Энциклопедия радиолюбителя

25.1. Диапазоны частот радиолюбительских станций

В мировом эфире кроме широковещательных и специальных станций можно услышать и радиолюбительские. Радиолюбительская связь осуществляется на специально выделенных частотах в любое время суток телефоном, телеграфом и телетайпом. Телетайп представляет собой специальный передающий аппарат с клавиатурой пишущей машинки. Он автоматически печатает на бумаге информацию, которая передается в эфир. Успех в осуществлении дальних связей зависит от благоприятного прохождения в данный момент радиоволн определенной длины и конструкции радиостанции. Кроме установления связи с дальними корреспондентами, радиолюбители вносят также свой посильный вклад в изучение распространения радиоволн, проводят соревнования по скорости приема и передачи радиограмм, обеспечивают связью различные экспедиции оказавшихся в экстремальных условиях, конструируют радиоэлектронную аппаратуру и антенны. В 1925 г. в нашей стране был создан Международный радиолюбительский союз, который с той поры начал проводить регулярные соревнования радиолюбителей на коротких волнах, а позднее и на ультракоротких. Для любительской радиосвязи выделены участки частот в диапазонах средних, коротких и ультракоротких волн (табл. 25.1). Из таблицы видно, что только в диапазонах 160 м и 10 м указаны конкретные участки для определенных видов излучения, в других диапазонах такого подразделения нет.

Заметим, что к перечисленным в табл. 25.1 диапазонам недавно прибавился еще один диапазон. В 1998 г. Государственная комиссия по радиочастотам (ГКЧ) Госкомсвязи России приняла решение № 2851-ОР, которое разрешает радиолюбителям использовать диапазон частот 135,7…137,8 кГц, который, как известно, относится к длинным волнам. Этим решением Россия откликнулась на рекомендации Европейской конференции администраций почты и связи (СЕРТ) и тем самым присоединилась к большинству европейских стран, в которых радиолюбители используют длинноволновый диапазон. В настоящее время идет быстрое осваивание этого диапазона отечественными радиолюбителями.

Методика работы в новом диапазоне не отличается от работы на КВ, за исключением того, что скорость передачи не превышает 8…12 WPM (групп в минуту). На расстоянии в несколько сот километров скорость передачи падает до 5…6 WPM и используется CCW (Convention CW).

Радиолюбительские диапазоны волн, кроме радиосвязи, используются и для различных соревнований, которые как и радиосвязь относятся к техническим видам спорта. К ним, между прочим, относится и так называемая «охота на лис» — нахождение с помощью радиоприемника спрятанных передатчиков. Начинать заниматься коротковолновой связью желательно на коллективных радиостанциях, на станциях юных техников или в организациях РОСТА (бывшее ДОСААФ). Постройка (приобретение) и эксплуатация любительских радиостанций осуществляется только после получения разрешения в региональном управлении Госсвязьнадзора России. Перед получением такого разрешения необходимо сдать квалификационный экзамен но основам электро- и радиотехники, техники безопасности и правил работы в эфире. После этого в региональное управление подаются следующие документы:

• заявление-анкета;

• 4 фотокарточки размером 4,5x6 см;

• справка квалификационной комиссии о сдаче экзаменов.

По прошествии некоторого времени, заявитель получает письменное разрешение регионального управления Госсвязьнадзора, дающего право на постройку (приобретение) радиостанции для открытия собственной любительской радиостанции. На основании этого разрешения заявитель должен установить аппаратуру радиостанции и подготовить ее к работе в срок не позднее шести месяцев со дня получения разрешения. По истечении вышеуказанного срока владелец, не предъявивший для контроля построенную (приобретенную) радиостанцию или не продливший срок действия разрешения, теряет право на постройку (приобретение) радиостанции. Заявитель, после установки радиостанции, на основе акта технического осмотра радиостанции получает в региональном управлении Госсвязьнадзора разрешение на ее эксплуатацию. Заметим, что разрешение на эксплуатацию любительских радиостанций 1-й категории выдаются лицам, достигшим 16-летнего возраста, 2-й категории — достигшим 14-летнего возраста, а 3-й и 4-й категорий — лицам, достигшим 8-летнего возраста. Разрешение на эксплуатацию любительской радиостанции выдается сроком на 5 лет. Радиолюбитель ежегодно вносит денежный эксплуатационный сбор на расчетный счет регионального управления Госсвязьнадзора в первом квартале текущего года.

После того как урегулированы все вопросы по постройке (приобретению) и эксплуатации любительской радиостанции, региональное управление Госсвязьнадзора выдает постоянный позывной сигнал. Любительским радиостанциям индивидуального и коллективного пользования присваиваются шестисимвольные позывные сигналы. Получение позывного сигнала дает основание на выход радиолюбителя в эфир для установки двухсторонних сеансов радиосвязи.

С некоторыми особенностями работы коротковолновиков можно познакомиться и самостоятельно. Для этого следует прослушать работу в эфире опытных коротковолновиков, то есть стать наблюдателем. В данном случае не надо специального разрешения и квалификация интересующегося радиоспортом не играет роли.

25.2. Переделка широковещательного приемника на любительские диапазоны

Для проведения радионаблюдений необходим коротковолновый приемник, имеющий любительские диапазоны. Можно для этих целей приспособить имеющийся старый приемник «ВЭФ-202». Чтобы получить в приемнике диапазон 20 м, следует достать дополнительную планку 25 м, а если не удастся, то тогда придется доработать имеющуюся согласно схемы рис. 25.1.

Доработка заключается в следующем. Вначале нужно от имеющихся контурных катушек L1 и L4 отмотать по одному витку, считая от нижнего по схеме вывода. После этого подпаивают конденсаторы емкостью по 180 пФ параллельно уже имеющимся С1 и С4.

Рис. 25.1. Принципиальная схема входных и гетеродинных катушек диапазона 20 м

Диапазон волн 80 м получают доработкой планки 52…75 м, удалив имеющиеся конденсаторы С5 и С6 емкостью по 240 пФ и установив новые по 120 пФ согласно схеме рис. 25.2. Планки новых диапазонов устанавливают в свободные ячейки или заменяют диапазоны, которыми мало пользуются.

Рис. 25.2. Принципиальная схема входных и гетеродинных катушек диапазона 80 м

Для приема диапазона 160 м берется планка и переделывается согласно схеме рис. 25.3. Вначале сматываются старые катушки и наматываются новые, которые должны иметь следующее количество витков: L9 — 60 витков провода ПЭВ-2 0,2 с отводом от 17 витка, L10 — 20 витков провода ПЭВ-2 0,2, L11 — 10 витков провода ПЭВ-2 0,18 и L12 — 58 витков провода ПЭВ-2 0,18 с отводом от 18 витка.

Рис. 25.3. Принципиальная схема входных и гетеродинных катушек диапазона 160 м

Настраивают планки в такой последовательности. Вращают сердечники гетеродинных катушек L4, L8 и L12 до положения, когда будут приниматься радиолюбительские станции соответствующего диапазона, а после этого, вращая сердечники катушек L1, L5 и L9, добиваются наибольшей громкости приема.

После такой модернизации на радиоприемник можно будет принимать любительские станции, работающие с амплитудной модуляцией.

При приеме телеграфных сигналов (CW) требуется дополнительный гетеродин — телеграфный, например, собранный по схеме рис. 25.4.

Рис. 25.4. Принципиальная схема телеграфного гетеродина

В конструкции этого генератора можно использовать любой маломощный транзистор серий МП39…МП42 со статическим коэффициентом передачи тока 40…60. В качестве контура L1, С2 подойдет контур УРЧ вещательного радиоприемника, либо самодельный, намотав 32x3 витков провода ЛЭШО 5x0,06 на стандартный трехсекционный каркас, и поместить его в ферритовые чашки марки 600НН диаметром 8,6 с подстроечными сердечниками длиной 12 мм из того же материала. Телеграфный гетеродин собирают на небольшой печатной плате и помещают внутри корпуса приемника недалеко от каскадов УРЧ. Подбирая емкость конденсатора С2 или вращая сердечник катушки, устанавливают наиболее приемлемую тональность телеграфных сигналов.

В принципе перестроить на любительский диапазон 160 м можно любой радиовещательный радиоприемник, в частности и переносной, без измерительных приборов. Сделать это можно так. Снять заднюю крышку приемника, включить его и настроиться на радиостанцию, работающую на частоте 1600 кГц, как правило, на этой частоте работает радиостанция «Маяк». Найти на монтажной плате гетеродинную катушку и, взяв отвертку, вывернуть ее подстроечный ферритовый стержень, сделав ею один полуоборот. Прием «Маяка» исчезнет, так как диапазон сдвинулся. После нужно опять попытаться настроиться на «Маяк». Теперь он должен приниматься на делении шкалы «1200 кГц» или около. Если нет, тогда, вращая гетеродинный сердечник, добиваются приема радиостанции «Маяк» на частоте 1200 кГц.

После этого подстраивают входные контурные катушки. У приемника, имеющего магнитную антенну, сдвигая катушку СВ, добиваются максимальной громкости приема принимаемой станции. Если приемник имеет внешнюю антенну, то, вывинчивая подстроечный сердечник его входной катушки, также добиваются максимальной громкости приема принимаемой станции. После этого приемник будет принимать любительские радиостанции на участке от 2000 кГц до 925 кГц.

25.3. Прием SSB сигналов

В настоящее время в радиолюбительском эфире работает очень мало AM станций, основная масса работает телеграфом (CW) или с однополосной модуляцией (SSB). Сокращенное название SSB составлено из начальных букв английских слов Single Side Band, означающих одна боковая полоса. Диапазоны 20 и 40 метров есть на широковещательных радиоприемниках с коротковолновыми диапазонами, но услышать радиопереговоры радиолюбителей использующих SSB не представляется возможным. Дело в том, что коротковолновики ведут свои передачи несколько отлично, нежели радиовещательные станции. Они ведут передачу более экономно. Передатчики радиолюбителей посылают в антенну только необходимую для передачи информацию. Это дает возможность сэкономить много электроэнергии и получить хорошую слышимость на большом расстоянии. Все это позволяет разместить на узком любительском диапазоне работу большого количества радиостанций. Если рассмотреть спектр частот типичной радиовещательной радиостанции (рис. 25.5. а), то видно, что сильная, однородная несущая волна передается непрерывно даже в том случае, когда нет передачи, например, в перерывах между передачами, словами, предложениями и звуками. Практически несущая волна не передает никакой информации. Информация содержится в боковых полосах. Различают нижнюю и верхнюю боковые полосы, которые идентичны и представляют зеркальное отображение друг друга. Зная все это, радиолюбители передают только одну боковую частоту (рис. 25.5. б). Это и есть однополосный сигнал SSB, представляющий собой амплитудно-модулированное колебание с подавленными одной боковой и несущей.

Рис. 25.5. Спектр частот широковещательной радиостанции (а) и SSB сигнала (б)

В месте приема передачи сигнала SSB, чтобы его продетектировать необходимо восстановить несущую. Недостающая ее часть воспроизводится достаточно простым способом.

После суммирования принятой части с воспроизведенной появляются звуки, переданные любителем. Хотя радиовещательные приемники не имеют возможности это сделать и поэтому не могут помочь услышать передачи радиолюбителей, но такая возможность все же может появиться у приемника, если его дополнить специальным устройством. В этом случае можно услышать коротковолновиков, работающих как телефоном, так и телеграфом. Таким устройством может быть простой генератор несущей волны (рис. 25.6).

Рис. 25.6. Принципиальная схема генератора восстановления несущей

Настройка частоты генератора электронная. Его частота определяется индуктивностью катушки L1, емкостью конденсатора С5 и емкостью р-n перехода стабилитрона VD1. Настройка производится изменением напряжения на стабилитроне с помощью переменного резистора R5. Чем больше напряжение на стабилитроне, тем меньше его емкость р-n перехода, тем, следовательно, больше частота колебаний контура генератора. Диапазон генерируемых частот устанавливается подбором емкости С5 в пределах 51…100 пФ.

В контуре генератора можно использовать кремниевые стабилитроны типа КС182, КС182А или ранних выпусков Д808, Д809, Д814.

Вместо указанного на схеме транзистора КТ315 можно использовать любые другие высокочастотные транзисторы с коэффициентом усиления 50…100. Катушка L1 бескаркасная и содержит 25 витков провода ПЭВ-1 диаметром 0,7 мм, намотанных на оправке диаметром 12 мм виток к витку. Детали генератора размещаются на печатной плате, изготовленной из фольгированного стеклотекстолита. Если при подключении источника питания ток, потребляемый устройством, составляет около 0,7 мА, то никакой наладки дальше делать не нужно. В противном случае необходимо подобрать резистор R1. В вечернее время включают радиоприемник и настраивают его немного левее отметки 40 м, в сторону более низких частот. В этом месте должны быть слышны неразборчивые звуковые сигналы, напоминающие искаженную речь. Следует как можно точнее настроиться на более сильный сигнал. После располагают генератор возле приемника. Включают генератор и, медленно вращая ось резистора R5, пытаются совместить сигнал генератора и радиолюбительской станции. Иногда для лучшего совмещения приходится сдвигать или раздвигать витки катушки. В момент совмещения непонятные звуки должны стать разборчивыми.

Приобретя опыт, наблюдатель в дальнейшем, выполнив определенные требования, может получить право на самостоятельную работу в эфире, то есть приобрести собственную радиостанцию для работы в любительских диапазонах. Индивидуальные любительские радиостанции в нашей стране делятся на 2 вида (КВ и УКВ), которые, в свою очередь, подразделяются на категории в зависимости от квалификации радиолюбителя. Отметим некоторые из условий, которые требуются для того, чтобы иметь собственную радиостанцию: пробыть наблюдателем не менее 6 месяцев, провести 1000 наблюдений, получить определенное количество подтверждающих QSL-карточек (см. словарь) от радиолюбителей различных областей России и зарубежных стран мира, иметь собственный КВ или УКВ приемник, принимать и передавать телеграфом со скоростью не менее 60 знаков в минуту (для коротковолновиков) и т. д. Выполнив соответствующие требования и сдав квалификационный экзамен комиссии, наблюдатель получает разрешение на постройку радиостанции третьей категории. После проверки станции общественным контроллером и при его положительном отзыве, наблюдатель получает разрешение на работу в эфире.

25.4. Мелодии радиоэфира

Азбука Морзе

Рекорды сверхдальних связей радиолюбители устанавливают с помощью телеграфа. В этом случае в эфир передается не речь, а бесконечная песня из точек и тире — азбука Морзе. Такой тонкий сигнал имеет лучшее прохождение в эфире. Для того чтобы пользоваться телеграфом, необходимо знать азбуку Морзе.

Радиотелефонная или радиовещательная станция занимает в эфире определенную полосу частот. Структура полосы зависит от состава модулирующего низкочастотного сигнала. При отсутствии модуляции радиостанция излучает колебания только несущей частоты. В процессе амплитудной модуляции в соответствии с изменением тока высокой частоты в антенне изменяется и излучаемая в пространство мощность. Если при отсутствии модуляции излучается мощность Р, то при максимальной 100 % модуляции излучается мощность 4Р. В то же время слышимость радиотелефонной станции определяется, в основном, мощностью боковых полос, которая при 100 % модуляции составляет 0,5Р. Рассмотренное говорит о том, что мощность радиостанции используется не совсем рационально.

