Д. Я. СМАРАГДОВ
Оборудование электростанций постоянного тока состоит из динамо-машин, которые по самой сути своего устройства всегда дают прерывистый постоянный ток. Число перерывов тока зависит от числа оборотов якоря и числа коллекторных пластин. Но вместе с тем динамо-машины являются источниками всяких электрических колебаний менее определенного характера. Дело в том, что коллекторы машин во время работы загрязняются, покрываясь плохо проводящим электричество слоем, который, однако, располагается на рабочей поверхности коллектора, вследствие трения щеток, очень неравномерно. Таким образом в месте контакта коллектора со щетками как бы появляется переменное сопротивление, что, в свою очередь, вызывает пульсации тока, но уже совершенно неопределенного характера. Все эти явления способствуют возникновению колебаний различных частот, как звуковых, так и высоких.
Все радиолюбители, живущие вблизи электростанций, особенно вырабатывающих постоянный ток, знакомы с помехами, которые создают эти станции. В некоторых случаях помехи бывают настолько сильны, что совершенно лишают возможности производить прием. Это — самые сильные и неприятные помехи.
Колебания низкой частоты создают фон, т. е. звук определенного тона, какой бывает слышен при работе мотора, причем высота тона зависит от числа оборотов мотора, или динамо-машины. Этот фон появляется только изредка и в большинстве случаев при какой-то определенной настройке. Незначительное изменение настройки или обратной связи уничтожает этот фон; поэтому он в общем не представляет серьезной помехи. Вместе с тем эти помехи низкой частоты действуют на приемную установку только непосредственно (индукция).
Помехи радиочастотного порядка распространяются по эфиру в виде электромагнитных волн и, следовательно, попадают в приемник через антенну. Воздействие помех непосредственно на катушки и провода внутри приемника практически не ощутимо, и поэтому экранирование приемника нисколько не уменьшает шума. Но зато помехи могут попадать по проводам, питающим приемник постоянным током. В этом случае помогает заземление минусового провода приемника. Если в электрической сети заземленным является минусовый провод, то приемник присоединяется к земле непосредственно. Если же в сети электростанции заземлен плюсовый провод, то заземление минуса приемника должно производиться через конденсатор в 1—2 микрофарады. Для того чтобы проверить, не попадают ли и при таких условиях помехи на сетку лампы, в провода, подводящие городской ток, включались дросселя. Сила и характер шумов не изменялись. Также ничего не меняло питание приемника аккумулятором. Следовательно, остающиеся помехи попадали в приемник только через антенну.
 |
||
| Рис. 1. | Рис. 2. | Рис. 3. |
Сила помех зависит в значительной степени от расстояния до электростанции. Так, напр., в одном из крымских городов приемник, расположенный в расстоянии 1 километра от электростанции, давал при полном питании от городской сети прием, нисколько не отличающийся от приема с аккумуляторным питанием. В дачном же поселке Харьковской губ., где уход за коллектором динамо оставлял желать лучшего, даже в расстоянии 1 км от электростанции, незначительный шумок появлялся при настройке на длинные волны (Коминтерн, Стамбул, Харьков). Волны диапазона 280—600 метров давали безукоризненный прием. В том и другом случае прием производился на 4-ламповый рефлексный приемник, соответствующий в развернутом виде 2—V—2. В другом крымском городе приемник помещался в расстоянии 100 метров от машинного зала станции. Условия для приема оказались чрезвычайно тяжелыми. Для выяснения наилучших способов устранения или, вернее, ослабления помех были испытаны схемы включения, приведенные на рис. 1, 2 и 3. Опыты велись на приемниках: с 2 каскадами усиления высокой частоты, но без обратной связи; 4-ламповом рефлексном, соответствующем в развернутом виде 2—V—2, и на 5-ламповом — 2—V—2. Связь между лампами во всех приемниках трансформаторная как для высокой, так и низкой частоты. Одновременно производились опыты на приемниках с 1-каскадным усилением высокой частоты, но с обратной связью: на 4-ламповом (1—V—2) и на 5-ламповом (1—V—3) регенеративных приемниках. На второй трансформатор низкой частоты («Украинрадио» 1:2) намотана дополнительная коротко замкнутая обмотка из 22 витков, которая уменьшает резкость «потрескивающих» помех и, уничтожая визгливый тембр музыки, придает звукам мягкость. Связь между лампами низкой частоты в приемнике 1—V—3 осуществлялась 2 трансформаторами и 1 сопротивлением. Прием во всех случаях производился только на громкоговоритель. Питание полное от городской сети. Горизонтальная антенна длиной 36 метров, высота 11 метров. Вертикальная антенна — 11 метров. Заземление — водопровод.
