"Радиофронт", №26-27, сентябрь, 1930 год, стр. 593-595

ИНЖ. СТЕНИПАНИН

СИЛА ПОЛЯ И СИЛА ПРИЕМА

В №№ 12, 13, 14 и 15 журнала «Р. В» за текущий год под одноименным заголовком напечатана статья, дающая радиолюбителю элементарное представление о законах распространения электромагнитной энергии с количественной стороны (расчеты).

Один из авторов этой статьи считает необходимым сделать к ней некоторые добавления.

Мы уже знаем, что при радиотелефонии сила приема определяется

1) напряженностью электрического поля, с увеличением которой при прочих равных условиях, слышимость и дальность действия возрастают;

2) глубиной модуляции, с увеличением которой при прочих равных условиях слышимость и дальность действия тоже возрастают, как и в первом случае;

3) действующей высотой приемной антенны, с увеличением которой слышимость возрастает, если остальные условия остаются неизменными;

4) сопротивлением приемной установки, с увеличением которой слышимость падает. Сопротивление любительской приемной установки колеблется обычно в пределах от 50 до 100 ом и зависит в первую очередь от заземления и основательной пропайки всех проводов приемного устройства, начиная от антенны и до земли. В общем виде сопротивление приемной установки можно выразить:

где Е — напряженность электрического поля в месте приема — величина нам уже знакомая, I₂ — сила тока в приемной сети, R₂ — cопротивление приемной установки, h₂g — действующая высота приемной сети. Если бы мы имели приемную антенну с действующей высотой = 5 мт., тогда формула приняла бы вид:

5) наконец, сама напряженность эл. поля тем больше, при прочих равных условиях, чем длиннее волна (ибо при длинных волнах широковещательного диапазона поглощение эл.-маг. энергии меньше) и чем больше сила тока в антенне передающей станции, которая, как мы уже знаем, выражается через

Как же определяется эта сила тока?

В подавляющем большинстве случаев фактически определяют мощность в антенне как произведение квадрата силы тока антенны на ее сопротивление при токе покоя, т. е. в том случае, когда модуляторное устройство не работает, т. е. микрофон молчит. Проще говоря, за I_A принимают, примерно, силу тока несущей частоты. Что касается передатчиков, работающих анодной модуляцией, то там определение I_A, следовательно и W_A не вызывает особых сомнений и более или менее однородно. Эту систему модуляции применяют почти все американские и английские станции, станции типа «Малого Коминтерна» и некоторые из построенных трестом установок, например радиовещательная рация в Ташкенте, до 1929 г. работала ст. им. Коминтерна и т. д.

Если же передатчик работает по схеме модуляции на сетку, то дело в смысле определения тока покоя обстоит несколько сложнее.

Сеточная модуляция введена в практику немцами. Назовем некоторые передатчики, наиболее крупные, работающие по этой схеме. В Москве — это ВЦСПС, ст. им. Коминтерна, Опытный передатчик НКПТ. В разных странах — построенные крупнейшей немецкой фирмой «Телефункен»:

1) Лангенберг 15 KW (Германия), 2) Мотала 30 KW (Швеция), 3) Цеезен, иначе Кенигсвустергаузен 30 KW (Германия), 4) Лахти 30 KW (Финляндия), 5) Каттовицы 10 KW (Польша), 6) Будапешт 15 KW (Венгрия), 7) Вена 15 KW (Австрия), т. е. сеточную модуляцию применяют очень многие из принимаемых нашими любителями станций.

Модуляционной характеристикой называют зависимость между напряжением на последнем каскаде усилителя низкой частоты (на входе передатчика) и антенным током, т. е. если мы в схеме рис. 13 (№ 13 журнала «Р. В.») будем менять, положим, напряжение смещающей батареи и будем записывать в это же время показания антенного амперметра, то и получим модуляционную характеристику (рис. 1).

Рис. 1.

Рис. 1 как раз и представляет собой эту зависимость для выстроенной фирмой «Телефункен» радиовещательной станции в Будапеште (Венгрия). По этой характеристике видно, кроме того, что она хороша в смысле прямолинейности и следовательно неискаженности, чистоты передачи, но для нас существенно то, что силу тока покоя можно определить для одного и того же передатчика различно, неодинаково. Немцы при определении мощности своих передатчиков, работающих по схеме модуляции на сетку, поступают так: делят прямолинейную часть модуляционной характеристики пополам, это дает точку покоя (в данном случае 11 amp.), при этом токе покоя их передатчики дают 70%-ную неискаженную модуляцию. При более глубокой модуляции возможны искажения, так как ток по модуляционной характеристике будет «заходить» или на верхний загиб, или на непоказанный на рис. 1 нижний загиб. Таким же методом определена сила тока покоя всех перечисленных выше передатчиков.

