Вне Интернета

[угаки]

О ситуации с соблюдением 23-й, 29-й и многих других статей Конституции РФ распространяться особо нечего - все всё и так видят. Значит, мы должны их гарантировать себе сами. Лучше всего не через всякие МТС и Теле-2, а через свои собственные, ФИЗИЧЕСКИ НЕДОСТУПНЫЕ ПОСТОРОННИМ каналы связи. Я здесь не буду говорить о Старлинках и о прочих дорогих, сложных и малодоступных системах. Речь пойдет о простейшей технике, которую можно собрать самому, даже наковыряв транзисторов и сопротивлений из валяющейся в ближайшем овраге старой стиральной машины или магнитолы. Даже если цифровые рубли заблокируют покупку радиодеталей людьми, официально не зарегистрированными, как мастера по компьютерам.
Владеющий аналоговой радиотехникой человек может обеспечить как односторонний прием вещания, так и двухстороннюю связь на самые разные расстояния используя самые разные механизмы. Где это возможно - проводную, в иных же случаях - беспроводную, используя, как носитель информации радиоволны или свет - как видимый, так и инфракрасный. Но серьезная радиотехническая аппаратура требует налаживания, особенно настройки колебательных контуров. Аппарат, содержащий хотя бы 3-4 контура практически невозможно настроить вслепую. И чем хуже снабжение радиодеталями, чем больше всяких случайных или примитивных самодельных частей - тем важнее ваша оснащенность измерительными приборами, позволяющими всё это проверить на исправность и настроить. И этим надо озаботиться по возможности заранее.
Вторым после тестера прибором, необходимым для настройки радиоприемников, радиостанций, конвертеров и прочего подобного оборудования является генератор высокой частоты. В старину еще назывался ГСС - генератор стандартных сигналов. Он позволяет настроить на требуемые частоты одиночные контура или даже многоконтурные фильтры. Ведь даже при воспроизведении готовых конструкций из журналов обычное дело - промах с частотой контура в полтора-два раза. На индуктивность катушек влияет их длина, внешний и внутренний диаметр намотки, размеры и материал сердечника... Чтобы найти, куда вы попали, необходим генератор, вроде вот этого старого советского.

Кроме того, в каких-либо чрезвычайных обстоятельствах, используя такой генератор, как гетеродин или как задающий генератор, будет несложно изобразить на скорую руку радиопередатчик или радиоприемник. Прибор, близкий к показанному выше по функционалу, а в чем-то даже и лучший, достаточно несложно сделать самим.
Автор предлагает конструкцию, перекрывающую в 5 диапазонах частоты примерно от 150 кГц до 15,5 МГц. То есть, этот аппарат захватывает диапазоны длинных, средних и значительную часть коротких волн с достаточно дальнобойными вещательными и любительскими диапазонами, а также самые ходовые промежуточные частоты радиоаппаратуры. Обычно в простейших генераторах с непосредственной генерацией выходной частоты с повышением этой самой частоты падает уровень сигнала, а настройка становится слишком быстрой и неудобной. Однако в предлагаемой конструкции приняты несложные меры по значительному ослаблению этих недостатков.
Как и всякий промышленный генератор, прибор имеет возможность глубокой регулировки уровня сигнала, позволяющей настраивать чувствительную аппаратуру. Выходной сигнал может быть промодулирован по амплитуде каким-либо внешним сигналом, либо для простоты и удобства дела - от встроенной пищалки в 1 кГц.
Прибор питается от источника напряжением 12 В и потребляет ток не более 100 мА на 5-м диапазоне, и заметно меньше на остальных. Это позволяет его запитать и без электросети, например от трех Li-ion аккумуляторов.
И, наконец, особая фишка предлагаемой конструкции - индикатор уровня выходного сигнала может быть отключен от выхода генератора и показывать уровень сигнала, поданного на отдельный вход. То есть, прибор по факту содержит еще и волномер. А определить резонансную частоту некоего контура можно теперь уже даже без помощи каких-либо других дополнительных приборов.
Для его сборки запаситесь заранее следующими деталями:

- прежде всего сдвоенным блоком конденсаторов переменной емкости с воздушным диэлектриком. Малогабаритные пленочные КПЕ недопустимы ввиду их низкой стабильности. Вы можете использовать либо блок от советских радиол, либо купить китайский на Али. Будьте осторожны при обращении с ним - не погните пластины, чтобы не вызвать замыкания между ними. Лучше хранить его, повернув вал так, чтобы роторные пластины вошли в корпус, а не торчали наружу.
- понадобится также галетный переключатель на 5 положений и 4 направления
- и еще парочка низкоомных непроволочных переменных резисторов сопротивлением 150 - 500 Ом.
- ищите всюду советские трубчатые керамические конденсаторы серого цвета разной емкости от единиц до сотен пикофарад. Цветом маркируется группа термостабильности. Серые дадут наилучший результат.
- еще нужен стрелочный индикатор от советских магнитофонов. Или просто чувствительный малогабаритный микроамперметр.

А теперь - немного о построении генератора. Как я уже сказал, это - простейший прибор с непосредственной генерацией нужной частоты без каких-либо преобразований. На высоких частотах, чтобы перестройка не была слишком резкой и быстрой, не дающей точно настроиться, в схеме применены растягивающие конденсаторы. Важно также, чтобы усиления транзистора в задающем каскаде только-только хватало на уверенную генерацию. В этом случае форма сигнала становится синусоидальной с минимумом гармоник, на которые, вместо основной частоты, можно ошибочно настроиться. Усиление убирается резисторами в эмиттерной цепи. На этих фото экрана осциллографа показана форма получающихся колебаний: сверху - без резистора, снизу - с резистором.

Усиление транзисторов с частотой падает, поэтому резисторы на низкочастотных диапазонах будут большего сопротивления, чем на высокочастотных.
Это же сколько нам деталей переключать надо? Да тут можно в контактах переключателя запутаться. И тут автор принял неожиданное решение - сделать для каждого из 5 диапазонов свой отдельный задающий генератор! Что такое по стоимости один транзистор и с десяток резисторов и конденсаторов? - копейки. Зато в каждый генератор теперь впаяны детали, самых подходящих для него номиналов. А коммутировать теперь достаточно только три цепи: выход, питание и переменный конденсатор настройки. Прибор состоит из двух плат, на одной - задающие генераторы, а на другой - всё остальное. Схема блока задающих генераторов в итоге получилась такая:

Плата получает питание от находящегося на другой плате стабилизатора на 9 В.

[угаки]

Автор тут так красочно описывал проблемы с попаданием в нужную индуктивность. А ведь нам для генератора тоже нужны катушки. Как же сделать их так, чтобы сразу попасть на частоты, хоть сколько-нибудь похожие на заданные? Выход один - делать каркасы для катушек индуктивности самим, и такими большими, чтобы даже погрешность в миллиметр радикально ни на что не влияла. Сделайте для каждого диапазона такой комплект деталей из ватмана.

