"CQ-SKW", №15, август, 1930 год, стр. 124-127
М. Семенов
Года полтора тому назад нами были сконструированы приемник и передатчик на УКВ и произведены с ними первые опыты, правда в пределах лишь одного большого здания, занимающего целый квартал. Наличие по пути волн большого числа всевозможных экранов, капитальных кирпичных стен, числом доходивших до 10, при работе на высоте первого этажа, т. е. в незначительном расстоянии от земли, не сказывалось заметно на слышимости, и это казалось бы давало возможность перейти к постановке опытов в более широких размерах; но, с одной стороны, неблагоприятно для этих опытов складывающиеся обстоятельства, которые не устранены для нас и до сего времени, а с другой стороны, призыв редакции журнала «Р. В.» откликнуться всем, кто работает с УКВ, заставляют нас описать конструкцию нашего приемно-передающего устройства и этим, может быть, помочь кому-либо из товарищей коротковолновиков и радиолюбителей построить приемник и передатчик для УКВ и произвести с ним опыты не в трудных условиях большого города, а на просторе — в поле, в лесу, на лугу. Тем более, что работа описываемых как передатчика, так и приемника вполне устойчива и трудностей в их настройке и регулировке, по нашему мнению, нет.
Прежде чем приступить к описанию нашей конструкции, в некоторых своих деталях заимствованной из журналов: «Funk» Heft 44, 1927 J. Heft 44 2b — October 1928 J. «Jahrbuch der drahtlosen Telegraphie und Telephonie» Iuni 1928 Band 13, Heft 6, нам кажется не бесполезным вкратце остановиться на тех положениях и принципах, коими мы руководствовались при конструировании как передатчика, так и приемника.
Почему передатчик построен по двухтактной схеме? Двухтактная схема, или, как ее иначе называют, «пуш-пул», есть соединение двух однотактных трехточечных схем с параллельным питанием, вследствие чего анодный ток два раза в течение одного периода сообщает толчки колебательному контуру, а это создает устойчивую генерацию ламп. Кроме этого, поочередность работы ламп уменьшает до минимума в подводящих проводах результирующую переменную слагающую анодного тока. Проще говоря, ток высокой частоты в подводящих проводах почти отсутствует, что способствует постоянству режима передатчика, а это ведь не так просто осуществить при работе на УКВ.
ДАННЫЕ ПЕРЕДАТЧИКА.
С — диам. дисков 60 мм; Др1, Др2, Др3 и Др4 — диам. проволоки 0,8 мм, число витков 75 (намотка вплотную); Др5 и Др6 диам. проволоки 0,3 мм, число витков 75 (расстояние между витками 0,3 мм); диаметр трубок для всех дросселей 25 мм, длина 100 мм; r1 — 5 ом, r2 — 25 ом; диаметр витка L — 11 см шир. ленты 15 мм, толщ. 1,5 мм, длина 200 мм; диаметр витка L1 12 см, шир. ленты 15 мм, толщ. 1,5 мм, длина 380 мм; трансформатор микрофона 1 : 75; I — 165 витков, II — 12375 витк.
При сборке схемы «пуш-пул» следует соблюдать полную симметрию в расположении деталей и проводов. Всякое нарушение симметрии вызовет как неравномерную нагрузку ламп, так и появление тока высокой частоты в подводящих проводах, а чтобы этому току преградить путь в цепь питания, следует в цепи анода и сетки поставить дросселя.
Модуляция утечкою сетки генераторной лампы (рис. 1) для нашего случая оказалась удобной. При работе микрофона (или зуммера) меняется напряжение на концах вторичной обмотки микрофонного трансформатора, присоединенной своими концами и сетке и нити накала лампы «микро», отчего изменяется сопротивление анод-нить этой лампы, а так как лампа «микро» включена в качестве утечки сетки генераторной лампы, то следовательно меняется сопротивление утечки генераторной лампы, а стало быть и напряжение на ее сетке. Для этого способа модуляции мощность лампы «микро» вполне достаточна.
Почему приемник построен по двухтактной схеме и почему он сверхрегенеративный?
Данные приемника:
C — диам. дисков 50 ммC1 — 2000 см.R — 0,5 мегома.С2 — 1000 см.r1 — r2 — по 16 ом.С3 — 1000 см.Трансформатор низ. ч. — 1:3.Др1 и Др4 — диам. пров. 0,8 мм, число витков 75 (намотка вплотную).Др3 — диам. пров. 0,3 мм, число витков 75 (расстояние между витками 0,8 мм).Диаметр трубок дросселей 25 мм, длина 100 мм.Диаметр витка L — 85 мм, шир. ленты 15 мм, толщ. 1,5 мм, длина 200 мм.Диаметр витка L1 — 95 мм, шир. ленты 15 мм, толщ. 1,5 мм, длина 280 ммЧисло витков L2 — 500 × 1000, диам. проволоки 0,25 мм.
