В то время, как для каждого телефонного и телеграфного соединения применяются особые металлические провода, в радиотехнике существует только одна общая для Герцовских воля среда — это мировой эфир, в котором происходит процесс сообщения и связи между передаточными и приемными станциями всего мира. Передатчики приводят эфир, при помощи антенны, в колебания с вполне определенной длиной волны.
Каждый приемник, располагаемый в сфере действия передатчика, будет ли это на поверхности земли, в воздухе или неглубоко под землей, настроенный на длину волны этого передатчика, может принять посланное извещение.
Сфера действия или область распространения есть, конечно, понятие относительное. Она колеблется в зависимости от времени дня, ночи, года и зависит главным образом от степени усиления приемника. Поэтому целесообразнее в радиотехнике говорить о «наименьшей области распространения» внутри которой могут быть применяемы совершенно свободно простейшие приемники с кристаллическим детектором.
Океан эфира полон электромагнитных волн различной ддины. Задачей радиотехники является поэтому найти и уловить из этого переполненного океана подходящие и достигающие до него волны. Для радиотелефонии в первую очередь дело идет о незатухающих волнах (колебания высокой частоты), возбуждаемых вольтовой дугой, машиной высокой частоты или передающей лампой. Хорошим приемником с достаточным диапазоном волн можно принимать сообщения всех трех родов передатчиков.
Обычно приходится принимать депеши от передатчиков, работающих на коротких волнах, в настоящее время исключительно от ламповых передатчиков, о которых и будет речь ниже.
Они отправляют незатухающие электромагнитные волны, которые при телеграфии вылетают в пространство, следуя ритму знаков Морзе, а при телефонии — в виде непрерывного потока. При радиотелефонии непрерывно идущие электромагнитные волны служат как бы носителями неравномерных звуковых колебаний, которые (рис. 2) совершенно точно превращаются из звуковых волн в электрические колебания низкой частоты, как при проволочной телефонии, т.-е. посредством микрофона.
При беспроволочном телефоне происходит так, что звуковые колебания должны точным образом изменять амплитуды колебаний высокой частоты, для этого стремятся к тому, чтобы сами они до наложения на колебания высокой частоты были совершенно чистыми и неискаженными плохою мембраною и тем самым разговорные или музыкальные звуки в приемнике были совершенно ясны и отчетливы. Радиотелефонный передатчик должен удовлетворять по отношению к телефонии двум главным требованиям:
1) Он должен возбуждать вполне равномерные колебания высокой частоты, потому что от их равномерности зависит главным образом качество передаваемых звуков;
2) Устройство должно быть таково, чтобы телефонная передача разговорных звуков была воспроизведена настолько ясно и отчетливо, чтобы при поступлении в приемник не происходило никакого шума, сдавленных звуков и особенно также, чтобы тоны одинаковой частоты не передавались бы различно.
Условие 1-е легко выполнить без каких-либо затруднений с помощью всякой передающей лампы. О способе получения колебаний была речь в предыдущей главе. Здесь же сделаем краткое заключение: катодная лампа содержит три электрода, анод, накаливаемый катод и между ними обоими сетку. Нагретый катод посылает электроны, которые образуют электронный мостик между катодом и анодом и таким образом замыкают анодную цепь. Колебания возникшего в электронном мостике напряжения сетки вызывают внутри анодной цепи колебания с той же частотой. Последнее передается назад чрез трансформатор на цепь сетки (обратная связь), которая действует в усиленной степени на колебания анодной цепи. Таким образом, происходит образование колебаний высокой частоты.
Выполнение 2-го условия — достижения неискаженного и отчетливого накладывания звуковых колебаний на колебания высокой частоты, значительно труднее и сложнее. Можно это условие разрешить удовлетворительным ответом на следующие два вопроса: «при каких условиях звуковые колебания могут быть свободны от искажения мембраной» и «каким наилучшим способом можно наложить их на колебания высокой частоты?» Воспронимаемые передатчиком и передаваемые им приемникам в виде электрических колебаний звуки должны быть чистыми и совершенно свободными от каких-либо рефлективных действий (эхо). Поэтому приемная комната защищается против образования эхо мягкими занавесками. Установленный в ней микрофон может быть по своему устройству подобен угольному микрофону для проволочной телефонии, однако, все механически колеблющиеся части должны быть, если не совершенно удалены, как, напр., у статофона фирмы Trirgon, то так легки и подвижны, как только это возможно по их устройству. Весьма хорошим микрофоном для радиопередатчика является применяемый в Америке паллофотофон.