В нижнюю щечку каркаса вставьте двухсантиметровые обрезки луженой медной проволоки диаметром где-то 0,7 - 1,2 мм и плотно сожмите их пополам - к эти штырькам мы припаяем выводы обмоток. Склейте все это, слегка прихватывая ПВА или подобным клеем. А после его высыхания - обмажьте получившийся каркас эпоксидкой. Он станет практически пластмассовым, более прочным и стабильным.
Но это еще не всё. Получить очень низкие частоты 1-го диапазона непросто. Для этого приняты 2 меры. Первая: стандартный воздушный КПЕ имеет две секции. Одна из них переключается на любой выбранный диапазон, а другая постоянно подключена к первому, который, таким образом, перестраивается сразу двумя секциями в параллель. Так получается большая емкость контура и достаточно быстрая перестройка на низких частотах.
Вторая мера заключается в использовании ферритового подстроечника в катушке первого диапазона. Нужно найти каркас для катушки индуктивности от старых телевизоров. Из него временно выкручивается ферритовый подстроечник и отпиливается цилиндрическая часть каркаса. Из пластмассы выпиливается диск с отверстием, в которое вклеивается этот отрезок каркаса. Внешний диаметр пластмассового диска должен быть таким, чтобы его можно было туго вставить и заклеить внутри самодельного каркаса 1-го диапазона. Так что вкручивая ферритовый подстроечник в катушку мы сможем подстраивать ее индуктивность.

Моточные данные катушек.

L1 - 360 витков провода ПЭЛШО 0,1, отвод от 90 витков

L2 - 95 витков провода ПЭЛШО 0,23, отвод от 25 витков

L3 - 36 витков провода ПЭЛШО 0,23, отвод от 9 витков

L4 - 17 витков провода 0,45 мм, отвод от 4 витков

L5 - 11 витков провода 0,75 мм, отвод от 3 витков

Получается так: 2-й диапазон не двигаем, как получится - так и будет. Если получившееся вас категорически не устраивает - можно изменить число витков его катушки. Остальные диапазоны пристыковываем последовательно с небольшим перекрытием. 1-й - вращением подстроечника, остальные - подбором конденсаторов.
1 диапазон: 0,15 - 0,7 МГц

2 диапазон: 0,7 - 3,0 МГц

3 диапазон: 3,0 - 7,2 МГц

4 диапазон: 6,9 - 11,5 МГц

5 диапазон: 10,6 - 15,7 МГц

Вот чертеж печатной платы:

Автор уже имел возможность убедиться, что размещение всех деталей ВЧ-генераторов на одной плате - транзистора, КПЕ, катушек - улучшает стабильность частоты. Поэтому так оно и сделано. Кроме самого низкочастотного первого генератора - там даже несколько увеличенный процент нестабильности будет невелик по абсолютной величине. Так что его катушку L1 пристроим на любое свободное место поблизости. По экономическим соображениям - и стеклотекстолит достаточно дорог, и травление больших плат может вызвать затруднения.
Катушки привинчиваются четырьмя винтами каждая (не экономьте, нам нужна максимальная жесткость конструкции). При этом мы не будем нарезать резьбу в плате, а используем гайки. Контакт между тонкой фольгой и одним витком резьбы будет ненадежным, приводя к скачкам частоты. А вот гайка прижмется к контактной площадке как следует.
Проверьте расположение крепежных резьбовых отверстий на блоке КПЕ. Над платой должен располагаться не только его корпус, но и выходящие из него в положении минимальной емкости роторные пластины - хоть какая-то защита от повреждений. Блоки воздушных КПЕ имеют точки припайки секций также и снизу, поэтому в плате есть большой вырез под вырез в корпусе КПЕ. Туда под платой проходит проволочка от деталей генератора первого диапазона к секции С1а. Учтите, что у разных экземпляров пластины могут выходить в разные стороны от ручки. Если из нижней поверхности блока КПЕ торчат какие-то выступы, не дающие его ровно установить на плату - просверлите под них отверстия. Словом, здесь вам придется доработать чертеж под конкретный имеющийся у вас блок и только потом уже заняться изготовлением платы.
Часть деталей монтируется навесным монтажом (имеющим, кстати, минимальные паразитные емкости), используя в качестве опорных точек выводы катушек и контакты переключателя диапазонов.
Монтаж высокостабильных генераторов следует вести не гибкими многожильными проводами, а одиночными толстыми проволоками диаметром 0,7 - 1,2 мм. Не забудьте соединить такими проволоками выводы начала обмоток с платой. А также секцию КПЕ 1-го диапазона. Также из этой проволоки хорошо бы изготовить петельки и припаять их к площадкам платы с выводами эмиттеров. Тогда вы сможете перепаивать резисторы даже без доступа к нижней стороне платы. Для удобства доступа паяльником слегка отогните транзистор в сторонку. Той же проволокой вы будете соединять генераторы с переключателем диапазонов, когда сделаете шасси и смонтируете на него основные части аппарата.


Вот так примерно выглядит эта часть платы во время монтажа генераторов.

[угаки]

Общий план работы такой:

1. Сборка платы генераторов.

2. Сборка функциональной платы. На ней будет модулятор, генератор НЧ - "пищалка" 1000 Гц, схема измерения выходного напряжения.

3. Имея все самые громоздкие узлы: платы, переключатель диапазонов, измерительную головку, гнезда и прочее, вы располагаете платы на основании шасси. Это все удобнее делать на листе бумаги в клетку. Потом на таком же листе проектируете лицевую панель прибора - располагаете на ней шкалу генератора, как можно большего диаметра, а также остальные органы управления и гнезда. Убедитесь, что уходящие внутрь части не мешают друг другу.

4. После этого изготавливаем шасси, монтируем на нем все части, выполняем проводку к переключателю диапазонов и остальным приборам на лицевой панели.

5. И только потом мы сможем заняться настройкой прибора - подбором резисторов и укладкой диапазонов.



А теперь - схема функциональной платы. Надеюсь, вас не испугает ее сложность. Ибо здесь есть несколько достаточно независимых друг от друга устройств. Так что генератор можно запустить и как-то использовать с частичным функционалом без некоторых из них.

Схема генератора питается напряжением 9 В. Однако для его питания вам надо будет подобрать блок питания на 12 В и ток нагрузки не ниже 250 мА. Представьте себе: окислились или потеряли упругость контакты разъема подключения БП - напряжение питания снизилось - частоты уплыли вниз. Взяли другой блок питания, а у него выходное напряжение немного повыше - частоты опять уплыли, теперь уже вверх. Зато у нас окончательное формирование питающего напряжения производится стабилизатором, надежно впаянным прямо в плату прибора и все эти источники нестабильностей уже не имеют значения. Микросхему стабилизатора следует прикрутить к небольшому радиатору.
На VT6 собран буферный каскад, изолирующий задающий генератор от влияний остальной части схемы. Благодаря всем принятым мерам точность прибора такова, что в ходе работы частота не поплывет и на одну сотую процента!
На VT7, VT8 собран модулятор. Чтобы сигнал можно было модулировать сигналом небольшого напряжения вход модулирующего сигнала подключен через усилитель на VT10. Хотя для микрофона усиление и маловато. На VT собран внутренний генератор модулирующего сигнала 1 кГц, чаще всего его и достаточно. Понятно, что если вам нужен немодулированный сигнал, то переключаете S2 в положение "Внешняя модуляция", но ко входу не подключаете ничего. Что до диодов измерителя уровня сигнала, то они должны быть высокочастотные германиевые. Лучше всего старые советские Д9 или ГД507.

