Автор собирался публиковать постепенно собирающиеся материалы на эту тему после серии запланированных статей по тепловой и молекулярной физике. Чтобы читатели, которых интересует только школьная программа, могли отдохнуть от сложной радиотехники. Но, похоже, задерживать эти материалы не стоит. Пусть читатели успеют обзавестись всеми необходимыми деталями. Поведение власти давно уже стало ярмаркой БЕЗУМИЯ. На днях один из новосибирских чиновников предложил забрать у населения компьютеры и смартфоны: «Необходимо решительно вывести вычислительные мощности из общественного оборота. Множество технологий отсутствует в открытом доступе. Ты не можешь купить атомный миниреактор в магазине бытовой техники, а зенитный ракетный комплекс — в охотничьей лавке. Так же и ЭВМ должны применяться по назначению — в науке, промышленном производстве, транспортных системах, военных штабах и т. п.»
Что ж, пусть действуют. К счастью, им уже не осталось спасительных для них решений. Во-первых, они тем самым похоронят идеи насильственного массового внедрения цифрового рубля. Во-вторых, лишенное качественного и разнообразного видеоконтента население снова станет более восприимчивым к таким доступным способам агитации, как листовки, личное общение, радиосводки. А информацию со всего мира мы все равно получать будем. Поэтому, как всегда в школьных лабораторных напишем "Цель работы":
1. Получить аппарат, способный вести дальний радиоприем в нескольких наиболее дальнобойных вещательных и радиолюбительских КВ-диапазонах несмотря на сложную помеховую обстановку.
2. Научиться создавать подобную технику без использования специализированных микросхем из самых ширпотребовских деталей: отдельных транзисторов, катушек индуктивности, переключателей и т.д.
По предварительным прикидкам аппарат должен иметь не менее 5 диапазонов:
- вещательный 49 метров. В нем, например, в будни по утрам можно слышать программы японской NHK на русском языке.
- любительский 40 м и вещательный 41 метр, частично перекрывающиеся.
- вещательный 25 метров
- радиолюбительский 20 метров, один из самых дальнобойных, хорошо проходящий и днем. Не требует очень уж длинной антенны.
- вещательный 19 метров. Диапазон нашего ВЧ-генератора как раз доходит до него, так что вы сможете его настроить. Диапазон интересен своей дальнобойностью, а также тем, что отсутствовал в советских ширпотребовских радиоприемниках.
Если же вам удастся найти для переключения диапазонов переключатель 11П5Н, то число диапазонов может дойти до 11. Можно будет добавить и средние волны, и диапазон для СВ-радиосвязи и еще по парочке любительских и вещательных диапазонов.
Но есть один вопрос. Наш старый ламповый приемник хоть и мог принимать однополосные любительские радиостанции, но принимал одновременно две боковые полосы. Это было неудобно в случае загруженности диапазона и неудобно в настройке - вроде бы и точно настроился на нормальный тембр сигнала, но не с той стороны и звук какой-то вывернутый наизнанку по спектру. В этом же приемнике мы будем делать все по-взрослому - отфильтруем только нужную нам полосу.
Для приема вещательных АМ-станций это не имеет никакого значения. Однако радиолюбители работают на одной боковой полосе, причем разных: в 40-метровом (7,1 МГц) и более низкочастотных диапазонах - на нижней боковой полосе, а в 20-метровом (14 МГц) и более высокочастотных - на верхней.
В принципе, поставить переключатель "верхняя-нижняя" с необходимыми доработками детектора - дело несложное. Но мы применим известный и удобный конструктивно радиолюбительский прием. Суть в следующем: детектор настроен на прием верхней боковой полосы, а преобразователь частоты на ВЧ-диапазонах использует обычное преобразование снизу. На низкочастотных же диапазонах мы используем преобразование сверху - когда частота гетеродина выше частоты сигнала. Такое преобразование меняет боковые полосы местами. так что детектор верхней боковой полосы прекрасно разберется с НБП-сигналами. (впрочем, добавить переключатель боковых полос "стандартная-обратная" все равно будет несложно) Достоинство такого приема - в сужении диапазона частот, которые должен вырабатывать гетеродин, что упрощает получение хороших его характеристик во всем диапазоне. Так, если приемник с промежуточной частотой 500 кГц принимает сигналы от 6 до 15,5 МГц, то гетеродин будет иметь дело с частотами только от 6,5 до 15 МГц.
Теперь о фильтре основной селекции - фильтре промежуточной частоты, который определяет главную избирательность приемника - односигнальную по соседнему каналу. Здесь все зависит от того, кому что удастся достать. Может быть несколько вариантов.
1. Электромеханический фильтр.
Нам нужен будет фильтр на 500 кГц и на полосу пропускания в 3 кГц. Возможно использовать фильтр с полосой пропускания 2,4 кГц, звук от них будет очень уж зажатым, но все еще разборчивым. Зато фильтрация помех - зверская. Более узкополосные брать не стоит (если только вы не ас по приему телеграфа на слух) - речь станет малоразборчивой. Может попасться, наоборот, более широкополосный фильтр на полосу в 6 кГц. От соседних станций он отстраивается хуже, зато уж если помехи не досаждают, то звук будет довольно качественным.
