Една обикновена радиовръзка: описание. Стари радиостанции

За дълго време радиоприемници оглавяват списъка на най-значимите изобретения на човечеството. Първите такива устройства сега са реконструирани и променени в модерен режим, но в схемата на тяхното сглобяване малко се е променило - една и съща антена, едно и също заземяване и осцилаторна верига за филтриране на ненужен сигнал. Несъмнено схемите станаха много по-сложни от времето на създателя на радиото, Попов. Неговите последователи разработиха транзистори и микроциркули за възпроизвеждане на по-качествен и енергийно поглъщащ сигнал.

Защо е по-добре да започнете с прости схеми?

Ако разбирате простия радио верига, тогава можете да сте сигурни, че по-голямата част от пътя за постигане на успех в областта на монтажа и експлоатацията вече е усвоил. В тази статия ще анализираме няколко схеми на такива устройства, историята на тяхното възникване и основните характеристики: честота, диапазон и т.н.

Исторически контекст

7 май 1895 г. се счита за рожден ден на радиото. На този ден руският учен AS Popov демонстрира апарата си на среща на Руското физикохимично дружество.

През 1899 г. е изградена първата 45-километрова радиовръзка остров Хогленд и град Котка. През Първата световна война бяха разпределени приемник с директно усилване и електронни лампи. По време на войната наличието на радио беше стратегически необходимо.

През 1918 г., докато във Франция, Германия и САЩ учените Л. LeVV, Шотки L. и Е. Армстронг разработили метод за суперхетеродинов рецепция, но заради слабите елктронни тръби разпространените този принцип едва през 1930.

Транзисторните устройства се появяват и се развиват през 50-те и 60-те години. Първият широко използван радиоприемник на четири транзистора Regency TR-1 е създаден от германския физик Херберт Матара с подкрепата на индустриала Джейкъб Майкъл. Той се продава в САЩ през 1954 г. Всички стари радиостанции работят върху транзистори.

През 70-те години започна проучването и внедряването на интегрални схеми. Сега приемниците се развиват с помощта на голяма интеграция на възли и цифрова обработка на сигнали.

Характеристики на уреда

Двата стари радиостанции и модерни имат някои характеристики:

1. Чувствителността е способността да получавате слаби сигнали.
2. Динамичният диапазон се измерва в Hertz.
3. Шумов имунитет.
4. Селективността (селективност) е способността да се потискат външните сигнали.
5. Собствено ниво на шума.
6. Стабилност.

Тези характеристики не се променят в новите поколения приемници и се определя тяхната оперативност и лекота на работа.

Принцип на работа на радиоприемници

В най-общата форма радиоприемниците на СССР работят по следната схема:

1. Поради колебанията в електромагнитното поле се появява в антената променлив ток.
2. Смущенията се филтрират (селективност), за да се отдели информацията от смущенията, т.е. от сигнала се отделя важен компонент.
3. Полученият сигнал се преобразува в звук (в случая на радиоприемници).

По подобен принцип на телевизора се появява изображение, предават се цифрови данни, радиоуправляеми устройства (детски хеликоптери, коли).

Първият приемник беше повече като стъклена тръба с два електрода и дървени стърготини вътре. Работата е извършена в съответствие с принципа на действие на зарядите върху метален прах. Приемникът имаше огромно съпротивление (до 1000 ома), поради факта, че стърготините бяха в лош контакт един с друг и част от заряда се плъзна във въздушното пространство, където се разпръсна. С течение на времето тези дървени стърготини бяха заменени от осцилаторна верига и транзистори за съхранение и пренос на енергия.

В зависимост от индивидуалната приемник на сигнала веригата в него може да премине допълнително филтриране по амплитуда и честота, усилване, цифровизацията програма за по-нататъшна обработка, и така нататък. D. Една проста схема предвижда устройството за обработка на радио сигнал.

терминология

Осцилиращата схема в най-простата форма се нарича серпентина и кондензатор, затворен в схема. С помощта на тях, от всички входящи сигнали, е възможно да се изолира необходимата схема поради естествената честота на колебанията. Радиоприемници на СССР, тъй като обаче модерните устройства се основават на този сегмент. Как всичко това работи?

