Радиоспортсмены о своей технике

При повторении антенны следует учесть, что проводники, соединяющие элементы с переключающим устройством, входят в длину рамок. Переключающее устройство заключают в водонепроницаемую коробку и размещают таким образом, чтобы длина соединительных проводников была для всех рамок одинакова и минимальна.

В верхней точке пересечения горизонтальных проводников квадратов находятся пучности токов и узлы напряжений. Поэтому для упрощения конструкции горизонтальные элементы рамок можно непосредственно соединить с мачтой.

В случае питания антенны несимметричным кабелем диаграмма направленности антенны косит, о чем не следует забывать при ориентировании антенны во время установки. Избежать искажения диаграммы направленности можно применением симметрирующих устройств.

Настраивают антенну общепринятыми методами в любом из удобных направлений излучения: при переключении характеристики антенны должны сохраняться, так как геометрические размеры всех рамок одинаковы.

КПЕ для выходного каскада передатчика

Конденсаторы переменной емкости, используемые в выходных каскадах передатчика, должны выдерживать значительные напряжения. Если нет под рукой таких конденсаторов, выходом из положения может быть переделка широкораспространеиного сдвоенного блока переменных конденсаторов от любого вещательного радиоприемника.

Переделка заключается в следующем. Половину пластин статора и ротора удаляют (через одну). Обе секции включают параллельно. Для предотвращения пробоя между статором и корпусом последний оклеивают изнутри пластинками слюды, используя эпоксидный клей. Для обеспечения надежного контакта к ротору и корпусу приклепывают плоскую пружину, выполненную из полоски бронзы сечением 2,5X0,25 мм.

Для получения конденсатора большой емкости аналогичным образом можно переделать строенный блок.

Демонстрация принципов радиосвязи

Колебательный контур, затухающие и незатухающие колебания, амплитудная модуляция, детектирование амплитудно-модулнрованного сигнала являются узловыми темами при изучении основ радиосвязи. Прочность и глубина знаний этих тем обеспечивается использованием в учебном процессе демонстрационных приборов.

Рекомендуемый комплект демонстрационных приборов (внешний вид и схемы показаны на 3-й стр. обложки) состоит из передатчика, представляющего собой простейший генератор колебаний высокой частоты, детекторного приемника и одкополупериодно-го выпрямителя. Приборы смонтированы на пластмассовых панелях размерами 320X220 мм; на лицевых сторонах панелей начерчены их принципиальные схемы.

Для демонстрации опытов требуются: осциллограф, звуковой генератор и усилитель НЧ с микрофоном.

Генератор ВЧ (рис. 1) собран по схеме с индуктивной обратной связью на транзисторе П401 или любом другом маломощном высокочастотном транзисторе. Контурная катушка L2 и катушка обратной связи L1 намотаны на ферритовом стержне 400НН диаметром 8 и длиной 140 мм, укрепленном на панели с помощью двух стоек из органического стекла. Катушка L2 содержит 180, а катушка Ы~ 15 витков провода ПЭВ-1 или ПЭЛ 0,14. Конденсатор С2, емкость которого изменяется от 40 до 500 пФ, взят из школьного радионабора, но можно использовать конденсатор переменной емкости любого радиовещательного приемника. Конденсатор С1 (в базовой цепи транзистора) укреплен на. планке из листового органического стекла в виде перемычки со штепсельными вилками и в ходе опытов может быть удален. Монтаж всех электрических цепей выполнен на обратной стороне панели. Там же находятся и резисторы R1 и R2 (на демонстрационой схеме генератора они не показаны). Для питания генератора используется батарея 3336Л .

Рабочая частота генератора — от 150 до 400 кГц. Выбор такого диапазона частот объясняется следующим: радиоволны такой длины хорошо поглощаются окружающей средой, а это снижает радиопомехи; кроме этого, для демонстрации опытов по передаче сигналов можно использовать обычный радиовещательный приемник и на экране любого низкочастотного осциллографа отчетливо видны как модулирующий, так и модулированные сигналы этой частоты.

Как показали измерения, проведенные Московской станцией технического радноконтроля, помехи по эфиру уже на расстоянии 3 м от генератора не прослушиваются.

Настроить генератор на рабочую частоту можно по шкале радиовещательного приемника с магнитной антенной. Приемник настраивают на средний участок длинноволнового диапазона. Полосу частот генератора определяют по индикатору визуальной настройки приемника и устанавливают путем подбора числа витков контурной катушки L2 генератора. Если генератор не возбуждается (индикатор визуальной настройки приемника не реагирует на его излучения), необходимо поменять местами выводы катушки обратной связи L1.

В приемнике (рис. 2) используются точно такие же, как в генераторе, контурная катушка L1 и конденсатор переменной емкости С1. Контурная катушка и ферритовый сердечник, на котором она находится, образуют магнитную антенну. Детектор Д1, переменный резистор R1, являющийся нагрузкой детектора, и блокировочный конденсатор С2 смонтированы на планках, выпиленных из листового органического стекла, с штепсельными вилками, которыми эти детали вставляют в соответствующие гнезда. В том случае, когда для опытов нужен только колебательный контур, эти планки с деталями удаляют, а гнезда Гн1 и Гн2 соединяют проволочной перемычкой.

Переменный (или подстроечный) резистор, выполняющий роль нагрузки детектора, позволяет наилучшим образом согласовать выходное сопротивление детектора со входом осциллографа. Этот резистор может быть и постоянным, сопротивлением 33—47 кОм.

