инженер М. Е. ВАЙС.
Самым существенным органом в радио-приемнике, особенно простейшего устройства, о котором пойдет речь, является антенна. Слово это латинское и означает усик насекомого. Точно так же, как усик этот служит насекомому органом чутья, антенна в радио служит органом, который улавливает и воспринимает проходящие в воздушном пространстве так называемые Герцевские волны (по имени немецкого ученого Герца, который впервые доказал их существование). Волны эти могут быть как искусственно вызванными отправляющими радиостанциями и разного рода электрическими машинами, так и естественными, как следствие электрических атмосферных разрядов. Волны эти, как всякие волны, могут иметь разную длину. Аппараты радио-станций, отправляющие телеграммы или концерты, урегулированы таким образом, что посылают волну определенной и не меняющейся длины. Длина зта для каждой станции различна. Понятия о длинных и коротких волнах вполне относительны, особенно в отношении так называемых коротких волн. Год тому назад считали короткой всякую волну короче 500 метров, а теперь делают опыты с 45-метровыми волнами и, вероятно, на этом не остановятся. Существующие в мире радио-станции работают на волнах от 30.000 метров до 200. Немецкая станция около Берлина имеет длину волны в 4.000 метров, Эйфелева башня в Париже 2.600 метров, станция Радио-Пари в Париже — 1.780 метров, английские и американские станции от 300 до 400 метров. Это различие в длине волны каждой радио-станции чрезвычайно существенно, как мы увидим далее, и с длиной волны нам приходится считаться при получении телеграфного и телефонного сообщения. Антенна также имеет собственную определенную длину волны. Длина эта зависит от длины проволоки антенны, от числа проволок, от толщины этой проволоки, от высоты проволоки над землей, от близости домов, деревьев, металлических частей. Когда длина волны антенны совпадает с длиной отправляемой волны, антенна вибрирует в резонансе с последней. Это явление аналогично тому, которое известно в области звука.
Если, например, мы ударим камертон о что-либо, он начинает вибрировать и издавать определенный звук. Если вблизи находится скрипка, одна из струн которой настроена в резонанс с камертоном, струна звучит. Вибрации камертона вызвали вибрации струны, количество их в секунду одно и то же, т. к. у них одна и та же нота, и струна зазвучала. В радио, следовательно, чтобы антенна наша начала вибрировать, необходимо, чтобы длина волны ее совпадала с длиною волны антенны отправляющей радио-станции. Когда антенна наша "зазвучит", мы сможем при помощи приборов, речь о которых будет впереди, воспринять то, что было передано радиостанцией отправления.
Из всего вышесказанного явствует, какую важную роль в радио при отправлении (как и при получении) играет антенна. Антенну приемника нужно, следовательно, настроить по антенне отправления. Проще всего, казалось бы, установить для приема такую же точно антенну, как и на станции отправления. Но кроме того, что практически это очень трудно сделать, мы установили бы антенну, соответствующую только одной станции, следовательно, не могли бы получать других станций. Вопрос этот решается проще. Устанавливают антенну средней длины волны и при помощи аппаратов, совершенно не сложных, длину эту то уменьшают, то увеличивают соответственно той станции, которую желают получить и длина волны которой нам, конечно, известна. Такой средней величины антенной является антенна от 30 до 50 метров длины на высоте 10-20 метров, в зависимости от местных условий.
Антенны бывают одно-проволочные, двух- трех- и многопроволочные. Нет, однако, никакой пользы делать более 5 проволок.
Фиг. 1. Типичная любительская антенна, легко осуществимая в деревенских и провинциальных условиях. В больших городах антенну можно перебросить с крыши одного дома на крышу соседнего.
Если условия позволяют установить только одну вышку, то, конечно, устанавливают антенну самую простую в одну проволоку, если же можно установить 2 вышки, то предпочтительнее делать антенну в 2, 3 или 4 проволоки, хотя мощность улавливаемой энергии совсем не пропорциональна количеству проволок.
Антенна вообще состоит из проволоки, подвешенной на мачте. Один конец проволоки привязан к мачте при помощи изолятора, или даже нескольких изоляторов, другой же конец идет к радиоприемнику.
