Уважаемые читатели, Вы знаете что такое: детектор, «деревянная антенна», металлический изолятор? А почему это зеркало зеркальное? Что такое радио FM? Вы слышали про такое как: гармоники, обратная связь, супергетеродин? Из какой «оперы» такие названия как: максимум максиморум, DSB, SSB, ПАЛСЕКАМ? Что чернее чёрного? И почему это кино, которое Вы смотрите по телевидению, короче на 4%? А Вы знаете как подключить два-три телевизора к одной антенне? А почему одни спутники «висят» над землёй, а другие движутся? Если Вы затрудняетесь с ответом или впервые слышите обо всём этом, или Вам просто интересно, то все мои мини-лекции для Вас!
Все мини-лекции в большей или меньшей степени связаны между собой. И содержание предыдущей лекции так или иначе раскрывает содержание последующей! Насколько возможно, постараюсь Вас не нагружать подробностями. Думаю, что Вы узнаете что-то новое для себя, полезное и посмотрите на всё другими глазами!?
Что же это за приёмник такой, прямого преобразования?! Это, что-то новенькое? Но как оказалось, новое — хорошо, очень хорошо забытое старое! Про прямое преобразование впервые я узнал где-то в семидесятые и то случайно. Собрал небольшой приёмник схема на рис3., — да, работает и даже неплохо! Но каково же было моё удивление когда я узнал, что этот принцип случайно был применён ещё в 1901-м году. И была обнаружена некая закономерность, что случайно включенный генератор позволил резко повысить качество приёма. Такой генератор был назван гетеродином. Умный словарь нам опять же поясняет, что гетеродин с греческого heteros «другой» + dynamis «сила». То есть вспомогательный генератор, придающий нам силу, большие возможности. С появлением амплитудной модуляции и новых методов приёма все «гетеро» стали как-то уходить на второй план. А с изобретением супергетеродина в 30-х годах про эти «гетеро» и вообще забыли напрочь!
О том, что такое супергетеродин я уже рассказывал Вам в предыдущей лекции. А почему же именно супер? И что такое супер, — слово которое нередко звучит сейчас со всех сторон? А тот же умный словарь поясняет, что супер от латинского super «сверху, над». А сверху, над, это над чем? А над тем, что в начале радиоэры в приёмниках использовалось для приёма телеграфных сигналов, то есть над гетеродином. С помощью этого самого гетеродина можно было принимать сигналы не только на телеграфный аппарат, но и на слух! Что сейчас, до сих пор и практикуется. И при помощи того же самого гетеродина, чтоб он был здоров! А супер это как бы над тем вот телеграфным гетеродином. Так, что получается если в бытовых приёмниках (как пример в предыдущей лекции) нет гетеродина для приёма телеграфа, то стало быть он и не супергетеродин, а так себе, — чёрти, что и сбоку дверца?! Ну дык, раз уж так назвали?.. Ну и чёрт с ним, с бытовым приёмником, пусть будет супергетеродином!
Итак, мы с Вами познакомились на предыдущих лекциях с видами приёма и самими приёмниками. Это: детекторные, прямого усиления и супергетеродин. Детекторные и прямого усиления приёмники одного и того же принципа. Настройка на нужную частоту, детектирование и усиление. И более ничего! В супергетеродине ( блок-схема рис1.) путь от антенны и до детектора несколько иной. Сигнал после фильтрации входным контуром зеркальных и прочих каналов попадает в смеситель. Туда же попадает частота вспомогательного генератора, — гетеродина. На выходе смесителя от такого воздействия получается частота биения, названная промежуточной. После дополнительного усиления она попадает наконец-то в детектор. Ну, далее всё также как и в приёмнике прямого усиления.
А так как человек существо мыслящее, то ему вдруг стукнуло, а почему бы не обойтись без всяких промежуточностей?.. А взять, да получить сразу же результат, — звуковую частоту? Сказано-сделано! Так родился новый принцип, — принцип прямого преобразования. Стало быть и приёмники стали называться приёмниками прямого преобразования. Хорошо? Хорошо-то хорошо, да ничего хорошего?! Как оказалось, что для приёма популярной амплитудной модуляции такой принцип мягко говоря не пригоден! А уж про частотную даже и говорить не стоит. А для чего же он тогда пригоден?
На рис2. показана блок-схема такого приёмника прямого преобразования. Если приглядеться, то многое напоминает супергетеродин... На схеме ПФ — полосовой фильтр, тот же контур, что и в супергетеродине. После смесителя тоже стоит фильтр, только не какой-то там промежуточной, а сразу же низкой частоты, звуковой. А далее аналогично рис1. УНЧ, — усилитель низкой частоты и громкоговоритель (головные телефоны). Усиление как видите в основном происходит в УНЧ и никаких-то там сложнейших фильтров! А выжимать из УНЧ все соки мы уже давно научились!
