Описание С. И. Эрмен
Среди различных типов антенн наиболее распространенной на Западе является, так называемая, приемная рамка.
Помещаясь в комнате, обладая небольшими размерами, приемная рамка имеет целый ряд преимуществ перед обычными наружными антеннами. Прежде всего подвеска антенны нередко является довольно трудно выполнимой задачей; иногда подвесить антенну просто не представляется возможным, так как крыша дома оказывается уже "опутанной" целой сетью антенн более энергичных любителей. Поэтому приходится прибегать к комнатным и суррогатным антеннам (см. журнал "Радиолюбитель", №6 за 1924 г. стр. 93) или же производить прием на рамку, которая, кстати сказать, не требует устройства заземления и связанного с наружной антенной грозового переключателя.
Одним из преимуществ рамки явдяется то, что она хорошо защищает приемник от посторонних шумов и тресков в телефонной трубке, причиной которых, как известно, являются атмосферные разряды. Эти посторонние шумы особенно не желательны при громкоговорящем приеме, т.-е. при приеме с усилителями, так как, понятно, одновременно усиливаются не только принимаемые сигналы радиостанций, но и всякие посторонние звуки, принятые антенной.
Вообще говоря, прием с большим усилением отдаленных станций на чувствительные схемы становится возможным лишь при пользовании рамкой вместо антенны, при чем и сама рамка может быть очень незначительных размеров.
Рис. 1. Схема приема на рамку с кристаллическим детектором.
Прием на антенну будет всегда более сильным по сравнению с рамкой, но этот недостаток рамки может быть легко устранен применением ламповых усилителей.
С увеличением числа радиовещательных станций, часы работы их в силу необходимости должны будут совпадать. В результате этого в обыкновенном приемнике, не обладающем достаточной избирательностью приема, будут слышны несколько работающих одновременно станций, так как антенна принимает сигналы одинаково почти во всех направлениях.
Московские любители, находясь в непосредственной близости от передающих радиостанций, не всегда могут достигнуть желаемых результатов, — отстроиться от какой-либо радиостанции, в особенности, от назойливой "морзянки".
Более усовершенствованный приемник со сложной схемой, конечно, может помочь в разрешении этого вопроса.
Рис. 2. Общий вид рамки.
Помочь делу может и рамка, так как она принимает, преимущественно, будучи расположена своею плоскостью по направлению передающей радиостанции.
Простота устройства рамки, ее малые размеры и ряд достоинств, о которых уже говорилось, послужили поводом к широкому распространению рамок за границей. Надо думать, что и у нас, с увеличенном числа ламповых приемников, рамка войдет в обиход радиолюбителей.
С тем, как осуществляется прием на рамку, мы познакомимся позднее, а сейчас посмотрим, что представляет из себя приемная рамка и как она работает.
Приемная рамка представляет из себя некоторое количество витков проволоки, намотанной на деревянную квадратную раму (или другой формы) и, собственно говоря, является катушкой самоиндукции, но увеличенных размеров. Из сказанного ясно, что включение добавочной самоиндукции при приеме на рамку не производится. К виткам рамки приключается параллельно конденсатор переменной емкости. Таким образом, витки рамки, обладающие самоиндукцией, и конденсатор переменной емкости составляют колебательный контур.
Электромагнитная волна, пересекая витки рамки, возбуждает в ней вынужденные колебания. Рамка может быть настроена в резонанс с этими колебаниями. Настройка рамки ведется изменением емкости конденсатора (плавно) и грубо — включением того или иного количества витков рамки.
Рис. 3 и 4. Соединение брусьев.
Присоединив к этому колебательному контуру детекторный контур, состоящий из детектора (Д), телефона (Т) и блокировочного конденсатора СБ, мы можем принимать работу радиостанций (см. рис. 1).
Как уже указывалось, рамка обладает резко выраженным направленным действием, отличающим ее от других приемных антенн: будучи настроена на определенную длину волны, она даст наиболее громкий прием, если расположить ее плоскость вдоль распространения электромагнитной волны, т.-е. по направлению к передающей радиостанции. При поворачивании рамки сила приема ослабевает, и если рамку расположить так, чтобы она стала своею плоскостью перпендикулярно (поперек) направлению передающей станции, то, несмотря на настройку, мы не получим никакого приема.
Такое направленное действие рамки об'ясняется следующим: в вертикальных сторонах рамки электромагнитные волны вызывают электродвижущие силы: когда рамка расположена поперек расположения электромагнитной волны, то в сторонах ее одновременно появляются равные электродвижущие силы (ибо обе стороны находятся на одинаковом расстоянии от передающей станции), которые, будучи направлены друг против друга, взаимно уничтожаются: в контуре рамки тока не будет, и никакого приема мы не получим. Когда же плоскость рамки расположена по направлению к передающей станции, то вследствие неодинакового расстояния передних и задних сторон рамки от передающей станции в них одновременно возникают неравные электродвижущие силы и за счет разности между ними в рамке возникает ток.
