"Радиофронт", №23-24, август, 1930 год, стр. 542-544
Инж. А. Ф. Шевцов
В порядке дискуссии, поднятой в журнале «Радиолюбитель» (№ 3 с. г.) статьями — редакционной «Схема или лампа», В. Д. Галанина «Какая нам нужна приемная аппаратура» и Б. Д. Виноградского «Какими приемниками радиофицировать СССР», — я хотел бы остановиться на одном вопросе, до сих пор остававшемся в тени, который теперь, мне кажется, уже вполне своевременно поставить в порядок дня.
Вопрос этот относится к области формы, на что немногие любят обращать внимание. Сужу по нашим журналам (несомненно отражающим технические вкусы): в них так много внимания уделяется схемам, так много чаяний, надежд связывается с каждой новой схемой, ищут, как философский камень, наилучшую схему».
Но вот статья «Схема или лампа» говорит несколько иначе. Отмечая наступающий в советской радиотехнике переворот, статья указывает, что переворот этот сделают выпускаемые нашей радиопромышленностью новые лампы — экранированная и для питания от переменного тока. Схемы же остаются прежними, они только несколько изменяют свою форму, приспособившись к лампам. Новые лампы вместе с непринципиальными изменениями в схемах в их форме произведут, однакоже, полный переворот в приемной технике, разрешив важнейшие задачи — питания от электрических сетей, получения большей чувствительности, мощности, чистоты, экономичности. И все это даст лампа, а не схема.
Итак, ряд важнейших задач разрешен. Можно и должно итти дальше. Куда же дальше? Надо заняться отделкой приемника со стороны его управления. Поиски принципиальной схемы остаются в стороне. Займемся задачей — основной, конечной — задачей создания приемника, как технически совершенного прибора для целей радиоприема.
Новые лампы уже дали нам сильный толчок к работе над формой схемы в интересах приемника. Но лампы еще не дают всего того, что нужно для приемника. Задача управления настройкой стоит особняком от них. Но и эта задача — пусть имеет в виду искатель новых схем — тоже вызывает свои изменения в форме принципиальной схемы. Поясню примером.
На рис. 1—3 приведены три схемы. Схема рис. 1 — это основная принципиальная схема регенератора. Если сделать регенеративный приемник точно по этой схеме, то для получения необходимого диапазона (200—2 000 метров) нам придется применить сменные катушки. И даже для получения минимальной волны — применить переключатель на длинные и короткие волны и приспособление для уменьшения связи с антенной. Но для упрощения будем говорить только о катушках. Удобны ли в приемнике сменные катушки? Прохождение диапазона затруднено сменой катушек. И вот в угоду требованиям приемника приходится перейти к схеме рис. 2 — применить секционированную катушку с контактным переключателем. Имеется ли принципиальная по существу разница между схемами рис. 1 и 2? Нет, принципиально это одна схема, разница только в форме. Но эта разница является чрезвычайно существенной, когда мы строим приемник. Разница в удобстве управления огромна.
Но и схема 2 имеет неприятный недостаток — необходимость прохождения диапазона с перерывами. С точки зрения приемника желательно непрерывное прохождение диапазона. И вот получится примерно схема рис. 3, в которой опять-таки принцип регенератора, как он изображен на схеме рис. 1, не меняется, форма же претерпела сильные изменения. Именно для большего перекрытия придется соединить в параллель переменный конденсатор и вариометр, насаженные на одной оси и вращаемые одной ручкой (причем на той же оси может быть придется устроить управление связью с антенной, которая должна уменьшаться при увеличении частоты — это для перекрытия возможно большего диапазона). Из этих примеров ясно видна разница между принципом схемы и ее формой. И, как видно из них же, вопрос о форме встает значительно раньше, чем мы переходим к внешнему оформлению, к конструкции приемника.
Но, получив схему рис. 3, мы от схемы взяли уже все в смысле удобства управления приемником, а получили еще не все, что нам нужно от приемника. И недостающее мы получим уже не от схемы, а от конструкции.