Результаты опытов по определению силы помех в зависимости от длины волны нанесены на диаграмму (рис. 4). На диаграмме незначительный шум обозначает такой же шум, какой слышен в граммофоне от трения иглы. Следующая ступень — слова неразборчивы, музыка понятна — усиление сплошного шума и появление потрескиваний. Последнее и делает речь малоразборчивой, однако не мешает слушать музыку. Третья ступень — музыка неразборчива — на фоне сильного шума потрескивания достигают такой силы, что разбивают звук как бы на отдельные частицы. Однако знакомую музыку все-таки можно узнать. Четвертая ступень — только шум и грохот, среди которого иногда не удается даже разобрать свистов настройки.
Как видно из диаграммы, помехи растут вместе с увеличением длины волны, достигают некоторого максимума, а затем опять уменьшаются, хотя уменьшение происходит значительно медленнее, чем нарастание. Если желательно слушать лекции и доклады, то область чистой, хорошо разборчивой речи поднимается немного выше линии А-Б. Если же слушатель направляет свое внимание на музыку, то область возможного приема расширяется до В-Г.
Диаграмма показывает, что прием по схеме рис. 1 с горизонтальной антенной крайне ограничен, так как кривая 1 уже с волн порядка 350 метров переходит в области сильных помех и поэтому от этой схемы нужно отказаться. Ненастроенная антенна (рис. 2), при которой связь между антенной и сеточной катушками должна быть обязательно переменной (с верньеров), значительно расширяет область приема, приблизительно до 600 метров, т. е. дает все заграничные станции, кроме нескольких длинноволновых. Этому случаю соответствует кривая 2 диаграммы.
Применение вертикальной антенны в схеме рис. 1 дает по чистоте результаты, промежуточные между кривой 1 и.2. Особенно сильно чувствуется отсутствие переменной связи с антенной на волнах 450—600 метров, где переменная-то связь и спасает от помех. Кроме того вертикальная антенна значительно ослабляет силу приема, и если по схеме рис. 1 еще возможен громкоговорящий прием (для 2—V—2), то при схеме рис. 2 от вертикальной антенны его не удастся получить. С целью усилить прием была применена схема, приведенная на рис. 3, с настройкой вертикальной антенны. Как показывает кривая 3, прием получался значительно чище, чем при горизонтальной антенне по схеме II, но сила приема все-таки оставалась ниже нормального громкоговорения, чувствовалась необходимость добавления еще каскада усиления низкой частоты. Настройка 4 контуров при переменной связи с антенной очень усложняла манипуляции с приемником. Слушать при этом некоторые советские станции нельзя было, так как они очень быстро выпадали из резонанса вследствие изменений длины волны. Все эти опыты были произведены при 2-каскадном усилении высокой частоты без обратной связи. Использование тех же 4 и 5 ламп в приемниках с однокаскадным усилением высокой частоты, с сокращением настраиваемых контуров до 2 и 3, вместо 3 и 4, но с применением обратной связи, дало результаты лучшие, чем в первой серии опытов, как по громкости, так и по уменьшению шумов.
Прием на регенеративный приемник 1—V—2 по схеме рис. 2 характеризуется кривой 4 на диаграмме.
Применение 3-каскадного усиления низкой частоты в регенеративном приемнике 1—V—3 дало возможность использовать схему рис. 3 с вертикальной антенной и при хорошей громкости иметь чистый прием для волн до 600 метров согласно кривой 3 диаграммы. Появилась возможность не только разбирать свисты настройки станций длинноволнового диапазона, но и музыку. А при хорошем состоянии эфира, отсутствии атмосферных разрядов и минимальном «вредительстве» со стороны электростанции удавалось слушать доклады Опытного передатчика (825 м) и Харьков (1 680 м).
Таким образом эти опыты дают возможность рекомендовать следующие мероприятия для чистого громкоговорящего приема при сильных помехах со стороны близко расположенных (около 100 м) электростанций:
Прием производить на вертикальную антенну.
Антенный контур должен быть настроенным и иметь индуктивную переменную, верньерную связь с катушкой сеточного контура (схема рис. 3).
При усилении высокой частоты применять не более одного каскада с резонансным усилением, а повышение чувствительности приемника создавать за счет обратной связи.
При питании приемника от осветительной сети (хотя бы только анод) обязательно заземлять минусовый провод приемника или непосредственно или через конденсатор, в зависимости от условий в сети.
При 3-каскадном усилении низкой частоты применять в последнем каскаде усиление на сопротивлении и принимать меры к возможному сокращению шумов, создаваемых трансформаторами. Для этого шунтировать вторичную обмотку трансформаторов сопротивлениями в 60 000—100 000 ом или заменять ее соответствующей дополнительной обмоткой в 15—25 витков, замкнутой на себя.