При телеграфном режиме мощность радиостанции используется более эффективно. Так, передающая антенна радиостанции излучает в эфир смодулированные незатухающие колебания, которые прерываются в такт с телеграфными сигналами. Преобразование немодулированных колебаний в звуковые сигналы при приеме на слух производятся в самом радиоприемнике. Сила принятого сигнала радиостанции, работающей в телеграфном режиме, определяется, в основном, мощностью на несущей частоте, условия приема в данном случае лучше, чем при телефонном режиме. Для передачи без искажений телеграфного сигнала требуется обеспечить прохождение очень узкой полосы частот. В связи с этим для приема телеграфных сигналов применяют, как правило, узкополосные приемники, имеющие большую чувствительность, чем приемники для приема вещательных станций.

Исходя из этого следует, что с помощью радиотелеграфа можно установить связь на более значительное расстояние, чем при работе телефоном. Это достигается благодаря рациональному использованию мощности передатчика, большой помехоустойчивости связи и применению особо чувствительных узкополосных радиоприемников.

Для изучения азбуки Морзе необходимо собрать генератор, который бы вырабатывал сигналы в виде точек и тире. Схема такого простого генератора приведена на рис. 25.7.

Рис. 25.7. Принципиальная схема генератора для изучения азбуки Морзе

В генераторе можно использовать любой транзистор обратной проводимости с коэффициентом усиления более 30. Если же использовать транзистор прямой проводимости, например, типа МП42Б, то в этом случае необходимо изменить полярность подключения батареи GB1. Генератор собирают на небольшой печатной плате, сделанной методом вырезания дорожек. Плату помещают в пластмассовую коробочку, имеющую внутри клеммы для подключения гальванических элементов, а на одной из боковых сторон — гнезда для подключения наушников BF1 и телеграфного ключа Q1. Если устройство собрано из исправных деталей, то при замыкании ключа в наушниках должен прослушиваться ровный звуковой шум, свидетельствующий о том, что генератор работает. Важной деталью генератора является телеграфный ключ, он может быть самодельный или промышленного изготовления. Лучше всего начать работать промышленным ключом, это позволит с самого начала правильно поставить руку при передаче (рис. 25.8).

Рис. 25.8. Правильное положение пальцев на головке телеграфного ключа

Изучать азбуку Морзе лучше всего вдвоем с товарищем или в группе, один передает сигналы Морзе, а другой их принимает. Телеграфная азбука Морзе приведена в табл. 25.2.

При изучении телеграфной азбуки следует придерживаться таких правил:

• Изучать азбуку по группам:

1. Е, И, С, X, 5, точка;

2. Т, М, О, Ш, 4, ноль;

3. А, У, Ж, 4, запятая;

4. Н, О, Б, 6, знак раздела;

5. В, Ю, Й, 1, 2, 3;

6. Г, 3, Ч, 9, 8, 7;

7. Р, П, Л, Ф, Я, Э;

8. К, Ь, Ы, Ц, Щ.

• Головку ключа необходимо держать тремя пальцами — большим и средним с боков. Локоть руки держат на уровне головки.

• При передаче «тире» необходимо нажать ключ и сосчитать до трех и отпустить. Все тире должны быть равны по времени. При передаче точки нажать ключ и сосчитать «раз» и отпустить. Для удобства передачи можно считать вслух. Для быстрого запоминания букв в свободные минуты насвистывают или напевают мелодию букв азбуки.

• Заучивать буквы надо на слух в целом, как музыкальную фразу. Например, букву «Ф» (.._.) можно спеть как «те-тя Ка-тя», а цифру 2 (.._ _ _) как «я на горку шла». Нив коем случае нельзя запоминать, сколько в букве тире и точек, так как при большой скорости передачи все тире и точки сливаются в определенную музыкальную мелодию, которую надо принимать только на слух, при этом считать знаки будет некогда.

• При передаче букв пауза между знаками должна быть очень короткой, а между словами чуть длиннее.

Следует заметить, что полученные юношами знания в радиоспорте могут быть полезными не только в гражданской жизни, но и при их службе в армии.

25.5. Трансивер SSB

Трансивер предназначен для проведения радиолюбительской связи с однополосной модуляцией в одном из выбранных диапазонов 160 м, 80 м и 40 м.

Трансивер функционально состоит из трех узлов: А1 — основная плата (приемопередающий тракт, УЗЧ, кварцевый гетеродин 500 кГц), А2 — генератор плавного диапазона (ГПД), А3 — усилитель мощности (рис. 25.9).

Рис. 25.9. Функциональная схема трансивера SSB

Принципиальная электрическая схема основной платы представлена на рис. 25.10, а на рис. 25.11 — схема ГПД.

Рис. 25.10. Принципиальная схема основной платы трансивера SSB

Рис. 25.11. Принципиальная схема генератора плавного диапазона трансивера SSB

В обозначениях деталей первая цифра указывает номер узла, в котором находится деталь. В режиме приема ВЧ сигнал поступает через антенный разъем Х4, контакты антенного реле К2.1 на основную плату А1 (рис. 25.9). Сигнал, выделенный двухконтурным полосовым фильтром, подается на вывод 3 смесителя 1DA1 (рис. 25.10). На выводы 5, 7 через контакты реле 1K1.1 и трансформатор 1Т1 поступает напряжение ГПД. Нагрузкой смесителя является ЭМФ 1Z1, который выделяет сигнал ПЧ нужной боковой полосы. С выхода ЭМФ сигнал поступает на выводы 2, 3 смесителя 1DA2. На выводы 5, 7 этой микросхемы через контакты реле 1К1.2 и трансформатор 1Т2 поступает напряжение кварцевого гетеродина. Нагрузкой смесителя по звуковой частоте является резистор 1R6. Через фильтр нижних частот, состоящий из элементов 1С16, 1L6, 1С23, сигнал звуковой частоты поступает на усилитель 1DA3 с коэффициентом усиления около 40 дБ и далее на головные телефоны (наушники). Регулировка усиления приемного тракта производится переменным резистором R2 путем изменения питающего напряжения микросхемы 1DA1.

В режиме передачи следует нажать кнопку S1 «ТХ», через контакты которой подается напряжение на реле К1. С помощью контактов реле К1.1 осуществляется коммутация питающего напряжения. При подаче напряжения +12 В на контакт 8 узла А1 происходит включение электретного микрофона BMI. Сигнал с микрофона через фильтр нижних частот, состоящий из элементов 1С2, 1L2, 1С6, подается на вывод микросхемы 1DA1. Вывод 3 для напряжения звуковой частоты заземлен через конденсатор IC8 и часть индуктивности 1L3. Для точной балансировки смесителя используется подстроечный резистор 1R3. При подаче напряжения 12 В на контакт 7 узла А1 срабатывает реле 1К1. При этом напряжение кварцевого гетеродина поступает на микросхему 1DA1, а напряжение ГПД поступает на микросхему 1DA2. Сформированный DSB, а после фильтрации в ЭМФ SSB сигнал промежуточной частоты микросхемой 1DA2 преобразуется в сигнал нужной частоты любительского диапазона. Нагрузкой смесителя 1DA2 по высокой частоте является двухконтурный полосовой фильтр, состоящий из 1С18, 1L4, 1С19, 1С20, 1L5. Через контакт 15 узла А1 высокочастотный сигнал подается на вход усилителя мощности (АЗ). Индикатором выходной мощности служит токовый трансформатор Т1, с детектором VD3 (рис. 25.9). Показания микроамперметра 31 пропорциональны току в нагрузке.

ГПД собран по схеме «емкостной трехтонки» (рис. 25.11). Настройка на нужную станцию производится конденсатором переменной емкости С3. Диапазон перестройки составляет 4,1…4,15 МГц. Питание ГПД осуществляется от стабилизатора напряжения, имеющегося в узле А1.

Детали

В трансивере используются малогабаритные резисторы и конденсаторы. Реле 1К1 типа РЭС47 (паспорт РФ4.500.432), К1 — РЭС10 (паспорт РС4.524.303) или аналогичное с допустимым током коммутации не менее 1А. Реле К2 типа РЭС49, РЭк23 или подобное малогабаритное. Для 80 м диапазона катушки имеют следующие данные. Катушки 1L1, 1L3, 1L4, 1L5 намотаны на каркасах диаметром 5 мм с подстроенными сердечниками из феррита 100НН и содержат по 30 витков провода ПЭВ-2 0,1. Отводы у катушек 1L1 и 1L5 сделаны от 6 витка, считая от заземленного конца; отвод у катушки 1L3 сделан от середины обмотки.

Дроссель 1L2 — стандартный ДПМ-0,1 индуктивностью 100 мГн, а дроссель 1L6 намотан на ферритовом кольце К10х6х3 марки М2000НН и имеет 200 витков провода ПЭВ-2 0,1. Трансформаторы 1Т1 и 1T2 намотаны на ферритовых кольцах К7х4х2 марки М1000НН. Намотка ведется в два провода по 30 витков провода ПЭВ-2 0,2. Катушка 2L1 намотана на каркасе 016 мм с подстроечными сердечниками из феррита 100НН и содержат 30 витков провода ПЭВ-2 0,8. Трансформатор Т1 (рис. 25.9) изготовлен на таком же магнитопроводе, что и трансформаторы 1Т1, 1Т2. В качестве первичной обмотки используется антенный провод, пропущенный сквозь кольцо. Вторичная обмотка содержит 6 витков провода ПЭВ-2 0,2. Микрофон. ВМ1 типа МКЭ332 или подобный. При отсутствии фильтра ЭМФДП-500В-3.1 можно применить фильтр ЭМФ-9Д-500-ЗВ, включив его по схеме рис. 25.12.

Рис. 25.12. Принципиальная схема включения фильтра ЭМФ-9Д-500-38 вместо ЭМФДП-500В-3.1 на рис. 25.10

Прибор Р1 — любой микроамперметр с током полного отклонения 50…200 мкА. В качестве головных телефонов можно использовать любые стереонаушники для плейеров, например, отечественные ТДС-9Б.

Настройка

Настройку трансивера начинают с платы А2. Подстройкой катушки 2L1 и при необходимости конденсатором 2C1 устанавливают рабочий диапазон перестройки ГПД 4,1…4,15 МГц с некоторым запасом (10…20 кГц) по краям диапазона. Переключив трансивер в режим приема, настраивают входной двухконтурный полосовой фильтр по максимальной громкости приема, после этого подбирают емкости конденсаторов 1C10 и 1C12. После этого переключают трансивер в режим передачи, подключают высокочастотный милливольтметр к выходу ЭМФ и при отключенном микрофоне производят балансировку смесителя подстроечным резистором 1R3 по максимальному подавлению несущей.

Подав на микрофонный вход с генератора сигнал звуковой частоты с уровнем 3…5 мВ, подсоединяют милливольтметр к контактам 14 и 15 платы А1 и настраивают выходной полосовой фильтр по максимальному уровню высокочастотного сигнала в рабочем диапазоне частот. На этом заканчивается настройка малосигнальной части трансивера.

Измеритель выходной мощности передатчика настраивают при работе усилителя мощности на согласованную нагрузку. В режиме передачи на микрофонный вход трансивера подают сигнал звуковой частоты с генератора. Подбирая сопротивление резистора R3 устанавливают стрелку прибора Р1 в удобном для отсчета секторе шкалы. При работе трансивера на реальную антенну по снижению показаний прибора Р1 можно судить о степени согласования антенны с передатчиком.

При изготовлении многодиапазонного трансивера для упрощения коммутации выходных диапазонных фильтров в схему узла А1 следует внести изменения согласно схемы рис. 25.13.

Рис. 25.13. Принципиальная схема коммутации выходных диапазонных фильтров при изготовлении многодиапазонного трансивера SSB

25.6. Микрофонный усилитель трансивера

Низкочастотный сигнал, подаваемый на модулятор (смеситель) трансивера, как известно, не должен превышать определенного уровня, за которым появляются значительные нелинейные искажения. Появление таких искажений ухудшает качество передающегося сигнала. Предотвратить появление нелинейных искажений можно, если микрофон подключать к трансиверу через специальный усилитель.

Схема такого микрофонного усилителя представлена на рис. 25.14.

Рис. 25.14. Принципиальная схема микрофонного усилителя трансивера

Усилитель собран на транзисторе VT1 по схеме с общим эмиттером. Усиленный сигнал через конденсаторы С4 и С5 поступает на ограничитель, выполненный на германиевых диодах VD1 и VD2. Сигнал, в зависимости от типа используемых диодов, ограничивается до уровня 100…200 мВ. Ограниченный сигнал через С6, R4 и С7, R6 поступает на базу транзистора VT2. Каскад на транзисторе VT2 представляет собой обычный эмиттерный повторитель, который позволяет подключить микрофонный усилитель к любым смесителям. Дополнительная регулировка уровня выходного сигнала от нуля до порога ограничения диодов производится переменным резистором R4. Включение переменного резистора R4 после ограничителя сигнала, а не на входе усилителя, значительно упрощает налаживание трансивера на передачу. Эта особенность микрофонного усилителя показывает свои преимущества в схемах трансиверов, в которых отсутствует регулировка усиления по ПЧ в режиме передатчика, а также в трансиверах прямого преобразования. Для предотвращения возможного самовозбуждения, в схему усилителя включены резисторы R1 и R5. Кремниевый диод VD3 служит для упрощения коммутаций «прием-передача».

Усилитель не критичен к типу радиодеталей, главное, чтобы они были исправны и малогабаритные. Все детали микрофонного усилителя монтируются на небольшой печатной плате из фольгированного стеклотекстолита. Плату желательно поместить в металлический корпус для предотвращения различного типа наводок.

Налаживание микрофонного усилителя сводится к подбору значения сопротивления резистора R2, при котором на коллекторе транзистора VT1 напряжение равно 1/2 U_пит и подбору R6, при котором на эмиттере транзистора VT2 напряжение также равно 1/2 U_пит.

Эксплуатация описанного микрофонного усилителя на радиолюбительских радиостанциях показывает, что ему присуще хорошее качество сигнала и отсутствие искажений при значительном изменении уровня сигнала с микрофона трансивера.

26.1. Радиоантенны для приема радиовещательных станций

Находясь вдали от передающих антенн радиовещательных станций, для увеличения дальнобойности приемника и улучшения приема, как правило, подключают к радиоприемникам наружную антенну, а иногда и заземление. Выбор типа антенны зависит от конкретных условий приема в данной местности. Установить антенну на открытой местности, на даче или в деревне не очень сложно. Сложнее это сделать в больших жилых домах, где нет места для проводки антенны. В любом случае, антенна должна быть как можно длиннее (минимум 5…10 м). Ее надо вертикально или, в крайнем случае, наискось подвесить на открытом пространстве. Провод антенны должен находиться как можно дальше от стен здания, деревьев, столбов, проводов и т. д. От правильности сделанной антенны зависит качество и сила звука радиоприемника. Если в приемник от антенны будет приходить мало энергии, то он будет работать неудовлетворительно.

Форм антенн существует очень много, но наиболее распространенными, благодаря своей простоте, являются так называемые Г-образные и Т-образные. В зависимости от того, в каком месте антенны делается снижение провода, который соединяет горизонтальную часть антенны с приемником, антенна и получает свое название. Если антенна имеет снижение в начале горизонтальной части, напоминая своим видом букву «Г», то ее называют Г-образной (рис. 26.1).

