напечатанию ряда статей о ламповых передатчиках. В настоящей статье излагаются в самой популярной форме принципы действия ламповых передатчиков, работающих по различным схемам. В следующих номерах будут изложены принципы действия радиотелефонных передатчиков и даны практические схемы их, а затем будет дан ряд статей, касающихся устройства как передатчиков типа, применяемого для широковещания на радиостанциях НКПиТ и "Радиопередачи", так и описание целого ряда передатчиков, могущих работать в диапазоне волн, доступных радиолюбителям, и постройка которых может быть произведена без особых затруднений самим радиолюбителем.
При составлении статей редакция предполагает, что читатели уже знакомы с основами электротехники и основными принципами действия катодных ламп.
Простейшая схема лампового генератора незатухающих колебаний изображена на черт. 1. Для того, чтобы понять принцип действия этой схемы предположим, что у нас имеется маленький источник (генератор) колебаний высокой частоты g, сообщающий сетке лампы попеременно то положительное, то отрицательное напряжение (черт. 1). При этом частота изменений напряжения в течение всего времени работы прибора остается постоянной. В анодную цепь лампы включена катушка L1, с которой индуктивно связана катушка L2 колебательного контура. Если колебательный контур настроить в резонанс с колебаниями высокой частоты генератора g, мы увидим, что в этом контуре также появятся колебания, частота которых равна частоте генератора.
Таким образом, мы будем иметь генератор незатухающих колебаний, мощность которого будет зависеть от мощности, на которую спроектирована лампа. Эта мощность может быть во много раз больше мощности генератора g. Само собой разумеется, размеры замкнутого контура должны быть подобраны соответствующим образом. Таким образом, генератор g предназначен исключительно для того, чтобы управлять лампой, изменяя силу ее анодного тока. Поэтому мощность этого генератора g может быть во много раз менее мощности, появляющейся в контуре C2L2. Рассматривая характеристику катодной лампы, выражающую зависимость силы анодного тока от напряжения на сетке, мы видим, что, когда напряжение на сетке лампы равно 0, в анодной цепи проходит постоянный ток, сила которого равна J0 (вертикальная ось 0A, см. черт. 2). Ток этот носит название нулевого тока. Если сообщить сетке положительное напряжение1) 00', то сила анодного тока возрастет до величины 0'B, если же это напряжение будет отрицательным 00'', то сила анодного тока уменьшится до величины 0''C.
В результате ток, проходящий в анодной цепи, направленный все время в одну и ту же сторону, будет то возрастать до своей наибольшей величины 0'B, то убывать до своей наименьшей величины 0''C. Такой ток носит название пульсирующего.
Если кривая klmnop представляет зависимость напряжения, действующего на сетку лампы от времени, то зависимость анодного тока от времени изобразится кривой KLMNOP.
Предположим, что при изменениях напряжения на сетке лампы сила анодного тока будет изменяться в пределах прямолинейной части CB характеристики лампы, тогда изменение силы тока в анодной цепи будет вполне соответствовать изменениям напряжения на сетке.
Однако, расчет показывает, что в этом случае наивыгоднейшие условия работы лампы не будут получены. Работа лампы в значительной степени улучшится в том случае, когда изменения напряжения на сетке лампы будут происходить в более широких пределах.
Возвращаясь к рассмотрению схемы изображенной на черт. 1, мы увидим, что постоянный ток, т. е. такой ток, сила которого не изменяется с течением времени, проходя по обмоткам катушки L1, создает поток силовых магнитных линий, пронизывающий обмотки катушки L2. Величина этого магнитного потока непосредственно зависит от силы постоянного тока. Силовые линии этого магнитного поля замыкаясь в пространстве, окружающем катушку L1, само собой разумеется пересекут витки катушки L2. Но так как величина этого потока с течением времени не меняется, в катушке L2 ток появится лишь в период возникновения магнитного поля. Если же через катушку L1 пропустить переменный ток, то внутри катушки L1 появится магнитное поле, величина которого будет все время изменяться. Силовые линии этого переменного поля, пересекая обмотки катушки L2, создадут или, как говорят, будут индуктировать в ней переменный ток, или колебания, имеющие ту же частоту, что и частота переменного тока в катушке L1. Только направление этого индуктированного тока будет в каждый данный момент противоположно направлению тока катушки L1. В результате, в контуре C2L2 возникнут колебания, так как все элементы, необходимые для существования колебательного контура, имеются налицо (емкость C2 и самоиндукция L2). Частота собственных колебаний контура C2L2 должна равняться собственной частоте колебаний генератора g, т. е. контур C2L2 должен быть настроен в резонанс с колебаниями генератора. Так как контур настроен в резонанс с колебаниями генератора, колебания в нем будут поддерживаться лампой и, следовательно, будут незатухающими. Однако, схема лампового передатчика, подобная изображенной на черт. 1. практически не всегда удобна, так как для ее работы требуется специальный генератор незатухающих колебаний, присоединяемый к сетке лампы. Поэтому, обычно ламповые генераторы устраиваются так чтобы можно было обойтись без этих специальных генераторов для возбуждения колебаний, устраивая схемы передатчика с самовозбуждением.
Следует заметить, что в настоящее время почти все ламповые передатчики, более или менее значительной мощности, работают с независимым возбуждением. Это дает большую устойчивость работы и устраняет вредное влияние непостоянства емкости антенны. Это непостоянство емкости антенны зависит, прежде всего, от раскачивания ее проводов от ветра. В качестве такого возбуждающего колебания или, как иногда говорят, задающего генератора, обычно применяется также ламповый передатчик незначительной мощности.
В следующем номере "Радио Всем" мы продолжим нашу беседу.
1) В журнале эта фраза напечатана так: "Если сообщить сетке положительное напряже- 00', то сила анодного тока" (примечание составителя).