На рис3. Вы видите уже принципиальную схему простого приёмника испробованного мною ещё в восьмидесятые годы. Если кто-то, когда-то, что-то собирал (приёмники, усилители и пр.) могли заметить, что нет в схеме ничего сверх-сверх, обычные и вполне доступные комплектующие! И схема уж всяко проще любого супергетеродина. Хотя чувствительность в пять раз выше обычного бытового приёмника. И по показателям даже приближается к промышленным, связным!
Чтобы не загромождать картинку я убрал данные составляющих. Если у кого-то появится интерес, — без проблем, через E-mail стало быть! Плюс ко всему, есть ещё и электронные книги в тему. На схеме: жёлтыми метками обозначен входной контур. Зелёным цветом два диода, — смеситель. Пурпурные метки, фильтр НЧ. Синий цвет, всё, что касается УНЧ. И наконец, красным цветом все составляющие гетеродина.
Теперь, когда Вы немного в теме, поговорим о том что же это за прямое преобразование?! И хотя всё это на стадии бесконечных экспериментов, но?.. Но всё это в основном делается радиолюбителями, даже довольно грамотными! И один из них пишущий! Это Поляков Владимир Тимофеевич. По крайней мере несколько его книг можно найти в сети или в магазинах в бумажном варианте.
Это книги: «Радиолюбителям о технике прямого преобразования»; «Приёмники прямого преобразования для любительской связи»; «Трансиверы прямого преобразования» и ряд других.
Так кто же применяет этот принцип прямого преобразования? И вообще в чём кайф от этого всего? Ну!.. Пока это всё применяют радиолюбители-коротковолновики. Или просто интересующиеся радиолюбительством. Какой же вид модуляции в настоящее время применяют коротковолновики для проведения связей? Ушли в прошлое такие виды как АМ (Амплитудная модуляция) и ЧМ (Частотная модуляция). И, что? Для телеграфной связи (CW) собственно ничего не изменилось: всё те же посылки точек и тире, в виде высокочастотных импульсов, а в телефонии — SSB, так называемая связь на одной боковой полосе. Как получается SSB-сигнал я рассказывал в Мини-лекции «Модуляция». В общем виде (так уж всё получается!) мы принимаем набор радиочастот с изменяющейся амплитудой и каждая такая радиочастота первоначально соответствовала определённой звуковой!
А как определить что, есть что? Правильно! Точкой опоры является несущая частота. Но это в АМ-сигнале. Там расстояние на частотной шкале от несущей до какой либо радиочастоты соответствовал определённой, звуковой! Железная привязка! Но несущую отрезали и?.. И теперь её нужно восстановить, но уже на месте приёма. Но как попасть куда надо? А надо ли? И, что произойдёт если не туда, куда надо? Конца света конечно не будет, а всего лишь сдвиг звукового спектра! Голос оператора с той стороны (в большинстве случаев Вы его просто можете не знать?) может изменяться в больших пределах и Вы лично решаете какой Вам приятнее?! А меняя расстояние (на шкале частот) между восстановленной несущей и спектром радиочастот боковой полосы путём настройки, Вы заставляете своего корреспондента говорить то басом, то тенором... Естественно, это Ваш выбор!
А, что телеграф? Как SSB-сигнал, так и CW, телеграфный на обычный бытовой приёмник Вы не примете. Точнее примете, но толку никакого! Телеграф будет хлопать Вам по ушам и не более, а SSB какое-то кваканье-хрюканье неразборчивое и всё! И только при включение искусственной несущей (гетеродина) всё меняется до неузнаваемости! Телеграф начинает мелодично пиликать. SSB превращается в чистую человеческую речь!
Всё это делалось и в супергетеродине, — приёмнике для связи, но?.. Но там из-за борьбы с зеркальными и прочими нехорошими каналами приходилось такие городки городить?.. В результате получались промышленного изготовления сундуки от 40 и более килограмм! А как здесь с этим прямым преобразованием? Такие же заморочки? И да и нет! Скорее нет, чем да. Здесь основной и зеркальный сливаются в один и как бы (по сравнению с супергетеродином) не учитываются?! Супергетеродинными методами здесь эти зеркальные каналы не побороть! В супергетеродине расстояние между основным каналом и зеркальным равно удвоенной промежуточной частоте. Так в бытовых приёмниках при промежуточной равной 465 кГц расстояние между каналами будет 930 кГц. И чем больше величина промежуточной частоты, тем дальше друг от друга будут располагаться каналы рис1. (a, b). Стало быть легче и эффективнее можно бороться с зеркальными каналами! А в приёмнике прямого преобразования средние частоты каналов расположены на расстоянии 3 кГц! О чём здесь можно ещё говорить?! В общем виде всё это на рис2. (a). Почти без проблем происходит борьба с паразитными каналами, образующимися с участием гармоник гетеродина (куды ж без них?). Их очень эффективно подавляют входным фильтром даже одиночным, LC-контуром.