Звуковые волны при помощи микрофона переводятся известным уже способом в электрические колебания с низкой частотой. Перед поступлением в передатчик эти колебания усиливаются катодной лампой для достижения достаточной мощности. При постройке этого усилителя необходимо также обратить внимание на то, чтобы он не причинял никакого искажения, в особенности, чтобы он усиливал равномерно все частоты. В обсуждение некоторых мелочей здесь мы не будем входить.
Теперь мы подходим к вопросу, каким образом лучше всего произвести наложение усиленных звуковых колебаний низкой частоты на колебания высокой частоты. Для этого прежде включали микрофон или усилитель в антенну или прямо или посредством катушек связи, что не дало, однако, удовлетворительной передачи. После этого стали влиять на колебания высокой частоты включением микрофона или усилителя в цепь сетки в лампе высокой частоты. В последнее время начали пользоваться анодной цепью генераторной лампы путем включения дополнительной «начальной» трубки, включаемой или в анодную цепь последовательно, напр., кежду отрицательным полюсом цепи и машиной постоянного тока, дающей напряжение на анод или же параллельно к генераторной лампе. Последнее включение, изображенное на рис. 19, нашло свое применепие у Берлинского передатчика «Voxhaus», о чем скажем несколько слов ниже.
Слева на рис. 19 мы видим микрофон, соединенный через трансформатор с лампой (левой). Между вторичной обмоткой и лампой включен еще усилитель низкой частоты, не показанный на рисунке. Исходящие из микрофона звуковые колебания подводятся к «телефонной» лампе («предварительной», «начальной»), которая, как указано, включена параллельно генераторной лампе. Общая анодная цепь обеих трубок питается машиной переменного тока в 1.000 периодов в 3 KW, напряжение которой трансформируется с 150 до 3.500 volt и переводится выпрямителем (не показанным на рисунке) в постоянный ток с напряжением в 3.000 volt. Этот ток течет через дроссель к аноду «начальной» лампы и к аноду генераторной лампы. В обеих лампах протекает анодный ток от анода через электронный мостик к катоду и от него к отрицательному полюсу выпрямителя и назад к машине. Равномерное колебание высокой частоты образуется в генераторной лампе с помощью обратной связи между катушкой связи и катушкой сетки. Верхняя часть первой катушки изображена в виде вариометра и служит для соединения антенной цепи с цепью колебаний передатчика. По этому пути колебания высокой частоты непрерывно через антенну поступают в пространство. Если теперь говорить и петь против микрофона, то возбуждаемые через влияние сетки электрические колебания в «начальной» лампе в ритм звуковым колебаниям будут накладываться в виде колебаний с низкой частотой на колебания высокой частоты, даваемые генераторной лампой (см. рис. 2) и будут менять их амплитуду.
Рис. 20 показывает наружный вид радиопередатчика системы Telefunken. Передняя часть его содержит различные измерительные инструменты и рукоятки для обслуживания и регулирования: тока, накала, длины волны и т. п. К крышке передатчика прикреплены катушки, конденсаторы, трансформаторы. Показанный на рис. 20 микрофон служит исключительно для переговоров передатчика при настройке в начале разговоров. При самом разговоре передающее лицо пользуется другим микрофоном, помещенным в особой комнате.
На рис. 21 расположена основная схема полного радиотелефонного передатчика (без источника тока).
«Voxhaus» — передатчик германского правительственного телеграфа работает волнами длиною 400 м. Эти волны в «Königswusterhausn'e» воспринимаются особым приемником и самостоятельно отправляются более мощными волнами длиною в 650 м, так что каждый радиолюбитель может принять сообщения на волне в 400 или 650 м.
Московская радио-телефонная станция им. Коминтерна ежедневно с 1530 до 1615 волнами 3.200 м. длины сообщает последние новости («Радио-Роста») и виды на погоду, а по воскресеньям дает концерты.