Антенна должна быть, как уже сказано, очень хорошо изолирована как в месте прикрепления ее к мачте, так и, особенно, у входа в дом к приемному аппарату. Изоляция эта производится при помощи специальных изоляторов у мачты и при помощи очень хорошо изолированной проволоки у входа к приемнику. Необходимость изолировать вызывается тем, что энергия, которая улавливается антенной, очень слаба, и если не принять мер предосторожности в смысле изоляции, то и эта незначительная часть электрической энергии уйдет в землю, не доходя до аппарата, и мы, конечно, ничего не услышим. Антенна должна проходить по возможности вдали от деревьев, домов или электрической сети освещения или телефона и всегда перпендикулярно этой сети.
Фиг. 2. Как следует крепить антенну.
Проволока, употребляемая для антенны, должна быть предпочтительнее из меди или бронзы, вроде телефонной. Но в крайнем случае ее можно взять и железной. Она должна быть довольно крепкой, около 1,5 мм диаметром. Чтобы выдержать давление ветра и тяжесть снега и инея зимой.
Каждый конец проволоки привязан к изолятору, который обыкновенно делается из фарфора или стекла. Изолятор этот, в свою очередь, привязывается к другому при помощи просмоленной веревки. Уже от второго изолятора идет веревка или кусок проволоки, который прикрепляется к мачте или другой вышке. См. рис. 2.
Фиг. 3. Способ крепления антенны, состоящей из 3-х лучей.
Длина просмоленной веревки равна приблизительно 1 м. Если желательно для большей прочности заменить просмоленную веревку железной проволокой, то необходимо прибавить третий изолятор. Если антенна состоит из 2 или более проволок, то концы проволок при помощи изоляторов прикрепляют к сухой палке, которая, в свою очередь, при помощи изолятора или даже 2-х. прикрепляется к вышке. Расстояние между проволоками должно быть по меньшей мере 80 см. См. рис. 3.
Ввод антенны к радиоаппарату должен быть выполнен с особой тщательностью. В случае однопроволочной антенны вводом будет служить продолжение проволоки самой антенны. См. рис. 4.
Фиг. 4. Как следует правильно делать "ввод".
В случае многопроволочной антенны, от каждой проволоки идет ответвление. Все ответвления скручиваются вместе и спаиваются. Одна из проволок делается длиннее других, и она-то и входит в окно или дверь непосредственно к аппарату. Проволока эта должна пройти через фарфоровую или стеклянную трубку, вставленную в стену. Можно также пропустить проволоку через отверстие, проделанное в окне. Необходимо ту часть проволоки, которая входит в дом, взять изолированной, с хорошей резиновой изоляцией. которая употребляется для освещения.
Зная длину антенны, которую хотят установить, зная расстояние между антенной и местом ввода антенны, можно точно вычислить длину проволоки, необходимой для изготовления антенны. Изготовленная согласно данным выше указаниям антенна должна дать хорошие результаты.
Как сказано было раньше, антенна не может иметь длину волны, равную длине волны различных станций отправления.
Каждая антенна имеет свою определенную, раз навсегда установленную длину волны. Для того, чтобы той же антенной мы получали сообщения с различных станций, мы должны нашу антенну настроить на длину волны той станции, которую мы желаем получить в данный момент. Для этого существует несколько аппаратов, из которых мы опишем один, называемый катушкой Удэна, по имени француза, изготовившего его впервые.
Катушка эта состоит из картонного цилиндра, на котором намотана изолированная медная проволока. Проволока эта оголена в двух местах вдоль катушки по прямым линиям. По этим оголенным дорожкам можно перемещать два движка, которые при передвижении касаются то одного, то другого витка.
Фиг. 1. Вид катушки самоиндукции спереди и сбоку.
Действует эта катушка следующим образом: перемещая движки, мы вводим в электрическую цепь с антенной большее или меньшее количество витков. Витки эти производят индукцию друг на друга. Чем больше витков мы вводим в цепь, тем больше самоиндукция и наоборот. Тем самым мы настраиваем наш радиоприемник на прием волны различной длины, так как длина волны зависит от величины самоиндукции, которая, в свою очередь, зависит от количества витков, введенных в цепь, от толщины проволоки, от диаметра витков и от толщины слоя изоляции. Больше всего на величину самоиндукции влияет количество витков. Электрическая цепь составляется следующим образом. От антенны проволока идет в один движок, соединяя проволоку с рейкой, по которой перемещается движок. От другой рейки идет проволока к игле детектора. От кристалла детектора идет проволока к одному зажиму телефонной трубки, от другого зажима телефонной трубки идет проволока в заземление, туда же идет один из концов проволоки катушки, другой конец этой проволоки остается не соединенным ни с чем.