Но проблема зеркальных каналов только в простых приёмниках неразрешима. В более сложных, ненужную полосу пропускания (зеркальный канал) убирают так называемым фазовым методом! На рис5. (a) осцилограмма фазового метода подавления зеркального канала. В данном случае нижней боковой полосы пропускания (НБП). Зелёным цветом помечена оставшаяся верхняя боковая полоса пропускания (ВБП). В реальности полоса пропускания будет выглядеть как на рис2. (a), но без нижней боковой, та, что обозначена синим цветом. Так, что не всё так плохо?! В случае приёма прямого преобразования (с подавленной одной боковой полосой) субъективно эфир кажется более чистым и прозрачным! И даже при очень слабом сигнале есть 100% уверенность, что Вы принимаете истинную частоту, а не зеркально-комбинационную грязь?!
Как же всё это выглядит в реальности при приёме на наш простой приёмник рис3.? Но с телеграфом там можно не беспокоиться, иногда такая ситуация (с двумя полосами пропускания) бывает даже полезна! Посмотрите на рис4.(b). Скажем у нас основной канал слева от fг частоты гетеродина, зеркальный справа. Мы можем перестроить частоту гетеродина правее зеркального. После чего он превратится в основной, но уже отодвинутый от какой-нибудь помехи! Так часто делается. А что с SSB? Здесь гораздо хуже! Мешающий сигнал рис4.(a)(SSB и имеющий такую же боковую полосу {красного цвета}, что и основной {зелёного цвета}) в силу своего положения относительно несущей, оказывается вывернутым наизнанку! Самые низкие частоты речевого спектра становятся верхними, а верхние нижними! Речь становится отвратительной и непонятной... На рис4.(с) видны пересекающиеся спектры основного и зеркального каналов, хотя они и не находятся на одной частоте! И если радиолюбителей это ещё как-то устраивает (они выкручиваются как могут?!), то профессионалов, — нет! По крайней мере пока я не слышал о применение прямого преобразования в профессиональной технике?! Но это пока...
То о чём я хочу Вам рассказать далее не очень относится к теме, а скорее к её практической стороне. На рис5. показана передняя часть приёмника прямого преобразования. Очень похожего на промышленный образец? Ну, в общем, это где-то, так! Маленькая ручка управления слева (RF) это аттенюатор, по-русски регулятор уровня сигнала, поступающего из антенны. Вторая маленькая ручка, она справа внизу, регулятор громкости (AF). Тумблер переключения фильтров НЧ (CW/SSB) в правом верхнем углу лицевой части приёмника. И наконец-то (посередине) ручка настройки на частоту станции. Так-как аппарат однодиапазонный (80 метровый), то и шкала одна. В принципе перестроить на другой диапазон не составит большого труда.
А откуда я всё это взял, этот приёмник очень похожий на промышленный? История такова. Некто польский радиолюбитель (SP5DDJ) разработал и материализовал данный приёмник. Он изначально предназначался для начинающих радиолюбителей. Как уж там всё дальше было, только вот я обнаружил некий сайт http://radio-kits.ucoz.ru/index/prostoj_ppp_na_80_m/0-25 а уже оттуда вышел на сайт самого автора разработки. Одним словом, некто продаёт как бы наборы для сборки такого приёмника, — своего рода радиоконструктор! А так-как цены указаны в гривнах, то не трудно догадаться откуда уши торчат?! Как бы там не было, но на сайте много фото и есть даже видео о сборке приёмника и даже демонстрация его работы. Даже если Вы не собираетесь контактировать с автором того сайта и расплачиваться с кем-то гривнами, то можете хотя бы послушать демонстрацию работы приёмника. И если Вы внимательны, то можете обратить внимание на некоторые неудобства в этом приёмнике! Он в основном предназначен только чтобы просто послушать, а не работать по-серьёзному в эфире!
Кстати, в Ютюбе есть видео:
это первая часть https://www.youtube.com/watch?v=8KhM0CwVxUc
а, это вторая https://www.youtube.com/watch?v=GUiuzEwpzPo
Продолжение темы в следующей мини-лекции «Сверхрегенератор» http://www.proza.ru/2017/04/30/1036