М. А. Нюренберг.
В начале статьи мы говорили о том, что задачей приемного контура является получение резонанса с какой-либо из волн в заданном диапазоне. Важно отметить, что приемный контур должен позволять производить настройку на любую волну в этом диапазоне. Прежде чем перейти к рассмотрению этого вопроса, познакомимся с так называемой градуировочной кривой приемного контура. Такой кривой мы называем графическую зависимость длины волны контура от емкости переменного конденсатора. Примерный вид кривой изображен на черт. 7. (В случае квадратичного конденсатора кривая имеет другой вид и подробности по этому вопросу читатель найдет в № 11 "Радио Всем").
Так как обычно одним изменением емкости конденсатора перекрыть нужный диапазон волн не удается, то приходится, как уже было сказано выше, применять секционированные или сменные катушки самоиндукции и, следовательно, в этом случае приемный контур будет иметь несколько градуировочных кривых — по одной на каждую сменную катушку или секцию самоиндукции.
Расчет приемного контура и заключается в том, чтобы, меняя сменные катушки, получить непрерывное изменение волн в заданном диапазоне. Необходимо так подсчитать величину самоиндукции этих катушек, чтобы длина волны при меньшей катушке и наибольшей емкости переменного конденсатора была больше длины волны, которая получаетсн при следующей (большей) катушке и наименьшей емкости конденсатора.
Если это условие не будет соблюдено, то получится так называемый «провал» некоторых волн, что наглядно изображено на чертеже 8. На этом чертеже видно, что на волны, длиной от λ1 до λ2 наш контур настроен быть не может, т.-е. что существует некоторый провал волн. Чертеж 9 показывает градуировку правильно подсчитанного приемного контура; в этом случае при перемене катушек у нас провалов волн не получается и возможна плановая настройка на все волны в заданном диапазоне.
Переходя к расчету контура, следует прежде всего указать, что точный расчет представляет значительные математические трудности и мы в этой статье ограничимся приближенным расчетом по номографическим таблицам; для радиолюбительских целей, где расчет делается только для начальной ориентировки при конструировании того или иного прибора, точность приводимого ниже расчета будет достаточной.
Емкость антенны зависит от ее длины, высоты над землей и целого ряда других причин; точный ее подсчет, особенно в городских условиях, представляет большие трудности; для наших целей большой точности не требуется, и мы можем довольствоваться приближенным расчетом по номографической таблице. Для нормальных городских любительских антенн, высота которых сравнительно невелика, емкость легко определить по номограмме черт. 10. На номограмме внизу отложена длина антенны в метрах; на верху дана соответствующая данной длине емкость в сантиметрах. Например для антенны длиной в 50 м мы находим емкость = 270 см. В дальнейшем нашем изложении мы будем последовательно производить практический расчет приемника, взяв в основу полученную цифру для емкости антенны.
В зависимости от способа включения конденсатора приемный контур, как мы уже говорили, может иметь две схемы — «короткие волны» и «длинные волны». При последовательном включении конденсатора имеем схему «короткие волны», так как в этом случае общая емкость (антенны и конденсатора) уменьшается и длина волны укорачивается.
При параллельном включении конденсатора общая емкость становится больше, длина волны контура увеличивается, и мы имеем схему «длинные волны».
Приемник будет особенно хорош и удобен, если он сконструирован так, что позволяет принимать как по схеме «короткие волны», так и по схеме «длинные волны».
Емкость переменного конденсатора обычно зависит от емкости антенны и опытным путем найдено, что наилучшим соотношением будет, когда, емкость конденсатора в 2—3 раза больше емкости антенны.
Для вашего случая мы можем взять С = 600 см. В случае схемы «длинные волны» общая емкость приемного контура подсчитывается очень просто, а именно: она равна сумме емкостей антенны и переменного конденсатора. При включении схемы «короткие волны» общую емкость контура можно подсчитать по номограмме, приведенной на стр. 115 № 5(24) «Радио—Всем».
Для взятого случая (Сa=270 см, С = 600 см) 1) из этой номограммы мы получаем:
Общая емкость = 190 см.
Для расчета необходимо знать максимальные и минимальные значения емкости приемного контура. Приняв (приближенно), что начальная емкость переменного конденсатора = 50 см, мы легко определим пределы изменения емкости контура:
При схеме «длинные волны»
С = от 320—870 см.
При схеме «короткие волны»
С = от 43—190 см.
