Н. Ульяновский
В статье «Можно ли слушать в Москве без помех» (№ 2 «Радио Всем») мы доказывали невозможность приема в Москве без помех на простые детекторные приемники без специальных мер, устраняющих помехи.
Это же можно видеть из результатов испытаний детекторных приемников, произведенных в Центральной лаборатории связи НКПиТ (см. статью в №№ 15, 16 «Радио Всем» за 1929 г. «Фабричные детекторные приемники»).
Из приведенных там таблиц и кривых селективности видно, что при разнице в 50 килоциклов между частотой приходящей ЭДС и частотой приемника для получения той же силы тока в цепи телефона, что и при резонансе, нужно подвести к антенне всего только от 1,2 до 6 раз (для различных типов) большую ЭДС, чем при резонансе. Иначе говоря, если прием происходит в пункте, где сила поля мешающей станции в худшем случае только в 1,2 раза (в лучшем в 6 раз) больше поля принимаемой, то обе станции будут слышны одинаково громко.
В Москве, в любой точке, возможны такие случаи, что поле какой-либо станции в несколько раз превосходит поле другой. Поэтому не редки случаи, что какая-либо станция на настройке другой слышна громче этой последней.
Лучшим средством для приема без помех в таких условиях любой местной станции является, как мы указывали, приемник по сложной схеме, которого на рынке, однако, еще нет и неизвестно когда будет. Но приемник со сложной схемой является все же единственным способом устранения помех.
Центральная лаборатория связи НКПиТ имела задание разработать такие добавочные приспособления к существующим типам детекторных приемников, которые давали бы возможность отстроиться от любой московской станции.
Такие приспособления можно предложить по двум принципам: 1) повысить селективность приемника путем введения промежуточного контура с небольшим затуханием; 2) применить фильтры на мешающие частоты, подлежащие исключению.
Добавочное приспособление по первому принципу, обладающее нужными качествами, будет стоить дороже самого приемника. Это равносильно предложению приделать мотор к телеге. Вопрос упирается поэтому в необходимость конструирования приемника по сложной схеме. В случае же наличия приемников с простой схемой добавочное приспособление для отстройки по второму принципу будет более целесообразным.
В ЦЛС были испытаны различные известные способы включения фильтров, настроенных на исключаемые (мешающие) частоты (рис. 1 «а», «в», «с») 1.
В целях максимальной дешевизны и доступности для изготовления самими слушателями мы отказались от употребления воздушных конденсаторов в этих фильтрах. Фильтры, которые испытывались в лаборатории, составлены из слюдяных конденсаторов и вариометров. Это, конечно, несколько ухудшает результаты, но все же только дешевые фильтры имеют смысл в данном случае. Вместе с тем и с слюдяными конденсаторами фильтры дали вполне удовлетворительные результаты.
Включение фильтров по схемам «в» и «с» — рис. 1 — дает хорошие результаты в смысле исключения мешающих частот, но они неудобны ввиду влияния фильтров на настройку приемника. Это влияние происходит потому, что фильтр, настроенный на исключаемую частоту, будет для принимаемой частоты в зависимости от настройки вести себя как некоторая емкость или некоторая самоиндукция и тем изменять настройку приемного контура. Еще сложнее получится настройка, если нужно (практически это часто имеет место) освобождаться не от одной, а двух и более мешающих частот. Кроме того фильтры по отношению к принимаемой частоте вносят лишнее сопротивление в антенну, что понижает силу приема. Включение фильтров в детекторный контур, т. е. по схеме рис. 1а, свободно от этих недостатков, поэтому (особенно для радиослушателей) этот способ является более подходящим. На настройку приемного контура фильтр в детекторной цепи практически не влияет.