Рис. 26.1. Конструкция Г-образной радиоантенны

Если снижение сделано в ее средней части, то антенна — Т-образная. Г-образная антенна чаще применяется в сельской местности, где нет сильных помех радиоприему (рис. 26.1). Эта антенна хорошо работает с детекторным приемником. Т-образная антенна по качеству приема не уступает Г-образной. Она хорошо работает с детекторным приемником, если ее высота и длина такие как у Г-образной антенны. Горизонтальная часть антенны обычно делается из специального бронзового канатика, если его нет, то можно использовать любой провод диаметром 1,5…4 мм. Материал провода особого значения не имеет. Можно применить даже стальной провод, желательно, чтобы он был оцинкованный. Если провод имеет шелковую изоляцию или ей подобную, ее необходимо снять, так как она во время дождя намокнет и утяжелит антенну, что может привести к ее обрыву.

Горизонтальную часть антенны располагают на высоте не менее 2…3 метров от земли или крыши дома. Необходимо заметить, что при приеме на внешнюю антенну большое значение имеет высота антенны над землей. Чем выше будет подвешена антенна, тем лучше будет работать приемник. У Г-образной антенны горизонтальная и вертикальная (снижение) части должны быть выполнены из одного куска провода или канатика. В то время как у Т-образной антенны снижение обязательно припаивают. Горизонтальная часть антенны составляет обычно 15…20 м, в условиях сельской местности ее увеличивают до 40 м. Практически между антенной длинной 10 м и 30 м нет никакой разницы в силе принятых сигналов. Значительно более короткая антенна проигрывает в коэффициенте полезного действия. Более длинная антенна не примет больше станций, а лишь примет больше местных помех, т. е. помех, возникающих в районе от работы электрических установок. Горизонтальная часть антенны крепится на цепочке изоляторов. В цепочке должно быть не менее 2 изоляторов, обычно устанавливают по 3 изолятора с каждой стороны антенны. Делается это с целью избежать токов утечки между антенной и мачтами крепления. Изоляторы используют различного типа промышленного изготовления, обычно орешковые. Если нет орешковых роликов, то можно использовать обычные фарфоровые, которые используются для открытой комнатной электропроводки. В крайнем случае, можно изготовить антенные изоляторы из прямоугольных кусочков текстолита, гетинакса или дерева, размером 300x100 мм. Дерево должно быть твердой породы: дуб, бук или береза. После вырезки дощечек их необходимо проварить в парафине в течение 1 часа и только потом использовать как изоляторы.

Установка внешней антенны

Установку внешней антенны обычно начинают с выбора места. Антенна должна располагаться подальше (порядка 10 м) от высоковольтных линий электропередач, радиотрансляционных линий и других антенн. Один конец антенного провода крепится к цепочке изоляторов, которая, в свою очередь, прикрепляется стальной проволокой к деревянному шесту или высокому дереву. Другой конец антенны, который будет подключаться к приемнику в случае Г-образной антенны укрепляют на крыше дома аналогично первому. У Т-образной антенны конец закрепляют, предварительно припаяв снижение антенны в ее средней части. Место пайки необходимо обязательно защитить от воздействия внешней среды и покрыть влагозащитной краской или липкой изоляцией. С целью предотвращения обрыва горизонтального провода антенны при сильном ветре желательно один из ее концов крепить с помощью блока и груза. Подбирая массу груза, можно регулировать натяжение провода антенны. Если деревья, к которым крепится антенна, не очень высокие и необходимо увеличить высоту подвеса антенны, то на вершинах деревьев крепят деревянные шесты.

Снижение антенны вводят в помещение через предварительно сделанное отверстие в стене или оконной раме. В отверстие желательно вставить фарфоровую или резиновую трубку и уже через них вводить снижение антенны. Снижение подводится вертикально таким образом, чтобы оно не касалось стен и крыши. Провод снижения должен проходить на расстоянии 30 см от стены дома, чем дальше, тем лучше. С этой целью его прикрепляют к изолятору, находящемуся на специальной стойке, укрепленной на крыше.

В больших городах, где много различных промышленных помех, иногда устанавливают самую простую внешнюю антенну, вертикальную или штырьевую. Эта антенна подобна снижению антенны. Сделать такую антенну гораздо проще, чем вышеупомянутые. Вертикальная антенна дает меньшее напряжение сигнала, нежели Г- и Т-образные антенны и имеет коэффициент полезного действия до 75 %. Такую антенну применяют только для ламповых и транзисторных приемников, у которых есть запас чувствительности. Детекторный приемник работает с такой антенной удовлетворительно в том случае, если она поднята на высоту более 20 метров. Конструктивно вертикальная антенна представляет собой металлический штырь длиной 2…6 м, закрепленный на изоляторе, установленном на высоком шесте. Иногда свободный конец штыря расщепляют на три части. Другой вариант конструктивного исполнения такой антенны представляет шест, к вершине которого крепится провод антенны через два изолятора. Вертикальная антенна работает лучше всего, если она настроена таким образом, что имеет длину l, равную l = 1/4, где l — длина рабочей волны.

Известные типы антенн, метелки, ежи и т. д. по существу являются штырьевыми антеннами и своими формами и усложнениями не увеличивают коэффициент полезного действия. Штырьевую антенну желательно устанавливать как можно выше над землей. Нужно помнить, что железная крыша или заземленная труба представляют собой землю. Исходя из этого, установка антенны на пятиэтажном или семиэтажном доме мало скажется на коэффициенте полезного действия антенны.

Заземление

Кроме самой антенны и снижения, составной частью каждого радиоприемника является заземление, которое как бы есть вторым полюсом антенного устройства. Надежное заземление особенно необходимо для радиоприемников с невысокой чувствительностью, например, детекторных. Заземление, к тому же защищает радиоприемник от ударов молнии в антенну. Заземление представляет собой закопанный в землю металлический лист с припаянным к нему проводником, который включается в гнездо «Земля» радиоприемника.

Главным для заземления является то, чтобы земля, в которую закопан лист, была достаточно влажной, то есть была хорошим проводником. На даче или в сельской местности заземление можно сделать таким образом (рис. 26.2).

Рис. 26.2. Варианты устройства заземления

Взять ненужный металлический предмет, например, оцинкованное ведро, корыто и т. д. Главное, чтобы он не был покрыт краской. К металлическому предмету припаивают железный или медный провод диаметром 3…4 мм и место пайки покрывают масляной краской. Выкопав яму глубиной 1… 1,5 м, кладут в нее сделанную деталь, закапывают и плотно утрамбовывают землю. Для повышения качества заземления, в яму насыпают слой древесного угля.

Древесный уголь легко втягивает воду и долго удерживает влажность, увеличивая тем самым электропроводность. Время от времени при сухой погоде необходимо поливать водой или еще лучше раствором поваренной соли (стакан соли на ведро воды) место расположения заземления. Если же поблизости есть колодец, то его можно использовать для установки заземления. Для этого на его дно опускают оцинкованный лист железа или оцинкованное ведро, с припаянным толстым медным проводом диаметром 1,5…2 мм, который будет использоваться для подключения к приемнику. Этот провод можно закопать в землю на небольшую глубину, чтобы удобно было его подвести к приемнику. Перед опусканием в колодец такой конструкции заземления, необходимо металлический лист и провод залудить (покрыть слоем олова). Это делается с целью предотвращения отравления воды.

Сделать качественное заземление в сельской местности как видим не проблема, в то время как в городе это не всегда удается. Чаще всего приходится мириться с несовершенством сделанного заземления. В городе лучше использовать в качестве заземления водопроводные трубы. Место на водопроводной трубе тщательно очищается от краски и ржавчины. Лучше поверхность зачистить до блеска, так как плохой контакт является источником помех. На подготовленное место крепят с помощью винта и гайки металлическую скобу, к которой и припаивают заземление. Для заземления можно использовать и трубы центрального отопления, но качество его в этом случае будет ниже. Нужно ПОМНИТЬ, что использовать в качестве заземления газовые трубы и телефонные кабели строго запрещается.

Заведенные в помещение снижение антенны и провод заземления подсоединяют к грозовому переключателю (рис. 26.3).

Рис. 26.3. Конструкция грозового переключателя

Переключатель необходим для отключения антенны от приемника и переключения ее на заземление при приближении грозы, а также после окончания радиоприема. Лучше всего держать антенну заземленной и подключать ее только при радиоприеме. Заземленная антенна представляет собой хороший молниеотвод. Следуя этому правилу, вы полностью обезопасите себя при пользовании радиоприемником. Если не удастся достать готовый грозовой переключатель, то его можно сделать самому. Для этого вырезают металлические полоски шириной 10 мм и делают из них 6 уголков с отверстиями диаметром 3 мм для крепления. Далее вырезают из металла две одинаковые пластинки размером 20x200 мм с зубцами. Нож переключателя представляет собой прямоугольную пластину 10x90 мм из листовой латуни толщиной 1 мм. На одном конце ножа закрепляют деревянную или пластмассовую ручку, а на другом — отверстие диаметром 3 мм. Собирают переключатель на панели размером 160x40 мм из дерева или пластмассы.

Только теперь, когда антенна, заземление и грозовой переключатель готовы, можно пользоваться внешней антенной для приема радиопередач промышленным или самодельным радиоприемником.

26.2. Антенны для радиолюбительских диапазонов

Антенны, используемые в радиолюбительской связи, несколько отличаются от антенн для приема широковещательных станций. Важным элементом любой радиолюбительской радиостанции является антенно-фидерное устройство, которое состоит из излучающей или принимающей антенны и фидера. Фидер представляет собой линию питания, по которой электромагнитная энергия передается от антенны к радиоприемнику или от радиопередатчика к антенне. Формы, размеры и конструкции антенно-фидерных устройств разнообразны и зависят от их назначения. Правильный выбор антенны во многом определяет устойчивость, качество и дальность радиосвязи. Конструируя и совершенствуя аппаратуру радиосвязи, необходимо правильно рассчитать и изготовить антенну, выбрать оптимальное место для ее установки. В противном случае, даже при большой мощности передатчика, установление дальних радиосвязей станет проблемой.

Для успешной работы в эфире радиолюбители имеют несколько типов антенн, которые подключают в зависимости от используемого диапазона. Приведем описание некоторых типов антенн для популярных любительских диапазонов 28,0…29,7 и 144… 146 МГц.

Антенна типа «американка»

Антенна типа «американка» представляет собой простейшую антенну для 10-метрового диапазона (рис. 26.4).

Рис. 26.4. Конструкция антенны типа «американка» для радиолюбительских диапазонов

Антенна имеет излучение типа «восьмерки», перпендикулярное горизонтальному проводнику. Для ее изготовления необходим антенный канатик или медный провод диаметром 3…4 мм.

Штырьевая антенна имеет круговую диаграмму направленности в горизонтальной плоскости и небольшой угол излучения (рис. 26.5).

С ее помощью в 10-метровом диапазоне удаются дальние связи. Антенна состоит из штыря (металлическая труба диаметром 10…15 мм) и противовесов (изготовляются из антенных канатиков). Четыре противовеса расположены к горизонту под углом 45°, а к друг другу и под углом 90°. Противовесы у основания штыря соединены между собой. Штырь и противовесы изолированы друг от друга. В качестве снижения используется коаксиальный кабель с волновым сопротивлением 75 Ом. Центральная жила кабеля подключена к штырю, а оплетка — к противовесам.

Рис. 26.5. Штырьевая антенна для радиолюбительских диапазонов

Антенна «двойной квадрат»

Антенна «двойной квадрат» имеет оптимальные размеры, большую направленность в вертикальной плоскости и пологий угол излучения (рис. 26.6). На диапазоны 28,0; 21,0; 14,0 МГц антенна изготовляется из антенного канатика, укрепленного на каркасе, изготовленном из бамбука или другого дерева. Конструктивно антенна состоит из двух рамок, находящихся на расстоянии (0,1…0,25)l друг от друга, l — длина волны. Одна из рамок является активным вибратором, а другая — рефлектором. Антенна излучает в одном направлении, обратное излучение у нее сильно ослаблено. Коэффициент усиления этой антенны составляет 8…10 дБ. Входное сопротивление антенны составляет 75 Ом, если рамки находятся на расстоянии 250 мм. Это позволяет питать антенну коаксиальным кабелем с соответствующим волновым сопротивлением.

Рис. 26.6. Варианты антенны «двойной квадрат» для радиолюбительских диапазонов

Антенна типа «волновой канал»

Антенна типа «волновой канал» имеет усиление около 14 дБ и волновое сопротивление 90 Ом (рис. 26.7). Ширина диаграммы направленности в горизонтальной плоскости составляет 240, полоса пропускания ±1,5 МГц, что позволяет практически работать во всем диапазоне частот без потерь. Симметрирование антенны с коаксиальным кабелем осуществляется с помощью симметрирующего устройства (рис. 26.8). Антенна изготовляется из медных или дюралюминиевых трубок диаметром 8… 10 мм, которые крепятся на несущей трубке из того же материала длиной 2,5 м и диаметром 20…25 мм.

При установке мачты для крепления антенны необходимо предусмотреть грозозащиту антенн. С этой целью заземляют мачту проводом диаметром 10 мм. Следует помнить, что на хорошую работу радиостанции влияет также и состояние заземления. Поэтому за ним необходимо регулярно следить и время от времени поливать его водой. Использовать водопровод и трубы центрального отопления нельзя.

Рис. 26.7. Конструкция антенны «волновой канал» для радиолюбительских диапазонов

Рис. 26.8. Симметрирующее устройство антенны «волновой канал»

26.3. Простые телевизионные антенны

В зависимости от условий приема при выборе телеантенны руководствуются такими основными ее параметрами: диаграммой направленности, коэффициентом усиления и входным сопротивлением. Рассмотрим конструкции некоторых простых телеантенн доступных в изготовлении начинающими радиолюбителями.

Антенна на 12 каналов

Для приема программ в метровом диапазоне при небольшом расстоянии от телецентра (в зоне уверенного приема) радиолюбители иногда используют простую антенну, конструкция которой представлена на рис. 26.9. Антенна состоит из двенадцати металлических трубок (лучей), которые приварены к двум полукольцам. Вся эта конструкция крепится к деревянной раме соответствующих размеров. Лучи антенны имеют длину 1500 мм и изготовляются из металлических трубок диаметром 10…20 мм. Трубки могут быть медные, латунные или алюминиевые. Деревянная рама имеет размеры 400x400 мм. На рис 26.9 показаны точки (а, б) подсоединения коаксиального кабеля с волновым сопротивлением 75 Ом. К точке «а» припаивается оплетка кабеля снижения, а к точке «б» — его центральная жила.

Антенну располагают таким образом, чтобы ее плоскость была перпендикулярна направлению на телецентр.

