М. А. Нюренберг.
Назначение любого приемного устройства двоякое — с одной стороны — «выловить» из окружающего пространства колебания требуемой частоты (длины волны) и создать возможно больший ток высокой частоты в приемной антенне, с другой сделать приходящие колебания слышимыми в телефоне. В соответствии с этими двумя задачами приемного устройства последнее всегда имеет две основные части — приемную и детекторную.
Кроме этих двух основных частей, в приемниках могут быть различные дополнения, как, напр., усиление высокой и низкой частоты, фильтры и мн. другое в зависимости от типа приемника. Задачей этой статьи является рассмотрение устройства и расчета, первой части приемного устройства — приемного контура.
Как мы уже упомянули выше, назначение приемного контура — создать в приемной антенне, вернее — в самом контуре, ток высокой частоты от приходящих электро-магнитных волн.
Приемный контур состоит из антенны (или рамки) и включенных в нее катушек самоиндукции и конденсаторов. Антенна сама обладает известными емкостью и самоиндукцией и является колебательным контуром; включение емкости и самоиндукции в антенну производится для возможности изменения собственной длины волны антенны.
Читателю известно, что приемный контур приемника настраивается в резонанс с приходящими электро-магнитными волнами, т.-е. для приема необходимо, чтобы частота колебаний приемного контура была равна частоте колебаний в антенном контуре передатчика. Иначе — длины волн передающего и приемного контуров должны быть равны между собой.
В момент резонанса ток в приемной антенне имеет наибольшую силу.
Длина волны колебательного контура зависит от емкости и самоиндукции последнего. Если мы обозначим емкость колебательного контура через C, а самоиндукцию через L, то длина волны (λ) определяется известной формулой Томсона:
Так как каждая антенна имеет определенную емкость и самоиндукцию и изменять их можно только путем изменения размеров антенны, что практически не применяется, то для настройки антенны в резонанс в нее приходится включать добавочные емкости и самоиндукции. В зависимости от схемы включения емкостей и самоиндукций собственная длина волны антенны может быть увеличена или уменьшена. В любительской практике обычно приходится иметь дело с увеличением волны.
Каждый приемный контур должен позволять производить плавную настройку, т.-е. должен позволять производить настройку на любую волну в каких-либо пределах (напр., от 300 до 600 м). Для такой плавности настройки необходимо, чтобы какой-либо из элементов настройки — емкость или самоиндукция — плавно (без скачков) изменял свою величину. В качестве таких приборов применяются конденсатор переменной емкости и вариометр. Устройство их известно каждому радиолюбителю, и мы на этом останавливаться не будем.
Существует большое количество схем приемных контуров; мы остановимся на рассмотрении основных схем, т. к. различные варианты будут читателю ясны из рассмотренного.
На черт. 1 изображена так наз. схема «коротких волн», в которой конденсатор переменной емкости включен в антенну последовательно с катушкой самоиндукции; в случае необходимости перекрытия большого диапазона волн катушка делается или секционированной (с отводами), или сменной. Эта схема носит название схемы «коротких волн» потому, что при последовательном включении конденсатора общая емкость (емкость антенны и конденсатора), как известно, уменьшается, и, след., длина волны укорачивается. Не следует думать, что эта схема позволяет принимать только короткие волны; наоборот, эта схема имеет очень большое распространение в приемниках, рассчитанных для приема передач радиовещательных станций, т. к. длина волны этой схемы может быть сильно увеличена за счет увеличения катушки самоиндукции.
На черт. 2 изображена также очень распространенная схема «длинных волн», в которой включение конденсатора переменной емкости произведено параллельно катушке самоиндукции; емкость конденсатора оказывается включенной параллельно емкости антенна—земля, общая емкость равна сумме емкостей и, следовательно, длина волны увеличивается, откуда и следует название схемы — «на длинные волны».
Обычно приемник конструируют таким образом, чтобы можно было применять по желанию ту или другую схему. Это очень легко достигается применением простого переключателя, как показано на черт. 3. В положении переключателя, изображенном на чертеже, конденсатор включен последовательно, т.-е., мы имеем схему «коротких волн»; при переводе переключателя влево, конденсатор включается параллельно катушке и, следовательно, приемник будет работать по схеме «длинных волн».
Часто с целью удешевления приемника применяется схема приемного контура, в которой плавно меняется самоиндукция и наиболее дорогая часть приемника — переменный конденсатор — отсутствует.
В качестве плавно меняющейся самоиндукции может быть применен вариометр (черт. 4) или катушка со скользящим контактом (черт. 5). Так как одним вариометром обычно трудно перекрыть требуемый диапазон волн, то в таких схемах часто применяется, кроме вариометра, также дополнительное включение конденсатора постоянной емкости (черт. 6), при чем, в зависимости от того, нужно ли удлинить или укоротить волну, конденсаторы могут включаться как параллельно так и последовательно.
Приведенные выше схемы приемного контура являются основными и могут иметь большое количество вариантов; рассмотрение последних не входит в рамки настоящей статьи. Следует также оговориться, что мы в настоящей статье не будем рассматривать способов включения приемной рамки и расчетов рамочных контуров; этому вопросу будет посвящена, отдельная статья.