Однако можно поступить и иначе: «встать» по модуляционной характеристике на точку тока покоя выше средней, скажем, 15 amp. (см. рис. 1), но уже в этом случае получить 70%-ную неискаженную модуляцию не удастся.

Из всего сказанного следует, что для одного и того же передатчика можно по-разному определить мощность, в зависимости от того, как мы ее рассчитываем, какой режим работы передатчика установим (11²R_A или 15²R_A при одинаковом R_A в обоих случаях).

Следовательно, приняв во внимание все изложенное нами выше и пользуясь методами расчета, уже произведенными в журнале «Р. В.» (№12 по №15 за текущий год) по вопросу о полях, радиолюбитель может хотя бы приближенно решить вопросы, связанные с распространением эл.-магн. энергии и напряженностями полей тех или других станций.

До сих пор оставался почти незатронутым вопрос о необходимых «микровольтах на метр» для лампового приема.

Этот вопрос у нас в Союзе почти не разрабатывался, да и за границей разработан и экспериментально проверен только в незначительной степени. Кроме того в советской литературе нет почти никаких указаний по этому вопросу. Поэтому мы и публикуем данные, полученные немецкой фирмой «Телефункен», для лучших немецких ламповых приемников, при свободно стоящей наружной антенне (к сожалению фирма не указывает размеров этой свободно стоящей антенны. Мы полагаем, что не сделаем ошибки, если приравняем свободно стоящую антенну, примерно, нашей провинциальной «средне-любительской», у которой h геометр. = 10—13 мт.).

1) Детекторный приемник. При приеме на телефон 2 500—3 500 µv/mt (мы рекомендовали и рекомендуем в советских условиях как надежный минимум Е = 2 000 µv/mt.).

2) Одноламповый регенеративный приемник.

При приеме на телефон 200 µv/mt.

Подчеркиваем, это — цифра, выведенная для лучшей немецкой ламповой аппаратуры. В детекторной аппаратуре сильной разницы между нами и заграницей нет. Кроме того в цифрах необходимо уловить некоторый «рекламный душок», свойственный частной фирме, хотя и крупной; мы же рекомендовали для советских условий 1000 µv/mt как величину напряженности поля, гарантирующую на одноламповый регенератор прием при всяких обстоятельствах. Принимая во внимание, что наш радиолюбитель сам конструирует эти одноламповые регенераторы, применяет часто неважные детали, средние лампы и т. д., мы взяли цифру в 1 000 µv/mt. умышленно с некоторым преувеличением; немцами тоже вероятно, умышленно цифра в 200 µv/mt взята, повидимому, о некоторым преувеличением. Нормальный прием при среднего качества аппаратуре будет лежать в этом случае в пределах — 600—1000 µv/mt.

3) Для однолампового регенеративного приемника с двумя ступенями низкой частоты при приеме на телефон, по этим же немецким источникам, достаточно 10 µv/mt (надо думать подразумевается не регулярный прием и не при всех обстоятельствах).

4) При трехламповом приемнике с двумя ступенями настроенной высокой частоты и при двухламповом усилителе (2 ступени низкой частоты), по тем же источникам, довольно уже 0,5 µv/mt для того, чтобы иметь возможность слушать на телефон.

5) При приеме на репродуктор эти цифры надо учетверять.

(Для случая 1, 3 и 4 учетверенное поле, на наш взгляд, вряд ли будет достаточно для работы с репродуктором.)

Хотя этим вопросом мы особо не занимались, все же считаем необходимым отметить, что приведенные здесь нормы (начиная с § 2 и особенно с § 3) относятся к случаю так называемого рекордного приема, так как они несколько преуменьшены (т. е. нужно больше µv/mt соответственно в каждом данном случае, исключая § 1). Данные интересны как определяющие порядок величин.

В заключение нашей заметки приведем таблицу напряженности полей для заграничных станций в зависимости от расстояния. Таблица подсчитана по предложенной нами формуле, учитывающей и поглощение и рассеяние электромагнитной энергии.

При этом формула применена в несколько расширенном толковании до волн порядка λ = 300 mt. Мы ее экспериментально проверили лишь в диапазоне от λ = 700—2 000 mt. Следует помнить, что коэффициент модуляции немецких станций (крупные, перечисленные в тексте) М ≅ 70% и вообще заграничных от М ≅ 55—75%, советских же — около 50%.

Пользование таблицей несложно. Находите по карте, по прямой, расстояние между передающей станцией и местонахождением приемника, а по этому расстоянию — по таблице примерно µv/mt.

Допустим, вы живете от Ковно на расстоянии 570 км, нужно найти напряженность поля по таблице.

В таблице дано для ст. Ковно

т. е. для 870 км 370 + 91 = 461 µv/mt

Это не совсем точный подсчет (убывание кривой иное), но ошибка будет невелика и таким образом проще всего пользоваться таблицей. Желающие могут построить по таблице для любой из помещенных там станций кривые и пользоваться ими так, как нами уже указывалось.