[угаки]

Вот чертеж функциональной платы. Некоторые контактные площадки не используются, так как относятся к узлам, от которых автор отказался в ходе наладки. Поэтому правый вывод С23 переместите сразу к подстроечному резистору R33.

Поскольку подстроечных резисторов, весьма различных по конструкции и расположению выводов, существует великое множество, то, распечатав плату, посмотрите, нет ли нужды изменить расположение отверстий и дорожек под те детали, которые имеются у вас. Обратите внимание - в районе высокочастотных узлов плата имеет дополнительные отверстия для снижения паразитных емкостей и потерь. (а заодно для снижения расхода хлорного железа при травлении ; )
Теперь мы можем уже настроить эту плату по постоянному току. Подключите к ней питание 12 В, подстроечным резистором R39 установите напряжение 9 В на выходе микросхемы. Затем надо будет настроить модулятор. В нем по постоянному току последовательно соединены 3 детали: транзистор VT7, переменный резистор регулировки выхода R15 и транзистор VT8. Они должны разделить между собой 9 В питания примерно поровну, по 3 В на брата. Это делается подбором R12 и R13. Уменьшение R13 снижает напряжение на обоих концах R15. Уменьшение R12 в основном только повышает напряжение на эмиттере верхнего транзистора.
Затем установите при необходимости на коллекторе транзистора VT10 напряжение, близкое к половине питания с помощью R28. Уменьшение резистора уменьшает и коллекторное напряжение.
Для удобной и точной настройки КПЕ подберите красивую ручку большого диаметра. Возможно, для ее крепления вам придется удлинить ось КПЕ. Для этого лучше найти латунную монтажную стойку - шестигранник с внутренней резьбой М3 длиной около 15 мм, а также винт М2или М2,5 или М3 длиной в 20 мм. В оси КПЕ просверлите отверстие подходящего диаметра глубиной 8-10 мм и нарежьте метчиком в нем соответствующую резьбу. Детали в районе их соприкосновения намажьте флюсом ЛТИ. Зенковки отверстий засыпьте опилками легкоплавкого припоя - сплавом Вуда или сплавом Розе или каким-нибудь припоем марки ПОСК. Плотно скрутите детали и нагрейте зажигалкой до расплавления припоя. После этого желательно протереть ватной палочкой подшипник вала КПЕ с этой стороны от подгоревшей смазки и смазать его по новой.

После изготовления функциональной платы наступает весьма приятная часть работы - дизайн лицевой панели прибора. Берите все заготовленные вами детали, гнезда и органы управления, большой лист бумаги в клетку, карандаш, циркуль и начинайте чертить.
Первым делом запроектируйте диск из твердой листовой пластмассы (можно из того же стеклотекстолита), который будет прикреплен под ручку настройки. Он должен быть достаточно большим, так как на него надо будет нанести шкалы пяти диапазонов. Первый диапазон - ближе к центру, у ручки, а пятый - на краю. Благодаря этому разница в плотности шкал между диапазонами станет еще меньше.

Из оргстекла толщиной около 3 мм выпилите указатель шкалы. Одну из его граней, идущую вертикально точно по радиусу шкалы, пришлифуйте ровно и перпендикулярно поверхности, а затем окрасьте черной краской. Благодаря этому вы сможете точно визировать на шкалу, к тому же указатель не будет вам мешать наносить деления при градуировке.

Все винты, головки которых окажутся между диском и лицевой панелью прибора, следует брать с потайными головками и раззенковывать отверстия под них.

И все-таки, если вы будете в ходе работы нажимать на лицевую панель, то она будет слегка прогибаться внутрь, изменяя емкость и приводя к уходу частоты. Необходимо дополнительное крепление. К счастью, воздушные КПЕ обычно имеют резьбовые отверстия и спереди со стороны оси. Притяните к самому верхнему из них лицевую панель винтом, фиксируя расстояние с помощью обрезка металлической трубки, надетой на винт. Проследите, чтобы винт был не слишком длинным и не деформировал пластины КПЕ, приведя к их замыканию.
Располагайте остальные органы управления, следя за тем, чтобы их внутренние части, особенно переключателя диапазонов, не мешали друг другу.
Шасси(основа) генератора представляет собой дно и лицевую панель корпуса. Оно может или сгибаться из дюралевого листа, или спаиваться из двух кусков фольгированного стеклотекстолита фольгой внутрь. Или свинчиваться из деталей из этих материалов. Только сначала установите на лицевой панели органы управления - переменные резисторы, гнезда, переключатели, а также сопутствующий им навесной монтаж. Например, резисторы делителей напряжения, монтируемые прямо на выходных гнездах. А потом уже собирайте все вместе. Ручка триммера R5 должна иметь метку, а на лицевой панели должна быть метка его среднего положения. Припаивайте этот резистор в схему так, чтобы вращение его в ту же сторону, что и ручки КПЕ приводило к изменению частоты в ту же сторону.
Для удобного доступа к монтажу мы будем налаживать режимы генерации и уровни сигналов именно в таком виде. И только перед окончательной точной градуировкой прибора поставим заднюю стенку. На ней будет закреплено гнездо для подключения блока питания и катушка L1 генератора 1-го диапазона, привинченная через пластмассовую прокладку толщиной не менее 3 мм. На время налаживания эти детали могут и поболтаться на монтажных проводках - существенных погрешностей это не внесет.

Любой каскад, усиливающий напряжение ВЧ - это риск самовозбуждения. В исходной схеме генератора таких каскадов было 2 - каскад модулятора на VT8 и усилитель измерителя выхода на VT11. Ясно, что для первого представляют опасность наводки с регулятора уровня выходного сигнала R15, выходных гнезд и проводов к ним на провод сигнала от переключателя диапазонов. Против этого были приняты следующие меры. Во первых, между этими цепями на лицевой панели была размещена группа органов управления модуляцией, ведь они заземлены по ВЧ конденсатором С17.
Что же до провода от переключателя S1.2, то его можно было бы выполнить из экранированного кабеля. Но это внесло бы большую паразитную емкость и привело к усиленному завалу ВЧ. К тому же болтающийся свободно провод менял бы свою емкость относительно корпуса, а это может привести к сдвигу частоты. Поэтому автор сделал этот провод жестким одножильным. Из фольгированного стеклотекстолита я выпилил два крошечных квадратика 6х6 мм и проточил надфилем фольгу посредине, чтобы противоположные стороны квадратиков были надежно изолированы друг от друга. Одну сторону припаял к лицевой панели, а к другой - провод. Так провод оказался жестко закрепленным двумя стойками. Между этим проводом и выходными цепями к лицевой панели был припаян кусок фольгированного стеклотекстолита, образовавший экранирующую перегородку. Само собой, убедитесь, что это не мешает пластинам переменного конденсатора.