В следующем номере мы продолжим нашу беседу.
М. Н.
Мешающее действие регенеративных приемников в девяносто девяти случаях из ста можно объяснить неумением радиолюбителей обращаться с приемником. Задача этой заметки заключается в ознакомлении начинающих любителей с правилами пользования регенеративными приемниками.
Наиболее часто встречающаяся схема простого регенеративного приемника, изображенная на черт. 1, обладает и наибольшим мешающим действием. Когда катушка обратной связи сильно приближена к катушке настройки (L), в антенне такого приемника возникают собственные колебания, и приемник, приобретя способности передатчика, начинает изучать электро-магнитные волны в окружающее пространство. Если поблизости находится какой-нибудь другой приемник, (безразлично — ламповый или детекторный), то при приеме радиовещательной станции в его телефоне, в результате совместного действия эл.-магнитных волн станции и излучающего приемника, появляется сильный свист, совершенно лишающий возможности производить прием. В телефоне излучающего приемника, также будет слышен свист. Для того, чтобы приемник не излучал и не портил приема радиовещательной станции, никогда не следует допускать появления собственных колебаний в приемнике, не следует сильно сближать катушки.
Основным достоинством регенеративного приемника является значительное усиление, которое этот приемник может дать. Сила приема, зависит от величины связи между катушками, — от того, насколько катушка обратной связи приближена к катушке антенны. Чем больше связь, тем сильнее прием. На черт. 2 графически показана зависимость силы приема от величины связи между катушками; примерное взаимное расположение катушек для различных моментов показано под горизонтальной линией.
Из этой кривой видно, что сначала, при увеличении связи, сила приема увеличивается незначительно (участок кривой аб); при дальнейшем увеличении связи кривая более круто подымается кверху, усиление резко увеличивается. Когда усиление достигает величины, обозначенной на кривой точкой A, работа приемника в участке Аг становится неустойчивой и малейшее увеличение связи вызывает появление собственных колебаний в приемнике. Дальнейшее увеличение связи создает постоянные устойчивые колебания в контуре приемника. Так как наибольшее усиление получается у точки г, то естественно, что радиолюбители, стремясь получить возможно большее усиление, доводят приемник до появления собственных колебаний в антенне и начинают «свистеть».
Из рассмотренного ясно, что не следует влоупотреблять обратной связью. Нужно всегда помнить, что обратная связь дает наибольшее усиление, при сохранении ясности и чистоты приема, лишь до момента появления свиста в телефоне. Никогда не доводите обратную связь до появления собственных колебаний. Говоря об усилении регенеративного приемника, следует иметь в виду, что чем слабее приходящие к антенне колебания, тем большее усиление дает приемник. Оказывается, что обратная связь помогает только тогда, когда производится прием дальней станции или станции малой мощности, расположенной поблизости. При приеме мощного местного передатчика, обратная связь приема не улучшает, а, наоборот, легко создавая собственные колебания, искажает прием. Поэтому, при приеме местной радиовещательной станции обратную связь следует совершенно выключать. На заводских приемниках для выключения обратной связи нужно ставить рукоятку на нуль, а на самодельных — замыкать гнезда катушки обратной связи «накоротко».
Следует отметить возможность приема станции при наличии собственных колебаний в приемнике и отсутствии свиста в телефоне; это бывает тогда, когда приемный контур приемника настроен точно на частоту приходящих колебаний и, следовательно, биений в приемнике не получается, свиста в телефоне нет. Но такой прием очень неустойчив, и малейшее изменение емкости (наприм. от приближения руки) вызывает сильный свист в телефоне. Кроме того, следует иметь в виду, что при таком приеме другие приемники не избавлены от «свиста» и мешание их приему происходит.
Поэтому, ни в коем случае не следует допускать приема при наличии собственных колебаний, хотя они собственному приему и не мешают.
Проверка наличия колебаний в этом случае производится легким поворотом рукоятки конденсатора (или вариометра) настройки; при повороте колебания обнаруживаются сейчас же в виде воя и свиста в собственном телефоне. Генерацию также легко обнаружить прикосновением влажного пальца к одному из голых проводов, соединенных с антенной, или к одному из проводов контура сетки, гридлику или ножке сетки лампы. В случае наличия собственных колебаний, в телефоне будут слышны два щелчка — при прикосновении и удалении пальца. Один щелчок показывает отсутствие собственных колебаний. В случае, если генерация обнаружена, необходимо круто отвести катушку обратной связи назад и вновь плавно подобрать ее положение без генерации в приемнике.
Для увеличения слышимости бывает полезно, после подбора положения катушки обратной связи, небольшая (точная) подстройка конденсатором или вариометром настройки.
При работе с регенеративным приемником следует помнить все то, что было указано выше и не создавать в эфире свистов и шумов, которые совершенно срывают прием у радиолюбителей, расположенных вблизи, и создают любителю с излучающим приемником заслуженную славу «свиньи в эфире».