"Радиолюбитель", №10, июль, 1925 год, стр. 216-217, 219
Схема этого передатчика уже известна читателям "Радиолюбителя" (см. № 2/10 за 1925 г.), мы ее даем вторично на рис. 1.
Эта схема представляет собою две "слитые" общеизвестные "трехточечные" схемы. В передатчике работают две лампы. Колебательный контур составлен из самоиндукции L1 и емкости C1; аноды блокированы конденсаторами С2 и C3, сетки ламп присоединены накрест, к середине спирали L1 приключена нулевая точка, между нею и витками — сопротивление R1.
Дроссельные катушки L2 L3 L4 L5 предназначены для того, чтобы колебания высокой частоты не распространялись на подводящие провода и питающие передатчик машины, батареи или трансформаторы; без дросселей в цепи накала, например, при волне в 30 мтр. (частота 10.000.000) наблюдалось, как вспыхивали ярче, чем полагается, 14-вольтовые лампочки, которыми освещается комната, где находятся передатчик.
Все части колебательного контура для уменьшения потерь и укорочения волны должны быть толстыми, с ничтожным омическим сопротивлением; соединительные провода между спиралью L1 и конденсатором С1, а также те, которые идут к анодам, должны быть возможно короче, так как их самоиндукция будет заметно затруднять укорочение волны.
На фотографии видна спираль L1, на рис. 3 даются ее точные размеры; общее число витков спирали — 16.
Переменный конденсатор С1 имеет емкость от 30 до 500 см., вместо него можно взять любой воздушный конденсатор, но лучше если его емкость будет не больше 500—600 см.; при большой емкости труднее вести настройку.
Провода, ведущие от конденсатора к спирали, как и все вообще провода схемы, должны быть по возможности симметричны, т.-е. иметь одинаковую длину, толщину и располагаться одинаково относительно других частей схемы.
Все эти провода лучше выполнить из мягкого толстого шнура (сечением 3—4 кв. мм.) с напаянными на концах штепселями; при помощи их и можно будет включить различное число витков спирали, в зависимости от нужной длины волны. На витках спирали для этой цели должны быть напаяны или ввинчены гнезда для штепселей; они могут быть сделаны из полосок латуни толщиною в 1—0,75 мм.
Такого же рода приспособления необходимы для присоединения проводов от сеток; таким образом, потребуется всего на спирали 8 штепсельных гнезд: на 2, 3, 5 и 8 витке, в обеих половинах, считая от середины спирали, на среднем витке в постоянном положении присоединяется провод, идущий к сопротивлению R1.
Здесь необходимо оговориться, что сообщаемые размеры относятся к генератору R1FL, испытанному на практике, из чего, однако, не следует, что все они обязательны для каждого и являются обязательным образцом.
Любитель, достаточно знакомый с делом, спокойно может изменить и конструкцию, и размеры, если это ему будет нужно, но для новичков нельзя никак обойтись без мельчайших подробностей; не дай их — и тотчас редакция, и консультации, и автор будут засыпаны запросами: сколько витков, какой диаметр, сколько миллиметров и пр.
В частном случае со спиралью, которая у R1FL сделана из латунной трубки, — можно просто указать, что диапазон и отдача генератора не слишком изменятся, если для нее будет взята медная проволока диаметром 5—7 мм., если размеры катушки будут не очень точно совпадать с рис. 2; но нужно помнить, что симметричность спирали — обязательное требование.
На фотографиях генератора видно, что спираль укреплена в прорезе деревянной доски, которая удобно помещается на стене в виде полки; все элементы схемы — снизу; полка делается из сосны, которую для очистки совести можно проварить в парафине; размеры полки 530 × 260 × 15 мм.
Чтобы витки спирали сохранили свое положение, они скреплены — зажаты в полукруглых вырезах двух планок из эбонита; эбонит может быть заменен также пропарафиненным деревом, но крепким (дуб). Планки взяты длиною по 250 мм., спираль опущена в прорез и прикреплена шурупами, проходящими сквозь концы планок.
Конденсатор колебательного контура С1 помещен на деревянном щитке, привернутом спереди к краю полки; конденсаторы С2 и С3 расположены снизу.
Фотографии, приложенные к статье, дают довольно ясное представление о размещении частей схемы, почему мы не даем чертежа монтажного, тем более, что в зависимости от частей, имеющихся у любителя, монтаж и размеры придется, быть может, изменить.
Конденсаторы С2 С3 должны быть слюдяные или, по крайней мере, из хорошего, покрытого парафином, целлулоида. Емкость их от 1.000 до 3.000 см., в описываемом генераторе они составлены из 7 листков станиоля каждый, размер листка — 40 × 20 мм., пачки конденсаторов сжаты между двумя дощечками из эбонита, на которых расположены контактные болты.
Дроссели в анодной цепи — L2, L3 сделаны на катушке из-под ниток: проволока может быть диаметром 0,12—0,15 мм., намотка — обязательно в один слой (чтобы колебания не прошли через емкость, которая возникает при нескольких слоях); витков в дросселях можно взять 50—100.