В лаборатории ЦЛС были произведены испытания фильтров, включенных в детекторную цепь (схема испытания приведена на рис. 2). Кривые — рис. 3 — снятые в лаборатории, характеризуют действие такого фильтра. Они представляют собой зависимость постоянной слагающей 2 тока в цепи детектора от настройки приемного контура, когда к последнему подводится определенная внешняя частота с ЭДС, равной 350 милливольт. Сопротивление контура, эквивалентного антенному, было взято равным 50 ом. Приемником служил средний по качеству приемник ДВ-4. Полученная таким образом кривая резонанса без фильтра (верхняя) показывает, что при перестройке приемника с частоты 416 килоциклов (частота Опытного) на частоту 320 килоциклов (частота ВЦСПС) ток в цепи телефона упадет всего в 5 раз, т. е. будет составлять 0,2 тока при резонансе. Эти условия, конечно, будут соответствовать случаю сильного мешания со стороны частоты 416 килоциклов при приеме частоты 320 килоциклов. Нижняя кривая, представляющая ту же зависимость при фильтре, настроенном на частоту 416 килоциклов, показывает, что освобождение от помех в подобных условиях было бы очень хорошее.
Кривые снимались при минимальной детекторной связи. Для выяснения степени ослабления тока в цепи телефона, создаваемого принимаемой частотой от присутствия в детекторной цепи фильтра, настроенного на исключаемую частоту, сняты кривые — рис. 4. Они показывают, что очень незначительное ослабление происходит, если обе частоты — принимаемая и исключаемая — не очень сильно отличаются одна от другой (в данном случае на 70 килоциклов). Наличие фильтра на более отдаленную частоту (100 килоциклов) совершенно не ослабляло тока телефона. Максимальная сила тока телефона в этих опытах достигала 160 микроампер. При испытании фильтров в действительных условиях приема в различных районах Москвы — для любой станции — были получены токи телефона значительно большие 160 микроампер, следовательно, в условиях приема в антенне возбуждалась ЭДС не 350 милливольт, а гораздо больше.
Кривые (рис. 5 и 6) представляют собой снятую в условиях действительного приема зависимость постоянной слагающей тока, в цепи телефона от настройки приемного контура, предварительно проградуированного для каждой антенны. Так как нужный диапазон приемника перекрывается тремя секциями самоиндукции, то каждой секции соответствует своя кривая, обозначенная номером кнопки приемника. Подобная кривая была приведена в упомянутой статье в № 2 «Радио Всем». Так как постоянную слагающую тока в цепи телефона при слабых сигналах можно считать пропорциональной слышимости, то эти кривые характеризуют отстройку в смысле слуховом, если примем, что все станции имеют одинаковый коэффициент модуляции. Судя по кривым, при приеме без всяких добавочных устройств (верхние пунктирные кривые) удовлетворительной отстройки нигде получено не было, так как горбы кривых, соответствующие резонансным частотам передатчиков, нигде не разделяются достаточно сильно, и ток не падает ниже некоторого весьма значительного предела. Наиболее сильно слышимая станция, как правило, была слышна на всей приведенной части диапазона. Прием ВЦСПС едва прослушивался в случае, иллюстрируемом рис. 5, где горб на частоте ВЦСПС едва проглядывает.
Лучшие условия приема были в районе «Коминтерна» (рис. 6) благодаря короткой антенне (20 м), но и здесь до приемлемой для слушателя отстройки далеко.
Целью всех произведенных опытов приема было: осуществить при помощи разработанных фильтров прием без помех наиболее слабо слышимой и испытывающей наибольшие мешания станции, каковой является «ВЦСПС» или «Попов». Эта цель при помощи упомянутых фильтров, включенных в детекторную цепь, была достигнута во всех приведенных случаях. Нижние кривые — сплошные (на рис. 5 и 6) — дают полное выделение «ВЦСПС», достигнутое заграждением детектора от мешающих частот соответствующими фильтрами на все остальные мешающие частоты, включенными по схеме рис. 7. На слух при приеме «ВЦСПС» мешающие станции не прослушивались, только в самом тяжелом случае в районе «Опытного» (М. Харитоньевский пер.) в моменты молчания «ВЦСПС» очень слабо прослушивался «Опытный».
На основании этих опытов следует заключить, что такие фильтры в подавляющем большинстве случаев, кроме особо неблагоприятных, разрешают вопрос об устранении помех при приеме местных станций.