Рис. 26.9. Телевизионная антенна на 12 каналов:

_{1 — металлические трубки, 2 — металлические полукольца, 3 — деревянная рамка}

Логопериодическая антенна

В настоящее время широкое распространение получило телевизионное вещание на дециметровых волнах. Для качественного приема программ этого диапазона необходимы соответствующие антенны. В настоящее время имеет большое распространение так называемая логопериодическая антенна. Популярность антенны объясняется тем, что она имеет простую конструкцию и на нее можно принимать программы дециметрового диапазона (ДМВ), с 21-го по 60-й канал (470…790 МГц). Один из вариантов конструкции такой антенны представлен на рис. 26.10. Антенна может быть подключена к любому телевизионному приемнику отечественного или зарубежного производства, который рассчитан на прием сигналов ДМВ. Входное сопротивление антенны 75 Ом, что позволяет использовать коаксиальный кабель с волновым сопротивлением 75 Ом. Антенна принимает электромагнитные волны с горизонтальной и вертикальной поляризацией.

Рис. 26.10. Конструкция логопериодической наружной телеантенны для приема ДМВ

Конструкция антенны представляет собой две параллельные металлические трубки диаметром 16… 19 мм, у которых концы с одной стороны закреплены в отверстиях металлической пластины, а с другой — в текстолитовой, размеры пластин 87x30x5 мм. Крепление концов трубок приведено на рис. 26.10. В металлических трубках, вдоль их длин, на заданном согласно рис. 26.10 расстоянии, просверлены отверстия диаметром 3,3 мм и в них нарезана резьба М4. В полученные отверстия вкручено 14 директоров, изготовленных из прутка 05 мм, на одном конце каждого прутка, на длине 10 мм, нарезана резьба М4. Длины директоров, с учетом части длины конца с нарезанной резьбой, согласно номеру вибратора, указанному на рис. 26.10, приведены в табл. 26.1.

Коаксиальный кабель проходит внутри одной из трубок и распаян согласно рис. 26.10. После окончания сборки антенны необходимо места подпайки кабеля закрасить водостойкой краской для защиты места соединения от влаги. Антенна в особой настройке не нуждается, надо только ее направить в сторону телецентра, и после подпайки телевизионного штеккера она готова к работе.

26.4. Подключение нескольких телевизоров к одной антенне

Часто возникает ситуация, когда к одной телевизионной антенне надо подключить несколько телевизоров. В этом случае главное правильно согласовать волновые сопротивления фидеров антенны и телевизоров, обеспечив минимальное затухание сигнала. На рис. 26.11 приведена схема подключения трех телевизоров к одной телеантенне.

Рис. 26.11.Принципиальная схема подключения трех телевизоров к одной телеантенне

По такой же схеме можно подключить большое количество в разумных пределах телевизоров, но следует помнить, что с увеличением количества телевизоров, увеличится затухание сигнала. При расчетах таких схем подключения принимают, что волновые сопротивления фидеров и согласующих резисторов R1…R4 равны между собой. Тогда сопротивления согласующих резисторов определятся из следующей формулы

R_n = (n — 1)·(n + 1)·W,

где W — волновое сопротивление, n — количество телевизоров. Коэффициент передачи цепи определяется из выражения К_n = 1/n. В табл. 26.2 приведены значения коэффициента передачи цепи и согласующих резисторов в зависимости от количества подключаемых телевизоров, при использовании широкораспространенного кабеля с волновым сопротивлением W = 75 Ом. Если какой-нибудь выход согласующего блока не используется, то к нему следует подключить балластный резистор сопротивлением 75 Ом.

26.5. Двухканальная телеантенна

При значительной разности частот принимаемых телеканалов, как правило, используют одну широкополосную антенну или устанавливают столько антенн, сколько принимают каналов. В последнем случае используют кабель снижения для каждой антенны и подключение антенн производят простым подсоединением выбранного штеккера требуемой антенны к антенному гнезду телевизора. Чаще всего антенны соединяют через согласующее устройство и используют один кабель снижения. В этом случае удается иногда использовать достаточно простые антенны и без согласующих устройств. На рис. 26.12 представлена конструкция двухканальной телеантенны и электрическое соединение ее элементов.

Рис. 26.12. Конструкция двухканальной телеантенны для приема MB и соединение ее элементов кабелем

Конструктивно антенна состоит из двух линейных симметричных полуволновых вибраторов, которые расположены один над другим. Верхняя антенна рассчитана на прием 4 канала, нижняя — 8 канала. Вибраторы изготавливают из медных трубок диаметром 10 мм и укрепляют на покрашенных деревянных брусьях сечением 40x60 мм металлическими скобами. Брусья прибиты гвоздями к деревянной мачте (рис. 26.13).

Рис. 26.13. Конструкция узла крепления двухканальной телеантенны для приема MB

В сельской местности высота мачты должна составлять около 11 м. Полуволновые вибраторы состоят из двух трубок одинаковой длины, расположенных на одной прямой. Расстояние между трубками составляет 50…80 мм, а расстояние между внешними их концами равно половине длины волны принимаемого канала (рис. 26.14).

Рис. 26.14. Конструкция линейного симметричного полуволнового вибратора и присоединение к нему кабеля снижения

Диаграмма направленности полуволнового вибратора, как известно, в горизонтальной плоскости представляет вид восьмерки, а в вертикальной — круга. Расстояние между антеннами равно 0,8 м, что соответствует примерно 1/4 длины волны 4 канала и 1/2 длины волны 8 канала.

Характерно, что полуволновые вибраторы подсоединены к общему кабелю снижения без всяких согласующих устройств (рис. 26.12). В качестве кабеля снижения используется распространенный кабель марки РК-75-9-14 с волновым сопротивлением 75 Ом. В табл. 26.3 приведены электрические и конструктивные данные радиочастотных (РЧ) кабелей с волновым сопротивлением 75 Ом. При приеме слабых сигналов следует использовать кабель как можно с меньшим коэффициентом затухания. Обычно, чем больше наружный диаметр кабеля, тем меньше в нем потери телевизионного сигнала.

_{Примечание: М — медная проволока; МЛ — луженая медная проволока; СМЛ — луженая биметаллическая (стальная) проволока; ОМ — оплетка медной проволокой; ОМЛ — оплетка луженой медной проволокой; П — полиэтилен: В — поливинилхлоридный пластикат.}

Необходимая длина вибратора с учетом укорочения для 1…12 каналов приведена в табл. 26.4.

Описанная конструкция двухканальной антенны хорошо зарекомендовала себя в работе. Она дает достаточно качественные цветные телепередачи даже в сложных условиях приема, когда телецентры находятся в диаметрально противоположных направлениях.

26.6. «Народная» телеантенна

Появление персональных компьютеров привело к вытеснению больших ЭВМ типа ЕС. В нашей стране вычислительные центры, приобретя персональные компьютеры, сразу демонтировали и выбрасывали большие ЭВМ просто на свалку. Многим деталям, входящих в состав выброшенных ЭВМ, наш смекалистый народ нашел применение. Так появилась простая антенна, выполненная на основе алюминиевого диска магнитной памяти ЭВМ ЕС «Ряд», которая была в свое время широко распространена в нашей необъятной стране. И сейчас, по прошествии 10 лет после «славной» перестройки в нашей стране, антенну можно приобрести на рынке по приемлемой цене. Из-за своей простоты конструкции, в сочетании с неплохими характеристиками, антенна получила широкое распространение и поистине стала народной конструкцией.

Эта антенна представляет собой диск с внешним диаметром 356 мм, внутренним — 170 мм и толщиной 1 мм, в котором сделан пропил шириной 10 мм (рис. 26.15. а). На место пропила устанавливается печатная монтажная плата из стеклотекстолита толщиной 1 мм (рис. 26.15. б). В этой плате имеются два отверстия для крепления антенны винтами М3. К печатной плате, прикрепленной к антенне, припаиваются выводы согласующего трансформатора и кабеля снижения. Анализ качества работы показал, что ее работа во многом определяется наличием согласующего трансформатора Т1 (рис. 26.16). Для трансформатора лучше всего использовать кольцевой сердечник с внешним диаметром 6… 10 мм, внутренним — 3…7 мм и толщиной 2…3 мм.

Рис. 26.15. Конструкция телеантенны из алюминиевого диска магнитной памяти ЭВМ (а) и присоединяемая к ней монтажная пластина (б)

Рис. 26.16. Конструкция согласующего трансформатора телеантенны из алюминиевого диска

Обмотки трансформатора наматываются одножильным изолированным проводом с диаметром жилы 0,2…0,25 мм и имеют одинаковое число витков, от 2 до 3 витков. Длина отводов катушек составляет примерно 20 мм. При наличии такого трансформатора возможен прием в метровом и дециметровом диапазонах на удалении 25…30 км от телецентра. При удалении от телецентра до 50 км антенна с трансформатором удовлетворительно работает только на дециметровых каналах.

При расстоянии более 50 км от передающей телевышки качество приема получается плохое. Без согласующего трансформатора дальность приема телепрограмм на антенну уменьшается в два раза. В этом случае появляется двоение изображения и теряется его четкость. Причина лежит в несогласованности антенны и кабеля снижения, антенна имеет симметричный выход, а кабель — несимметричный.

Практика показывает, что значительно повысить качество приема на эту антенну можно и без согласующего трансформатора. Для этого необходимо собрать антенну из двух дисков и подключить кабель снижения прямо к выводам антенны (рис. 26.17).

Рис. 26.17. Конструкция телеантенны из двух алюминиевых дисков магнитной памяти ЭВМ без согласующего трансформатора

Конструктивно такая антенна выполняется из двух дисков с пропилами шириной 10 мм, которые соединяются двумя монтажными пластинами из двухстороннего фольгированного стеклотекстолита размером 30x90 мм. Соединение можно выполнить и пластинами из одностороннего фольгированного стеклотекстолита, латуни или меди толщиной 0,5…1 мм. Для соединения дисков используется 8 винтов М3 или М4. Центральная жила кабеля подпаивается к точке 1, а оплетка — к точке 2. Качество приема телесигналов на антенну с двумя дисками выше, чем с одним диском, что заметно особенно на большом удалении от телецентра.

26.7. Проверка и настройка телевизора по испытательной таблице

В период времени, когда нет телепередач, на экране телевизора частот можно увидеть цветную таблицу, которая носит название «Универсальная электрическая испытательная таблица» (УЭИТ) (рис. 26.18).

Рис. 26.18. Вид на экране телевизора универсальной электрической испытательной таблицы (УЭИТ)

УЭИТ позволяет произвести оценку и контроль следующих параметров телевизионного изображения:

• равномерность яркости по полю изображения, яркость, контрастность;

• количество воспроизводимых градаций яркости;

• формат, размер изображения, линейность вертикальной (кадровой) и горизонтальной (строчной) разверток;

• геометрические искажения растра;

• качество синхронизации разверток, качество цветной синхронизации, качество чересстрочного разложения;

• разрешающую способность по горизонтали;

• статическое и динамическое сведения;

• искажения вида «многоконтурности», «тянучки», «окантовки»; динамический баланс белого и чистоту цвета;

• верность воспроизведения цветов, верность воспроизведения цвета мелких деталей и качество цветовых переходов;

• качество работы цепей коррекции предыскажений (контроль предыскажений сигналов цветности и совпадения яркостного и цветоразностного сигналов во времени).

Универсальная таблица обеспечивает установку уровня черного, установку нулей частотных дискриминаторов, центровку изображения, а также контроль размаха полного цветного телесигнала и его составляющих.

В табл. 26.5 приведены наименования и назначения элементов УЭИТ.

Таблица 26.5. Наименование и назначение элементов УЭИТ

Остановимся на некоторых элементах настройки цветного изображения. Установка яркости и контрастности изображения, контроль размаха сигнала яркости производится визуально по элементу «серая шкала» (полоса 8Д-Ц). Сначала регулятор контрастности устанавливают в положение минимальной контрастности, а регулятор яркости — в такое положение, чтобы яркость правой части участка 8Е была заметно меньше яркости левой части участка 8Е. После общую яркость уменьшают до тех пор, пока эти участки перестанут отличаться, а регулятор контрастности устанавливают в такое положение, при котором различается максимальное число градаций яркости.

Правильность установки «нуля» дискриминатора канала красного и синего проверяется с помощью сигнала 8-й полосы УЭИТ (градационная шкала яркости). При выключенном блоке цветности проверяется баланс белого телевизора. Затем включается блок цветности, при этом окраска градации серого изображения 8 полосы не должна изменяться. Если изображение приобрело окраску (красного, синего и т. д.), то это говорит о расстройке «нулевой» точки амплитудно-частотной характеристики дискриминатора в канале красного или синего. При включенном блоке цветности следует настроить «нуль» дискриминатора канала красного или синего таким образом, чтобы цветная окраска на элементах изображений 8-й полосы таблицы не появлялась.

Дискриминаторы обоих каналов настроены правильно, если при включении и выключении блока цветности на 8–1 полосе Д-Ч не появляется дополнительная цветовая окраска.

Баланс белого проверяют при помощи элемента «серая шкала» (8Д-Ц). В случае преобладания цветового тона на участке «серой шкалы» производят регулировку баланса белого, изменяя напряжение на электродах.

Верность воспроизведения цветов и качество цветов на экране телевизора контролируются по цветным полосам с разной насыщенностью цветов (полосы 6, 7 Б-Щ и 14, 15 Б-Щ). Контроль осуществляется визуально, полосы должны воспроизводиться в необходимой последовательности и соответствующего цвета.

Этот раздел предназначен для тех, кто хотел бы иметь личную радиостанцию для обычных житейских дел. Например, сидя дома в городской квартире, связаться с помощью радиоволн со своими домочадцами, пребывающими на даче. Для гражданского использования выделен диапазон 27 МГц, его еще называют диапазоном Си-Би (СВ), первые буквы английского словосочетания «Citizen’s Band», которое переводится как гражданский диапазон. В 1999 г. Государственный комитет по связи и информатизации выделил для частной радиосвязи еще и диапазон 433,075…434,750 МГц. Приобретя комплект радиостанций для СВ-диапазона, вы получаете возможность оперативно решать все свои вопросы. Экономически это более выгодно, чем купить сотовый телефон.

27.1. Общие сведения

В 1988 г. Государственная комиссия по радиочастотам, еще СССР, приняла решение «О выделении радиочастот для разработки и серийного производства радиоаппаратуры личного пользования, реализуемой через торговую сеть». После этого были разработаны и утверждены правила продажи, регистрации и эксплуатации приемо-передающих радиостанций гражданами нашей страны. Большие удобства дает использование гражданских радиосвязей в сфере бизнеса, особенно малого, в частности, связь магазин — база товаров и т. д.

Оформление разрешений на приобретение и эксплуатацию гражданских радиостанций гражданами и юридическими лицами осуществляет Главгоссвязь надзором России. Следует заметить, что в некоторых магазинах производится, оформление разрешения на приобретение и эксплуатацию Си-Би радиостанции сразу при покупке, что весьма удобно.

Приведем некоторые отдельные выдержки из «Правил», относящиеся к порядку эксплуатации радиостанций:

Следует заметить, что диапазон 27 МГц не отличаясь хорошим качеством звука, имеет широкий набор возможностей. Основная масса радиостанций имеет минимум 40 частотных каналов в отечественном Си-Би диапазоне (табл. 27.1). В табл. 27.2 приведены частоты каналов международного стандарта в мегагерцах.

