"А": Информация к размышлению, Незнайкин! - Z1 - преселектор; A1 - УВЧ; U1 - амплитудный детектор; А2 -УНЧ; BF1 - телефоны или динамик.
"С": Я полагаю, дорогой Аматор, что в дальнейшем мы будем прибегать только к структурным и принципиальным электрическим схемам!
"А": Очень хорошо! Я придерживаюсь того же мнения, уважаемый Спец!
"Н": Принято единогласно!.. Но у меня вопрос относительно изображенной выше характеристики преселектора. И, в связи с этим, о бесполезности "прямика" в диапазоне КВ…
"С": Выкладывай, дорогой Незнайкин! Мы для этого и собрались!
"Н": Расстояние между частотами f1; f2; f3 и f4 выбрано случайно?
"С": Не совсем!.. В современном мире огромное количество радиостанций! И вопрос о том, что надо предпринять, чтобы они не мешали друг другу, непрерывно решается в течение вот уже многих десятков лет! В диапазонах длинных, средних и коротких волн интервал по частоте выбран равным 9 кГц в Европе. А в Америке и Японии даже 10 кГц.
При таком распределении частот получается, что в диапазоне ДВ размещается 28 каналов, а в СВ - 120 каналов! Но только в европейском регионе число радиостанций значительно больше числа каналов!
Таким образом, одинаковые частоты отведены радиостанциям, максимально удаленным друг от друга территориально. И днем положение терпимо. Однако ночью не редкость ситуация, когда на одной частоте прослушиваются две - три радиостанции. Ничего не поделаешь! В эфире тесновато!
"Н": А уменьшить интервал с 9 кГц до 3–4 никак нельзя?
"С": Взгляни на следующий эскиз (рис. 5.10)!
Здесь я изобразил частотный спектр AM - сигнала ОДНОЙ радиостанции. Следовательно, даже отведя на одну станцию полосу частот 9 кГц, передать сигнал, в котором содержится ВЕСЬ воспринимаемый ухом звуковой спектр - НЕЛЬЗЯ! Самая верхняя звуковая частота, это - 4,5 кГц! Хотя должен сказать, что если не слишком придираться к качеству звука, этого вполне хватает даже для приема ритмов современной музыки.
Зато информацию в диапазоне КВ можно "ловить" из ЛЮБОЙ ТОЧКИ ЗЕМНОГО ШАРА!
"Н": А буква Fв что означает?
"С":Fв - это НАИВЫСШАЯ ЗВУКОВАЯ МОДУЛИРУЮЩАЯ ЧАСТОТА.
"А": А что делается для улучшения ситуации в эфире? Кроме чисто тривиальных методов, например, понижения Fв?
"С": Ну вообще-то, чтобы существенно улучшить качество радиовещания в диапазонах ДВ, СВ и КВ, его следует коренным образом перестроить!
Я понимаю, само слово "перестройка" сейчас иначе, как с сарказмом, не воспринимается! Но куда деваться? Амплитудная модуляция впервые была предложена еще при царе Горохе! Она и не эффективна, она и расточительна!
Ее динамический диапазон крайне мал! И т. д., и т. п.!
Но, повторяю, она ИСПОЛЬЗОВАЛАСЬ, ИСПОЛЬЗУЕТСЯ и БУДЕТ ИСПОЛЬЗОВАТЬСЯ, поскольку самая дальнобойная!
"А": Да, чудные дела Твои, Господи! Так что же делать?
"С": Или, как говорил незабвенный Шура Балаганов: "как снискать хлеб насущный?" Прежде всего - никакой паники! Следует спокойно и конструктивно порассуждать на тему о том, как велика и обширна современная компонентная база и приборный парк электроники!
А после этого подумать о целом ряде способов, которые следует применить для решения этой "неразрешимой" задачи! Да вот вам пример! Только 5 процентов мощности излучаемого AM - сигнала несут полезную информацию! А, остальные 95 процентов приходятся на несущую, которая никакой полезной информации не несет! Так вот, мысль была такая - не передавать несущую частоту f0 через эфир!
"Н": А это возможно?