Однако рекомендуемые дешевые фильтры хотя и окажут существенную помощь, но не дадут совершенного исключения помех в очень близком расположении от передатчика (по отношению к «Опытному», вероятно, не менее 1—1,5 километра).
В случае необходимости исключения более одной мешающей станции и наличия, значит, более одного фильтра приемник становится несколько сложным в управлении.
Фильтры подобного рода не возбраняется, конечно, включать и в антенный контур, если результаты оказываются лучше, но нужно иметь в виду, что тогда нарушается градуировка приемника.
Этими фильтрами, конечно, не разрешается вопрос о дальнем приеме в московских условиях или под Москвой как на детектор, так и на лампу. На детектор потому, что дальний прием требует антенны с большой действующей высотой, что как раз вредно в смысле успешности исключения местных помех.
То же относится и к приему на лампу, кроме того в этом случае прибавляется мешание гармоник. Поэтому наши выводы в прошлой статье о необходимости облегчения условий приема в Москве — немедленного выноса за город и сокращения числа станций — остаются в силе. Фильтры могут явиться только паллиативом, позволяющим слушателю с некоторым навыком в настройке выбрать желаемую программу из местного радиовещания, но радиолюбительство и стремление слушателей к иногороднему приему по-прежнему будут не удовлетворены.
Нужно сказать, что полученные результаты не являются наилучшими возможными, и что фильтры более совершенные электрически дадут еще лучшие результаты, но достигнутые результаты — это, пожалуй, максимум того, что можно получить от фильтра, стоящего ориентировочно около 3—5 рублей. Более дорогих и совершенных устройств к простейшему детекторному приемнику, стоящему 7—10 рублей, которым мы необдуманно снабдили московских слушателей, а потом настроили кучу станций, мы не имеем права предложить массовому слушателю.
Фильтры, употреблявшиеся в этих опытах, имели следующие данные: постоянные емкости (слюдяные конденсаторы)
| для | волны | 1481 | метр | «Коминтерн» | 460 см. |
| » | » | 1100 | » | «Попова» | 250 см. |
| » | » | 938 | » | «ВЦСПС» | 195 см. |
| » | » | 720 | » | «Опытный» | 100 см. |
| » | » | 379 | » | «МОСПС» | 30 см. |
Самоиндукции для фильтров на все волны были примерно одинаковые, равные 1 200 000 см. Эти самоиндукции представляют собой вариометр c изменением самоиндукции от 950 000 до 1 400 000 см. Практика показала, что фильтры должны иметь настройку в небольших пределах, необходимую ввиду непостоянства длины волны наших передатчиков и влияния на частоту фильтра той цепи, в которой он включен, и наконец, невозможности точно подобрать указанные емкости.
На рис. 8 изображены катушки вариометра. Снимок изображает лабораторный макет фильтра, с которым производились опыты. На рис. 9 даны схема и примерная конструкция фильтра для включения только в детекторную цепь. На рис. 10 и 11 даны схемы и примерные эскизы конструкции фильтра, который может быть включен как в детекторную цепь, так и в антенну. Катушки вариометра взяты с двухслойной намоткой в перекидку. Провод применен ПБД d = 0,4 мм. В неподвижной катушке 11 + 120 витков, в подвижной 22 витка. Не возбраняется, конечно, двуслойные катушки заменить однослойными, с сохранением указанной самоиндукции. Описанные фильтры имеют декремент затухания
| при | λ | = | 1500 | δ | = | 0,046 |
| при | λ | = | 720 | δ | = | 0,07 |
что соответствует стопорящим сопротивлениям Z/СR в 100000 и 145000 ом.
Конструкция проста, ввиду этого подробности не приводятся.
Остается пожелать, чтобы кто-нибудь занялся изготовлением для рынка этих фильтров, в которых, безусловно, имеется большая потребность.
1 Следует также сказать, что приемник по сложной схеме неизбежно ослабляет силу приема примерно вдвое, и это является его недостатком, тогда как фильтры почти не вносят ослабления приема.
(стр. 110.)
2 Для данного детектора при слабых сигналах слышимость сигналов пропорциональна постоянной слагающей, и поэтому по постоянной слагающей можно судить о силе звука в телефоне.
(стр. 111.)