Для определения величины катушки самоиндукции приемника необходимо задаться диапазоном волн, т.-е. теми пределами, в которых желательно получить непрерывное, плавное изменение длины волны.
Тут нам необходимо, чтобы приемник мог принимать все волны в пределах от λmin до λmax. Зная эти пределы и общую емкость колебательного контура, можно легко подсчитать величину самоиндукции по номографической таблице, чертеж 11.
Проделаем эти вычисления для нашего практического примера. Задаемся следующим диапазоном волн:
λmin = 250 м.
λmax = 2 500 м.
Обратимся к номограмме.
Она представляет собой три вертикальных столбца: на крайних нанесены значения емкости и самоиндукции в сантиметрах, на среднем — длины волн в метрах. Способ пользования такой номограммой много раз описывался в нашем журнале. Соединяя точки: С = 870 см (наибольшая емкость контура и λmax = 2 500 м, получаем величину наибольшей самоиндукции (то-есть полную самоиндукцию катушки) равной
Мы подсчитали величину наибольшей самоиндукции контура для получения волны в 2500 м. Посмотрим теперь, какие еще волны мы сможем получить при возможных изменениях емкости колебательного контура. По номограмме это очень легко подсчитать и получить следующие результаты:
При схеме «короткие волны» длина волны будет меняться от 550 до 1120 м.
При схеме «длинные волны» длина волны будет меняться от 1500 до 2500 м.
Из полученных результатов ясно видно, что весь требуемый диапазон волн приемником не перекрывается и существуют провалы волн, т.-е. имеется ряд волн, на которые приемник не может быть настроен. Такими будут волны длиной от 250 до 550 м и от 1120 до 1500 м.
Для того, чтобы перекрыть приемником и эти волны, необходимо взять меньшую самоиндукцию, т.-е., иначе, сделать от полученной катушки где-нибудь отвод — секционировать катушку. Подсчитаем величину нужной секции. Определим помощью номограммы, какая нужна самоиндукция, чтобы получить необходимую нам минимальную волну, т.-е. волну длиною в 250 м, при схеме коротких волн и минимальной емкости переменного конденсатора. По номограмме находим, что величина самоиндукции для этого случая равна
Посмотрим, какие волны мы сможем получить при этой самоиндукции и возможных емкостях колебательного контура.
Аналогично предыдущему имеем:
При схеме "короткие волны" длина волны будет меняться от 250 до 550 м.
При схеме "длинные волны" длина волны будет меняться от 700 до 1150 м.
Из полученных результатов видим, что опять получается провал (1150 — 1500 м) и необходимо подобрать еще одну секцию для покрытия этого провала. Определим нужную самоиндукцию при схеме «длинные волны» и емкости контура = 320 см для получения волны в 1150 м. Она будет равна
При емкости контура = 870 м и данной самоиндукции мы получим длину волны = 1800 м, т.-е. все провалы волн будут ликвидированы.
Итак, в результате нашего подсчета мы получим, что при самоиндукциях в 400 000, 1 000 000 и 1 800 000см имеем возможность принимать все волны от 250 до 2 500 м. Сведем все полученные результаты в таблицу.
| Величина самоиндукции катушки в см |
Длина волны при схеме: | |||
| "Короткие волны" | "Длинные волны" | |||
| С = 43 см | С = 190 см | С = 320 см | С = 870 см | |
| 400 000 | 250 | 550 | 700 | 1 150 |
| 1 000 000 | 420 | 850 | 150 | 1 800 |
| 1 800 000 | 550 | 1 120 | 1 500 | 2 500 |
Схема такой катушки самоиндукции изображена на черт. 4. Совершенно очевидно, что вместо секционирования катушки мы можем применять сменные (напр. сотовые) катушки соответствующей самоиндукции.
Выше мы привели расчет нормального любительского приемника, т.-е. приемника, настройка которого осуществляется помощью секционированной катушки самоиндукции и переменного конденсатора. — Расчет более простых приемников значительно проще. Например, в случае приемника, у которого настройка производится только катушкой самоиндукции со скользящим контактом, весь расчёт сводится к тому, чтобы, зная максимальную волну и емкость антенны, подсчитать максимальную самоиндукцию катушки.
При расчете приемников с вариометром также можно пользоваться приведенной номографической таблицей, но расчет самого вариометра по номограмме произвести нельзя.
1) Ca — емкость антенны. C — емкость конденсатора приемного контура.
(назад)