Так как схема «пуш-пул» дает весьма устойчивую генерацию, применение ее в конструкции приемника на УКВ оказывается целесообразным, дополнение же ее сверхрегенеративным устройством обеспечивает чувствительный и сильный прием.
Как известно, идея сверхрегенерации заключается в возможности подводить обратную связь к самому «порогу генерации», но не давать генерации возникнуть. Делается это при помощи дополнительного контура, с частотой колебаний 10—20 тысяч периодов в секунду. Этот контур, связанный тем или иным способом с сеткой или анодом приемной лампы, задает на них добавочное то положительное, то отрицательное напряжение, что и вызывает процесс сверхрегенерации. Сила приема будет тем больше, чем больше попадает на сетку приемной лампы приходящих колебаний за тот полупериод, в течение которого добавочное напряжение, создаваемое вспомогательным контуром, будет способствовать усилению, а из этого следует, что чем больше будет отношение частот приходящих колебаний к частоте вспомогательного контура, тем чувствительнее и сильнее будет прием. Отношение частот будет велико при приеме УКВ, чем и объясняется выбор схемы описываемого приемника для УКВ. Правда, надо заметить, что приемник, построенный по двухтактной схеме, требует для своей работы повышенного напряжения, но мы мыслим станцию, состоящую из приемника и передатчика, и так как последний требует для своего питания повышенного анодного напряжения, то переключение приемника на ту же батарею не представляет труда. Вследствие того, что схема приемника сверхрегенеративная, прием может быть осуществлен только микрофона, при приеме же работы на ключе последняя должна производиться тоном, для чего в передатчике микрофон заменяется зуммером.
После этого краткого вступления мы переходим к детальному описанию конструкции передатчика и приемника на УКВ. Передатчик смонтирован согласно принципиальной схеме, помещенной на рис. 1, и имеет следующее устройство: на деревянной горизонтальной панели коробчатой формы (рис. 6) высотою 5 см и площадью 30 × 40 см расположены конденсатор переменной емкости в виде двух латунных дисков, толщ. 2—3 мм и диаметром 50 мм (рис. 3). Одни из этих дисков закреплен неподвижно на эбонитовой стойке А Г-образной формы, вырезанной из эбонита 20 мм толщиной и прочих размеров, согласно чертежу. Другой диск, будучи насажен на железный навинтованный стержень Б, оканчивающийся эбонитовой насадкой В, может передвигаться в гайке латунной стойки Г, чем и достигается весьма плавное изменение емкости. Этот конденсатор С присоединен параллельно к витку L, согнутому по дуге, диам. 11 см из ленты красной меди, с закругленными краями, длиною 20 см, шир. 15 мм. и толщиною 1,5 мм. Конденсатор С и виток L образуют собою контур анодной цепи, а средняя точка витка L, через дроссель Др6, находящийся на заднем плане панели, присоединена к анодной батарее напряжением 160 вольт. Дроссель Др6 намотан на картонной трубке диам. 25 мм, длиною 100 мм из проволоки с бумажной изоляцией диам. 0,3 мм c промежутками между витками 0,3 мм, число витков 75. Анодный контур индуктивно связан с контуром сетки при помощи витка L1, концы которого перекрещены для выполнения непременного условия работы генератора — сдвига по фазе на 180° напряжения в цепях анода и сетки.
Виток L1 согнут по дуге. диам. 12 см из ленты красной меди, c закругленными краями, длиною 38 см, шир. 15 мм и толщиной 1,5 мм. Средняя точка витка L1, через дроссель Др5, расположенный справа на панели и во всем схожий с дросселем Др6, через лампу «микро», служащую в качестве утечки сетки генератора, соединена с нитью накала генераторных ламп. Между нитью и сеткой «микро» включена вторичная обмотка микрофонного трансформатора с числом витков 12375 из проволоки, диам. 0,05 мм. В этой обмотке создает переменное напряжение микрофон, включенный последовательно с первичной обмоткой микрофонного трансформатора, с числом витков 165 из проволоки диам. 0,3 мм. Питание микрофона током производится от батареи в 4 вольта, служащей и для накала нити лампы «микро», регулируемого реостатом r2 на 25 ом.