А еще эти фильтры бывают на верхнюю и нижнюю полосу. Вроде бы ясно, что нам нужен на верхнюю. Но чем они отличаются? Дело в том, что стоящая в обозначении таких фильтров частота в 500 кГц ими... не пропускается! Это - место, где должна быть расположена несущая сигнала. А фильтры отличаются тем, как расположена относительно нее полоса пропускания. Скажем, фильтр на верхнюю боковую полосу пропускает от 500,3 до 503,3 кГц, а на нижнюю - от 496,7 до 499,7 кГц. Кстати, выпускаются также и фильтры с буквой С в обозначении, у которых несущая находится прямо посредине полосы пропускания.
Понятно, что если мы сделаем второй гетеродин в приемнике на кварце на 500 кГц, то фильтр будет выделять именно ту боковую полосу, которая стоит в его обозначении. Но ничего страшного, если вам удастся найти только фильтр с буквой Н. Делаем второй гетеродин на частоту 496,4 кГц(показана красной стрелочкой на графике) и он будет прекрасно выделять требуемую нам верхнюю боковую. Нетрудно сообразить, что и фильтр с буквой С можно приспособить под наши надобности при частоте второго гетеродина 498,2 кГц. Найти кварцы с такими нестандартными частотами будет потруднее, но второй гетеродин можно сделать и на обычном колебательном контуре. Частота невысокая, если использовать термостабильные конденсаторы и стабилизированное питание, то стабильность будет вполне удовлетворительная.
2. Пьезокерамический фильтр.
Может быть либо советский на 465 кГц, либо импортный на 455 кГц. Избирательность с ними явно не рекордная, но по меркам вещательных приемников - очень хорошая. Тут уж второй гетеродин на контуре, который можно настроить на любую требуемую частоту - единственный вариант.
3. Колебательные контура.
Если никаких крутых фильтров вам достать не удастся, то надо будет взять несколько ферритовых броневых сердечников и намотать в них толстым проводом, желательно в шелковой оплетке, несколько высокодобротных колебательных контуров. В советских вещательных приемниках стандартным был фильтр на 3-х контурах. Если мы сделаем его контура на более крупных, чем употреблявшиеся тогда в ширпотребе, сердечниках, то получим вполне годный по избирательности аппарат.
Впрочем, эти сердечники нам понадобятся в любом случае, только в разных количествах. Что же они собой представляют?
Это - комплект из 4 деталей: ферритовой чашки с резьбой, ферритовой чашки без резьбы, ферритового резьбового подстроечника и пластмассового каркаса. Как вы видите, в таком сердечнике усиливающий магнитное поле феррит буквально обволакивает катушку со всех сторон, снаружи и изнутри. Благодаря этому получается катушка с очень высокой добротностью, так как нужная индуктивность достигается намного меньшим числом витков и длиной провода, а следовательно небольшим его сопротивлением и паразитной емкостью. Ввинчиваемый в катушку в той или иной степени подстроечник заполняет ферритом оставшиеся зазоры, что позволяет в довольно широких пределах подстраивать величину индуктивности. Поскольку магнитное поле катушки оказывается замкнутым в ферритовых деталях, то такие катушки не очень сильно создают наводки наружу или подвергаются наводкам извне. Хотя все же к их дополнительной экранировке прибегают часто.
Все это можно приобрести в Интернете, например, в магазине "Кварц", однако не комплектом. Так что три ферритовые (или карбонильные) детали вам придется выбирать в списке по отдельности. К тому же, каркасов для таких катушек в продаже обычно нет. Так что вам придется тщательно вымерять полученные детали и склеить каркас из ватмана самим. (пропитывать его эпоксидкой, как мы это делали раньше, нет нужды) Важно подобрать размеры так, чтобы он использовал пространство внутри чашек достаточно полно, но НИ В КОЕМ СЛУЧАЕ не затруднял совершенно свободное плотное смыкание и склеивание чашек друг с другом.
Какие же и сколько каркасов нам нужно? Если у вас нет электромеханического или пьезокерамического фильтра, то для фильтра основной селекции желательны сердечники СБ-3а внешним диаметром 23 мм в количестве не меньше 3 шт. Для остальных же целей сойдут и более миниатюрные СБ-1а наружным диаметром 12,3 мм. Нам понадобится один комплект для выходного контура УПЧ и еще один комплект для контура второго гетеродина. Если же вы намерены использовать пьезокерамический фильтр, то он не пропускает постоянный ток. Так что, чтобы транзистор смесителя нормально работал, понадобится еще один контур в его выходной цепи.
Наконец, феррит - материал хрупкий. Вполне возможно, что вы получите некоторые детали в той или иной степени поврежденными, так что лучше заказать на 1-2 комплекта больше.
Итак:
- на схему с ЭМФ понадобится 2 комплекта + запас
- на схему с ПКФ - 3 комплекта + запас
- на схему с ФСС (фильтр сосредоточенной селекции) на колебательных контурах - 5 комплектов + запас
И последнее: если вы захотите наделить свой приемник возможностью принимать боковую полосу не только стандартную для того или иного диапазона, но и обратную, то - плюс еще один комплект для еще одного второго гетеродина.
Автор намеренно не касался четвертого варианта, в принципе тоже возможного - кварцевого фильтра. Так как для него требуется как минимум 2 кварца со строго определенной разницей резонансных частот, да и настройка с помощью дополнительных конденсаторов сложновата.
Общую последовательность работ, меры по повышению избирательности не только по соседнему, но и по зеркальному каналу, по многосигнальной избирательности мы обсудим в следующей статье.