Дроссели в цепи накала L4, L5 выполнены из 20—30 витков проволоки ПШО, диаметром 1,2 мм., намотанных в один слой на картонной трубке диам. 25 мм. и длиною 70 мм. Витки дросселей наложены по всей длине трубки (не вплотную один к другому), а для того, чтобы обезопасить передатчик от утечки частот, на которые может оказаться настроенным сам дроссель, у R1FL взято на одном 20, на другом — 30 витков.
Реостаты накала для ламп сделаны очень просто, как показано на рис. 4; толщина проволоки на них и сопротивление реостата зависят от типа ламп, какие будут взяты.
При подсчете реостата не следует допускать слишком сильного нагревания проволоки, так как основание ее — фибра — может сгореть, и реостат потребует ремонта. Чтобы согнуть фибру в правильную дугу, нужно намочить ее в воде, а согнувши — закрепить на каком-нибудь шаблоне и дать высохнуть. Размеры реостата зависят от проволоки и нужного предельного сопротивления, поэтому не даются. На концах фибровой дуги вбивается по гвоздику так, чтобы ползунок с нее не соскакивал; в начале реостата нужно оставить достаточно свободного места, чтобы ползунок служил и выключателем.
Не следует мотать проволоку на сырую фибру; когда, высохнув, фибра с‘ежится, обороты проволоки ослабнут, сползут, и сопротивление реостата уменьшится.
Конденсатор С4 имеет такую же величину. что и С2; на фотографиях его нет, так как он помещается отдельно; пристроить его можно около самых зажимов накала.
Наконец, сопротивление R1, включенное в нулевой провод для уменьшения потерь на ток сетки, представляет собою обычную лампу накаливания 110—120 вольт, угольную (они дешевле) на 10—16 свечей.
Чтобы связать генератор с антенной, можно пользоваться или трансформаторной или авто-трансформаторной связью. Вторая система проще, в ней земля приключается к среднему витку спирали, а антенна — к одному из крайних, который находится на опыте.
Но потому, что в этом случае генератор испытывает неравномерную нагрузку, также из соображений изоляции системы антенна — противовес (R1FL работает без заземления на противовесе), удобнее взять связь трансформаторную.
На верхней стороне доски, у концов спирали, для этого поставлены две клеммы; в них вкладываются концы заготовленных для связи генератора с антенной спиралей.
Величина этих спиралей, диаметр, количество витков — зависят от свойств антенны (от длины ее собственной волны), и только на опыте можно подобрать наилучшую величину связи, именно такую, чтобы отдача колебательной энергии в антенну была максимальной, но чтобы она не влекла за собой изменения периода генератора, прекращения колебаний и других неприятностей, присущих сильной связи.
Вследствие наличия емкостных эффектов, между витками связи и витками генератора, может оказаться, что несколько витков малого диаметра лучше, чем один большого, или — наоборот. Нужно помнить, кроме того, что вводя самоиндукцию (много витков) в катушку связи, т.-е. в антенну, мы увеличиваем собственную волну последней; при желании передавать волной в 30—40 метров, это явится серьезной помехой, так как уменьшать антенну, т.-е. укорачивать ее, невыгодно.
Передатчик R1FL в январе 1925 г. работал при связи с антенной при помощи одного витка из бронзового антенного канатика; диаметр витка был 125 мм.
Спираль связи делается из жесткой проволоки, вводится внутрь катушки с одного из концов ее, располагается точно в середине катушки генератора и укрепляется в зажимах. Нужно следить, чтобы витки связи не соприкасались с витками самоиндукции генератора, но употреблять для них, в качестве изолятора, напр. резиновую трубку нельзя посоветовать, так как это увеличит емкость между катушками.
Зажимы от катушки связи соединяются — один с землею, или противовесом, другой — с антенной, обычно через амперметр, служащий указателем (индикатором) колебаний.
С индикаторами вообще любителю придется трудновато; у нас еще нет совсем в продаже дешевого типа тепловых амперметров, употребляющихся в технике больших частот; сделать амперметр самому можно более или менее удовлетворительно только для токов выше 1 ампера, а в нашем передатчике такие токи будут не часто.
Самым простым указателем, который обязательно нужен, чтобы установить, что генератор дает колебания — будет лампочка от карманного фонаря, замыкающая один или два витка звонковой проволоки (диам. витка 5—6 см.) — это будет апериодический контур. В начале работы генератора этот индикатор помещают очень близко к генератору; при исправной работе последнего лампочка накаливается даже тогда, когда на генераторе стоят обыкновенные усилительные лампы и напряжение на анодах 200 вольт.
Для того, чтобы удостовериться, что генерация колебаний существует, есть еще ряд способов.
При прикосновении пальцем, а, еще лучше, тыловой стороной руки к спирали генератора, чувствуется маленькая, но жгучая искра — ее нет, если нет колебаний.
Миллиамперметр, включенный в цепь высокого напряжения (он должен быть на 100—150 миллиампер), при наличии колебаний показывает увеличение тока.