Като цяло, Радио власт възниква в резултат на батерията, броят на които варира от 1 до 9. За транзисторни устройства са широко използвани батерии 7D тип и 0.1 "Crown" напрежение до 9 V. Колкото повече батериите изисква проста схема радио приемник, толкова по-дълго ще работи ,

По честота на получените сигнали устройствата са разделени на следните типове:

1. Дълги вълни (DV) - от 150 до 450 kHz (лесно разпръснати в йоносферата). Значението има земни вълни, чиято интензивност намалява с разстоянието.
2. Средна вълна (CB) - от 500 до 1500 kHz (лесно разпръснати в йоносферата през деня, но през нощта се отразяват). През деня радиусът на действие се определя от земните вълни, през нощта - отразява се.
3. Къси вълни (KV) - от 3 до 30 MHz (не се приземява, отразява се изключително от йоносферата, така че има зона за радиоумиване около приемника). При ниска мощност на предавателя къси вълни могат да се разпространяват на големи разстояния.
4. Ултра-краткотрайна вълна (VHF) - от 30 до 300 MHz (имат висока проникваща способност, обикновено отразявана от йоносферата и лесно прегъване на препятствията).
5. Висока честота (HF) - от 300 MHz до 3 GHz (използвани в клетъчните комуникации и Wi-Fi, работят на място, не пропускайте препятствия и не се разпространявате праволинейно).
6. Изключително висока честота (EHF) - от 3 до 30 GHz (използва се за сателитни комуникации, отразява се от препятствията и работи в рамките на линията на зрение).
7. Хипер-честота (GHG) - от 30 GHz до 300 GHz (не пропускайте препятствия и се отразява като светлина, те се използват изключително ограничени).

Когато използвате HF, SW и DV, излъчването може да се извърши, когато е далече от станцията. VHF честотната лента получава по-конкретно сигнали, но ако станцията го поддържа само, то няма да работи на други честоти. Приемникът може да бъде вграден плейър за слушане на музика, проектор за показване на отдалечени повърхности, часовник и будилник. Описанието на радиовръзката с такива допълнения ще стане по-сложно.

Въвеждането на микроциркулацията в радиото позволи значително да увеличи радиуса на приемане и честотата на сигналите. Основното им предимство при сравнително ниската консумация на енергия и малкия размер, което е удобно за носене. Чипът съдържа всички необходими параметри за намаляване на вземането на сигнала и удобството за четене на изходните данни. Цифровата обработка на сигнала доминира в съвременните устройства. Радиоприемници на СССР са предназначени само за предаване на аудио сигнали, само през последните десетилетия подреждането на приемниците се развива и става по-сложно.

Схеми на най-простите приемници

Веригата на най-простия радиоприемник за сглобяване на къщата е разработена още през съветското време. След това, както сега, устройствата бяха разделени на детектор, директно усилване, директно превръщане, суперотеродински тип, рефлекс, регенеративно и свръхрегенеративно. Най-прости при възприемането и събирането са детекторите, от които можем да предположим, че развитието на радиото започва в началото на 20 век. Най-сложната в конструкцията на стоманени устройства на микросхеми и няколко транзистора. Ако обаче разбирате в една схема, други вече няма да бъдат проблем.

Прост детекторен приемник

Веригата на най-простия радио приемник съдържа две части: германски диод (D8 и D9 са подходящи) и основен телефон с висока устойчивост (TON1 или TON2). Тъй като в схемата няма осцилаторна верига, тя няма да може да улови сигналите на определена радиостанция, излъчваща в дадено населено място, но с основната си задача да се справи.

За да работите, ви е необходима добра антена, която може да бъде хвърлена на дърво, и заземяваща жица. За да бъдем верни, достатъчно е да го прикрепим към огромни метални отломки (например към кофа) и да го погребем на няколко сантиметра в земята.

Вариант с осцилаторна верига

В миналото схема за въвеждане на селективност, можете да добавите индуктор и кондензатор, създавайки осцилаторна верига. Сега, ако искате, можете да хванете сигнала на определена радиостанция и дори да я усилите.