"С": Оказывается… да! И в основе лежит, так называемый, СИНХРОННЫЙ ПРИЕМ! Но… электроника не терпит расхлябанности и непоследовательности! А потому… вернемся к истории развития радиоприемной техники!
Мы уже упоминали ГЕТЕРОДИННЫЙ ПРИЕМНИК. Вот так он выглядит на структурной схеме (рис. 5.11). Стрелка означает, что его можно перестраивать по частоте.
"А": В чем особенность работы гетеродинного приемника?
"С": В том, что на детектор воздействуют ДВА сигнала. Входной - от антенны WA и гетеродинный - который генерируется местным генератором G.
Так вот, если частота гетеродина ненамного (400-1000 Гц) отличается от частоты передатчика, то на выходе детектора появляется напряжение "биений" с разностной звуковой частотой.
"А": И все же, дорогой Спец, я не совсем ясно себе представляю, что дает введение в схему детекторного приемника еще и гетеродина?
"С": Ты знаешь, что чувствительность детекторного приемника оказывается слишком низкой! Даже подключение на выходе детектора УНЧ не спасает положения. Поскольку для того, чтобы детектор "заработал", необходимо, чтобы амплитуда сигнала на его входе достигала нескольких милливольт. А еще лучше - нескольких десятков милливольт!
Иное дело - гетеродинный приемник! Математический анализ показывает, что полезное, напряжение на выходе детектора является СУММОЙ продетектированного сигнала и продетектированного напряжения гетеродина!
А кроме того, в эту сумму входят еще БИЕНИЯ между колебаниями сигнала и гетеродина. Но добавление гетеродинного напряжения к сигналу на обычном детекторе не избавляет от прямого ДЕТЕКТИРОВАНИЯ ПОМЕХ!
"А": То есть влиянию помех гетеродинный приемник (ГП) подвержен значительно?
"С": Во всяком случае, в представленном выше виде!..
Поэтому ГП, автодины, синхродины и прочая техника 20-х годов ушла в прошлое безвозвратно!
"Н": А что такое АВТОДИНЫ?
"С": Это устройства, применяющиеся для автодинного приема. Сущность его в том, что он является ПОЧТИ генератором Мейснера. Если в схему этого генератора добавить цепь индуктивной связи с антенной и телефон, шунтированный конденсатором в анодной цепи лампы, то мы и получим схему автодинного приемника! В контуре существуют два колебания сразу. Собственное и принимаемое. Их частоты сдвинуты нате же 400 - 1000 Гц.
Вырабатывается сигнал биений. Он проявляется в виде свиста, тон которого меняется. Автодинные приемники являлись почти идеальными для приема телеграфных сигналов.
"А": Я краем уха слышал, что имеются приемники, использующие какую-то технику ПРЯМОГО ПРЕОБРАЗОВАНИЯ?
"С": Мы обязательно будем говорить о принципах этой техники, но позднее!
А сейчас, мои дорогие друзья, хочу заметить, что среди большого количества самых разнообразных разновидностей приемной техники (а мы упомянули далеко не о всех) особое место занимает выдающееся изобретение электроники 20 века - СУПЕРГЕТЕРОДИН!
Глава 6. Что такое "супергетеродин"?
"Спец": Первый супергетеродинный приемник капитан корпуса связи армии США Эдвин Говард Армстронг, служивший в то время во Франции, (а это было время Первой Мировой войны) собрал на территории Европы. Он подал заявку на патент в США из Парижа 30 декабря 1918 года, а получил патент 3 июля 1920 г. Супергетеродин - это величайшее достижение не только Армстронга, но всей электронной техники вообще!
"А": Что, неужели за 80 лет не появилось никакой более удачной идеи?
"С": Представь себе - нет! Хотя вариаций на тему супергетеродинного принципа имеется великое множество!
Первоначально Армстронг разработал супергетеродин с целью изыскать способ усиления сигнала на тех частотах, которые были недоступны для электронных ламп того времени. Именно с появлением супергетеродинной схемы, радиотехника стала бурно развиваться!
"Н": Уважаемый Спец! Но что же представлял из себя супергетеродин Армстронга? И в чем заключается его феноменальный секрет?
"С": Вот структурная схема супергетеродина (рис. 6.1).