Рис. 5. Деревянный каркас рамы.
Это свойство рамки широко используется для так называемого пеленгирования, т-е. для определения места, где находится передающая радиостанция. Две приемных станции, находящиеся на известном расстоянии друг от друга, вращая свои приемные рамки, "нащупывают" направление, в котором слышимость станции, местоположение которой хотят определить, наилучшая, и замечают углы, образовавшиеся между плоскостями их приемных рамок. Зная этот угол и расстояние между двумя приемными станциями не трудно, пользуясь картой, определить расположение передающей станции.
Небольшой поворот рамки на несколько градусов в значительной степени влияет на слышимость. Поворачивая рамку в направление приемной станции, можно достигнуть того, что при одновременной работе нескольких радиовещательных станций они не будут мешать одна другой. Вращая плоскость рамки, ставят ее в положение, при котором слышимость принимаемой станции наилучшая, и одновременно настраивают конденсатор контура рамки. Эти две операции дают возможность очень остро настраиваться.
Из ряда рамок употребительных форм и размеров, испытанных группой инструкторов Радиобюро культотдела МГСПС при лаборатории "Радиолюбителя", рамка описываемой конструкции дала наилучшие результаты.
Внешний вид этой рамки изображен на рис. 2.
Рама состоит из двух деревянных брусьев шириной 50 мм., толщиной в 25 мм. и длиной в 1500 мм. В середине каждого бруса делается вырез 24 × 22 мм., как показано на рис. 3 и, таким образом, брусья врезываются друг в друга, образуя крестовину.
Рис. 6. Приспособление для подвешивания рамки.
С целью лучшего соединения брусьев между собой, целесообразно заклинить их, вогнав трехгранный клин с одной стороны соединения (рис. 4). На концах крестовины вырезаются шипы и на них помещают четыре бруска длиной 270 мм.
После того, как деревянный каркас рамки (рис. 5) собран, приступают к намотке на него проволоки. Проволока берется изолированная, так называемая, звонковая, диаметром с изоляцией 0,8 мм. Всего на рамку наматывается 19 витков такой проволоки. Расстояние между витками (шаг намотки) должно быть в 10 мм. При отсутствии такой проволоки ее можно заменить более тонкой.
Удобнее всего наматывать проволоку заботясь лишь о том, чтобы она была достаточно туго намотана, а затем уже выравнивать расстояние между витками, сдвигая их.
Каркас рамки может быть и другой конструкции, но соответствующих размеров.
Рамка подвешивается к потолку за один из углов ее, как показано на рисунке 2. В этом случае емкость ее относительно земли наименьшая (собственная распределенная емкость этой рамки около 40 сантим.). Для того, чтобы рамка могла свободно вращаться, поступают следующим образом: на железный гвоздь, загнутый в виде крючка, пропускается железная шайба (рис. 6), удерживаемая шляпкой гвоздя; на шайбе помещается ремень, прибитый к рамке. Такое приспособление дает возможность легко вращать подвешенную рамку во все стороны.
Построенная по вышеуказанным данным рамка позволила принимать в Москве работу радиовещательных станций на кристаллический детектор по схеме, изображенной на рис. 1. Конденсатор переменной емкости С был взят с наибольшей емкостью в 1000 см.
Рис. 7. Схема приема на рамку с ламповым детектором, монтированная на панелях.
Для приема станции Коминтерна, (волна 1450 мт.) следует включить все 19 витков рамки; для приема Сокольников (1010 мт.) следует сделать отвод от 14 витка, а для МГСПС (450 мт.) — от 9 витка.
Слышимость на рамку с кристаллическим детектором была слабее чем на антенну, и потому, вообще говоря, прием на рамку с кристаллическим детектором возможен только вблизи от передающих радиостанций. Обычно же, как указывалось выше, принимают на рамку, пользуясь ламповым приемником. Схема однолампового приемника, работающего с рамкой, приведена на рис. 7.
Рис. 8. Монтаж схемы с кристаллическим детектором на панелях.
Монтаж обеих схем, изображенных на рис. 7 и 8, может быть произведен на экспериментальных панелях №1 и №2, описанных в "Р.Л." № 2 за 1925 г. В обоих случаях рамка присоединяется к клеммам №1 и №2 панели №1, вилка переключателя на длинные и короткие волны ставится в гнезде ДВ. Перемычка между клеммами №3 и №4 должна быть снята. Дальнейший монтаж ясен из рисунков, на которых показаны жирными чертами какие клеммы нужно соединить шнурами между собой.