_{Примечания:}

_{Частоты 40-канальных станции соответствуют сетке С.}

_{Частоты приведены для «Российской» сетки. Каналы «Европейской» сетки имеют частоты на 5 кГц выше.}

_{Каналы 23, 24, 25 действительно расположены неправильно, это не опечатка.}

_{Частоты, обозначенные звездочкой, не соответствуют никаким каналам, это так называемые «дырки».}

_{Канал 9 ЧМ — Европейской» сетки является каналом бедствия и безопасности (передача сообщений об авариях, пожарах, несчастных случаях, автомобильных пробках. В этом канале в г. Москве организовано круглосуточное дежурство операторов службы «Крик», («Петровка»). Занимать этот канал переговорами между корреспондентами запрещено.}

_{Каналы 3 и 19 ЧМ «Европейской» сетки используются круглосуточной «Службой спасения».}

_{Канал 27 ЧМ «Российской» сетки используется диспетчерской информационно-справочной службой общественной организации «Ассоциация-27». В этом канале можно попросить связаться по телефону, ретранслировать слабого корреспондента, получить оценку своего сигнала, рекомендации по вопросам приобретения, регистрации и ремонта связной аппаратуры.}

В отечественном Си-Би разрешается использовать такие виды модуляции: частотную (FM), амплитудную (AM) и однополосную (SSB). При достаточной силе сигнала корреспондента, наиболее качественное звучание получается при частотной модуляции. Частотная модуляция позволяет подавить большинство видов помех, носящих амплитудный характер.

FM используется в первую очередь для связи на небольшие расстояния. При слабом сигнале корреспондента, когда использование FM затруднено, то применяют амплитудную модуляцию. Максимальная дальность связи при использовании модуляций AM и FM практически одинакова.

Для связи на большие расстояния рекомендуется пользоваться SSB модуляцией. SSB позволяет получить дальность связи на 50…75 % больше, чем при AM и FM. В Европе пользуются верхней боковой полосой (USB), а в США — нижней боковой полосой (LSB). Главное преимущество SSB модуляции по сравнению с двумя перечисленными другими является выигрыш в мощности полезного излучаемого сигнала, составляющий 9 дБ, то есть 8 раз. Радиостанции, имеющие SSB, стоят дороже в сравнении с другими и при пользовании требуют высокой квалификации владельца.

Наибольшую популярность Си-Би-радиосвязь имеет на шоссейных трассах. В настоящее время почти каждый дальнобойщик имеет радиостанцию для этого диапазона. На дорогах, 15-й канал сетки «С» в АМ-диапазоне является базовым для связи на трассах. 9-й канал этой сетки считается каналом бедствия и безопасности. В Санкт-Петербурге 19-й канал отдан «Службе спасения». Во многих городах России, на определенных каналах Си-Би, организовано круглосуточное дежурство операторов, которые оказывают различную помощь.

На дальность связи влияют различные факторы: высота установки антенны, поляризация излучения (может быть горизонтальная или вертикальная), мощность передатчика, уровень помех при приеме, вида модуляции и погодных условий. Приведем результаты тестирования Си-Би станций при мощности передатчика 4…10 Вт:

Связь в Си-Би диапазоне, из-за особенностей распространения используемых волн, может достигать около 75 км. Для увеличения дальность связи используются остронаправленные антенны, репитеры и другие устройства. Увеличивать дальность связи за счет повышения мощности передатчика нельзя, законом мощность передатчика ограничена 10 Вт. В таких случаях широко используются усилители мощностью 50, 100 и 400 Вт. Использование усилителей мощности, особенно в городских условиях, позволяет преодолеть сложности связи с имеющейся штатной мощностью передатчика. Практика показывает, что использование антенны с коэффициентом усиления не более 6 дБ, равносильно использованию усилителя мощностью 100 Вт. Использование усилителей мощности передатчика оправдано на автомобилях, что позволяет компенсировать низкое расположение и малое усиление автомобильной антенны.

27.2. Выбор аппаратуры для гражданской связи

Портативные радиостанции Си-Би диапазона являются удобными и недорогими средствами оперативной связи. Оказывается проще купить готовую радиостанцию, чем делать ее самому. При покупке, основные денежные траты идут на покупку аппарата, а плата за переговоры значительно меньше в сравнении с тарифами других видов мобильной связи, например, сотовой. Ведение переговоров по радиостанции отличается от разговора по обычному телефону.

Связь — симплексная, то есть разговаривают поочередно, один слушает, другой говорит, и наоборот.

В настоящее время отечественный рынок заполнен большим количеством разных типов автомобильных и портативных радиостанций, которые различны по цене и качеству. На рынке, в основном, преобладают радиостанции зарубежного производства, но несмотря на это, все же имеется небольшой процент отечественного производства. Типовые характеристики радиостанций Си-Би диапазона приведены в табл. 27.3.

Радиостанции отличаются наличием сервисных удобств, что напрямую оказывает влияние на их цену. Рассмотрим некоторые из них:

Для автомобилей предназначены дорогие модели: ALAN 48 PLUS, ALAN 78 PLUS, ALAN 100 PLUS и ALAN 9001. Среди носимых радиостанций отметим аппараты фирмы Kenwood, в частности, радиостанцию Kenwood UBZ-LH68, предназначенную для диапазона 433,075…434,750 МГц.

Радиостанция Kenwood UBZ-LH68 имеет 68 основных каналов связи, а каждый канал — еще 38 тонов дополнительной настройки, гарантирующих тайну переговоров. Отличается от предшествующих моделей наличием более удобного и простого в обращении меню настройки, а также имеет тональный вызов и функцию поддержки связи, позволяющую следить за местоположением настроенных на один канал станций. Если корреспондент выходит из зоны слышимости, на дисплее появляется специальный значок. Главное достоинство этой радиостанции — оперативность связи.

27.3. Антенны Си-Би радиостанций

В радиостанциях гражданского диапазона, также как и любительского, используются те же типы антенн, но имеющие другие геометрические размеры и некоторые конструктивные особенности. Рассмотрим наиболее распространенные конструкции антенн Си-Би.

Антенна «Двойной квадрат» для Си-Би диапазона может быть изготовлена самостоятельно (рис. 27.1). Антенна может быть установлена в городе на крыше дома, даче и в других местах, ее технические характеристики следующие: Коэффициент усиления — 8…9 дБ, полоса частот — 26,6…27,9 МГц, поляризация — вертикальная, отношение усиления в направлениях вперед-назад — более 20 дБ.

Рис. 27.1. Антенна «Двойной квадрат» для Си-Би диапазона

Для ее изготовления необходим медный или бронзовый канатик диаметром 3 мм, а для ее каркаса — стальные трубки диаметром 30 мм с толщиной стенки 3 мм. Одна из конструкций каркаса антенны представляет собой траверсу из металлической трубы длиной 2,22 м, на концах которой закреплены перекрестия, представляющие в пространстве своеобразные диагонали квадрата со стороной 2,8 м для вибратора и 2,83 м для рефлектора (рис. 27.2).

Рис. 27.2. Элементы конструкции антенны «Двойной квадрат» Си-Би диапазона

На концах перекрестий туго насажены пластмассовые трубки длиной примерно 10 см, на концах которых имеется два отверстия, расположенных по диаметру трубки. Через эти отверстия впоследствии продевается канатик. После изготовления каркаса антенны отрезаются 2 заготовки канатика определенной длины. Длина канатика вибратора (включая шлейф) составляет 11,2 м, а длина канатика рефлектора (включая шлейф) составляет 11,3 м (рис. 27.3).

Рис. 27.3. Схема электрических соединений антенны «Двойной квадрат» Си-Би диапазона

Настройка вибратора и рефлектора антенны производится шлейфами, изменением их длины. Поэтому, в месте нахождения шлейфа устанавливают пластину из диэлектрика с роликами из изоляционного материала (рис. 27.4).

Рис. 27.4. Конструкция настроечного шлейфа антенны «Двойной квадрат» Си-Би диапазона

Канатики наматывают по концам соответствующих перекрестий антенны и закрепляют в местах расположения шлейфов. Настроечные шлейфы имеют длину: у вибратора — 10 см, а у рефлектора — 50 см. Для питания антенны используется кабель 50 Ом или 75 Ом. Характеристики наиболее распространенных кабелей приведены в табл. 27.4.

_{Обозначения: М — медная проволока; МЛ — медная луженая проволока; СтМ — сталемедная проволока; МС — медная серебряная проволока; ПЭ — полиэтилен сплошной; ППЭ — пенополиэтилен; Q — коэффициент укорочения длины волны.}

Собрав антенну, крепят ее на мачте высотой не менее 5…6 м, а затем производят подсоединение кабеля. Кабель подпаивают к вибратору и закрепляют. При настройке, подключают к антенне приемник со стрелочным S-метром и приняв на антенну сигнал от любого генератора, изменением длин шлейфов путем установки перемычек, добиваются максимума отклонения стрелки прибора.

При необходимости иметь антенну с горизонтальной поляризацией, производят запитку квадрата с нижней или верхней вершины квадрата антенны.

В гражданском диапазоне наибольшее распространение имеют антенны в виде вертикального металлического штыря. Антенны имеют круговую диаграмму направленности в горизонтальной плоскости и вертикальную поляризацию. Они хорошо работают в любом направлении и поэтому наиболее удобны для связи с подвижными объектами. Эти антенны называют GP по первым буквам английских слов Ground Plane. Увеличение дальности связи с антенной этого типа достигается прижатием главного лепестка диаграммы направленности к горизонту. Для этого основание антенны должно находиться на высоте λ/2 (5,5 м) или λ (11 м) от земли или крыши. Для связи с самолетами высота мачты должна быть λ/4 (2,75 м), и лепесток диаграммы направлен вертикально вверх. Для дальних связей более эффективна антенна GP длиной (5/8)λ. Конструкция этой антенны представлена на рис. 27.5.

Рис. 27.5. Антенна GP длиной (5/8)λ для Си-Би диапазона

Эта антенна используется с противовесами длиной 0,1λ…0,2λ, расположенных в горизонтальной плоскости. Настройка антенны в резонанс производится в середине диапазона принимаемых частот изменением длины штыря или изменением индуктивности катушки. Согласование кабеля с антенной достигается подключением его к соответствующему витку катушки индуктивности. Усиление антенны составляет 5…6 дБ, максимум диаграммы направленности расположен под углом 15° к горизонту. При использовании кабеля с сопротивлением 50 Ом согласующая катушка антенны наматывается проводом диаметром 1,5 мм на каркасе диаметром 18 мм с шагом 2,5 мм. Катушка имеет длину 55 мм и содержит 22 витка, с отводом от 9 витка, считая от заземленного конца. Наилучшим материалом для изготовления антенны являются медные или дюралюминиевые трубки, использование которых позволяет уменьшить омические потери в элементах антенны.

При установке антенны GP (5/8)λ следует придерживаться следующих рекомендаций:

В магазинах, торгующих связной аппаратурой, имеется большой ассортимент антенн GP для Си-Би. При покупке таких антенн следует отдавать предпочтение вариантам GP, имеющих конструкцию штырей со стяжными хомутами, как обладающих наиболее надежной конструкцией соединения элементов.

28.1. Основные сведения

В настоящее время в радиоэфире России можно услышать передачи негосударственных радиовещательных станций. Это, в основном, коммерческие частные радиостанции. В принципе, каждый желающий при наличии определенной суммы денег может создать свою радиовещательную станцию. Вначале делается экономическое обоснование проекта, в котором главное место должно быть уделено получению прибыли от организации данного дела. На частных радиостанциях основной источник прибыли идет от рекламы. Поэтому, если не наберется достаточного количества рекламодателей, то браться за такое дело рискованно. Можно потерпеть финансовое фиаско. Если все экономические вопросы по этой части решены, то тогда организация звукового вешания сводится к решению двух организационно-технических задач. Первая — связана с формированием программ вешания, а вторая — доведением этих программ до слушателя. Решение первой задачи связано, в основном, с привлечением опытных редакторов и ведущих программ. Программы готовят к передаче в специальной студии. Для доведения сформированных программ до слушателей используют передающие радиостанции. Перед тем как решать вторую задачу, необходимо определиться с размером зоны радиовещания. Зона радиовещания зависит от таких важнейших факторов, как мощность радиостанции и диапазон используемых радиоволн. Радиус зоны обслуживания может быть от нескольких десятков до сотен километров.

На отечественном рынке радиоэлектроники для решения технических вопросов радиовещания имеется весь набор соответствующей аппаратуры. Создание частной радиостанции включает в себя такие этапы:

Рассмотрим далее такие основные вопросы, как выбор диапазона вещания и передающей аппаратуры.

28.2. Диапазоны радиовещания

Радиовещание сегодня ведется на частотах от 148 кГц до 108 МГц. Радиовещательные станции не занимают весь это диапазон, а работают внутри отдельных участков, которые называют вещательными диапазонами (табл. 28.1).

При выборе диапазона вещания важным являются особенности распространения радиоволн. Распространение радиоволн в пространстве зависит от многих факторов. Дальность радиовещания на длинных волнах зависит от мощности передатчика, конструкции антенны и поглощающих параметров земной поверхности. В этом диапазоне сферичность Земли до расстояний 1000…2000 км практически не влияет на распространение радиоволн.

Имея мощную радиостанцию, можно обеспечить устойчивый прием от нее на расстоянии до 25000…30000 км. Преимуществами радиоволн этого диапазона является устойчивость напряженности поля, почти независящая от времени суток и года, а также относительно небольшое их поглощение при прохождении через земляные и водные преграды. Вешание на длинноволновом диапазоне ведется по первой категории качества, то есть передается полоса воспроизводимых частот 50…10000 кГц.

Радиовещательные станции размещены в этом диапазоне с шагом примерно 9 кГц, чтобы не мешать друг другу. В диапазоне ДВ передатчики модулируют узким диапазоном частот, в основном до 7 кГц. Музыкальные передачи в этом диапазоне отличаются невысоким качеством. Это как раз и определяет качество сигнала первой категории.

Антенны длинноволновых передатчиков достаточно громоздки. Нахождение возле них людей не рекомендуется, ввиду негативного влияния сильного электромагнитного излучения. Антенны передатчиков ДВ вещания по нормам располагают на расстоянии 10…15 км от ближайшего населенного пункта. Коммерческое вещание на ДВ не рентабельно и себя не окупает, так как требуются большие затраты на строительство передающих станций и поддержание в рабочем состоянии антенного хозяйства. В мире радиовещание на ДВ финансируется из какой-либо статьи бюджета страны.

Диапазон средних волн в нашей стране, и не только, является очень популярным, хотя и здесь качество музыкальных передач невысокое. Максимальная модулирующая частота передатчиков не превышает 10 кГц. В дневное время в этом диапазоне слышны только местные радиостанции. С наступлением темноты прохождение СВ возрастает. Происходит ослабление слышимости радиостанций, удаленных на расстоянии 100…200 км и увеличивается слышимость передач радиостанций, расположенных на расстоянии 600…1500 км. Летом условия приема в этом диапазоне хуже, чем зимой. В городе прием дальних радиостанций СВ ненадежен из-за индустриальных помех в месте приема. Более благоприятные условия приема в этом диапазоне за городом и в сельской местности. В СВ диапазоне работают большое число радиостанций, расположенных на разных континентах нашей планеты. Мощность их передатчиков колеблется от 10 до 100 Вт и более. В последнее время диапазон СВ на шкалах радиоприемников делят на два отдельных поддиапазона: 525…1300 кГц и 1300…1607 кГц. Это уменьшает перекрытие по частоте в пределах поддиапазона и облегчает настройку вечером, когда в эфире появляется много радиостанций.