НАСТРОЙКА МОДУЛЯТОРА ПО УРОВНЮ СИГНАЛА. Генератор внутренней модуляции шурует сигнал, близкий по размаху к напряжению питания. Это явно много для данной схемы. Поэтому был применен делитель напряжения, состоящий из R26 и переменного резистора R27. R26 впаивается одним концом в плату, а провод от другого конца идет к R27.

Кстати, при включении внутренней модуляции, сигнал частотой 1 кГц и амплитудой около 0,7 В можно снимать с гнезда XS1. Этот звуковой генератор очень примитивный, не регулируемый ни по амплитуде, ни по частоте, но в некоторых случаях при прозвонке и поиске неисправностей в радиоаппаратуре может оказаться полезным. Так что вы приобретаете не просто генератор ВЧ, а целый измерительный комплекс.

Если у вас есть осциллограф, то вы можете определить сопротивление R26, временно заменив его переменным резистором с очень большим сопротивлением 0.5-1 МОм. Наблюдайте низкочастотную огибающую выходного ВЧ-сигнала при установленном на максимальный уровень R27. Найдите сопротивление при котором только-только начинаются искажения огибающей сигнала от перемодуляции. Измерьте получившееся сопротивление и впаяйте такой постоянный резистор. Если у вас нет осциллографа - просто впаивайте, как у автора, резистор, сопротивлением в 10 раз большим, чем переменный R27. Параметры цепей модуляции довольно жестко определены их схемой, так что больших погрешностей не будет, да они и не имеют особого значения.

[угаки]

Итак, вы уже установили режимы по постоянному току каскадов функциональной платы и разобрались с уровнем сигнала внутренней модуляции, как было описано ранее. Теперь разберемся с генерацией ВЧ и уровнями ВЧ-сигнала.

УСТАНОВКА РЕЖИМА ГЕНЕРАЦИИ. Суть в том, чтобы усиления транзисторов в блоке генератора, регулируемого резисторами в их эмиттерной цепи, только-только хватало на уверенную генерацию. В этом случае форма колебаний будет наиболее близкой к синусоиде с минимумом побочных частот - гармоник. Конечно, вы можете просто впаять то, что показано на схеме, но... Наверняка вы использовали провода для катушек не в точности такие, как у автора. Есть и другие погрешности, и разброс параметров элементов. Так что есть риск, что тот или иной диапазон у вас вообще не заведется или же будет давать колебания не такой хорошей формы, как мог бы.
Временно снизьте напряжение питания до 8 В с помощью подстроечника R39. Триммер R5 поставьте в среднее положение. К генератору выбранного для настройки диапазона подключите вместо эмиттерного сопротивления переменный резистор сопротивлением 3,3 - 10 кОм для первых трех диапазонов и 0,47 - 1 кОм для 4 и 5. Чтобы емкость ваших рук меньше влияла на работу цепей генератора, на оси резистора должна быть пластмассовая ручка. Установите этот резистор в положение нулевого сопротивления. Резисторы R104-R504 пока не ставьте - соединяйте выходы генераторов с переключателем напрямую. Проверьте, что S3 на лицевой панели замкнут. Манипулируя регулятором уровня выхода, а также подстроечником чувствительности измерительного прибора R33, добейтесь, чтобы стрелочный прибор показывал наличие ВЧ-сигнала, но не зашкаливал. Теперь начинайте постепенно увеличивать сопротивление резистора. В какой-то момент усиления транзистора генератора не хватит на поддержание колебаний, генерация сорвется и стрелка прибора упадет на 0. Начинайте вращать резистор обратно до возобновления генерации. Включая и выключая генератор и перестраивая его с помощью КПЕ по всему диапазону убедитесь, что генерация устойчива и нигде не срывается. Особенно это важно для первых двух диапазонах, где максимальная и минимальная частоты, а также соотношения между емкостью и индуктивностью меняются многократно. Лучше немного занизить сопротивление и иметь колебания не очень хорошей формы, чем вообще никаких. Отпаивайте переменный резистор, измеряйте его сопротивление и впаивайте в генератор такой же постоянный.
Таким способом настройте все 5 диапазонов. После чего верните напряжение питания в 8,5 - 9 В. Теперь уж точно все будет работать.

РЕГУЛИРОВКА УРОВНЕЙ СИГНАЛА ПО ДИАПАЗОНАМ. Суть в следующем: Любой усилительный каскад не может создать размах выходного напряжения больше напряжения его питания. Попытка сделать это приведет к ограничению сигнала и возрастанию уровня гармоник. А усиление VT8 велико и запросто может дойти до этого.
Начнем с 5-го диапазона. Переменный резистор будем использовать в качествеR504. Установите регулятором выхода и/или подстроечником чувствительности стрелку прибора в середине шкалы, чтобы легко наблюдать изменения уровня сигнала. Начинайте постепенно прибавлять сопротивление. Вы увидите, что поначалу уровень сигнала от этого не падает - каскад находится в режиме ограничения. А вот когда начнется снижение, вот тогда вы и получили нужное сопротивление R504. Измеряйте и впаивайте такой же постоянный резистор.
НЕ ТРОГАЯ РЕГУЛЯТОРЫ УРОВНЯ ВЫХОДА И ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ ПРИБОРА установите аналогичным образом сопротивления выходных резисторов на других диапазонах так, чтобы прибор показывал такое же напряжение.
Вот вроде бы и всё... но есть одна проблемка - неравномерность частотки в пределах каждого из диапазонов. Попытайтесь прогуляться по диапазону от края до края и вы увидите, что показания на высоких частотах заваливаются, на низких - растут. Что поделаешь, усиление транзисторов с ростом частоты падает. На 1-м же диапазоне картина обратная из-за трудностей получения таких низких частот. На 5-м диапазоне это вам особо мешать не будет, ведь его максимальная и минимальная частоты отличаются всего в полтора раза. Поэтому его настройку трогать уже не будем. А вот в других диапазонах это явление может принять неприемлемые размеры: на одном краю - зашкал, на другом - прибор вообще ничего не показывает. В таком случае проделаем следующий пункт настройки.

РЕГУЛИРОВКА ЧАСТОТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК. Для компенсации завала ВЧ подключим параллельно выходным резисторам генераторов 2-4-го диапазонов конденсаторы очень-очень малой емкости - единицы пикофарад. Чем больше емкость конденсатора, тем сильнее коррекция частотной характеристики. А общий уровень чувствительности подбираем обычным способом с помощью переменного резистора.
На 1-м диапазоне мы наоборот завалим на выходе слишком уж энергичные высокие частоты с помощью конденсатора С106 более заметной емкости. В идеале у вас должен получиться максимум в середине диапазона с умеренным завалом по краям.
Как видите, для настроек не требуются какие-то особые приборы - достаточно встроенного в генератор измерителя выхода. И - спокойной вдумчивости и усидчивости.

