Предисловие
На волне недолгой популярности второго сезона сериала «Обратная сторона луны», где Павел Деревянко сжимал в руках карманный телефон с дисковым набором номера, антенной и двумя кнопками, все внезапно вспомнили инженера Куприяновича, сконструировавшего первый советский мобильник. Появилось энное количество постов с фотографией инженера, сжимавшего в руках нечто очень похожее на описанный телефон, и кто-то (https://habr.com/ru/post/197880/) даже вспомнил, что несколько ранее снискавшей ему славу у потомков публикации об автоматической телефонной радиостанции, а именно в 1956 году, он выпустил книгу «Карманные радиостанции».
Эта книга начинается описанием вот такой вот радиостанции:
Которой предполагалось принять вот такой изящный вид после сборки:
Автор не скрывал, что радиостанция собиралась из деталей малогабаритного слухового аппарата «Звук», который он тогда разрабатывал, и маленькие лампы, трансформаторы с высокоомными обмотками и миниатюрные батарейки для ламп прямого накала должны были браться оттуда.
На заре туманной юности я мечтал собрать УКВ приемник. После школы я оббегал все ближайшие к дому помойки в поисках радиодеталей и все выходные при помощи дедовского 60-ваттного паяльника старательно насыщал свои легкие парами канифоли, пытаясь спаять что-то, издающее звуки человеческой речи. С транзисторами, выпаиваемыми из плат поздних советских телевизоров, у меня как-то не клеилось – приемники звучали тихо а то и не работали вовсе, зато лампы давали максимальную отдачу – я воспроизвел практически все одно- и двухламповые средневолновые приемники из книжки Троицкого «Схемы радиолюбительских приемников» используя выдранные из древних «Рекордов» и «Таурасов» лампы 6Ж1Б, делая каркасы катушек из найденной на антресолях самоклеящейся бумаги для заклейки окон – ее нужно было намочить и быстро намотать на пенал или отрезок трубы (вершиной этого этапа стал приемник с двойным вариометром, одна из внутренних катушек которого использовалась для настройки, другая – для регулирования обратной связи, а сами регулировочные катушки были насажены на выструганные березовые веточки). Потом на тех же 6Ж1П я собрал трехламповый приемник из ранней книжки «Юный радиолюбитель» и, наконец, обнаружив, что на гептоде из 6И1П можно собрать преобразователь с совмещенным гетеродином по транзитронной схеме, собрал коротковолновый супергетеродин, который, к ужасу спящей в моей комнате бабушки, внезапно заговорил голосом международного радио Китая.
Немного схем
Но сверхрегенератор у меня не получался. В журнале «Радио» №11 за 1956 мне попалась вот такая схема сверхрегенератора:
Вооружившись найденной на помойке лампой 2Ж2М я мысленно упростил схему до детекторного каскада на Л2, включив после С7 высокоомные наушники, но остался ни с чем, ибо случайно закоротил анод на накал, и лампа, на пару секунд ярко засветившись, отправилась обратно на помойку.
Подойдя к вопросу серьезнее, я дерзнул и собрал на триодной половинке 6Ф1П сверхрегенеративную часть приемника из книжки О.М. Туторского «Простейшие любительские передатчики и приемники УКВ» 1952 года:
В наушниках было напористое шипение, а у родителей, занятых просмотром первого канала, поползли полосы по экрану.
Вернулся я к сверхрегенерации уже окончив институт и став тыжинженером измерительного участка на медленно катящемся в бездну заводе по производству ферритовых изделий.
Участок (как и весь завод) изобиловал аппаратурой примерно тех времен, когда были написаны упомянутые выше книжки, и в мои обязанности входило поддерживать все этой хозяйство в бодром виде, придумывать и собирать измерительные ячейки и во дни подгорания плана выполнять особо важные измерения до одиннадцати вечера, упиваясь чаем и бездельем.
План чаще всего горел по осени. Упиваться чаем было скучно. Как-то вечером я наткнулся в кладовой на целый ящик ламп, выдранных из отжившей аппаратуры и высыпанной из ненужных ЗИПов – это были и пальчиковые лампы типа 6Н3П или 6П14П, и кенотроны с октальным цоколем, и почти вся линейка металлических ламп с октальным цоколем от 6Ж4 до 6А10С и такой экзотики, как 6Г2 или Г807. Память больно кольнула тем, что сверхрегенератор я, дипломированный инженер, так до сих пор и не собрал, и спустя пару дней я вооружился лампой 6Ж4, конденсатором 1КПВМ2, абонентским громкоговорителем, огрызком алюминия с октальной панелькой, куском одножильного провода, опытным кольцом из карбонильного железа и вот такой схемой из все того же Туторского:
Вместо усилителя приемника «Рекорд» я включил между землей и С3 абонентский громкоговоритель, антенну прицепил прямо к L1 через конденсатор в 1 пФ, а вместо хлопотно наматываемого на зачищенном проволочном резисторе дросселя накидал 10 витков на колечко. И - вуаля, после того, как меня пару раз дернуло током, когда я полез своей любимой цельнометаллической отверткой крутить C1, придерживая второй рукой шасси, из громкоговорителя раздалось «характерное шипение, напоминающее шум примуса» (так написано у Туторского), а спустя пару минут мне удалось настроиться на «Радио Эрмитаж»: при точной настройке шипение пропало, а сигнал стал заметно громче.