Создание коммерческой радиостанции в этом диапазоне возможно, но только в случае правильного экономического планирования. Расчеты экономистов показывают, что рентабельность может быть обеспечена, только если зона вещания охватывает большой промышленный регион, в котором проживает более одного миллиона жителей. Мощность передатчика в этом случае может составлять 5…15 кВт, а антенное хозяйство должно, желательно, располагаться за городом или в черте города, но на большой высоте. Основные затраты при этом связаны с содержанием работоспособности всего передающего центра.

В диапазоне коротких волн выделяют ночные и дневные диапазоны, исходя из того, что короткие волны определенной длины имеют тенденцию по-разному распространяться в различное время суток и года. Короткие волны от 75 до 41 метров являются типичными «ночными» диапазонами. Дальность распространения радиоволн 75…41 м в зависимости от времени суток и времен года приведена в табл. 28.2.

Эти волны используются, в основном, для иновещания на районы, которые максимально удалены от передатчика. В дневное время качественное радиовещание на этих волнах невозможно из-за высокого уровня индустриальных помех. Коммерческое радиовещание на волнах 75…41 метра проблематично.

Относительно свободны от индустриальных помех волны 31, 25 и 19 метров. С повышением частоты волн происходит их лучшее распространение. Волны позволяют организовать круглосуточное качественное иновещание. В этом случае днем производится вещание на более высокочастотных поддиапазонах, а ночью вещание переносится на более низкочастотные.

Практически отсутствуют промышленные и атмосферные помехи на типично дневных поддиапазонах волн 16, 13, 11 метров. Днем в месте приема можно услышать дальние радиостанции, вещающие из «освещенной» поверхности планеты. В диапазонах этих волн большую роль играет мощность передатчика, которая позволяет выделиться из множества вещающих в это время радиостанций.

Использование с коммерческой точки зрения коротких волн оправдано, если создается сеть КВ радиопередатчиков, которые периодически вещают в зависимости от времени суток. Затраты на антенное хозяйство и передатчики, по мнению экономистов, достаточно приемлемы с коммерческой точки зрения. Обслуживание КВ радиоцентров требует небольших денежных затрат, основные затраты идут на регулярный выпуск информационных материалов (газет, журналов и т. д.), в которых сообщается о содержании программ радиовещания, времени их выхода и в каком поддиапазоне волн должен осуществляться прием.

Сегодня особое место в радиоэфире занимает радиовещание в УКВ диапазоне. Вещание в этом диапазоне носит, в основном, местный характер, что связано с малой длиной волны, которая плохо огибает препятствия и распространяется по прямой. Использование частотной модуляции, при относительно низком уровне промышленных и атмосферных помех, позволяет получить высококачественный радиоприем музыкальных программ. В этом диапазоне налажено стереофоническое вещание, что еще больше привлекает к нему внимание любителей высококачественного приема. Качество вещания в УКВ относится к высшей категории. Полоса воспроизводимых частот составляет от 40 Гц до 15 кГц. Для радиовещания используются небольшие антенны, которым можно придать любую направленность. Для создания частной радиостанции в УКВ диапазоне требуются небольшие денежные затраты, которые быстро окупаются.

Для отечественного УКВ диапазона является характерным то, что передающие антенны имеют горизонтальную поляризацию излучения, что необходимо учитывать при создании коммерческих радиостанций.

За границей УКВ вещанию отведены другие частоты, нежели у нас. Поступающая к нам импортная радиоаппаратура имеет свой УКВ диапазон, который у нас называют FM-диапазоном. В этом диапазоне, как правило, используют вертикальную поляризацию излучения, что надо обязательно знать при покупке аппаратуры. Качество вещания в FM-диапазоне более высокое, чем в отечественном УКВ-диапазоне.

Это связано, в первую очередь, с использованием более качественной аппаратуры. Частное вещание в FM-диапазоне является достаточно рентабельным. Радиоприемники с этим диапазоном имеются во всех западных автомобилях, эксплуатирующихся в России. Владельцы, имеющие эти автомобили, в большинстве случаев состоятельные люди, значит реклама будет находить благодатную почву и приносить прибыль. А это является главным для частных радиостанций.

28.3. Выбор радиоаппаратуры для частной радиостанции

Радиопередатчики и антенны можно естественно и не покупать, а взять в аренду у городских связистов, но как показывает жизнь, лучше ни от кого не зависеть и иметь свой комплект передающей аппаратуры. Благо есть выбор как зарубежной, так и отечественной передающей аппаратуры. Как уже было отмечено, при выборе мощности передатчика, необходимо знать зону охвата вешания, чем она больше, тем большей мощности требуется передатчик. В качестве примера приведем мощности и места установки передающих антенн некоторых московских радиостанций УКВ- и FM-диапазонов (табл. 28.3).

Для больших областных центров России с населением около 1 млн. человек для УКВ и FM вещания достаточно мощности передатчика 1…2 кВт. Располагать антенну передатчика необходимо на высшей точке, господствующей над местностью. Для приволжских городов, которые вытянуты вдоль Волги лучше взять УКВ-передатчик мощностью 2…4 кВт со специальной двунаправленной передающей антенной. Такую антенну можно собрать и из двух однонаправленных антенн, имеющих высокий коэффициент усиления. Размер зоны УКВ и FM-вещания напрямую зависит от высоты установки передающей антенны. Радиус зоны приема совпадает с дальностью прямой видимости L и может быть определен по простой формуле:

L = 12746·Н + Н² (км),

где Н — высота установки антенны над поверхностью земли в км. Из формулы видно, чем выше будет установлена антенна, тем дальше будет слышна радиостанция. Оценку зоны потенциального вещания определяют по географической карте местности. На карте вокруг места установки передатчика проводят окружность, радиус которой определяют из вышеприведенной формулы. Попавшие во внутрь окружности населенные пункты и являются потенциальными слушателями передач радиостанции. Реально со снижением качества приема радиостанцию будет слышно в окружности с радиусом больше расчетного на 10…15 %. По дальности вещания в Москве лидирует радиостанция «Радио Рокс», которая использует высокоэффективные передающие антенны при мощности передатчика всего 1 кВт. В табл. 28.4 приведены характеристики высокоэффективных передающих антенн итальянской фирмы «Аldеnа», официальным дилером которой в России является московская фирма «Ситель сервис».

Для фидера, соединяющего передатчик с передающей антенной, следует использовать высокочастотный коаксиальный кабель с малыми потерями. Необходимая длина кабеля определяется исходя из места расположения передатчика и высоты установки антенны. Кабели обычно поставляются фирмами с уже смонтированным^ разъемами на концах.

Передатчики на отечественный ранок поставляют отечественная фирма «НПП Артвис» и итальянская «СТЕ», официальным дилером которой в России является московская фирма «Алан-связь». Отрадно видеть в этом списке российскую фирму, помня о том, что Россия является родиной радиосвязи. Комплекты передающей аппаратуры фирмы «НПП Артвис» для различных диапазонов частот пользуются заслуженной популярностью, благодаря своему качеству, надежности и удобству эксплуатации (табл. 28.5).

В табл. 28.6 приведены модели антенных систем этой же фирмы. Сервис фирмы достаточно высок, она оперативно, в течение суток производит ремонт и замену неисправного оборудования.

В заключении хотелось бы отметить, что подробную информацию об аппаратуре для частных радиостанций можно получить, если посетить в Интернете сайты, адреса которых приведены в «Шаге 29» этой книги.

28.4. УКВ-передатчик для небольших зон радиовещания

Первый опыт радиовещания можно получить, если построить трансляционный УКВ передатчик. С его помощью можно осуществлять музыкальные и тематические передачи в небольших поселках, в зонах отдыха, пляжах и других местах, где не ведется УКВ вещание или его прием затруднен. УКВ передатчик с целью упрощения конструкции можно построить всего на одной электронной лампе.

Описание схемы

Принципиальная схема УКВ передатчика для небольших зон радиовещания приведена на рис. 28.1.

Рис. 28.1. Принципиальная схема УКВ-передатчика для небольших зон радиовещания

Передатчик состоит из двухтактного высокочастотного генератора на двух триодах, составляющих лампу VL1. Модулятор передатчика выполнен на варикапе VD1. Для питания передатчика может быть использован любой блок питания, дающий на выходе два напряжения: постоянное 250 В для питания анодных цепей и переменное 6,3 — для нити накала лампы. В основе передатчика лежит схема, которая хорошо опробирована и давно известна в радиотехнике. Такая схема передатчика позволяет получить сигнал близкий к стандарту вещания УКВ ЧМ. В передатчике используется контурная модуляция, так как она позволяет получить высокие качественные показатели при небольшом количестве радиокомпонентов. Сигнал звуковой частоты от микрофона или магнитофона (с гнезд дополнительный громкоговоритель) подается на вход передатчика XS1, откуда через трансформатор на варикап VD1. В результате чего изменяется емкость варикапа VD1 и происходит модулирование сигнала несущей. Получившиеся электромагнитные колебания излучаются антенной передатчика WA1 в пространство, которые и принимаются антеннами УКВ радиоприемников. Данный передатчик работает на одной из фиксированных частот, лежащих в диапазоне 90… 100 МГц.

Более точную частоту излучения радиоволн передатчика устанавливают изменением емкости конденсатора С7. В принципе передатчик может быть настроен на любую частоту УКВ диапазона, нужно только изменить соответствующим образом параметры контура L1, С7. В передатчике используется штырьевая антенна длиной 2,1 м, расположенная на высоте 3…4 м. В качестве антенны используется дюралюминиевая или медная трубка диаметром не менее 18 мм.

Детали

В передатчике использована лампа пальчиковой серии 6НЗП, высокочастотный двойной триод. Резисторы R1…R4 типа МЛТ-0,5 с допуском сопротивления ±10 %, резисторы R5, R6 типа МЛТ-2 с допуском сопротивления ±10 %. Переменный резистор R7 типа СПЗ-30 в. Конденсаторы: С1, С2, С5, С6, С10 типа КД-2; С3, С4, С7 — КТ-1, С8, С9 — БМ-2; С11, С12 — БМТ-2, а С13 — К50-12. Варикап Д902, указанный на схеме, можно заменить более совершенным, например, КВ109В или КВ109Г. При использовании других типов радиокомпонентов следует иметь в виду, что они должны быть рассчитаны на напряжение не ниже 300 В.

Контурные катушки передатчика L1…L3 бескаркасные и намотаны медным проводом диаметром 1 мм на оправке диаметром 10 мм. Катушка L1 имеет 7 витков с отводом от середины, a L2, L3 — по 2 витка. При монтаже катушек на плате катушки L2 и L3 располагают на расстоянии 2 мм от каждого торца катушки L1. Оси катушек L1…L3 должны лежать на одной прямой. Дроссель L4 наматывается эмалированным проводом диаметром 0,4 мм виток к витку на ферритовом стержне диаметром 4 мм марки 600 НН.

Дроссель L5 содержит 8 витков провода ПЭЛ 01,2 мм, намотанных виток к витку на оправке 010 мм. В качестве трансформатора Т1 можно использовать выходной трансформатор от любого радиоприемника или абонентского громкоговорителя. Высокоомная обмотка (содержащая большое количество витков провода) трансформатора подключается к резисторам R1 и R2. В данной конструкции передатчика использован трансформатор от абонентского громкоговорителя.

Большая часть детали передатчика монтируются на печатной плате размером 107x76 мм из фольгированного стеклотекстолита толщиной 2 мм (рис. 28.2).

Рис. 28.2. Печатная плата и монтаж на ней деталей УКВ-передатчика для небольших зон радиовещания

При монтаже ламповой панельки ее лепестки отгибаются и припаиваются непосредственно к печатным дорожкам. Навесным монтажом крепят детали L4, С14, R6, С13. После монтажа плата вместе с блоком питания помещается в металлический корпус. На передней панели корпуса крепится переменный резистор R7, а в верхней его части — разъем для подключения антенны. Возле резистора R7 следует расположить трансформатор Т1. Между блоком питания и платой передатчика устанавливают металлический экран. Для подключения антенны к передатчику используется кабель типа РК-1, можно также использовать кабели типа РК-49 или РК-75.

Передатчик, собранный из исправных деталей, при включении питания начинает сразу работать. Вращая ось переменного резистора R7, устанавливают глубину модуляции, при которой нет искажений и модуляция имеет достаточную глубину.

28.5. Автоматический селектор входов усилителя мощности

При работе на радиовещательной станции используются различные источники сигналов. Для их подключения к усилителю мощности в автоматическом режиме может быть полезен селектор входов, схема которого приведена на рис. 28.3. Селектор дает возможность подключать ко входу усилителя тот источник, на выходе которого имеется сигнал.

Рис. 28.3. Принципиальная схема автоматического селектора входов усилителя мощности

Селектор состоит из двухканального двухпериодного выпрямителя на микросхеме DA1 К157ДА1 и триггера, собранного на транзисторах VT1, VT2. Напряжение на одном из двух выходов усиливается, выпрямляется микросхемой DAI и поступает на базу соответствующего транзистора VT1 или VT2. Напряжение открывает один из транзисторов. В то же время другой транзистор обесточивается. В результате реле К1 остается в исходном состоянии (на вход подается сигнал со входа) или срабатывает (проходит сигнал со входа). Порог срабатывания устройства регулируется подбором сопротивления резисторов R1 и R2. О выбранном источнике сигнала судят по свечению светодиодов HL1 или HL2.

В устройстве используется резисторы типа МЛТ-0,125, электролитические конденсаторы С3, С4 типа К.50–16, остальные конденсаторы любого типа, малогабаритные. Светодиоды типа АЛ307 с любым буквенным индексом. Реле К1 типа РЭС-60 (паспорт РС4.569.437).

Детали устройства монтируются на печатной плате из фольгированного стеклотекстолита толщиной 1 мм. Собранное из исправных деталей устройство наладки не требует и начинает сразу работать. Плату селектора входов следует разместить непосредственно в корпусе усилителя мощности. Питание на устройство можно подать от отдельного источника питания или от блока питания усилителя мощности, если он имеет соответствующее напряжение.

Вы вероятно слышали такие слова как «компьютер думает», «компьютер принимает решения», «компьютер пишет стихи и сочиняет музыку». Однако основное назначение компьютера — облегчение человеческого труда. Именно для этой прозаической задачи он и используется чаще всего. С помощью компьютера за несколько минут можно сделать такую работу, на которую обычно уходит несколько недель или которая вообще не может быть выполнена без него. А экономия времени, как известно, связана с экономией денег. Поэтому вложенные деньги в приобретение компьютера оправданы. Затраченные деньги вернутся очень быстро и начнут приносить прибыль. Какую работу радиолюбитель может сделать с помощью компьютера и какие можно решать с его с помощью задачи? Приведем некоторые из них: автоматизированное проектирование радиоэлектронных схем, моделирование работы собираемых радиоэлектронных устройств, математические расчеты, получение информации из Internet и по электронной почте.

При разработке радиоэлектронных конструкций радиолюбителю часто приходится проводить анализ работы уже существующих подобных конструкций, описания которых приведены в радиотехнических журналах, иметь под рукой справочные данные по радиоэлектронным компонентам и при этом сделать соответствующие расчеты по замене одних элементов другими. Иногда возникает необходимость в обсуждении определенной проблемы или получить квалифицированную консультацию. Для этих целей с успехом может быть использован персональный компьютер, имеющий выход в Internet.