ОКОНЧАТЕЛЬНАЯ УСТАНОВКА ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ ИЗМЕРИТЕЛЯ ВЫХОДА. Пробегитесь по диапазонам с помощью переключателя диапазонов и КПЕ настройки. При хорошей регулировке прибора у вас везде должен быть более-менее сходный уровень сигнала. С помощью R33 установите такую чувствительность прибора, чтобы при регуляторе уровня выхода, выкрученном на максимум, у вас и стрелка прибора отклонялась примерно на всю шкалу.

ОКОНЧАТЕЛЬНАЯ ПРОВЕРКА. Убедитесь, особенно на 5-м диапазоне, что каскад на VT8 не возбуждается - при регулировке уровня выхода показания прибора должны меняться плавно, без резких скачков. В случае обнаружения подозрительных явлений постарайтесь получше разнести или экранировать друг от друга входные и выходные цепи ВЧ тракта функциональной платы.

А теперь - воткните в выходное гнездо "1:1" прибора кусок провода в полметра длиной, на вход модуляции подайте вашу любимую музыкальную программу с плеера (переключатель S2 в положение "внешняя модуляция") и ловите с помощью радиоприемника сигнал на самых разных КВ-СВ-ДВ-диапазонах. Напоминаю примерные границы диапазонов генератора:

1 диапазон: 0,14 - 0,7 МГц

2 диапазон: 0,7 - 3,0 МГц

3 диапазон: 3,0 - 7,2 МГц

4 диапазон: 6,9 - 11,5 МГц

5 диапазон: 10,6 - 15,8 МГц

Убедитесь, что с помощью регулятора уровня модуляции вы можете добиться хорошего чистого сигнала. Отключите кабель к плееру (его выходной усилитель слишком шунтирует вход), включите режим "внутренняя модуляция" и убедитесь, что и сигнал пищалки формируется нормально.

[угаки]

Понятно, что генератор высокой частоты, как наладочный прибор, не имеет и четверти своей ценности, если его шкала не проградуирована по частоте. Самый точный и простой способ - иметь или одолжить на время налаживания достаточно быстродействующий цифровой частотомер. Модуляция сигнала должна быть выключена. Еще один совет: постоянно проверяйте уровень выходного сигнала - удобен ли он частотомеру для четкого счета. Признак хорошей установки уровня - то, что при некоторой его регулировке в обе стороны показания прибора заметно не меняются. Делайте эту проверку не только при переходе на новый диапазон, но и при значительной перестройке в пределах одного диапазона.
А если частотомера нет? Тогда будет достаточно обычного многодиапазонного вещательного приемника. Такая градуировка будет не очень точна, к тому же между вещательными диапазонами есть немалые пробелы. Но даже такая градуировка - это уже хоть что-то. Итак, подключайте к выходу прибора 1:1 кусок провода длиной около полуметра, включайте внутреннюю модуляцию генератора, устанавливайте ее уровень не ниже половины и ловите сигнал генератора в тех или иных точках. Например, настраивайте приемник на частоту в 6 МГц, а затем на 3 диапазоне крутите ручку настройки генератора до появления сигнала в приемнике. Не крутите настройку быстро, иначе можете проскочить точку приема, не заметив ее. Однако, поймав сигнал, не спешите ставить метку 6 МГц. Приемник имеет побочные каналы приема - зеркальный, на гармониках гетеродина и т.д. А генератор, помимо основной частоты, излучает также и гармоники. Так что сначала обшарьте пространство в 1-2 мегагерцах вокруг, нет ли там нескольких точек приема. В случае их обнаружения определите основной канал по уровню его сигнала - он должен быть наибольшим. Снизьте уровень сигнала регулировкой генератора или удалением приемника от его антенны, пока не останется только одна точка приема.
Большое количество регулярных и точнейших меток по всем диапазонам без пропусков можно получить с помощью кварцевого калибратора. Это - генератор на кварцевом резонаторе на некое круглое число мегагерц - 2, или 4, или 8, или 10 со следующими за ним несколькими десятичными счетчиками. Логические микросхемы рубят резкие прямоугольные импульсы с большим количеством гармоник. Смешивая частоту в 1 МГц с сигналом генератора, мы, при очень близкой настройке, будем получать в наушниках биения звуковой частоты между ними в районах 1, 2, 3, 4, 5 и т.д. МГц. Хотите сделать промежуточные метки через 100 кГц - смешивайте сигнал генератора со 100 кГц с калибратора. Сомневаетесь, 5 или 6 МГц эта метка - подайте частоту 2 МГц. Она отзовется только на четные частоты, то есть только на 6 МГц. А если вы сомневаетесь 12 это мегагерц или 14, то можно и на 4-мегагерцевый выход переключиться. Вот схема такого прибора:

Однако это всё - теория. Практика может оказаться не настолько четкой и красивой. Просачивание сигнала с других выходов калибратора, гармоники самого генератора и другие причины приведут к тому, что вы можете заметить намного больше меток, чем положено. Например, в 1 диапазоне сигнал калибратора 500 кГц даст метку не только на тех же 500кГц генератора, но и на 250 кГц из-за второй гармоники самого ВЧ-генератора. Однако правильные метки, к счастью, будут заметно более сильными. Именно с этой целью чувствительность смесителя сильно загрублена - в нем работает кремниевый транзистор без каких-либо попыток подать на него смещение, убирающее порог нечувствительности. Да еще резисторы на входе работают делителями напряжения. К тому же, вы можете пользоваться регулятором уровня сигнала генератора. Например, в третьем диапазоне ( он примерно от 3 до 7,2 МГц) двухмегагерцевый выход калибратора должен дать только 2 метки - 4 и 6 МГц. Если их больше - уменьшайте уровень выхода, пока не останутся две самые громкие и четкие. Наконец, тот же вещательный приемник поможет разрешить некоторые сомнения. Обращайте также внимание на вид шкалы - она должна плавно сжиматься к высокочастотному краю диапазона.
Использование промышленного осциллографа с откалиброванной шкалой времени. Он не особо точный, зато не дает неопределенностей, свойственных двум предыдущим способам.
Еще один способ - использование уже проградуированного ГИРа - гетеродинного индикатора резонанса. Только тут уж будьте внимательны, чтобы не ловить сигнал генератора на гармониках - частотах вдвое или втрое больше.