Схематически эта цепь изображается таким образом.
Фиг. 2. Схема нашего приемника.
О роли и изготовлении всех этих частей будем говорить в последующих статьях. Будем продолжать теперь описание изготовления катушки.
Достаньте картонный цилиндр, имеющий диаметром около 12 см и длиною в 25 см. Сделайте две деревянные пробки, которые входили бы плотно в отверстия цилиндра. Толщина этих пробок приблизительно в 25—30 мм. Приклейте эти пробки к центру двух деревянных дощечек в 15 см ширины, такой же длины и 15 мм толщины. Когда клей высох и пробки плотно пристали к дощечкам, намажьте их по окружности клеем и надвиньте на них нашу цилиндрическую картонную трубку. Таким образом, дощечки образуют фланцы трубки.
Достаньте приблизительно 150 м изолированной или медной проволоки диаметром в 0,8 мм, намотайте вплотную один виток к другому эту проволоку на картонный цилиндр. Чтобы проволока удержалась в цилиндре, проделайте в доске, на расстоянии 1 см от края трубки, отверстие, через которое пропустите проволоку и вбейте клинышек, дабы проволока не двигалась. Оставьте наружу сантиметров 20 свободной проволоки для соединений, как при начале обматывания, так и в конце. Намотайте всего один слой.
Фиг. 3.
Теперь нужно приготовить рейки, по которым будут перемещаться движки. Достаньте квадратную латунь в 8 мм или 9 мм и в 560 мм длиною, которую разрежьте на 2 равные части, каждая длиною в 280 мм. К ним надо приготовить два движка, которые могли бы перемещаться по рейкам свободно с очень маленьким трением. Движки эти можно приготовить из медной трубки соответствующих размеров. Если мы берем рейку квадратом в 8 мм, то нужно будет взять трубку для движков со внутренним диаметром в 11 мм. Иначе движки можно сделать из листовой латуни. Взять латунь толщиною в 0,5 мм., длиною в 50 мм и шириною в 35 мм. Согнуть эту пластину под прямым углом, размерив предварительно сторону квадрата в 3 мм с лишним, как показано на рисунке.
Фиг. 4.
К одной плоскости (какой-нибудь) движка припаивают пластиночку из той же латуни. Пластиночка эта будет служить контактом и будет скользить по виткам катушки. Размеры и форма этой пластиночки указаны на рисунке.
Таких пластиночек будет также 2, по одной на рейку.
Фиг. 5.
Когда рейки и движки готовы, надо приступить к установке их на катушку. Для этого отрезают верхние углы на обеих дощечках с таким расчетом, что, когда рейки будут привинчены к обеим дощечкам или фланцам катушки, пластиночка движка нажимала бы равномерно на витки катушки.
Нажимание это можно, конечно, регулировать, изгибая более или менее пластиночку, которая является пружиной.
Фиг. 6.
Затем просверливают отверстие в концах рейки для привинчивания их к фланцам, вставляют движки и привинчивают. Соскоблите теперь ножиком изоляцию по пути пластиночки, чтобы сделать дорожку очищенной от изоляции проволоки. Очистку эту можно сделать при помощи нагретого паяльника, проводя им по намеченной линии, сжигая таким образом бумажную обмотку. К фланцам катушки привинтите три зажима. Один сообщается с одним концом обмотки, другой с одной рейкой, третий со второй рейкой.
Фиг. 7.
Чтобы совершенно закончить катушку, не мешает изолировать движки от лица, которое будет перемещать их. Для этого на верхнюю плоскость движка наклеивают обыкновенным столярным клеем или кусочек твердого дерева, или кости, вообще какого-либо твердого изолирующего вещества, придав ему какую угодно форму, чтобы можно было, взяв за него, перемещать движок.
Фиг. 8.
Готовая катушка самоиндукции.
Приготовленная таким образом катушка, если только соблюдены все указания, изложенные выше, дает самые хорошие результаты и обходится недорого.