29.1. Использование прикладных программ

Для радиолюбительских расчетов, и не только, можно пользоваться программой Microsoft Excel (7,0 или 2000), которая имеется в арсенале любого компьютера. Эту программу несколько недооценивают, считая, что она пригодна только для целей бизнеса, в рамках экономических расчетов. Однако это не так. Программа Microsoft Excel способна выполнять расчеты в инженерных и научных исследованиях, в ней имеются все стандартные математические функции. Excel позволяет реализовать алгоритмы различной сложности применительно к решению различных научно-технических задач.

После загрузки Excel на экране компьютера появляется новый документ, представляющий чистый лист рабочей книги. Внизу окна надпись Лист 1 и Книга 1. В верхней части окна один под одним расположены: Строка меню, Панель инструментов, Строка формул, Заголовки столбцов (буквы) и поле ячеек, а справа — заголовки строк (цифры).

Программу Microsoft Excel часто называют электронной таблицей, так как после ее запуска на экране компьютера мы видим ячейки.

Положение каждой ячейки характеризуется двумя координатами, номером строки, в которой она находится и буквой, относящейся к определенному столбцу. Каждая ячейка имеет две характеристики: содержание и значение. Содержание — это то, что вводится в ячейку, а значение — это то, что видно на экране. Ячейка может содержать текст, числа, указание даты и времени, а также формулы.

При написании программы, проведении расчетов и в других случаях могут возникнуть ошибки. В этом случае программа выдает на русском языке одно из семи сообщений, указывающих на характер ошибки:

Если в формуле использовано одно из указанных ошибочных значений, то и конечный результат будет также ошибочным. В этом случае на рабочем листе все ошибочные некорректные значения будут помечены указателями ошибочных значений. Это дает возможность застраховаться от возможности получения неправильного результата.

29.1.2. Примеры радиотехнических расчетов в Excel

В радиолюбительской практике часто приходится определять резонансную частоту колебательных контуров при известных значениях индуктивности L и емкости конденсатора С. Иногда при данном значении резонансной частоты колебательного контура или одного из его параметров L или С требуется найти второй параметр, соответственно С или L.

Собственная частота колебательного контура, не имеющего потерь, без учета собственной емкости катушки и паразитной емкости монтажи при известных значениях L и С определяется из известной формулы:

Вычисление отдельных значений L, С и f, входящих в колебательный контур, значительно облегчается, если проводить вычисления с помощью электронной таблицы.

В качестве примера определим количество витков катушки индуктивности фильтра промежуточной частоты, выполненной на кольцевом магнитопроводе из марганец-цинкового феррита. Исходные данные: промежуточная частота f = 465 кГц; емкость конденсатора контура С = 390 пФ; кольцевой сердечник имеет такие размеры: внешний диаметром D = 7 мм, внутренний d = 4 мм, толщина h = 2 мм. Марка феррита 1000НН. Вначале вычислим индуктивность катушки по формуле:

L(МГн) = 25,3/С(пФ)·f²(МГц).

Программа Excel для вычисления индуктивности катушки колебательного контура в порядке заполнения ячеек имеет вид:

Убрав курсор, в Е13…К13 появляются вычисленные значения (цифры) индуктивности катушки для определенной частоты при заданной емкости конденсатора.

Количество витков катушки индуктивности, намотанной на кольцевом сердечнике, найдем по формуле:

N = 50000·L(D + d)/μ_нh(D — d),

μ_н — начальная магнитная проницаемость сердечника.

Программа Excel для вычисления количества витков катушки индуктивности, намотанной на кольцевом сердечнике, в порядке заполнения ячеек имеет вид:

Убрав курсор, в Е23…К23 появляются вычисленные значения (цифры) количества витков катушки для определенной частоты при заданной емкости конденсатора.

Вид экрана компьютера с расчетом катушки индуктивности на кольцевом сердечнике в Excel приведен на рис. 29.1.

Рис. 29.1. Расчет катушки индуктивности на кольцевом сердечнике в Excel

Аналогично можно производить и другие радиотехнические расчеты в Excel. Правильность работы составленной программы расчетов проверяется вначале на контрольных примерах.

29.2. Поиск информации по радиоэлектронике в Internet

При наличии персонального компьютера с модемом и выходом в Internet у радиолюбителя открывается широкая возможность доступа к различной радиотехнической информации, которая может быть полезна в его деятельности. Что сегодня представляет «русский» Интернет?

В это понятие традиционно включают помимо серверов доменов «ru» (Россия) и «su» (СССР), но и русскоязычные или российско-ориентированные серверы других доменов. Это Украины — «uа» и Белоруссии «Ьу» и других стран СНГ. Для поиска информации в русском Интернете имеются поисковые серверы:

http://www.yandex.ru/:

http://www.aport.ru/;

http://www.rambler.ru/.

Возникает вопрос. Как ищется информация в Internet? Вначале пользователь должен задать вопрос поисковой машине. В ответе выдается список адресов (URL), которые удовлетворяют этому запросу. Методика простая, главное правильно задать вопрос.

Самое простое, что можно сделать, это записать в строке запроса одно слово. При этом следует иметь в виду, что поисковые машины относятся к словам по разному. Так Aport и Yandex понимают слова почти одинаково, но есть и разница. Если обратиться к серверам с определенным словом, то они будут его искать во всех его формах (склонениях и спряжениях). Например, в запросе можно написать «человек» и «люди» ответ будет один и тот же. Разница между морфологией Aport и Yandex лежит в подходе к новым словам. Aport жестко привязан к базовому словарю. Yandex же, встретив незнакомое слово, будет действовать по аналогии, то есть автоматически построит путь поиска, опираясь на знание русского языка. Rambler вообще не работает с морфологией. Вместо этого он расширяет поиск информации, связанной с этим словом, добавив к нему звездочку «*». Звездочку поддерживает и Aport. При поиске требуемой информации логичнее задавать запрос, уточняющий предмет поиска, состоящий из 2…3-х слов. Все поисковые машины имеют «язык запроса», который имеет логические операторы И, ИЛИ, НЕ и кроме них, еще некоторые дополнительные возможности, в зависимости от машины поиска. Aport и Yandex отмечают не только факт встретившегося слова в документе, но и положение слова в нем. Это позволяет указывать в запросе словосочетания (поиск нескольких слов, стоящих подряд), а также еще и расстояние между словами. Более подробно о языке запросов каждой машины можно узнать на ее сервере.

Поисковые машины понимают пробелы по-своему. Для Aport и Rambler пробел равнозначен оператору «И». Тогда, как Yandex воспринимает пробел как специальный оператор «Й» — «И краткое», то есть И внутри одного абзаца или может быть другое обозначение &. Аналогично существует НЕ внутри абзаца — «~». Yandex, ко всему прочему, по умолчанию предлагает пользователю естественный языковый запрос, некоторое «мягкое И». Под этим понимается, что слова, заданные в запросе, будут найдены наилучшим образом, если есть документ, в котором они встречаются все. В этом случае документ будет находиться вверху найденного списка. В противном случае — будет представлен список документов, наиболее близкий к запросу.

С помощью поисковых машин возможен поиск по различным частям документов — заголовкам, ссылкам или указанных на нем датам и именам. Поисковые системы имеют дополнительные услуги поиска. Yandex предлагает список найденных серверов, Aport выводит предложения, в которых найдены слова из запроса, a Rambler производит подсветку слов внутри текста. Rambler и Aport указывают также еще и статистику по словам запроса. Yandex еще может предложить «прямой эфир», то есть реальные поисковые запросы и поиск сервера компании или организации.

Навыки поиска информации в Internet приобретаются быстро, главное надо искать и тогда результат не заставит себя ждать.

Сегодня в Паутине громадное количество Web-страниц информации, лоцманов в океане информации, помимо вышеуказанных поисковых серверов, существуют и другие. Наиболее популярные поисковые серверы имеют следующие адреса:

• http://www.vahoo.com — Yahoo!;

• http://altavista.digital.com — AltaVista;

• http://altavista.tella.com — AltaVista, многоязычная, в т. ч. русская;

• http://www.hothot.com — HotBot;

• http://www.infoseek.com — InfoSeek;

• http://www.excite.com — Lycos;

• http://www.metacrawler.com — MetaCrawler;

• http://www.weblist.ru — Русские страницы Интернет.

Многие отечественные, российские журналы по радиоэлектронике, аудиоаппаратуре, автомобильной аудиоаппаратуре, автоэлектронике, мобильной связи и другим ее аспектам имеют свои сайты, в частности:

• «РАДИО»: http://www.raequo.ru:

• «Аудиомагазин http://www.hi-fi.ru/am:

• «Экспресс электроника» http://www.finestreet.ru:

• «Автозвук» http://www.caraudio.ru/a7.:

• «Мастер 12 Вольт» (журнал по автоэлетронике) http://www.m12v.ru

• «Мобильные системы» http://www.ipc.ru./~mobil:

• «Russian mobile» (на русском языке) http://www.mobilemag.spb.ru:

• «Mobile news» (на русском языке) http://www.mobile.net.ru:

• «Контакт. Связь в жизнь» http://www.telecoms.ru.

Найти некоторую информацию по радиоэлектронике можно и на сайтах радиолюбительских журналов ближнего зарубежья, которые имеют следующие адреса:

• «РАДИОхобби» (Украина, полностью на русском языке) http://www.radiohobby.da.ru:

• «Радюаматор» (Украина, на русском и украинском языках) http://www.sea.com.ua/ra/:

• «Радиолюбитель» (Белоруссия, на русском языке) http://www.gsl.net/eu5r.

Большая часть журналов не дает полной информации о содержании помещенных в них статей и описании конструкций. Обычно приводится содержание журнала и обзоры статей. Больше информации по радиоэлектронике можно найти на Web-страницах радиолюбителей. Адреса некоторых наиболее интересных радиолюбительских сайтов даны в табл. 29.1.

С помощью Internet можно узнать о наличии в продаже различных радиодеталей в магазинах или фирмах. В табл. 29.2 приведены адреса торгующих фирм (магазинов) г. Санкт-Петербурга, имеющих свои сайты в Internet, товары которых представляют интерес для радиолюбителей (и не только).

29.3. Использование формата DjVu в радиолюбительской практике

Для распространения по Internet текстовой и графической информации используется, в основном, формат PDF фирмы ADOBE. С помощью этого формата радиолюбители, и не только, распространяют тексты, описания конструкций, радиосхемы, справочные таблицы и т. д.

Другой путь пересылки графических файлов через Internet возможен в заархивированном виде. Практика показывает, что сосканированные принципиальные радиоэлектронные схемы имеют малый коэффициент сжатия информации, а пересылка таких файлов представляет большие трудности, к тому же возможна потеря информации при разархивировании.

В настоящее время на рынке компьютерных технологий появился новый графический формат DjVu (произносится «Дежавю»), разработанный фирмой AT&T. Этот формат, в основном, предназначен для рассылки и размещения в Internet отсканированных изображений, начиная с книг и заканчивая различного рода графическими рисунками и схемами.

Формат DjVu позволяет сжимать информацию в 8 раз эффективнее, чем JPEG. При этом качество картинки почти не изменяется. Цветная журнальная страница, отсканированная при 300 dpi в формате DjVu может иметь размер 20…79 КБ. Сжатое цветное изображение, содержащее текст и рисунки, в 5…10 раз меньше сжатого по методу JPEG при аналогичном качестве. Черно-белые страницы сжимаются в 10…20 раз лучше, чем в JPEG. Черно-белое изображение в новом формате может иметь размер единицы килобайт.

Сфера применения технологии DjVu включает в себя обработку отсканированных книг, журналов, каталогов, руководств, исторических и редких документов и размещение их цифровых копий в Интернете. Для просмотра изображений в новом формате пользователь должен установить небольшой plug-in — дополнение к браузеру. Малый размер plugina — 700…800 КБ, легкая установка, поддержка всех основных браузеров и ОС позволяют говорить о его широком распространении в ближайшее время. Этому способствует свобода доступа к программным средствам для просмотра, создания и редактирования изображений в формате DjVu.

Новый формат базируется на технологиях, которые разработаны в AT&T Labs: алгоритм отделения текста от фона на отсканированном изображении, вейвлетный алгоритм сжатия фона IW44, мощный алгоритм сжатия черно-белых изображений JB2, эффективный универсальный алгоритм сжатия ZP, алгоритм распаковки «по запросу», алгоритм «маскировки» изображений. Первые четыре алгоритма обеспечивают чрезвычайно высокую степень сжатия.

По технологии DjVu файл с черно-белым монохромным изображением может быть сжат до 500:1, в сравнении с форматом GIF выигрыш в размере файла составляет в среднем 20 раз. По технологии DjVu изображение автоматически разбивается на ряд участков, например, текст или растровая фотография. Для каждого участка выбирается оптимальный для данного графического образа алгоритм сжатия.

По технологии DjVu файл с черно-белым монохромным изображением может быть сжат до 500:1, в сравнении с форматом GIF выигрыш в размере файла составляет в среднем 20 раз. По технологии DjVu изображение автоматически разбивается на ряд участков, например, текст или растровая фотография. Для каждого участка выбирается оптимальный для данного графического образа алгоритм сжатия.

Для просмотра радиосхемы в формате DjVu нужно установить специальный plug-in с размером менее 900 КБ. Программа-просмотрщик DjVu не расшифровывает сжатый файл полностью, а расшифровывает только ту его часть, которую в данный момент демонстрирует. Это позволяет просматривать файлы большого размера. Демонстрировать эти схемы plug-in может постепенно, по мере скачивания: в течение пары секунд можно полностью увидеть макет страницы, еще через пару секунд можно прочитать текст, а подождав еще немного — появляются картинки.

Важной особенностью формата DjVu является то, что он дает возможность быстро просмотреть и оценить отсканированный материал в открытом виде, а только потом сделать вывод сохранять его или нет. Это позволяет экономить время и деньги. И что еще важно, отсканированный материал можно не записывать на диск, а сразу распечатать на принтере.

В формате DjVu в сравнении с другими известными форматами очень хорошо хранить большие отсканированные изображения. Размер такого архива может быть всего 200…300 КБ.

Скачать plug-in и другие программы для использования DjVu можно по таким адресам:

• http://dejavu.research.att.com — бесплатный plug-in — npdjv206.exe — 656 Кб, бесплатный кодер/декодер под ДОС — DJVU_SDK.exe 1,863 Мб;

• http://www.feith.com — программа DjVuer PRO 1.6 (Win9x, есть и под другие платформы) — 2,371 Мб;

• http://konkyrent.hotmail.ru/djvu.htm— программа DjVuShop.

• http://krasnodar.online.ru/hamradio/sch.htm— программы DjVu и plug-in.

Рассмотрим этапы установки программы DjVuShop:

1. Создать папку, например, на диске С и дать ей имя. Щелкают по значку «Мой компьютер», открывают диск С, в окне диска нажимают правую клавишу и появляется контекстное меню. В меню находят строку «Создать», направляют указатель мыши на слово «Папку» и нажимают левую кнопку мышки. В окне файлов диска С появляется созданная папка с названием «Новая папка». После этого даем этой папке свое название, например, «DjVu».