[угаки]

А сейчас - не то, чтобы инструкция, но некоторые советы по тому, как использовать этот генератор.
Прежде всего, следует отметить, что требования к точности измерения частоты или настройке на заданную частоту, даже в радиолюбительской практике, часто бывают намного выше, чем требования к измерению, например, напряжения. Сплошь и рядом используются стрелочные тестеры с погрешностью в 1,5, а то и 2,5 %, и такой точности обычно достаточно. Тогда как при настройке SSB-аппаратуры может понадобиться точность в 0,01%, а то и выше. Поскольку после включения прибора установление тепловых и электрических режимов требует некоторого времени, то первые несколько минут будет наблюдаться так называемый "выбег" частоты. Так что градуировку прибора или измерения, требующие высокой точности следует производить хотя бы после 5-минутного прогрева.
ПЕРЕКРЕСТНАЯ МОДУЛЯЦИЯ. Человеку, поверхностно знакомому с принципами радиосвязи, все кажется простым: приёмник принимает сигналы в полосе пропускания и отфильтровывает лежащие за ее пределами. Но во время приема некоего полезного сигнала приемник может воспроизводить и очень сильные сигналы, лежащие далеко за пределами его "официальной" полосы пропускания. Из-за нелинейности входных каскадов мощный внеполосный сигнал может "пересесть" на несущую сигнала, на которую настроен приемник.
Особенно зловредны в этом плане помехи, не звенящие на какой-то одной частоте, а носящие импульсный характер. Они завешивают шумами практически весь радиодиапазон. Их источниками являются быстродействующие цифровые устройства, импульсные блоки питания и любые искрящие цепи - системы зажигания, коллекторные узлы электромоторов.
Проделаем простой опыт. Включите радиоприемник на свободный от станций участок, а затем включите свет в комнате. Вы явственно услышите щелчок, даже если приемник питается от батарей и не может получить помеху по цепям питания. Вы будете слышать этот щелчок на любом диапазоне, на какой бы ни настроились. Выехав за город, или поймав момент отключения электричества в вашем районе, или просто включившись посредине ночи, вы явственно ощутите, насколько слабее станет эта шумовая завеса.
Поэтому, градуируя генератор, или налаживая радиоприемник, или выполняя иные подобные работы, постарайтесь, чтобы никаких источников подобных помех не было включено в соседние розетки и не находилось рядом.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ РЕЗОНАНСНОЙ ЧАСТОТЫ КОНТУРА.
Начнем с простой аналогии. Представьте себе, что вы решили померять освещенность в разных местах комнаты с помощью фоторезистора и собрали схему по рисунку А. Боюсь, что толку с этого будет мало - батарейка будет свободно выдавать свои обычные 4,5 или, там, 6 вольт независимо от того, сколько берет с нее фоторезистор. Их и будет показывать вольтметр. И только если батарейка окажется совсем дохлой, а фоторезистор достаточно низкоомным, то что-то будет слегка заметно. А вот на схеме по рисунку B результаты станут куда вразумительнее.

Аналогичное явление имеет место и при определении резонансной частоты колебательного контура с помощью генератора. Или при настройке его на некую заданную частоту. Причем там это еще важнее - при прямом соединении паразитные емкости самого генератора и кабеля к нему прибавятся к емкости контура и сдвинут его резонансную частоту. Поэтому лучше всего подключать контур через конденсатор связи Ссв. с емкостью в десяток раз меньше контурного С1. Еще хороший способ - подключать генератор с помощью катушки связи с меньшим числом витков. Последний способ хорош еще и тем, что здесь идет повышение напряжения, так что индикатор генератора уловит сигнал даже на выходе контура или фильтра с заметными потерями.

Еще один неплохой способ подобной настройки - включить исследуемый контур в измерительную цепь не параллельно, а последовательно. В этом случае на резонанс укажет не максимум, а минимум сигнала. Вот только этот способ неприменим, если контур у вас уже прочно впаян в большую плату и один его конец заземлен.

Именно так производится первоначальная настройка входных контуров радиоприемников на нужные диапазоны. Не переживайте из-за некоторых погрешностей - они невелики и приемник будет работать. А когда все будет собрано вы сможете окончательно поправить настройку по максимуму приема либо настоящих радиостанций, либо сигнала от нашего генератора. В передатчиках - по максимуму отдачи.

Что же касается настройки контуров в усилителях промежуточной частоты супергетеродинов, то их удобнее настраивать прямо в составе штатной схемы УПЧ, подав на нее положенное питание. Только временно отключите систему АРУ - автоматической регулировки усиления, которая будет пытаться держать вам неизменный уровень сигнала.

Еще несколько советов. Резонанс контура начинайте искать сверху от предполагаемой частоты. Иначе вы рискуете обнаружить сигнал, когда частота генератора окажется вдвое ниже резонанса - прибор будет ловить вторую гармонику. Это если вы ищете резонанс, настраивая генератор. Если же вы установили на генераторе нужную вам частоту и настраиваетесь подстройкой контура, то начинать надо снизу - с полностью вкрученного сердечника катушки.
Пытаясь ловить сигнал генератора радиоприемником, обшарьте пространство, как минимуму, на +/- 1 мегагерц вокруг, чтобы убедиться, что ловите именно основной канал, а не какой-то более слабый побочный - зеркальный канал приемника или какую-нибудь гармонику.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ГЕНЕРАТОРА ВЧ В ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ ОБСТОЯТЕЛЬСТВАХ. Любой радиопередатчик или сколько-нибудь солидный приемник имеет такой узел - стабильный генератор ВЧ с градуированной шкалой настройки. Так что если у вас есть наш прибор, то вам будет проще осуществить на скорую руку радиосвязь в том или ином направлении. Так вам будет достаточно только собрать 1-2 каскада усиления для получения передатчика, способного на подходящем диапазоне и антенне для него быть услышанным за несколько тысяч километров. Чтобы передать сигнал бедствия в случае какого-либо катаклизма, либо не дать реакционерам совершить втихаря какое-нибудь преступление против человечности.
На VT1 собран предоконечный каскад - удвоитель частоты. Кстати, радиолюбители издавна называют его таким знакомым сегодняшним людям словом "драйвер".

С1 - сотни пикофарад. Резистор R1 (сотни килоом) - обычный резистор смещения транзистора. Им устанавливается ток каскада в 1-5 мА (измеряется миллиамперметром, включенным в разрыв коллекторной цепи транзистора). Выходной каскад передатчика лучше всего ламповый. Конечно, если у вас есть чем обеспечить ему анодное питание никак не ниже 250 вольт. Если же оконечный каскад придется делать на мощном транзисторе, то коллекторный ток драйвера лучше раскочегарить побольше. И сигнал с контура L1 C2 подавать на оконечный усилитель через катушку связи с меньшим числом витков. Контур L1 C2, а также контур выходного каскада настраиваются с помощью нашего генератора на выбранную вами частоту передачи. А вот сам наш ВЧ-генератор, используемый в качестве задающего - на вдвое меньшую. R2 (около сотни ом) C (сотые доли мкФ) предотвращают возникновение резких широполосных щелчков при манипуляции (изменение параметров сигнала при работе на телеграфном ключе называют не модуляцией, а манипуляцией). Если вы не знаете телеграфа, то можете постоянно включить этот каскад и использовать амплитудную модуляцию, подключив ко входу внешней модуляции генератора микрофонный усилитель. Но дальность связи тут станет намного меньше.
Аналогичным образом можно на скорую руку наладить прием даже любительских однополосных станций. Собираете и настраиваете генератором фильтр из 1-2 контуров на выбранный диапазон. Собираете по любой схеме смесительный детектор, примитивный фильтр низких частот и подключаете это к любому достаточно чувствительному УНЧ. ВЧ-генератор используете в качестве гетеродина, и таким образом получаете вполне годный импровизированный приемник прямого преобразования.

