Երկար ժամանակ ռադիոները գլխավորում էին մարդկության ամենանշանակալի գյուտերի ցանկը։ Առաջին նման սարքերն այժմ վերակառուցվել և փոխվել են ժամանակակից ձևով, սակայն դրանց հավաքման սխեմայում քիչ բան է փոխվել՝ նույն ալեհավաքը, նույն հիմնավորումը և անհարկի ազդանշանը զտելու համար տատանվող միացում: Անկասկած, սխեմաները շատ ավելի են բարդացել ռադիոյի ստեղծողի՝ Պոպովի ժամանակներից։ Նրա հետևորդները մշակել են տրանզիստորներ և միկրոսխեմաներ՝ ավելի լավ և էներգիա պահանջող ազդանշան վերարտադրելու համար։
Ինչու՞ է ավելի լավ սկսել պարզ նախշերով:
Եթե հասկանում եք պարզ ռադիո միացում, կարող եք վստահ լինել, որ հավաքման և շահագործման ոլորտում հաջողության հասնելու ճանապարհի մեծ մասն արդեն յուրացրել է: Այս հոդվածում մենք կվերլուծենք նման սարքերի մի քանի սխեմաներ, դրանց առաջացման պատմությունը և հիմնական բնութագրերը՝ հաճախականություն, միջակայք և այլն:
Պատմական նախապատմություն
1895 թվականի մայիսի 7-ը համարվում է ռադիոյի ծննդյան օր։ Այս օրը ռուս գիտնական Ա.հասարակություն։
1899 թվականին Հոգլանդ կղզու և Կոտկա քաղաքի միջև կառուցվեց առաջին 45 կմ երկարությամբ ռադիոկապի գիծը։ Առաջին համաշխարհային պատերազմի ժամանակ լայն տարածում գտան ուղիղ ուժեղացման ընդունիչն ու վակուումային խողովակները։ Ռազմական գործողությունների ժամանակ ռադիոյի առկայությունը ապացուցվեց, որ ռազմավարական անհրաժեշտություն էր։
1918 թվականին, միաժամանակ Ֆրանսիայում, Գերմանիայում և ԱՄՆ-ում, գիտնականներ Լ. Լևին, Լ. Շոտկին և Է. Արմսթրոնգը մշակեցին սուպերհետերոդինային ընդունման մեթոդը, սակայն թույլ վակուումային խողովակների պատճառով այս սկզբունքը լայնորեն կիրառվեց միայն ք. 1930-ական թվականներ։
Տրանզիստորային սարքերը հայտնվել և զարգացել են 50-60-ական թվականներին։ Առաջին լայնորեն օգտագործվող չորս տրանզիստորային ռադիոընդունիչը՝ Regency TR-1-ը, ստեղծվել է գերմանացի ֆիզիկոս Հերբերտ Մատարեի կողմից՝ արդյունաբերող Յակոբ Միքայելի աջակցությամբ։ Այն վաճառքի է հանվել ԱՄՆ-ում 1954 թվականին։ Բոլոր հին ռադիոկայաններն օգտագործում էին տրանզիստորներ։
70-ականներին սկսվեցին ինտեգրալ սխեմաների ուսումնասիրությունն ու ներդրումը։ Ընդունիչներն այժմ զարգանում են հանգույցների հիանալի ինտեգրմամբ և թվային ազդանշանի մշակմամբ:
Գործիքի բնութագրեր
Եվ հին և ժամանակակից ռադիոկայաններն ունեն որոշակի բնութագրեր.
- Զգայունություն - թույլ ազդանշաններ ստանալու ունակություն:
- Դինամիկ միջակայք՝ չափված Հերցով։
- Աղմուկի իմունիտետ.
- Ընտրողականություն (ընտրողականություն) - կողմնակի ազդանշանները ճնշելու ունակություն:
- Ներքին աղմուկի մակարդակ։
- Կայունություն.