Микрофонный трансформатор на рис. 6 расположен сзади и несколько левее дросселя Др5, а реостат r2 — в левом заднем углу панели, рядом с реостатом r в 5 ом, служащим для регулировки накала 2-х генераторных ламп УТ-1, вставленных в безъемкостные панельки. В цепи накала этих двух ламп находятся четыре дросселя: ДР1, ДР2, ДР3 и ДР4, намотанные на картонных трубках, диам. в 25 мм, длиною 100 мм, из эмалированной проволоки диам. 0,8 мм вплотную виток к витку. Дросселя эти расположены под панелью, что видно из рис. 7. Два телефонных гнезда для присоединения микрофона, два зажима для присоединения питания лампы «микро» и микрофона и три зажима для питания генераторных ламп могут закончить перечисление и описание деталей для устройства передатчика.
Приемник так же, как и передатчик, собран на деревянной панели той же формы и тех же размеров (рис. 2 и рис. 9). На этой панели расположены: конденсатор переменной емкости С, одинаковый по устройству с конденсатором передатчика. Этот конденсатор приключен параллельно к витку L и вместе с ним образует приемный сеточный контур. Виток L согнут по дуге диаметром 8,5 см из той же ленты, что и витки передатчика, длиною 20 см и удерживается прочно и жестко на проводах диам. 4 мм с припаянными на концах наконечниками, поджатыми под клеммы ламповой панельки.
То же следовало бы сказать, в смысле крепления, и про виток L передатчика. Индуктивно с сеточным контуром связан анодный контур, состоящий из витка L1, с перекрещенными концами, по причине, указанной раньше. Виток L1 согнут по дуге диаметром 9,5 см из ленты красной меди длиною 28 см и прочих размеров, уже упоминавшихся. Закреплен он на эбонитовой колодочке П-образной формы согласно рис. 4. Это следовало бы сказать и про крепление витка L1 передатчика. Средняя точка витка L1, через дроссель Др3, схожий по устройству с дросселями передатчика Др5 и Др6, и через первичную обмотку тр-ра для усиления низкой частоты, заблокированную постоянным конденсатором С = 2 000 см, присоединена к вспомогательному контуру L2C2, состоящему из постоянного конденсатора С2 = 1 000 см и катушки L2, намотанной на остов деревянный, картонный или эбонитовый, изготовленный согласно рис. 5 и состоящий из двух равных частей по 500 витков в каждой, из проволоки диам. 0,25 мм c выводом от средней точки, соединенной с + анодной батареи в 160 вольт.
Так как контур L2C2 приключен к лампе «микро» согласно схеме рис. 2, то эта лампа работает как гетеродин, воздействуя на анодный контур приемных ламп с частотой, соответствующей величинам L2 и С2, — около 20 тысяч периодов в секунду, и создавая таким образом процесс сверхрегенерации, полученные в результате коего колебания усиливаются лампой «микро» 4 и принимаются на телефон Т. Реостат r2 сопротивлением 16 ом служит для регулировки накала ламп 3-й и 4-й, а реостат r сопротивлением тоже 16 ом — для регулировки приемных ламп 1-й и 2-й. Эти реостаты, так же как и дросселя Др1 и Др2, в цепи накала приемных ламп расположены под панелью, что видно из рис. 8. К названным деталям надо еще добавить два телефонных гнезда для присоединения телефона и три зажима для присоединения питания. На рис. 9 видно расположение отдельных деталей: на первом плане конденсатор С, за ним витки L и L1, а в одну линию с ними приемные лампы 1-я 2-я; дальше за витками лампа 4 для усиления низкой частоты, за ней лампа 3-я гетеродин, слева, от двух последних ламп, рукоятки реостатов r1 и r2, а справа тр-р низкой частоты и за ним катушка L2; по задней кромке панели расположены телефонные гнезда и зажимы для присоединения питания.
Рисунок в заголовке изображает приемник в рабочем переносном состоянии, помещенный в ящик, устанавливаемый на треноге.
Заканчивая на этом конструктивное описание передатчика и приемника на УКВ, с диапазоном 3—5 метров, считаем нужным отметить, что работа как передатчика, так и приемника происходит надежно, а главное весьма спокойно. Реостаты приемника r1 и r2 дают большую возможность получить громкий и очень мало искаженный прием человеческой речи. Пользование антенной в виде прута, длиною 0,5 рабочей волны, не оказало, в наших условиях, заметных преимуществ, а потому мы в дальнейшем перестали ею пользоваться.