Спустя пару лет я перешел в другой отдел и там натолкнулся на пучок новеньких стержневых ламп 6Ж24Б со спутанными выводами.
Старый пунктик замаячил с новой силой: Собрать сверхач на батарейных лампах!
Путь к успеху
Я вооружился паяльником, переделал свой старый БП для питания ламповых конструкций на 70В выходного напряжения и воспроизвел каскад по схеме на 2П1П с найденной лампой, для верности прицепив еще и УНЧ на второй 1Ж24Б. Молчание. Уткнув большой палец в сетку УНЧ я вновь насладился молчанием – не было слышно даже привычного фона 50Гц. Похоже, нрав стержневых ламп оказался покруче обычных.
Тут я натолкнулся на два замечательных источника:
Первый – это книга Ю.М. Отряшенкова «Радиоуправление моделями самолетов, кораблей, автомобилей» В ней в популярной форме изложены способы построения простейшей аппаратуры для управления моделями самолетов и кораблей. Причем то, что книга выпущена в 1959 году как бы намекает, что основной компонентной базой этой телеметрии были явно не транзисторы, которых юный пионер вряд ли мог достать в нужном количестве и уверенно их настроить. Книга просто переполнена практическими советами о том, как собрать надежно работающий сверхрегенератор, который запустится при первом включении, какие схемные решения вернее: например, емкостная связь антенны с контуром приемника предпочтительнее, ибо позволяет добиться максимальной чувствительности и упрощает согласование. Рассматривая типовые конструкции сверхрегенераторов: с самогашением, с гасящим трансформатором, двухтактную, автор подводит читателя к конструированию аппаратуры радиоуправления моделями РУМ-1.
Попытки завести сверхач, бездумно скопировав номиналы тоже дали немного.
Но внезапно в номере 8 журнала Радио за 1966 год нашлась вот такая схема радиоприемника «Залив», предназначенного для аварийной связи парашютиста на частоте 125 МГц:
Как мы видим все по классике: на низкочастотных германиевых транзисторах П26 собран преобразователь напряжения, на них же – двухкаскадный усилитель. Лампа Л1 используется как входной усилитель, а вот Л2 – сверхрегенеративный детектор. Паззл сложился. Сопротивление утечки сетки должно быть 10 Мом.
Накидал на макетке такую схему:
Прием оказался тихим, никакого сравнения с сетевыми лампами, но вполне уверенным.
Конденсатор С3 вначале использовал керамический, типа КПК-1 6-25, но аккуратно его подкручивать каждый раз, когда хочется поймать станцию – неудобно, ибо ротор сильно смещается относительно центра. Поэтому в настроечных целях погружал в катушку обрезок латунного прутка диаметром 4 мм из «Максидома».
Поскольку руки чесались все-таки в конечном итоге сделать что-то типа рации, схема которой представлена в заглавии, припаял катушку на 27 МГц. Тут же встал самый элементарный вопрос – как настроить приемник на 27 МГц? Дальнобойщики в моем районе вроде водятся, но общаться предпочитают по мобильным, а не по рации. Такси моего детства – ржавые «Волги» с шашечками – были непредставимы без периодически всхрипывающей рации в зоне бардачка, но сейчас таксист с рацией, по крайней мере в СПб, вполне сойдет за путешественника во времени. Даже детского уоки-токи в моих запасниках не оказалось.
Пришлось выкручиваться: нашел кварц на 27 с чем-то мегагерц из старой видеокарты и смастерил вот такой передатчик:
Транзисторы VT1-VT3 – 2N2222. Схема генератора – из какой-то книжки типа "The ARRL handbook". Модулятор получен путем пролистывания Яндекс-картинок по запросу «передатчик на 27 МГц» и поиска наиболее правдоподобной схемы.