Ну, как? По-моему, неплохо. Полгода назад вы обреченно знали, что любая схема, содержащая хотя бы 3-4 настраиваемых контура, вам недоступна. А сейчас вы можете взяться за самые замысловатые радиотехнические конструкции.

[угаки]

ТЕМА 2 ПОДАВИТЕЛЬ ТОНАЛЬНЫХ ПОМЕХ
Допустим, вы собрали или купили некий КВ-приемник. Хорошо, когда некие помехи, если и есть, то немного сбоку по частоте и избирательность приемника позволяет от них отстроиться. Однако, даже если помеха попала прямо в полосу принимаемых частот, не стоит складывать оружия. Кое-что можно сделать и в этом случае.
Так, радиолюбители и радиослушатели нередко сталкиваются с тональными помехами в виде свиста или воя некоего постоянного тона. Становится ясна задача - создать фильтр, перестраиваемый хотя бы в диапазоне звуковых частот, принимаемых радиолюбительской аппаратурой, т.е. 0,3 - 3,3 кГц. Поскольку из сигнала вырезается узкая полоса частот, то разборчивость речевых программ не страдает.
Основа схемы - известный радиотехникам Т-образный режекторный RC-фильтр. Временно будем считать, что вместо R4 у нас перемычка и эта точка схемы сидит на земле.

В исходном виде схема малопригодна к делу. Данный фильтр может слегка подстраиваться по частоте изменением R3, но не в 10 же раз! Да и характеристики так себе - подавление вредной частоты невелико, а полоса задержки широковата. Способ улучшить характеристики фильтра похож на принцип действия регенеративного приемника - введение усилителя с положительной обратной связью. Усиленный сигнал подкачивается на резистор R4, сопротивление которого должно быть в несколько раз меньше сопротивления резисторов фильтра.
А как быть с перестройкой схемы в широком диапазоне частот? Не заказывать же для перестройки фильтра строенный переменный резистор, у которого сопротивление одной из секций было бы вдвое меньше двух других.
А почему, собственно, нет? Сейчас продаются счетверенные переменные резисторы. Две секции такого сопротивлением 100 кОм используем в одном плече фильтра, а резистор вдвое меньшего сопротивления для другого плеча получим параллельным соединением двух оставшихся секций.
Но можно собрать резистор и из более распространенных деталей. Поставим спереди готовый сдвоенный переменный резистор на 100 кОм, а сзади - одинарный на 50 кОм. Резисторы возьмем современные импортные с длинной прорезью в вале. Из прочного дюраля или стального листа сделаем соединительную скобу. Отверстие диаметром 3-4 мм в задней стойке служит для выхода проводов от деталей, припаянных прямо к выводам переднего сдвоенного резистора. Эти детали - C83, C84, R804, R805 следует разместить так, чтобы они были внутри пространства скобы, не мешая движению поводка. Тщательно изолируйте их изоляционными трубочками от замыканий друг с другом и со скобой.

На нижней поверхности сделаем два отверстия, удобнее с нарезанной метчиком резьбой, для крепления всей конструкции на скобу, которой она будет прикрепляться к лицевой панели приемника.
Из прочной стальной проволоки диаметром 1-1,5 мм сделаем соединительный поводок. Лучше взять такой диаметр проволоки, чтобы она слегка не входила в прорезь ручки. Тогда мы сможем подточить петли на концах поводка плоским напильником "на клин", и туго вставленный на место поводок будет надежно держаться даже без его пайки. (напоминаю, если паять все же придется: сталь на обычной канифоли не паяется, нужен активированный флюс, хотя бы ЛТИ-120 из радиомагазина).

В результате получилась вот такая схема:

Схема встраивается между детектором и УНЧ приемника. Либо между предварительным и оконечным УНЧ. Группу контактов, отключающую питание схемы лучше не применять, так как иначе при включении фильтра звук пропадет где-то на секунду на время установки режимов. А так разводка питания становится проще, а дополнительный потребляемый ток невелик.
Частота подавления перестраивается в диапазоне около 0,35 - 4 кГц. Устройство работоспособно в диапазоне питающих напряжений не уже 5 - 12,5 В, потребляемый ток - не более 3,5 мА, для устройств с 9-вольтовым питанием - не более 2,5 мА.
Начинаем с эмиттерного повторителя, обеспечивающего достаточно высокое входное сопротивление. Но затем нам все же нужно произвести усиление по напряжению, да еще в фазе, а не в противофазе. Обычный каскад с общим эмиттером как раз фазу переворачивает. Так вот тут-то нам и пригодится "экзотика" - каскад с общей базой!
Получившаяся у нас схема обладает малым числом деталей и характерным симметричным построением. Она носит название "дифференциальный усилитель" и обладает рядом интересных качеств. Например, помеха по питанию, воздействуя одновременно на оба плеча усилителя, в значительной степени сама себя компенсирует. Впрочем, поскольку наш фильтр имеет дело с низкими уровнями сигнала, он дополнительно защищен от помех по питанию двухзвенным фильтром R813, R814, C86, C87, C88.
Дальнейшего упрощения схемы мы можем добиться, "завернув" вертикальную палочку Т наверх - к плюсу питания. Это не имеет значения - по переменному току эта точка схемы все равно заземлена, естественно при достаточной емкости и хорошем состоянии конденсаторов С86, С87. Зато теперь резистор R808 коллекторной нагрузки VT82 - и есть одновременно тот самый "резистор подкачки"! Коэффициент усиления каскада с общей базой зависит (об этом можно прочитать даже в школьном учебнике физики, где работа транзистора показана именно в этой схеме) от соотношения резисторов в цепи эмиттера и коллектора. Поэтому сопротивление R808 очень важно. При малом сопротивлении ослабевает эффект "умножения добротности", при большом - есть риск самовозбуждения системы. Кроме того, фильтр начинает хуже работать при его настройке на самые высокие частоты, так как там сопротивление этого резистора оказывается уже соизмеримым с сопротивлением фильтра. Чрезмерно форсировать добротность фильтра не следует и еще по одной причине - ширина полосы заграждения не должна быть уже нестабильности частоты настройки приемника, иначе помеха то и дело будет проходить мимо нее и вам придется постоянно подстраивать фильтр.
Выходной сигнал будем брать с минимальными искажениями с эмиттера VT81. Но поскольку режим работы системы зависит от соотношения R808 и R809, то необходимо развязать этот резистор от выхода. Иначе на фильтр будет влиять даже регулирование громкости. Применим еще один эмиттерный повторитель, благодаря которому схема будет работать стабильно и с любым усилителем, даже обладающим низким входным сопротивлением.
Вот только у всякого повторителя постоянное напряжение на выходе где-то на 0,6 В ниже, чем на базе. А оно у нас и так уже невелико. Чтобы оно совсем не прижалось к 0, увеличивая искажения, применим перевернутый каскад на транзисторе p-n-p-структуры.