В однополупериодном выпрямителе (рис. 3) можно использовать любой плоскостной диод. Емкость конденсатора С1 должна быть не более 0,05 мкФ.

Рассмотрим некоторые опыты, которые можно демонстрировать с рекомендуемым комплектом приборов. Во время опытов расстояние между генератором ВЧ и приемником не должно превышать 50 см.

Затухающие колебания в контуре. Приборы соединяем по схеме, показанной на рис. 4. На колебательный контур (детектор, нагрузочный резистор и блокировочный конденсатор детекторного приемника удалены) через выпрямитель подаем переменное напряжение 6—10 В частотой 50—100 Гц от звукового генератора. Частота развертки осциллографа — около 100 Гц. На экране осциллографа наблюдаем затухающие колебания, возбуждаемые в контуре импульсами питающего напряжения.

Незатухающие колебания (рис. 5). Частота развертки осциллографа около 30 кГц.

Удалив из генератора конденсатор С 1 в базовой цепи транзистора, на экране осциллографа наблюдаем прямую линию, свидетельствующую об отсутствии электрических колебаний в приемном контуре. После включения конденсатора на экране появляется осциллограмма непрерывных электрических колебаний высокой частоты. В контуре колебания возникают и поддерживаются за счет энергии источника питания, а транзистор генератора ВЧ играет роль клапана, пополняющего потери в контуре с частотой, равной его собственной частоте. Если конденсатор базовой цепи удалить, то цепь обратной связи разрывается и генерация срывается.

Зависимость частоты генератора от параметров его контура. Уменьшая емкость контурного конденсатора генератора, замечаем на экране осциллографа увеличение числа полных колебаний; с увеличением емкости этого конденсатора число колебаний на экране осциллографа уменьшается. Если к сердечнику контурной катушки генератора приблизить ферритовый стержень, то есть увеличить ее индуктивность, то число колебаний также уменьшится.

Этот опыт дает наглядное представление о зависимости частоты электрических колебаний в контуре от емкости его конденсатора и индуктивности катушки.

Зависимость амплитуды колебаний генератора ВЧ от напряжения источника питания. Схема соединения приборов остается такой же, как для предыдущих опытов. Надо только изменить напряжение батареи, питающей генератор. При этом амплитуда колебаний на экране осциллографа также изменяется.

Предупреждение: наибольшее напряжение источника питания генератора не должно превышать половины предельно допустимого напряжения для данного транзистора.

Излучение, распространение и прием электромагнитных волн (рис. 6). Пока генератор не включен, на экране осциллографа видна лишь прямая линия развертки.

При включении генератора на экране осциллографа появляются синусоидальные колебания. Увеличиваем, а затем, наоборот, уменьшаем расстояние между приемным контуром и генератором — амплитуда колебаний на экране осциллографа тоже изменяется.

Опыт свидетельствует о том, что генератор-передатчик возбуждает электромагнитные колебания, которые распространяются в пространстве, а уровень принятого сигнала зависит от расстояния между приемником и передатчиком.

Явление резонанса. Изменяя емкость конденсатора приемного контура, настраиваем его в резонанс с частотой генератора. В момент точной настройки на экране осциллографа наблюдается резкое увеличение амплитуды принимаемого сигнала. После этого изменяем частоту передатчика до исчезновения сигнала на экране осциллографа. Чтобы возобновить прием, нужно приемный контур вновь настроить в резонанс с колебаниями генератора-передатчика.

Амплитудная модуляция. Последовательно с батареей, питающей генератор ВЧ, включаем выход звукового генератора, настроенного на частоту 400 Гц (рис. 7).

Напряжение ЗГ должно быть в пределах 60—80% от напряжения источника питания генератора ВЧ. При этом на экране осциллографа видим высокочастотные колебания, модулированные по амплитуде колебаниями низкой частоты. Изменяя частоту и амплитуду сигнала ЗГ, наблюдаем соответствующие изменения принимаемого модулированного сигнала. Одновременно за изменением частоты и амплитуды модулирующего сигнала следим с помощью транзисторного приемника, расположенного от генератора на расстоянии около 2 м. Уменьшив амплитуду модулирующего сигнала до нуля, на экране осциллографа видим только несущую генератора ВЧ, а в транзисторном приемнике исчезает звук.

Амплитудное детектирование. Приемный контур дополняем диодом-детектором. Если генератор излучает модулированные колебания ВЧ, то на экране осциллографа наблюдаем несимметричные высокочастотные колебания, амплитуда которых изменяется с частотой модулирующего сигнала.

Вставляем конденсатор, блокирующий нагрузочный резистор детектора по высокой частоте. Низкочастотная составляющая продетектированного сигнала выделяется на нагрузочном резисторе и характеризующая ее кривая видна на экране осциллографа (сопротивление нагрузочного резистора подбирают так, чтобы осциллограмма была неискаженной).

Передача речи, музыки (рис. 8). Для модуляции несущей генератора ВЧ используем низкочастотный сигнал, поступающий на вход усилителя НЧ от микрофона. На экране осциллографа наблюдаем колебания звуковой частоты и их гармоники.

Прием сигналов демонстрационного генератора на транзисторный приемник, расположенный от него на расстоянии 2—3 м, иллюстрирует принцип односторонней радиосвязи.