Наконец, если имеется чувствительный прибор (вольтметр Вестона), можно собрать схему, указанную на рис. 5. Катушка L, в зависимости от волны, имеет 5—12 витков звонковой проволоки, диам. катушки 6—7 см., детектор Д галеновый, конденсатор C — около 1000 см. Катушка L связывается с генератором, детектор выпрямляет колебания большой частоты и прибор V показывает выпрямленный ток. Дополнив эту схему переменным конденсатором максимальной емкости 300—500 см., любитель получит волномер для передатчика, если ему удастся проградуировать этот контур; катушка L может быть сменной.
Установивши, что колебания в генераторе есть, связывают с ним антенну и, вращая конденсатор генератора С1, (рис. 1), устанавливают такую длину волны, при которой в антенну поступает наибольший ток. Наилучший случай: генератор дает такую же волну, что и собственная волна антенны; несколько хуже — если генератор дает гармонику собственной волны антенны.
Узнать, что в антенне наибольший ток, если нет включенного в нее амперметра, можно окольными путями.
Если в проводе, идущем к антенне, ввести один виток подальше от генератора и связать с ним наш самодельный "ваттметр" (рис. 5), то можно получить отклонение прибора V. Это отклонение будет наибольшим, если контур L можно настроить.
Исходя из соображений, что генератор лучше всего работает в смысле отдачи, когда он нагружен, можно установить момент наибольшего тока в антенне, наблюдая генератор. Так, аноды ламп при повышенном вольтаже на них накаливаются до-красна; при нагрузке на антенну это накаливание слабеет.
Совершенно точно указывает состояние отдачи генератора лампа R1 (рис. 1): при небольшой нагрузке она порядочно накалена, при хорошей — совершенно темная, не накалена. В целях такого рода наблюдений полезно для R1 взять лампу с металлической нитью на небольшую силу света (5—10 свечей), такая лампа будет чувствительнее для наших "измерительных" целей.
До сих пор ничего не сказано о ключе, которым даются сигналы. Ключ может быть помещен в различных точках схемы: в высоком напряжении (точка К на рис. 1), в антенне в нулевом проводе между R1 и катушкой L2; точка К лучше из тех соображений, что при прерывании анодной цепи аноды ламп меньше нагреваются и меньше риска, что они выделят газ, губящий лампу.
Лампы, которые работают на передатчике R1FL, — 10-ваттные, Нижегородской лаборатории им. Ленина; их прямое назначение — усиление разговорных токов на длинных междугородных телефонных линиях, на трансляциях.
Лампа называется "трансляционной", на нить она требует до 1 ампера при 6—7 вольтах, напряжение на анод бралось для пуска и настройки передатчика 250—300 вольт, при работе ключем — до 400—450 вольт; с увеличением анодного вольтажа приходится перекаливать нитку, что сильно сокращает срок жизни лампы.
Описываемый генератор достаточно хорошо работает (до 0,5 амп.) и с обычными усилительными лампами Ниж. РЛ — типа V или Д 5-ваттными. На анод нужно брать вольт 200. В установке R1FL высокое напряжение получается от динамо-машины, дающей до 500 вольт при нагрузке до 0,25 амп., решить задачу о высоком напряжении для любителя можно двояко: или постройкой аккумуляторной батареи, или, что значительно проще, — выпрямлением и последующим сглаживанием (для радиотелефонирования) переменного тока; но это составляет отдельную большую тему.
Накал ламп показан на рис. 1 — от трансформатора, понижающего городской переменный ток со 110 до 8—10 вольт; если применяются аккумуляторы, то они приключаются взамен обмотки трансформатора, при чем минус батареи накала соединяется с минусом высокого напряжения.
Излучающая система R1FL состоит из антенны и противовеса. Антенна имеет вид клетки ("колбасы"), составленной из 4 проводов диаметром 2 мм., укрепленных тонкой проволокой по концам 5 деревянных крестовин. Длина "клетки" — 10 мтр., концы ее проводов, проходящие пучком к передатчику сквозь раму окна — 3,5 метра (см. рис. 6, стр. 217).
Противовес (не заземлен) представляет из себя 4 провода (антенный бронзовый канатик), подвешенные крестом, параллельно земле, на высоте 4 мтр. от нее, в направлениях (случайно) стран света. Каждый луч хорошо изолирован, концы их сходятся вместе как раз под антенной и введены, для разного рода опытов, каждый отдельно. Собственная волна излучающей системы R1FL — 102 метра.
С этими противовесами с 15-го февраля ведутся, между прочим, опыты передачи горизонтальными антеннами.
Если хотят укоротить волну передачи, противовес нужно укорачивать, включая между ним и витком связи маленький переменный конденсатор (100—200 см.).
Одинаковые, как будто, результаты получаются и с антенной в виде одиночного вертикального провода, но в пользовании противовесом и землей — большая разница, так как при противовесе ток в антенне значительно больше.
Диапазон волн генератора R1FL — от 20 до 150 мтр. при максимальной величине конденсатора С1 500 см.; для волн от 30 до 60 мтр. нужно присоединять провода от сеток ко вторым (считая от среднего) виткам, от анодов — к пятым; для волн 60—150 мтр. — сетки к третьим, аноды — к восьмым виткам.