Регенериращ късовълнов приемник на лампата

Tube радиостанции, което е съвсем проста верига, конструирана за получаване на любителски станции сигнали над малки разстояния - в границите на VHF (VHF) на ди (дълговълнов). В тази схема работят лампите с пръсти. Те са най-добре генерирани на VHF. Съпротивлението на анодния товар се отстранява с ниска честота. Всички детайли са показани на диаграмата, само бобините и дросела могат да се считат за самоизработка. Ако искате да получавате телевизионни сигнали, L2 серпентината (EBF11) се състои от 7 оборота с диаметър 15 мм и кабел от 1,5 мм. за любителски приемник ще отговарят на 5 завъртания.

Директен усилвателен радиоприемник на два транзистора

Веригата съдържа магнитна антена и двустепенен нискочестотен усилвател - това е регулируема входна осцилаторна схема на радиоприемника. Първият етап е RF модулиран сигнален детектор. Намотката на индуктивността се навива на 80 оборота с PEV-0.25 тел (от шестия завой, извита е отдолу по схемата) върху феритен прътов канал с диаметър 10 мм и дължина 40.

Такава проста схема на радиоприемника е предназначена да разпознава мощни сигнали от близките станции.

Устройство със супер захранване в FM-ленти

FM приемникът, монтиран от модела на Е. Солодовников, е лесен за монтаж, но има висока чувствителност (до 1 μV). Такива устройства се използват за високочестотни сигнали (повече от 1 MHz) с амплитудна модулация. Благодарение на силната положителна обратна връзка, каскадната печалба се увеличава до безкрайност и веригата преминава в режим на генериране. По тази причина възниква възбуда. За да го избегнете и да използвате приемника като високочестотен усилвател, задайте нивото на коефициента и, когато достигне тази стойност, драстично намалете до минимум. За непрекъснато наблюдение на печалбата, можете да използвате генератор на пулсиращ винт или да го улесните.

На практика самият усилвател често се използва като генератор. С помощта на филтри (R6C7), които разпределят нискочестотни сигнали, ултразвуковата схема на осцилация е ограничена до входа на следващия етап на VLF. За FM сигнали 100-108 MHz L1 бобината се превръща в половин клонка с напречно сечение от 30 mm и линейна част от 20 mm с диаметър на проводника 1 mm. Намотка L2 съдържа 2-3 навивки с диаметър 15 мм и проводник с напречно сечение от 0,7 мм във вътрешността на полу-вълната. Възможно е усилването на приемника за сигнали от 87,5 MHz.

Устройство на чипа

KV-радио, чиято схема е разработена през 70-те години, се счита за прототип на интернет. Късите вълни (3-30 MHz) пътуват на огромни разстояния. Не е трудно да настроите приемника, за да слушате предаването в друга държава. За този прототип се казва световното радио.

Прост HF приемник

По-проста радио верига е лишена от чип. Припокрива обхвата от 4 до 13 MHz на честота и до 75 метра дължина. Мощност - 9 V от батерията "Crohn". Антената може да бъде монтажна жичка. Приемникът работи на слушалките от плейъра. Високочестотният тракт е изграден на транзистори VT1 ​​и VT2. Поради кондензатора С3 има положително обратно зареждане, регулирано от резистора R5.

Модерни радиоприемници

Съвременните устройства са много сходни с радиоприемниците на СССР: те използват една и съща антена, върху която възникват слаби електромагнитни трептения. В антената има високочестотни трептения от различни радиостанции. Те не се използват директно за предаване на сигнала, но следващата верига работи. Сега този ефект се постига с помощта на полупроводникови устройства.

Широките приемници за развитие са получили в средата на 20-ти век и оттогава непрекъснато се подобряват, въпреки замяната на мобилните телефони, таблетите и телевизорите.

Общото разположение на радиото от времето на Попов се е променило незначително. Можем да кажем, че схемите са много по-сложни, чиповете и транзисторите бяха добавени, стана възможно да се вземе не само аудио сигнала, но и да се вгради проектора. Така че приемниците се превърнаха в телевизори. Сега, ако искате, можете да вградите всичко, което сърцето ви желае.