Вернемся снова к схеме рис. 2. Одно ли у нее неудобство, необходимость лишней ручки контактного переключателя для прохождения по диапазону приемника, прерывность диапазона? Нет, есть еще очень серьезное неудобство, которое до сих пор совершенно замалчивалось, вероятно, как неизбежное.
Каждый радиолюбитель знает, что настраиваться на первом контакте переключателя (на короткой части диапазона приемника) труднее, чем на последнем (длинноволновая часть). Почему это так — было объяснено в моих статьях о верньерах 1. Но можно ли мириться с таким положением, когда мы имеем неодинаковую настраиваемость по диапазону приемника? Можно, только если нет иного выхода. Но нам думается, что выход есть. А раз есть, то никак нельзя признать совершенным приемник с неравной настраиваемостью по диапазону, мириться с этим нельзя, в приемнике будущего мы должны с этим недостатком справиться.
Прошлым летом я пытался было разрешить такую задачу при контанктном переключателе. Курьеза ради приведу схему, по которой думал получить приближенное решение (рис. 4). Включение последовательно с конденсатором настройки постоянных конденсаторов должно было дать уменьшение волновых коэффициентов при переходе от длинных воли к коротким и вместе с тем, конечно, выравнивание частотных коэффициентов (волновым коэффициентом — напомню — называется отношение λ2/λ1 где λ1 — начальная волна, самая короткая волна, перекрываемая, скажем, переменным конденсатором на данной кнопке контактного переключателя, а λ2 — самая длинная волна; частотным коэффициентом назовем отношение частот при тех же условиях). Казалось, надо только подобрать величины емкостей постоянных последовательных конденсаторов. Но попробовал подсчитать — настолько много потребовалось бы контактов переключателя (не говоря уже о кривых настройки), что... стало скучно. Бросил, «даже» не запатентовав схемы.
Но задача представляется вполне разрешимой при схеме рис. 3. Надо только так рассчитать переменный конденсатор, чтобы комбинированная кривая была прямочастотной. Не знаю, каков в этом отношении новый выпуск приемников БЧН, в которых применен такой способ настройки, а первый выпуск имел прямоволновую кривую настройки. Это, конечно, был промах, отмеченный мною в статье о верньерах («РЛ» № 3 — 1929 г.). Этот промах надо исправить, выпрямить кривую настройки по частоте — и тогда получим приемник с одинаковой настраиваемостью по диапазону. Не знаю, есть ли сейчас такие приемники с диапазоном 200—2 000 м, но такой приемник возможен, и потому таким должен быть приемник будущего.
С этой — развитой сейчас — точки зрения мне кажется странным тот образ приемника, который набросан В. Д. Галаниным.
Он говорит, что в совершенном приемнике индивидуально-коллективного пользования:
«Настройка одной ручкой. Переход с коротких на длинные волны совершаются автоматически при вращении диска настройки на 360°. Таким образом не получается обычной скученности станций на коротких волнах (как, напр., в БЧН), так как для них имеется не часть шкалы, а такая же половина в 180°, как и для длинных».
В этом плане настроечных свойств приемника кроется явное недоразумение. Ведь скученность на части шкалы приемника БЧН объясняется именно непрямочастотностью его кривой, а не только тем, что в этом приемнике весь диапазон (300—1 850 м) попадает на шкалу в 180° по сравнению с обычными приемниками с постоянной катушкой (в БЧН, напомню, самоиндукция меняется одновременно с переменным конденсатором, примерно по нашей схеме рис. 3), где этот же диапазон распределен на 3—4 секции катушки, точнее — перекрывается не в один, а в 3—4 приема.
Обратимся к цифрам, которые дадут нам более ясную картину, чем словесные рассуждения. Надо полагать, что кривая настройки БЧН осталась прямоволновой (иначе ведь не было бы скученности). Тогда весь диапазон распределен по шкале равномерно по длинам волн. Диапазон по волнам у нас 300—2 850 метров, значит, 1 550 метров равномерно распределены на 100 делений шкалы настройки; значит, на 1 градус придется 15,5 метров. Проверим сначала «скученность» на 1° шкалы на первых 10 и на последних 10 делениях шкалы (т. е. от 0 до 10° и от 90 ДО 100°). Диапазон будет:
| На участ- ке шкалы |
В волнах | В частотах (килоциклов) |
|
| 0—10° | 300—455 м | 1 000—660 | = 340 |
| 90—100° | 1 695—1 850 м | 177—162 | = 15 |
Нагруженность шкалы (средняя) в пределах 10° будет 34 килоцикла на градус, а в конце шкалы — 1,5 килоцикла на градус. Разница колоссальная. Ничего нет удивительного, что в начале шкалы настраиваться очень трудно. А все от прямоволновой кривой настройки.
Но правильней было бы сравнивать с диапазоном, перекрываемым прямочастотным конденсатором при постоянной катушке. Тогда наиболее скученный «короткий» диапазон будет (предположим с запасом) примерно 200—500 метров. Диапазон в частотах будет 1 500 — 600 = 900 килоциклов и на шкале в 100° нагрузка на 1° будет всего 9 килоциклов. Это наиболее тяжелый случай настройки.
Теперь посмотрим, что получится в БЧН, если мы сделаем прямочастотную кривую настройки. Диапазон в частотах будет 1 000 — 160 = 838 килоциклов или нагрузка на градус шкалы — 8,4 килоцикла, т. е. даже меньше по сравнению с наиболее тяжелым (а на него и придется ориентироваться при расчете верньера) диапазоном.
Кажется, теперь совершенно ясно, что шкала, на БЧН сама по себе достаточна.
И если можно было бы пожелать увеличения шкалы от полуокружности до полной окружности, то по несколько иным мотивам, чем те, которые приводит т. Гаданин.
А именно: во-первых, по всей вероятности дробление диапазона на две части вызвано трудностью перекрытия одним поворотом ручки всего заданного диапазона 200—2 000 метров. Если это верно, то тогда так и надо говорить, а не мотивировать неправильно «скученностью».
И опять же, чтобы не получилось пресловутой скученности, не мешает разделить пополам по частотам — это будут странные диапазоны: 200—365 и 365—2 000 метров. Это обстоятельство наводит на мысль о дальнейшем расширении диапазона в сторону коротких волн (уж раз дробим диапазон, то и используем все выгоды), причем равнонастраиваемость быть может удастся легче получить путем механическим: автоматическим включением механизма верньера с различными замедлениями при переходе с одного диапазона на другой.
Если же перекрытие 200—2 000 м возможно одним поворотом, то и при таком диапазоне шкала не перегружена, а именно — нагрузка на градус шкалы будет 13,5 килоциклов, всего в 1½ раза больше, чем при наиболее скученном диапазоне; практически, при вращении ручки, такая разница почти не ощутима.
Но тогда, будут ли 9 или 13,5 килоциклов на градусе, при разделении станции расстоянием около 10 килоциклов, будет затруднена возможность определения станции по настройке, если на одну станцию еле-еле приходится один градус. Желательно расстояние побольше, — позаметнее на глаз в при неособенно острой настройке, желательно или увеличение размеров делений (увеличение диаметра), или использование полной окружности шкалы вместо полуокружности. И как раз желатальнее первое, чем второе, потому что последнее вызовет конструктивное усложнение (зубчатая передача).
Еще одно последнее соображение. Для удобства одновременной настройки контуров одной ручкой при многоконтурном приемнике была бы желательна так наз. среднелинейная кривая настройки. Это — единственная уступка, это — единственная серьезная причина к отказу от чистоты принципа равнонастраиваемости. Да и то предварительно не мешает подсчитать, насколько сильно будет меняться настраиваемость при среднелинейной кривой на таком значительном диапазоне, терпимо ли будет уклонение от равнонастраиваемости.
В заключение отмечу с удовлетворением, что промышленность все больше и все чаще выходит из своих лабораторий и заводов, чтобы поговорить о своей продукции, о своих планах, с потребителем. То, за что давно боролась радиопечать, осуществляется, во многом уже осуществилось. И результат — приятный для промышленности и полезный для потребителя, — надеюсь, не замедлит сказаться.
1 №№ 10 и 11 «Радио всем» и 3—5 «Радиолюбитель» за прошлый год.
(стр. 543.)