Инж. А. Лапис
Теперь мы можем приступить к изучению работы простейшего приемника. Переменные токи (колебания) вызываемые приходящими волнами в приемной антенне, чрезвычайно слабы и могут быть обнаружены лишь некоторыми особо чувствительными приборами. Таким прибором является —
Устройство телефона представлено на рис. 4. Сверху изображен вид его в поперечном разрезе; нижний рисунок дает вид телефона сверху. Основной частью телефона служит магнит, на рисунке обозначенный буквой М. К его концам (полюсам) привинчены изогнутые кверху наконечники Н. Вокруг этих наконечников наматывается тонкая проволока, образующая две катушки К. Пара концов этих катушек соединяется между собою; оба свободные конца выводятся наружу. Все это помещается в круглую коробочку А, на которую сверху кладется легкая металлическая пластинка П, называемая мембраной.
Рис. 4. Устройство телефона.
Мембрана притягивается к наконечникам, но не может коснуться их. Если пропустить через проволоку, окружающую магниты, некоторый, хотя бы и очень слабый ток, то сила притяжения магнитов будет изменяться вместе с изменениями силы этого тока; так. обр.1) при каждом изменении силы тока мембрана будет испытывать легкий толчок. Если эти изменения будут происходить достаточно часто, то получится целый ряд следующих друг за другом толчков, которые заставляют мембрану колебаться, дрожать. Если мы приблизим телефон к уху, то услышим эти колебания мембраны, как некоторой высоты звук. Чем чаще колебания тока, тем чаще колебания мембраны и тем выше будет звук, который мы услышим. Если бы токи высокой частоты, возникающие в приемной антенне, мы пропустили через катушку телефона, то мембрана не успевала бы отзываться на столь частые изменения тока и никакого звука мы не могли бы услышать. Кроме того, если бы даже мембрана колебалась с такой частотой, то мы все равно никакого звука не услышали бы: человеческое ухо способно воспринимать звуки от колебаний не всякой частоты, а лишь до известного предела.
Для того, чтобы можно было услышать передаваемые радиостанцией сигналы, нужно, следов., проходящие в антенну токи преобразовать таким образом, чтобы они воздействовали на мембрану телефона не со своей частотой, а с частотой, значительно меньшей. Для достижения этой цели применяется особый прибор —
Детектор представляет собой пару соприкасающихся минералов или соприкасающиеся кристалл и металл (вид детектора см. на стр. 62). Подведем к детектору постоянный ток, т.-е. ток, идущий в одном определенном направлении. Мы заметим тогда, что этот ток через детектор легко пройдет в одном направлении, напр. от металла к кристаллу; но если мы переключим ток таким образом, чтобы он шел в обратном направлении, т.-е. от кристалла к металлу, то детектор его не пропускает и тока в цепи не будет. Значит, если к детектору подводится ток, меняющий все время свое направление, т.-е. переменный ток, то через точку соприкасания детекторной пары он пройдет только в те моменты, когда его направление не встречает сопротивления детектора. В остальные моменты тока в цепи, имеющей детектор, не будет. Таким образом, детектор обладает способностью превращать переменный ток в ток, имеющий постоянное направление или, как говорят, детектор выпрямляет переменный ток.
Для того чтобы яснее представить работу детектора, изобразим ее на рисунке.
Рис. 5. Действие детектора. А — переменный ток. В — ток выпрямленный детектором.
В верхней части рис. 5 изображена кривая переменного тока. Посмотрим, какой вид примет она, если ток пропустить через детектор. Как мы уже знаем, детектор пропускает ток только в одном направлении, напр. в том направлении, которое изображено участками, лежащими над чертой. Значит, во все те моменты, когда ток должен был пройти в противоположном направлении (кривая под чертой), тока благодаря действию детектора не будет, и кривая примет вид, представленный на рис. 5. снизу.
Переменный ток, получающийся в антенне при приеме радиотелефонной станцией, имеет вид несколько отличный от того, который изображен на рис. 5-А. Дело в том, что на передающей радиотелефонной станции звуки голоса или музыки воздействуют при помощи особого устройства (микрофона) на ток в передающей антенне, то усиливая, то ослабляя его амплитуды.
Если, напр., издающая звук струна колеблется с частотой 1000 раз в секунду, то эти ослабления и усиления точно так же происходят 1000 раз в секунду; точно так же изменяется и ток, вызванный волнами в приемной антенне. Такой ток, измененный воздействием звука, называется модулированным током. Его можно изобразить кривой рис. 6-А. Мы видим, что основная (высокая) частота тока не изменяется, но его амплитуды (наибольшие величины его в разные периоды) не одинаковы; они меняются с частотой (звуковой) колебаний струны, в нашем примере — 1000 раз в секунду.
Рис. 6. А — ток в антенне. В — выпрямленный детектором ток. С — ток, проходящий через телефон.
Если модулированный ток пропустить через детектор, то ток примет вид, представленный на рис. 6-В. Если этот ток пропустить через катушки телефона, то отдельные толчки тока сольются в непрерывный ток (рис. 6-С), то ослабляющийся, то усиливающийся в такт со звуковыми колебаниями струны. Поэтому мембрана телефона будет испытывать то усиление, то ослабление притяжения в такт с усилениями и ослаблениями этого тока, иными словами мембрана в нашем примере будет колебаться с частотой 1000 колебаний в секунду и т. о. повторит тот же звук, который издавала струна на передающей радиостанции. Если высота звука на передающей радиостанции изменяется, то и мембрана телефона в нашем приемнике будет колебаться с разной частотой, соответствующей разным звукам; точно так же мембрана телефона повторит и более сложные сочетания звуков (напр. речь), произносимых на передающей станции.
Таким образом, простейший приемник можно получить, если соединить последовательно антенну, детектор и телефон, второй вывод которого отвести к земле.
Приемник, устроенный таким образом, работает плохо: токи, возбужденные волнами в его антенне, очень слабы, а следовательно и звуки в телефоне тоже слабы. При таком устройстве мы здесь не имеем никаких приспособлений для настройки антенны. А мы ведь знаем, что в приемной антенне возникают значительные токи только тогда, когда она настроена на волну передающей станции. "Настоящие" приемники, которые допускают настройку, бывают разного устройства. К рассмотрению этих приемников мы приступим в дальнейшем.
1) "так. обр." — таким образом (примечание составителя).