Այս բնութագրերը չենփոխել ընդունիչների նոր սերունդները և որոշել դրանց արդյունավետությունն ու օգտագործման հեշտությունը:
Ինչպես են աշխատում ռադիոները
ԽՍՀՄ ռադիոընդունիչները ամենաընդհանուր ձևով աշխատում էին հետևյալ սխեմայով.
- Էլեկտրամագնիսական դաշտի տատանումների պատճառով ալեհավաքում առաջանում է փոփոխական հոսանք։
- Տատանումները զտվում են (ընտրողականություն)՝ տեղեկատվությունն աղմուկից անջատելու համար, այսինքն՝ դրա կարևոր բաղադրիչը հանվում է ազդանշանից։
- Ստացված ազդանշանը վերածվում է ձայնի (ռադիոների դեպքում):
Նման սկզբունքով հեռուստացույցով պատկեր է հայտնվում, թվային տվյալներ են փոխանցվում, աշխատում են ռադիոկառավարվող սարքավորումներ (մանկական ուղղաթիռներ, մեքենաներ):
Առաջին ընդունիչն ավելի շատ նման էր ապակե խողովակի, որի ներսում երկու էլեկտրոդներ և թեփ էին: Աշխատանքն իրականացվել է մետաղի փոշու վրա լիցքերի գործողության սկզբունքով։ Ընդունիչը ժամանակակից չափանիշներով հսկայական դիմադրություն ուներ (մինչև 1000 ohms)՝ պայմանավորված այն հանգամանքով, որ թեփը վատ էր շփվում միմյանց հետ, և լիցքի մի մասը սահեց օդային տարածք, որտեղ էլ ցրվեց։ Ժամանակի ընթացքում այս թեփը փոխարինվեց տատանողական սխեմայով և տրանզիստորներով՝ էներգիա պահելու և փոխանցելու համար:
Կախված ընդունիչի առանձին միացումից՝ դրա ազդանշանը կարող է ենթարկվել լրացուցիչ զտման՝ ըստ ամպլիտուդի և հաճախականության, ուժեղացման, թվայնացման՝ հետագա ծրագրային մշակման համար և այլն։ Ռադիոընդունիչի պարզ միացումն ապահովում է մեկ ազդանշանի մշակում։
Տերմինաբանություն
Տատանողական շղթան իր ամենապարզ ձևով կոչվում է կծիկ ևկոնդենսատորը փակ է միացումում: Դրանց օգնությամբ բոլոր մուտքային ազդանշաններից հնարավոր է ընտրել ցանկալիը շղթայի տատանումների բնական հաճախականության շնորհիվ։ Այս հատվածի վրա են հիմնված ԽՍՀՄ ռադիոընդունիչները, ինչպես նաև ժամանակակից սարքերը։ Ինչպե՞ս է այդ ամենը աշխատում:
Որպես կանոն, ռադիոընդունիչները սնուցվում են մարտկոցներով, որոնց թիվը տատանվում է 1-ից 9-ի։ պարզ ռադիոընդունիչի միացում է պահանջում, այնքան երկար կաշխատի:
Ըստ ստացվող ազդանշանների հաճախականության սարքերը բաժանվում են հետևյալ տեսակների.
