Короткие волны, в связи с теми колоссальными успехами, которые были достигнуты любителями всех стран, стали актуальнейшим вопросом радиотехнического дня.
Наши любители должны, подобно своим западным собратьям, научиться принимать и передавать короткими волнами, но привыкнув к приему длинных волн (порядка нескольках сотен метров), они при переходе на прием коротких волн (порядка нескольких десятков метров) встретятся с новыми, до сих пор им неизвестными затруднениями, так как условия приема коротких волн, обусловленные самой их природой, значительно разнятся от приема волн длинных. Чтобы помочь преодолеть эти затруднения, мы в дальнейшем опишем простейший приемник на короткие волны и основы техники построения усилителей и приемников для этого диапазона. Начнем с антенны.
Как известно, каждая антенна представляет собой конденсатор (одна — обкладка земля, а другая — провода антенны) и, кроме того, ее провода обладают некоторой самоиндукцией. В совокупности эти емкость и самоиндукция представляют собой колебательный контур, обладающий некоторой собственной частотой, некоторой собственной длиной волны. Вот эта-то длина волны, определяемая только собственными емкостью и самоиндукцией антенны, или, иначе, та длина волны, на которую антенна будет настроена, если ее замкнуть без всяких катушек и конденсатора на землю, носит название "естественной" или "собственной" длины волны антенны. Для обычной Г-образной антенны собственная волна равняется приблизизительно упятеренной длине проводов горизонтальной и вертикальной частей. Для простого вертикального провода собственная волна будет учетверенной длиной его. Прием осуществляется легко только тогда, когда принимаемая длина волны по крайней мере в полтора—два раза длиннее собственной волны антенны. Волны более короткие принимаются уже с трудом, а еще более короткие, приближающиеся по длине к собственной волне антенны, или более короткие, совершенно невозможно принять. Об‘ясняется это тем, что при приеме всегда необходимо вводить в антенну катушки и при коротких волнах (по отношению к собственной волне антенны) число витков их становится настолько малым, что практически невозможно осуществить связь между катушкой и усилителем. Этими условиями возможности приема и определяются два способа применения антенны для приема коротких волн.
Первый из них — это так наз. способ настроенной антенны. В этом случае антенна делается очень небольших размеров (обычно только вертикальный провод) и имеет поэтому малую собственную волну и в нее уже, как обычно, вводятся катушки и конденсаторы настройки.
Второй способ — это так наз. способ апериодической антенны. При нем антенна делается больших (нормальных) размеров, но совершенно не настраивается; для связи с приемником в нее вводят какую-нибудь постоянную катушку.
Первый из этих способов невыгоден тем, что вследствие малых размеров антенны энергия приема будет очень невелика. При втором способе этого нет, антенна имеет большие размеры и энергия приема может быть весьма значительна. Практически апериодическая антенна осуществляется следующим образом. В антенну вводят сотовую катушку в 25—30 витков и с ней уже связывают контур, настроенный на ту длину волны, которую мы хотим принимать.
Перейдем теперь к собственно приемнику. Прежде всего коснемся важнейших частей приемной схемы, катушек и конденсаторов. Так как мы будем иметь дело с волнами длиной всего в несколько десятков метров, и катушки и конденсаторы будут иметь очень небольшие размеры. Катушки — всего в несколько витков, а конденсаторы — в несколько десятков сантиметров емкости.
Требования, пред'являемые к конденсаторам, применяемым в приемниках и усилителях на короткие волны, следующие:
Почти всегда, кроме основного конденсатора переменной емкости, параллельно к нему необходимо бывает включить еще один конденсатор переменной емкости с конечной емкостью не больше 30—50 сантиметров. Этот конденсатор необходим для того, чтобы иметь возможность настраиваться совершенно точно, так как при коротких волнах очень небольшие изменения емкости вызывают относительно большие изменения волны. Из этих же соображений конденсаторы переменной емкости лучше всего вращать не прямо, пользуясь рукояткой, а при посредстве длинного стержня из какого-нибудь изолирующего материала, так как приближение руки и тела вызывает изменение емкости.
Основные требования, пред’являемые к катушкам самоиндукции для коротких волн, таковы:
Из этих соображений практическое значение для приема коротких волн имеют только однослойные цилиндрические катушки, витки которых далеко отставлены друг от друга, сотовые и корзинчатые катушки и некоторые патентованные катушки, изготовление которых для любителя весьма затруднительно (например, так называемые восьмерочные катушки Канельмайера). При приеме коротких волн, когда в приемнике циркулируют токи очень высокой частоты (несколько миллионов периодов в секунду), особое внимание надо обращать на устранение всяких емкостей между отдельными аппаратами и частями схемы, так как даже небольшие сравнительно емкости представляют прекрасный путь для токов такой частоты. Например, при длине волны в 50 метров емкость 20 см. представляет сопротивление всего около 450 ом. Поэтому такие части схемы, как, например, гнезда для ламп, не должны утопляться в эбонит или карболит, а должны стоять по возможности дальше друг от друга и быть укрепленными сверху доски. И вообще все приборы, применяемые в приемниках на короткие волны, необходимо как можно дальше отставлять друг от друга. Соединяющие проводники стараться делать как можно короче и ни в коем случае не проводить их параллельно друг другу (хотя бы в ущерб красоте схем, за которой гонятся многие любители, совершенно забывая о технической целесообразности), потому что иначе образуются вредные емкости, которые могут заставить лампы генерировать или совершенно сведут на-нет все результаты усиления.
Теперь займемся нашим первым приемником на короткие волны. Схема его изображена на рис. 1. Как видно, это давно и очень хорошо нам известный приемник с индуктивной обратной связью, но так как теперь он будет служить у нас для приема коротких волн, антенна его сделана апериодической, а в цепь сетки включен колебательный контур, настроенный на принимаемую волну.
Весь приемник мы соберем в ящике размером 200 × 150 × 150 мм. На верхней крышке этого ящика (см. рис. 2) мы укрепим конденсатор переменной емкости (емкостью около 500 см., сделанный, например, по статье Женина в № 2—101), катушки L1, L2, и L3, клеммы для антенны, земли и батарей, и гнезда для телефона. На боковой левой стенке ящика укрепим реостат накала. В качестве катушек мы выберем цилиндрические однослойные катушки, намотанные на картонные цилиндры; размеры их для диапазона от 50 до 100 метров будут: катушка L1 будет иметь 3 витка, катушка L2 будет иметь 14 витков, а катушка L3 будет иметь 16 витков. Катушки делаются из проволоки диам. в 1 мм., изолированной ординарной бумажной оплеткой. Расстояние между витками — 1 мм. Все катушки мотаются на цилиндрах диам. 80 мм. при чем L1 и L2 на одном, a L3 на другом. Все остальные части схемы делаются точно так же, как мы делали их для приемников на длинные волны.
Управление этим приемником, в общих чертах, мало отличается от управления регенеративным приемником. Нужно только очень медленно вращать конденсатор переменной емкости и рукоятку обратной связи и стараться не приближать свое тело к приемнику. После нескольких опытов с этим приемником любители совершенно с ним освоятся и легко будут справляться с теми мелкими особенностями его управления, которые с трудом поддаются описанию.
Лаборатория журнала "Радиолюбитель".
1 В №2 журнала "Радиолюбитель" за 1925 г. описания переменного конденсатора нет. Статья Женина помещена в №3 за 1925 г.. (примечание составителя).