2. Подключаемся к Интернету, набираем адрес сайта: http://konkyrent.hotmail.ru/djvu.htm. Через некоторое время появляется страница с таблицей (рис. 29.2). С каждой ячейки таблицы необходимо скачать файлы в созданную папку «DjVu», находящуюся на диске С. После скачивания файлов отключаются от Интернет.

3. Скачанный архив является самораспаковывающимся, в связи с этим, установка DjVuShop производится запуском файла djvu.exe. После установки программы производят перезагрузку компьютера.

4. После перезагрузки компьютера на рабочем столе появляется ярлык с подписью «DjVuShop».

5. Для запуска программы «DjVuShop» следует подвести указатель мышки к ее ярлыку и дважды быстро щелкнуть левой кнопкой мышки. После этого на экране компьютера появляется главное окно «DjVuShop».

6. Если к системному блоку компьютера подключен ^сканер, который отинсталлирован, то тогда можно переходить к процессу санирования схем, рисунков и т. д.

Рис. 29.2. Общий вид Web-страницы, с сервера которой производится скачивание файлов программы DjVuShop

Внешне DjVuShop немного напоминает Acrobat Reader, это касается только рисунков на кнопках. Верхняя строка — титульная, она отображает название загружаемого документа. Вторая строка — главное меню, которое обеспечивает выполнение операций с файлами.

Третья строка — панель инструментов управления. Она дублирует некоторые элементы главного меню и содержит кнопки с пиктограммами (открыть, записать, сканировать, копировать, извлечь информацию из буфера, печать изображения, справка, перемещение «ладошкой», увеличение или уменьшение изображения и др.).

На панели инструментов слева первой стоит кнопка «Открытие файла», которая позволяет вывести на экран изображение, записанное в графических форматах: *.bmp, *.jpeg, *.jpg, *.gif, *.tiff, *.tif, *.ppm, *.pgm, *.pbm и перевести его в формат *.djvu. Для этого после просмотра изображения нажимают кнопку «Записать», дают имя файлу и сохраняют изображение в формате *.djvu. Кнопка «Print» позволяет распечатать просмотренное изображение даже не сохранив его в памяти компьютера.

Скроллинг осуществляется «ладошкой». «Ладошка» накладывается на изображение, нажимается левая кнопка мышки. Перемещение мышки по коврику вызывает перемещение изображения, что позволяет рассматривать различные части большой радиосхемы. При необходимости просматриваемое изображение может быть скопировано в буфер и вставлено в документ Word.

Plug-in может управляться и настраиваться через контекстное меню. До сканирования, открыв контекстное меню File, можно произвести настройку по 4 пунктам. С помощью первого пункта «Agure» можно вывести программу для сканирования, второго — «Select source» — вывести имя используемой программы сканирования, третьего — «Quick Load» — установить быструю загрузку, четвертого — «Compression preference» — выбрать в выведенном диалоговом окне параметры сжатия «Preference» и тип выводимого сосканированного изображения: цветной (Color Document), черно-белый (Black&White) или фотографический (Foto). В этом же диалоговом окне после нажатия кнопки «Preference» появляются устанавливаемые параметры сжатия для выставленного ранее типа изображения.

Page Information выводит окошко с ключевыми параметрами файла: размер фона, маски, верхних слоев, а также текста, последнее значение таблицы указывает величину диапазона сжатия данных. Основные опции программы настраиваются через пункт Preferences, среди которых яркость картинки, горячая клавиша для вывода гиперссылок, размер буфера декодирования (полезен для слабых машин).

Заметим, что алгоритмы, заложенные в DjVu, оптимизированы для изображений, отсканированных с высоким разрешением. Оптимальными для сжатия DjVu являются картинки, отсканированные на 300 dpi и выше. Для рисунков, отсканированных на 100…200 dpi, предусмотрен режим предварительного растягивания со сглаживанием для повышения качества результирующего изображения. Отметим также, что процесс сжатия в противоположность к воспроизведению достаточно критичен к свободной оперативной памяти. Для работы необходимо минимум 32 Мб ОЗУ. Фирменные руководства рекомендуют 64 Мб.

Небольшие рисунки при переводе в DjVu надо увеличивать в 2 раза. Черно-белые рисунки плохого качества лучше переводить в DjVu при сером цвете (Gray). В DjVuShop нет инструментов для корректировки изображения. В связи с этим изображение рисунка вначале улучшают, например в FotoShop 5.0, и записывают в формате *.jpeg или *.tiff, а потом сохраненный файл открывают в DjVuShop. Перевод этого файла в DjVu происходит в момент его сохранения.

• Сканирование радиосхем, рисунков и фотографий производится следующим образом:

• Включают сканер, кладут рисунок на стекло сканера.

• Запускают DjVuShop.

• Нажимают указателем мышки в главном меню кнопку с изображением сканера. В результате чего появляется главное окно программы сканирования, например, MiraScan.

• Нажимают указателем мышки кнопку с надписью «Preview» и производят предварительное сканирование.

• Устанавливают зону сканирования изображения.

• В главном меню программы сканирования устанавливают параметры изображения.

• Нажимают указателем мышки кнопку с надписью «Scan» и производят основное сканирование.

• Главное окно программы сканирования закрывается и появляется диалоговое окно «Compression preferences» программы DjVu, в котором устанавливается тип документа (Document Туре) и параметры сжатия (Preferences).

• Нажимают указателем мышки в диалоговом окне

«Compression preferences» кнопку с надписью ОК и сосканированное изображение переводится в формат DjVu. Полученное изображение можно просмотреть и не сохраняя, распечатать на принтере, нажав кнопку с изображением принтера в главном меню DjVuShop. Для сохранения изображения нажимают указателем мышки кнопку с изображением дискеты.

На рис. 29.3 показан общий вид окна графического редактора DjVu с отсканированным изображением.

Рис. 29.3. Общий вид окна графического редактора DjVu с отсканированным изображением

29.4. Заложники радиоволн

Многие знают, что злоупотреблять солнечными ваннами нельзя. Но мало кто задумывался над тем, что включенный телевизор, электробритва или даже обычная лампа, испускают не менее вредные для нас излучения. До недавнего времени считалось, что электромагнитные волны, которые излучают бытовые электроприборы и электросеть практически безвредны для здоровья человека. Однако последние исследования американских специалистов подтверждают, что это совсем не так. Проводя эксперименты над клетками животных, ученые установили, что электромагнитное поле при определенных условиях воздействует на деятельность гормонов, которые обеспечивают прохождение нервных импульсов. Подобное воздействие и на организм человека может привести к целому ряду расстройств? в том числе с нарушением биоритмов, бессоннице и даже хронической депрессии. Успокаивает пока то, что до сих пор никто не получил подтверждения того, что клетки человека будут реагировать на излучение подобным образом.

Интересно, что во время эксперимента было доказано, что пульсирующее излучение, например, телевизоров или дисплеев больше вредит живым клеткам, нежели стабильное излучение высоковольтных линий электропередач. После того, как куриные яйца помещали в пульсирующее поле, у них уменьшалось количество эмбрионов с отклонением от нормального развития. Журнал «Вашингтон бизнес джорнел», основываясь на данных Государственного института профессиональных заболеваний, сообщил о существовании 90 % вероятности того, что у операторов видеотерминалов в 1,5 раза чаще бывают выкидыши и они рожают в 2,5 раза больше детей с врожденными пороками, нежели остальные женщины. Серьезную обеспокоенность вызывают результаты других американских ученых, сделанных после обследования женщин, работающих на дисплеях ЭВМ. Так, у беременных женщин, работающих больше 20 часов в неделю в первые 3 месяца беременности вдвое увеличивается угроза выкидыша. Кроме этого, операторы жалуются на головные боли и сонливость. Все это называется компьютерным синдромом, который вызывается, как считают, воздействием радиационного излучения электромагнитных приборов. В 1996 г. в России Госсанэпиднадзор РФ утвердил «Гигиенические требования к видеодисплейным терминалам, персональным ЭВМ и организации работ» (СанПин 2.2.2.542-96), согласно которым беременным женщинам запрещается работать на ПК. Этот юридический документ призван защитить пользователей ПК, которые вправе требовать от руководства предприятий соответствующих условий труда. Обязательства по соблюдению этих требований ложится на руководителей фирм.

Американский ученый Питер Кемпбел нашел, по его мысли, эффективный способ противодействия компьютерному синдрому. Достаточно, говорит он, установить рядом с компьютером горшок с кактусом и это приведет к падению уровня радиации на рабочем месте оператора. Наибольший эффект дают кактусы из Перу и Мексики.

Нужно сказать, что особых подтверждений того, что кактусы поглощают электромагнитное излучение нет. Вся эта информация основывается на растении суккуленте, одном из типов кактусов, которое произрастает на высокогорье и приспособилось к условиям постоянного фона. Не известно, спектр излучения от компьютера соответствует ли диапазону волн, которое воздействует на кактус в реальности. Специалисты отчасти связывают утомление пользователей ПК с влиянием экрана монитора, около которого создается электростатическое поле. По всей видимости, наличие у кактуса иголок способствует уменьшению этого поля. Уменьшение электростатического поля можно достичь и без кактуса, просто заземлив экран.

Отметим, что замерить электромагнитное поле ПК довольно сложно и это дорого стоит. Необходимое оборудование стоит в 15 раз больше любого ПК. Эти измерения являются прерогативой санэпиднадзора, но не у всех у них имеется такое дорогое оборудование. Поэтому при покупке ПК полезно поинтересоваться наличием в его инструкции гигиенического сертификата СН.2.2.2.542–961, который обычно получает фирма производитель у главного органа санэпиднадзора.

А вот директор японского Института профилактики заболеваний из г. Киото установил, что испускаемые древесным углем отрицательные ионы оказывают успокаивающее воздействие на организм. Уголь способен до 50 % уменьшить пагубное влияние электромагнитного излучения компьютеров и телевизоров. В большинстве японских домов древесный уголь превратился в декоративный элемент. Куски угля ставят на телевизоры, кладут в вазочки и углы комнат, в этом случае от него максимальная польза. И все же очень переживать и отказываться от электроники пока еще рано.

Ученые формулируют свои выводы очень осторожно, хотя большинство экспериментов требует тщательной перепроверки, хотя категорично отрицать вредное воздействие бытовой техники нельзя. Сейчас никто не возьмется также преждевременно говорить и о существовании большого риска. В каждом случае, подчеркивают ученые, негативное влияние электромагнитного поля на здоровье человека, не выдерживает сравнения с вредом от курения и алкоголя. Недавно английская газета «Электромагнетикс ньюс» сообщила, что китайские исследователи из Медицинского университета города Ханчжоу установили, что длительное воздействие микроволнового излучения и радиочастот низкой частоты воздействует на иммунную систему тех, на кого оно направлено.

Китайские ученые пришли к этим заключениям после наблюдения за группой из 1170 солдат и студентов, которые проживали вблизи радиоантенн или радарных установок в течение 1 года. Представители этой группы имели нарушения фагоцитоза, дезориентацию, замедленную визуальную реакцию и ухудшенную память. Одновременно у контрольной группы из 689 человек подобных симптомов не было.

Американские исследователи обследовали людей, которые работают недалеко от различных генераторов электромагнитных волн и также установили, что у многих из них замечено ослабление памяти, кроме этого, они быстро устают и страдают потерей аппетита. Было выявлено, что работники, имеющие вставные зубы, жаловались на появление металлического привкуса во рту в период работы.

Зарубежные исследования о влиянии электромагнитных волн на здоровье человека носят неоднозначный характер. В связи с этим отечественные ученые из НПО «Радон» начали исследования о взаимосвязи между местом жительства москвичей и заболеваемостью от возможного радиоактивного или электромагнитного излучения. Как известно в Москве предостаточно мест с такого рода источниками излучений. Особый акцент делается на предрасположенность к болезням и опухолям. Результаты работы позволят шире взглянуть на проблему, что позволит прогнозировать нежелательные последствия от воздействия электромагнитных волн на гены человека.

В отношении воздействия электромагнитных полей бытовых приборов (СВЧ-печи и др.) нет достоверных и закономерных данных о том, что они не представляют угрозы для здоровья человека. Опасность представляет электромагнитное излучение большой мощности, если конструкция прибора несовершенна. Проверка, как правило, производится по максимальному значению плотности потока энергии (ППЭ) на расстоянии 0,5 м от корпуса прибора. Так, допустимое значение ППЭ для СВЧ-печи в бытовых условиях составляет 10 мкВт/см².

Исследования воздействия радиоволн на человека, наряду с отрицательными сторонами этой проблемы, помогли выявить и положительные, что позволило создать больницы для лечения с помощью установок высокочастотного прогрева. В основе лежит явление, вызывающее разогрев живых тканей при увеличении интенсивности воздействия радиоволн.

Негативно могут влиять радиоволны определенной частоты не только на человека, но и на комаров и тараканов. Особенно это актуально при отдыхе на природе летом, когда не дают покоя комары. Очень оригинально помогают в этом случае туристам некоторые западные радиостанции. Первой в этом деле была парижская радиостанция, которая круглосуточно передавала новости и эстрадную музыку. В один прекрасный день ее дикторы стали читать такое объявление: «Настроив приемник на волну нашей радиостанции, Вы можете обойтись без средств против комаров. Ни один комар не появится возле вас». И это был не рекламный трюк. Наряду с обычными передачами радиостанция начала посылать в эфир не слышные для человеческого уха сигналы, которые отпугивают самок комаров, именно они досаждают человеку.

Что касается тараканов, то одна японская фирма создала электронный прибор для борьбы с ними. Речь идет о генераторе размером со спичечную коробочку. Он подключается к электросети и излучает импульсы очень близкие к импульсам самок тараканов. Прибор монтируется в небольшой клетке, к сетке которого подведено высокое напряжение. На крики «электронной самки» ползут самцы, которые касаются сетки и мгновенно гибнут. Изобретение абсолютно безвредно и может быть использовано на складах, ресторанах, кухнях и т. д.

Все более широкое применение радиоэлектроники во всех сферах современной жизни заставило японских ученых обратиться к поиску эффективных методов защиты специалистов, которые работают с приборами, излучающие электромагнитные волны. Как сообщил представитель японской фирмы «Ниссинбо», ими разработан специальная одежда, которая защищает от электромагнитных колебаний. Жилеты и юбки этой одежды сделаны из полиэстера с многослойной подкладкой. Подкладка сделана из ниток меди и никеля, которые отражают 99,9 % электромагнитных волн, приходящих от радиоэлектронной техники.

С источниками электромагнитных волн, которые негативно воздействуют на человека борются не только с помощью технических способов, а и правовыми. Несколько лет назад суд американского г. Хьюстона обязал электрическую компанию выплатить 25 млн. долларов за ущерб, нанесенный частной школе. Судьи пришли к заключению, что линия электропередач, проходящая через территорию школы, угрожает здоровью 3000 школьников и потребовали ее переноса в другое место.

Как видим открытие Г. Герца в наше время имеет обратную сторону: пагубное воздействие электромагнитного излучения на живой организм человека, которое делает людей заложниками электромагнитных волн. Эта обратная сторона заставляет нас иначе смотреть на ту радиоэлектронную аппаратуру, которая находится у нас дома.