- Երկար ալիք (LW) - 150-ից մինչև 450 կՀց (հեշտությամբ ցրվում է իոնոլորտում): Գրունտային ալիքները կարևոր են, որոնց ինտենսիվությունը նվազում է հեռավորության հետ:
- Միջին ալիք (ՄՎտ) - 500-ից մինչև 1500 կՀց (ցերեկը հեշտությամբ ցրվում է իոնոլորտում, բայց արտացոլվում է գիշերը): Ցերեկային ժամերին միջակայքը որոշվում է ստորգետնյա ալիքներով, գիշերը՝ արտացոլված ալիքներով։
- Կարճ ալիք (HF) - 3-ից 30 ՄՀց (նրանք չեն վայրէջք կատարում, դրանք բացառապես արտացոլվում են իոնոսֆերայի կողմից, ուստի ստացողի շուրջ կա ռադիոլռության գոտի): Հաղորդիչի ցածր հզորությամբ կարճ ալիքները կարող են երկար տարածություններ անցնել:
- Ուլտրա կարճ ալիք (VHF) - 30-ից 300 ՄՀց (ունեն բարձր ներթափանցման ունակություն, որպես կանոն, արտացոլվում են իոնոլորտով և հեշտությամբ շրջանցում են խոչընդոտները):
- Բարձր հաճախականություն (HF) - 300 ՄՀց-ից մինչև 3 ԳՀց (օգտագործվում է բջջային կապի և Wi-Fi-ում, գործում է տեսադաշտում, մի շրջանցեք խոչընդոտները ևտարածել ուղղագիծ):
- Ծայրահեղ բարձր հաճախականություն (EHF) - 3-ից 30 ԳՀց (օգտագործվում է արբանյակային հաղորդակցության համար, արտացոլվում է խոչընդոտներից և գործում է տեսադաշտում):
- Հիպերբարձր հաճախականություն (HHF) - 30 ԳՀց-ից մինչև 300 ԳՀց (մի շրջանցեք խոչընդոտները և արտացոլվում են լույսի պես, օգտագործվում են շատ սահմանափակ):
HF, MW և LW օգտագործման դեպքում հեռարձակումը կարող է իրականացվել կայանից հեռու գտնվելու ժամանակ: VHF գոտին ավելի կոնկրետ ազդանշաններ է ստանում, բայց եթե կայանը աջակցում է միայն այն, ապա այլ հաճախականություններ լսելը չի աշխատի: Ընդունիչը կարող է համալրվել երաժշտություն լսելու համար նվագարկիչով, հեռավոր մակերեսների վրա ցուցադրվող պրոյեկտորով, ժամացույցով և զարթուցիչով։ Նման հավելումներով ռադիոընդունիչի սխեմայի նկարագրությունը ավելի կբարդանա։
Ռադիոընդունիչներում միկրոչիպի ներդրումը հնարավորություն տվեց զգալիորեն մեծացնել ազդանշանների ընդունման շառավիղը և հաճախականությունը։ Նրանց հիմնական առավելությունը համեմատաբար ցածր էներգիայի սպառումն է և փոքր չափսերը, որոնք հարմար են կրելու համար։ Միկրոշրջանը պարունակում է ազդանշանի նվազեցման և ելքային տվյալների ընթեռնելիության բոլոր անհրաժեշտ պարամետրերը: Թվային ազդանշանի մշակումը գերակշռում է ժամանակակից սարքերում: ԽՍՀՄ ռադիոընդունիչները նախատեսված էին միայն ձայնային ազդանշան փոխանցելու համար, միայն վերջին տասնամյակների ընթացքում ընդունիչների սարքը զարգացել և բարդացել է։
Ամենապարզ ընդունիչների սխեմաներ
Տուն հավաքելու ամենապարզ ռադիոընդունիչի սխեման մշակվել է դեռ ԽՍՀՄ-ի ժամանակներում։ Այն ժամանակ, ինչպես հիմա, սարքերը բաժանվեցին դետեկտորի, ուղղակի ուժեղացման, ուղղակի փոխակերպման,սուպերհետերոդինային տիպ, ռեֆլեքսային, վերականգնող և գերվերականգնող: Ընկալման և հավաքման մեջ ամենապարզը դետեկտորային ընդունիչներն են, որոնցից, կարելի է համարել, ռադիոյի զարգացումը սկսվել է 20-րդ դարի սկզբին։ Ամենադժվարը կառուցելը միկրոսխեմաների և մի քանի տրանզիստորների վրա հիմնված սարքերն էին: Այնուամենայնիվ, եթե դուք հասկանում եք մեկ սխեմա, մյուսներն այլևս խնդիր չեն լինի:
Պարզ դետեկտոր ընդունիչ
Ամենապարզ ռադիոընդունիչի շղթան բաղկացած է երկու մասից՝ գերմանիումի դիոդ (D8 և D9) և բարձր դիմադրությամբ հիմնական հեռախոս (TON1 կամ TON2): Քանի որ շղթայում չկա տատանողական միացում, այն չի կարողանա որսալ որոշակի ռադիոկայանի ազդանշանները, որոնք հեռարձակվում են տվյալ տարածքում, բայց կկատարեն իր հիմնական խնդիրը:
Աշխատելու համար ձեզ հարկավոր է լավ ալեհավաք, որը կարող եք նետել ծառի վրա, և հողային մետաղալար: Համոզվելու համար բավական է այն ամրացնել մետաղի զանգվածային բեկորին (օրինակ՝ դույլին) և մի քանի սանտիմետր թաղել հողի մեջ։
Տատանողական շղթայի տարբերակ
Նախորդ շղթայում ընտրողականություն ներկայացնելու համար կարող եք ավելացնել ինդուկտոր և կոնդենսատոր՝ ստեղծելով տատանողական միացում: Այժմ, ցանկության դեպքում, կարող եք որսալ կոնկրետ ռադիոկայանի ազդանշանը և նույնիսկ ուժեղացնել այն։
Փականների վերականգնող կարճ ալիքային ընդունիչ
Փականային ռադիոներ, որոնց միացումը բավականին պարզ է, ստեղծված են սիրողական կայաններից ազդանշաններ ստանալու համար կարճ հեռավորությունների վրա՝ VHF-ից տիրույթներում:(ուլտրակարճ ալիք) մինչև LW (երկար ալիք): Այս շղթայում աշխատում են մատների տիպի մարտկոցի լամպերը: Նրանք լավագույնս արտադրում են VHF-ով: Իսկ անոդային բեռի դիմադրությունը հանվում է ցածր հաճախականությամբ։ Բոլոր մանրամասները ներկայացված են գծապատկերում, միայն կծիկները և խեղդուկը կարող են տնական համարվել: Եթե ցանկանում եք ստանալ հեռուստատեսային ազդանշաններ, ապա L2 կծիկը (EBF11) բաղկացած է 7 պտույտից՝ 15 մմ տրամագծով և 1,5 մմ մետաղալարով: Սիրողական ընդունիչի համար 5 պտույտ կլինի:
Ուղիղ ուժեղացման ռադիո երկու տրանզիստորով
Շղթան պարունակում է մագնիսական ալեհավաք և երկաստիճան բասի ուժեղացուցիչ. սա ռադիոընդունիչի կարգավորված մուտքային տատանողական միացում է: Առաջին փուլը ՌԴ մոդուլացված ազդանշանային դետեկտորն է: Ինդուկտորը պտտվում է 80 պտույտով PEV-0, 25 մետաղալարով (վեցերորդ պտույտից ներքևից ծորակ է ըստ գծապատկերի) 10 մմ տրամագծով և 40 երկարությամբ ֆերիտային ձողի վրա։
Այսպիսի պարզ ռադիոշղթան նախատեսված է մոտակա կայաններից ուժեղ ազդանշանները ճանաչելու համար:
Գերգեներատիվ FM սարք
FM-ընդունիչը՝ հավաքված Է. Սոլոդովնիկովի մոդելի համաձայն, հեշտ է հավաքվում, բայց ունի բարձր զգայունություն (մինչև 1 μV): Նման սարքերը օգտագործվում են բարձր հաճախականության ազդանշանների համար (ավելի քան 1 ՄՀց) ամպլիտուդի մոդուլյացիայով։ Ուժեղ դրական արձագանքների շնորհիվ բեմի շահույթը մեծանում է մինչև անսահմանություն, և միացումը մտնում է գեներացման ռեժիմ: Այդ պատճառով առաջանում է ինքնագրգռվածություն։ Դրանից խուսափելու և ընդունիչը որպես բարձր հաճախականության ուժեղացուցիչ օգտագործելու համար սահմանեք մակարդակըգործակիցը և, երբ այն հասնում է այս արժեքին, կտրուկ նվազեցնում է նվազագույնը: Մշտական աճի մոնիտորինգի համար կարող եք օգտագործել սղոցային զարկերակային գեներատոր, կամ կարող եք դա անել ավելի հեշտ:
Գործնականում ուժեղացուցիչն ինքնին հաճախ հանդես է գալիս որպես գեներատոր: Զտիչների օգնությամբ (R6C7), որոնք ընդգծում են ցածր հաճախականության ազդանշանները, սահմանափակվում է ուլտրաձայնային թրթռումների անցումը դեպի հաջորդ ULF կասկադի մուտք: 100-108 ՄՀց հաճախականությամբ FM ազդանշանների համար L1 կծիկը վերածվում է կիսապտույտի՝ 30 մմ խաչմերուկով և 20 մմ գծային մասի՝ 1 մմ տրամագծով մետաղալարով: Իսկ L2 կծիկը պարունակում է 2-3 պտույտ՝ 15 մմ տրամագծով և 0,7 մմ խաչմերուկով մետաղալար՝ կիսաշրջադարձի ներսում։ Ընդունիչի հզորացում հասանելի է 87,5 ՄՀց ազդանշանների համար։
Սարք չիպի վրա
HF ռադիոն, որը նախագծվել է 70-ականներին, այժմ համարվում է ինտերնետի նախատիպը։ Կարճ ալիքների ազդանշանները (3-30 ՄՀց) անցնում են մեծ տարածություններ: Հեշտ է կարգավորել ընդունիչը այլ երկրում հեռարձակում լսելու համար: Դրա համար նախատիպը ստացել է համաշխարհային ռադիոյի անվանումը։
Պարզ HF ընդունիչ
Ավելի պարզ ռադիոընդունիչի միացում զուրկ է միկրոսխեմայից: Ընդգրկում է 4-ից 13 ՄՀց հաճախականությամբ և մինչև 75 մետր երկարությամբ: Սնունդ - 9 V Krona մարտկոցից: Լարը կարող է ծառայել որպես ալեհավաք։ Ընդունիչը աշխատում է նվագարկիչի ականջակալների վրա: Բարձր հաճախականության տրակտատը կառուցված է VT1 և VT2 տրանզիստորների վրա: C3 կոնդենսատորի շնորհիվ առաջանում է դրական հակադարձ լիցք, որը կարգավորվում է R5 ռեզիստորով։
Ժամանակակիցռադիո
Ժամանակակից սարքերը շատ նման են ԽՍՀՄ ռադիոընդունիչներին. նրանք օգտագործում են նույն ալեհավաքը, որի վրա տեղի են ունենում թույլ էլեկտրամագնիսական տատանումներ։ Ալեհավաքում հայտնվում են տարբեր ռադիոկայանների բարձր հաճախականության թրթռումներ: Դրանք ուղղակիորեն չեն օգտագործվում ազդանշանի փոխանցման համար, այլ իրականացնում են հաջորդ սխեմայի աշխատանքը: Այժմ այս էֆեկտը ձեռք է բերվում կիսահաղորդչային սարքերի օգնությամբ։
Ընդունիչները լայնորեն մշակվել են 20-րդ դարի կեսերին և այդ ժամանակից ի վեր շարունակաբար կատարելագործվել են՝ չնայած դրանց փոխարինմանը բջջային հեռախոսներով, պլանշետներով և հեռուստացույցներով:
Ռադիոընդունիչների ընդհանուր դասավորությունը փոքր-ինչ փոխվել է Պոպովի ժամանակներից: Կարելի է ասել, որ սխեմաները շատ ավելի են բարդացել, ավելացվել են միկրոսխեմաներ, տրանզիստորներ, հնարավոր է դարձել ոչ միայն ձայնային ազդանշան ստանալ, այլև պրոյեկտոր տեղադրել։ Այսպիսով, ընդունիչները վերածվեցին հեռուստացույցների: Այժմ, եթե ցանկանում եք, կարող եք սարքում տեղադրել այն, ինչ ձեր սիրտը ցանկանում է:
