Иногда, для понимания принципов работы антенн, и радиосвязи в целом, необходимо возвращаться к истокам радиотехники. Развитие в XIX веке науки и техники привело к изобретению радио. Электромагнитная энергия позволяет передавать информацию на значительные расстояния. Первые простейшие радиоприёмники имели вид незамысловатой конструкции, состоящей из деревянного корпуса и непонятным внутренним содержимым. Схема простого радиоприёмника, превращающая радиосигнал в звуковые волны, дошла до наших дней в неизменном виде. Поменялось качество материалов, радиодеталей и технология сборки, что позволило уменьшить приёмник в размерах, улучшить качество звука и повысить удобство в обращении.
Современный мир насыщен гаджетами. Звуки радиоэфира доносятся из мобильных телефонов телевизоров, музыкальных центров и прочей бытовой техники. Зачем изобретать колесо и создавать простейшие радиоприёмники, когда всё это можно купить?
В прошлом веке монтажу схем, обращению с паяльником учили радиокружки, которых сегодня практически не осталось. Использование современными людьми электронных устройств, без знания принципа работы, сегодня вполне нормально. Однако самостоятельное изготовление радиоприёмника, поможет понять принципы работы современного оборудования, в работе которого повсеместно используются радиоволны.
Конструкция детекторного приёмника с простой схемой и минимальным набором деталей подойдёт для начинающего радиолюбителя. Для работы самого приемника не нужен источник питания и дорогие детали. Часть деталей можно изготовить самостоятельно. Устройство работает от энергии радиоволн. Короткое замыкание и ошибки в подключении не выведут аппарат из строя.
Слабое усиление сигнала простейшего радиоприёмника позволяет услышать в наушник находящиеся рядом станции. Для прослушивания через громкоговоритель (динамик), в схему детекторного приёмника нужно добавить низкочастотный усилитель с дополнительным электрическим питанием. Длина и материал антенного провода, качество заземления играют главную роль в приёме сигнала.
Определение типа усилителя
Усиление сигнала производится низкочастотным усилителем. В зависимости от типа радиодеталей и энергопотребления усилители содержат вакуумные лампы или полупроводники.
Ламповый усилитель
Основная часть лампового усилителя — вакуумная радиолампа. Увеличение количества ламп улучшает чистоту и яркость звука. Несмотря на повышение расхода электроэнергии и увеличение размеров корпуса приёмника, несложность наладки и качество звука говорят в пользу такой конструкции. Из-за того, что в наше время сложно достать лампы, такая схема может оказаться проблематичной в сборке.
Полупроводниковый усилитель
Усиление низкочастотного сигнала в приемнике, работающем на основе полупроводникового усилителя, обеспечивается полупроводниковыми элементами — транзисторами или микросхемами. Применение миниатюрной электроники, низкое энергопотребление обеспечивает преимущество этой конструкции над ламповыми схемами. Такая схема позволяет собрать всю конструкцию в небольшом корпусе. Качество транзисторного звука в сравнении с ламповым, зависит от личного восприятия.
Необходимые компоненты для сборки схемы простейшего радиоприёмника
Антенна
Используется медный провод сечением от 2 до 5 мм. Длина антенны определяет мощность сигнала. Скрученный в «пружину» и закреплённый на роликах провод, уменьшает размеры комнатной антенны, увеличивая чувствительность. При натяжении провода в прямую линию, нужно оставлять свободный провис, учитывающий изменение длины антенны от перепадов температуры.
Заземление
Малая чувствительность и громкость простого радиоприёмника улучшается подключением заземления. Заземлением может служить тот же провод или металлический стержень воткнутый в землю.
Блок питания
Источник питания в ламповой схеме — трансформатор переменного тока с выпрямителем на диодах, или диодный мост. Напряжение подаётся от сети переменного тока. Работу полупроводниковой схемы простого радиоприёмника обеспечивают низковольтные источники питания.
Избирательный контур
Настройка частоты сигнала производится конденсатором с катушкой, соединёнными параллельно. Плавность настройки регулируется конденсатором переменной ёмкости 15—560 мкФ. Основой катушки индуктивности служит ферромагнитный сердечник диаметром 6—9 мм, длиной 70—90 мм. Медный проводник толщиной от 0,15 до 0,25 мм наматывается на картонный каркас в количестве 110—420 витков. Настройка частоты производится передвижением сердечника внутри катушки. Одновременно изменяется ёмкость конденсатора.
Подстроечное сопротивление
Резистор переменного сопротивления R 320 кОм, регулирующий ток и предохраняющий транзистор от перегрева. В ламповых схемах резистор управляет анодным напряжением лампы.
Вакуумная лампа или Транзистор
Лампа, транзистор или микросхема предназначены для детектирования и усиления радиосигнала перед подачей на громкоговоритель.
Громкоговоритель
Воспроизведение усиленного звукового сигнала.
Монтаж и наладка
Рассмотрим монтаж и наладку простого радиоприёмника на примере транзисторной схемы. Заранее покупаются радиодетали, изготавливается индуктивная катушка избирательного контура, с намотанным на каркас медным проводом по параметрам, указанным выше. Для монтажа схемы используется плата из текстолита, гетинакса, или другой изолирующего материала. Проверка качества пайки деталей между собой проводится после окончания монтажа.
Подключив к разъёмам платы источник электричества, заземление, наушники, в схему тумблером подаётся питание, о чём сигнализирует щелчок в наушниках. Измеряется вольтметром напряжение коллекторно-эмиттерного перехода транзистора, подключив отрицательный электрод вольтметра к коллектору, положительный — к эмиттеру. Если показание отличается на 30% от напряжения 4,3 В, необходимо его выровнять, подбирая переменным резистором величину сопротивления R1M. После определения нужного сопротивления, в схему впаивается постоянный резистор с расчётной величиной.
Новая батарея при наладке является обязательным условием. Выходное напряжение источника при включённом приёмнике — не менее 8,3 В.
После окончания регулировки коллекторного напряжения, шум в наушниках указывает на правильную настройку транзистора. Гул переменного тока при прикосновении к «ножке» базы транзистора подтверждает правильность регулировки.
Настройка на волну простого радиоприёмника достигается движением ферромагнитного сердечника внутри каркаса с намотанным проводом, или удалением с каркаса катушки L2 2—3 витков провода. Для уменьшения громкости, между антенной и схемой впаивается конденсатор ёмкостью 8—12 пФ.
На последнем этапе схема собирается в общий корпус приёмника, с установкой в него монтажной платы, батарейки, тумблера. Дизайн корпуса и размеры определяются фантазией радиолюбителя.
Принципиальная схема простейшего радиоприемника, проста в сборке и настройке, раньше такие схемы собирали в школе, сейчас конечно в этом нет никакой необходимости. Однако в плане понимания принципов заложенных в основе работы подобного оборудования, практическая сборка простейшего приемника может оказаться весьма полезным занятием.
Спасибо за пост детство вспомнил.