Ко входу «AUX in» подключался телефон с играющей музыкой. В качестве антенны А1 использовался кусок провода сантиметров 40. Катушка – 13 витков ПЭЛ-0,8. Разместил всю эту конструкцию на стуле:
Включил приемник. Сперва удалось максимально приблизив антенну к приемнику услышать музыку в наушниках и подстроиться по максимуму громкости на рабочую частоту. Потом я решил подстроить выходной контур передатчика в резонанс – удалил стул с ним подальше и покрутил ротор. Музыка стала громче и с похрипываниями, но делать идеальный передатчик в мои планы не входило.
Передатчик я унес во вторую комнату и убедился, что приемник вполне себе ловит, сверхрегенерация не срывается и можно даже немного покрутить настройку. Один раз в эфир пробился обрывок чужой речи – видимо кто-то все же включил рацию, но тут же выключил.
На фото – неудавшаяся переделка получившегося приемника в рацию по схеме Куприяновича: мощности лампы 1Ж24Б явно не хватило, чтобы раскачать сигнал микрофона, в который я решил превратить капсюль ДЭМ-4М, даже с низкочастотным дросселем (в роли которого выступила высокоомная обмотка трансформатора из абонентского громкоговорителя). После я попробовал применить капсюль ДЭМШ-1 без особенных улучшений и конденсаторный микрофон выпаянный из какого-то китайского магнитофона. Последний давал довольно хороший уровень входного сигнала, но для дальнейших опытов нужно было иметь некий носимый макет приемника, который будет уверенно принимать сигналы и в то же время не будет представлять собой россыпь случайно болтающихся в пространстве деталей.
Поэтому я решил собрать все на печатной плате. С разводкой платы в альтиуме решил не заморачиваться, накидал дорожки в «Компасе», отметив места отверстий для сверления, после чего распечатал 1 к 1, наклеил на кусок советского фольгированного текстолита извлеченного из закромов родины (для серьезных конструкция я стараюсь его не использовать, ибо тонкие дорожки легко отклеиваются от него при небольшом перегреве), насверлил и отзенковал отверстия, затем воспроизвел довольно несложный набор дорожек с помощью строительного маркера-краски (после перманентного маркера иногда получается подтравливание или он неидеально защищает медь, а для дедовских методов с рейсфедером и нитрокраской у меня нет рейсфедера) и протравил.
В получившемся приемнике на лампе остался только сверхрегенеративный каскад. Усилитель - самый простой, трехкаскадный, на транзисторах МП26, которых я нашел во все тех же закромах родины целую россыпь, с автосмещением базы. Его схему приводить неинтересно, да и усиления он дал немного. В качестве громкоговорителя – высокоомные наушники (можно воткнуть капсюль).
Проблема возникла с блоком питания – батареек на 60 В нет. Собрал простейший инвертор: взял транзистор ГТ402Б (в принципе можно взять и МП26Б) и кольцо из почти силового феррита М2000НН 20х12х6. Питание от «Кроны». Нагрузку блок, естественно, никакую не держал – на 2 килоомах напряжение уже проседало, однако лампы потребляют очень мало, поэтому заменил R1 переменным и подобрал напряжение с некоторым запасом - порядка 70 В.
Накал запитал одной батарейкой АА – лампа позволяет применять напряжения как раз до 1,5В.
Приборчик вышел немаленьким, но при желании его можно заметно ужать:
Резистор справа – для подбора режима сверхрегенерации. Слева, за краем кадра – батарейный отсек с батарейкой АА. В качестве дросселя применил покупную индуктивность 10 мкГн и не прогадал. Антенна – кусок того же ПЭЛ-0,8, которым я наматывал катушку, сантиметров 20. Чтобы заизолировать выводы лампы, расположенные довольно близко друг к другу, стянул изоляцию с многожильного провода и нарезал ее на трубочки.
Вертеть в руках плату с оголенными выводами, на которых не меньше 60В, чтобы подкручивать кондер с обратной стороны – не лучшая из приходивших в мою голову идей, надо сделать верньер. Поэтому лежащую на столе конструкцию для первой пристрелки подстраивал латунным прутком. Для начала поставил УКВ-катушку из 4 витков, чтобы слушать вещательные станции. Как они принимаются – можно понять по видео.
Чтобы выключить приемник нужно сперва отключить анодную батарею – «Крону», а потом подождать, когда разрядится через лампу фильтрующий конденсатор С3 в инверторе. Чтобы ускорить процесс – можно отключить батареи и закоротить его выводы, насладившись снопом искр.
Итоги
Таким образом, у меня вышло собрать действующий УКВ-сверхрегенератор на стержневых батарейных лампах и конструкция его вполне доступна для повторения. В дальнейшем надо будет доработать собранный макет верньером и телескопической антенной. А также все-таки превратить полученный приемник – в приемопередатчик.
Всем 73!