О деталях. Для выдерживания точности соотношений между деталями фильтра вдвое уменьшенное сопротивление и вдвое увеличенная емкость получаются параллельным соединением деталей тех же номиналов и из той же партии, что и в другом плече фильтра. Впрочем, в случае конденсаторов это не гарантирует точности, разброс керамических очень велик. Так что, если есть такая возможность, лучше измерить чем-либо их емкость и подобрать детали, наиболее близкие по величине емкости. Либо использовать пленочные конденсаторы - они точнее. В качестве VT83 возможно применить практически любой маломощный p-n-p-транзистор, какой подвернется под руку. Но будьте особенно внимательными к правильной распайке транзисторов. Формовка выводов VT81 и VT82 не одинакова, а симметрична.

Поскольку входное сопротивление каскада на VT81 очень велико (доли Мегаома), для защиты от наводок провод от собственно фильтра к базе этого транзистора должен быть экранированным.
При сложном спектральном составе помехи полное ее подавление будет невозможно. Но все-таки возможность задавить хоть одну ее составляющую кое-чего да стоит. Отсюда вывод: при обнаружении нескольких точек настройки фильтра, в которых помеха ослабляется, настраивайтесь на самую нижнюю из них. Так вы задавите не гармоники, а самое сильное основное колебание. (а не забабахать ли нам сшестеренный переменный резистор и 2 фильтра последовательно, давящие основную частоту и вторую гармонику? Фильтр на вторую гармонику паяем на конденсаторах в 2400 пф, а на основную частоту - на удвоенном числе их же)))

[угаки]

ТЕМА 3. Простейшие антенны для приема на коротких волнах.

Как вы прекрасно знаете, если вы купите в обычном магазине радиоприемник с коротковолновыми диапазонами, то прием на них будет вестись на выдвижную телескопическую антенну. Однако эффективность этой антенны будет невелика ввиду ее слишком малых размеров. Приниматься будут только достаточно мощные вещательные станции. Какие же условия нужно соблюсти, чтобы получить эффективную антенну, способную принимать радиолюбителей или не очень мощные вещательные станции на значительном удалении?
Чтобы у вас был перед глазами какой-то зримый образ начнем с этой картинки - антенны, именуемой "длинный луч", "наклонный луч", "long wire" (LW), в радиолюбительском просторечии именуемой "веревкой". Само собой, сама антенна должна быть отделена изоляторами от растяжек, крепящихся на столб или дерево.

1. Длина луча не менее 1/4 длины волны самого низкочастотного из принимаемых диапазонов. Более короткие антенны резко и непоправимо проигрывают в эффективности. Так что если вы хотите иметь максимально хороший прием на 80-метровом диапазоне (и на всех более коротковолновых), то ваш луч должен иметь длину не менее 20 метров. Если же вам важнее 40-метровый любительский и 41-метровый вещательный диапазоны, а "восьмидесятка" - уж как получится, то достаточно 10-метрового.

2. Расположение антенны в свободном пространстве. Токи, наводимые в подстилающей поверхности компенсируют наводимый в антенне сигнал. Так что эффективность антенны, лежащей на земле или на металлической заземленной крыше гаража будет близка к нулевой. Для максимальной эффективности удаление антенны от земли или иных проводящих поверхностей должно составлять не меньше той же четверти длины волны.

3. Наличие второго полюса. С самых первых детских опытов с батарейкой и лампочкой мы узнаем, что для получения электрической мощности нужны 2 провода. Однако почему-то считаем, что для антенны достаточно одного. На самом же деле здесь также нужен второй полюс, соединенный к корпусом приемника. Это может быть второй четвертьволновый луч, направленный примерно в противоположную сторону, или заземление. На высокочастотных диапазонах об этом можно не думать - корпус приемника + оператор в проводных наушниках кое-что да значат. Опять же емкость между корпусом приемника и землей обеспечивает какую-то связь. При питании от сети есть некоторый эффект заземления на нулевой провод через паразитную емкость блока питания. Но на любительских диапазонах 80 и 160 метров заземление или второй луч необходимы.

Исходя из этого, попробуем сконструировать антенну, по возможности компактную, удобную в использовании и хоть сколько-то эффективную. Вот она - наша "фирменная" конструкция.

Полотно антенны представляет собой обычный монтажный провод длиной в 5,3 метра. Будучи хорошо растянутой эта антенна резонирует на 20-метровом любительском диапазоне, а также близка к резонансу на вещательных диапазонах 22 и 19 метров. Благо, что мощности вещательных станций намного больше, чем любительских. С одной стороны к проводу припаян штекер, соответствующий примененному в вашем премнике антенному гнезду, а с другой - зажим типа "крокодил". На даче или на лесной туристической стоянке вам будет удобно подцепить антенну к ветвям дерева, а в городской многоэтажке - к самой наружной бельевой веревке на балконе. (напоминаю: не давайте проводу стелиться по полу, поднимите его хотя бы на спинку стула) В случае, если вам необходим хороший прием на более длинноволновых диапазонах, благодаря крокодилу вы легко сможете нарастить антенну любым подвернувшимся куском провода. Большинство ширпотребовских приемников не имеют специального гнезда для подключения внешней КВ антенны. В таком случае к правому по чертежу концу провода тоже припаяйте зажим крокодил, который вы будете цеплять к телескопической антенне, можно даже не выдвигая ее.
А если растянуть очень длинный провод просто негде? Кое-что всё же сделать можно. Постараюсь обойтись без сложных обматематиченных объяснений, обычных для литературы по этим вопросам. Антенна недостаточной длины начинает работать тем лучше, чем на более высокие частоты мы переходим. То есть, проявляет свойства емкости. Если мы ее включим через катушку определенной индуктивности, то получим своего рода "резонанс", дающий заметную на слух прибавку сигнала. Еще раз: никакие такие "удлиняющие катушки" не могут служить полноценной заменой антенне должной длины, так как короткая антенна не может эффективно взаимодействовать с окружающим пространством. Но некоторый положительный эффект от улучшения чисто электрических параметров есть - сами услышите.
Катушка L1 наматывается на продаваемом на Алиэкспрессе каркасе высотой в 10 мм и диаметром 5 мм с резьбовым ферритовым подстроечником, содержит 27 витков провода диаметром 0,2 - 0,35 мм. Таким образом, на диапазонах 19 - 25 метров мы ведем прием на обычный провод при замкнутом выключателе SA1, а на более длинноволновых помогаем себе катушкой, разомкнув выключатель. Эта система устанавливается в разрыв провода в непосредственной близости от антенного гнезда. Катушка настраивается по максимуму сигнала на "сороковке". В случае, если максимум сигнала получается в крайнем положении сердечника - скорректируйте в нужную сторону число витков.
Кстати, если у вас есть не слишком громоздкий переключатель на несколько положений, то вы можете сделать катушку с отводами от разного количества витков, и подбирать положение переключателя по наилучшему приему на разных диапазонах и в разных местах установки антенны.

Подобное устройство называется антенный тюнер. В радиолюбительской литературе и на сайтах соответствующей тематики вы можете найти и испытать и более крутые их конструкции.