В. Пестриков - Энциклопедия радиолюбителя

• Название: Энциклопедия радиолюбителя
• Автор: В. Пестриков
• Издательство: "Наука и Техника"
• Жанр: Радиотехника
• Год: 2001
• ISBN: 5-94387-039-3

Энциклопедия приглашает читателя в страну практической электроники. Основная цель книги — заинтересовать различного возраста читателей радиоэлектроникой и компьютерной техникой, а также помочь в овладевании основами электроники как в теоретических, так и практических ее аспектах.

В книге много полезных, в практическом плане, радиоэлектронных схем, снабженных полным описанием технологии их изготовления, которые могут быть сделаны самостоятельно начинающим радиолюбителем. Большую пользу в практическом радиолюбительском конструировании призваны оказать имеющиеся в книге справочные материалы по различным направлениям радиоэлектроники, а также словарь терминов радиоэлектроники.

Книга предназначена для широкого круга читателей, интересующихся практической радиоэлектроникой. Она может быть полезна как школьникам, выбирающим трудовой путь, так и студентам технических вузов, специализирующимся в данной области знаний, а также деловым людям, желающим вложить и приумножить свой капитал на ниве радиовещания.

---

При емкости переменного конденсатора средневолнового приемника 4…240 пФ катушка L19 должна иметь 135 витков провода ПЭВ 0.17, намотанного на унифицированном трехсекционном каркасе. Катушка помещается в броневой сердечник 600НН диаметром 8,6x4. Катушка L20 имеет 13 витков провода ПЭВ-2 0,12 и наматывается поверх катушки L19. Коммутация подключения конвертора в этом случае упростится, если выполнить конвертор в виде составной части основного радиоприемника. В этом случае разъем устанавливать не надо, а новую катушку устанавливают на плате приемника после того как демонтирована ферритовая антенна.

Для работы с конвертором желательно использовать средневолновый радиоприемник с большой шкалой, что позволит достаточно просто определять по его шкале частоты КВ радиостанций. В данном случае определение частоты радиостанции можно сделать способом описанным в разделе 31.1.

31.3. Особенности приема дальних радиостанций

31.3.1. Распространение радиоволн

Распространение радиоволн в пространстве имеет свои закономерности. Антенна передающей радиостанции излучает волны как вдоль земной поверхности, так и вверх под некоторым углом к горизонту (рис. 31.14).

Рис. 31.14. Распространение волн различных типов

Радиоволны, распространяющиеся вдоль поверхности земли, называют поверхностными, а распространяющиеся под углом к горизонту — пространственными. Степень поглощения радиоволн земной поверхностью в значительной степени зависит как от характера местности, так и от длины волны (рис. 31.15).

Рис. 31.15. Поглощение радиоволн различных диапазонов при распространении вдоль поверхности земли

Связь с поверхностными волнами устойчива в любое время, так как их распространение не зависит от времени суток и времен года.

Поверхностные волны хорошо огибают все препятствия, если их размеры меньше рабочей длины волны. Над водной поверхностью дальность радиосвязи поверхностной волной значительно возрастает. Эти волны больше поглощаются над лесами и с пустыней, чем над морем. Поглощение этих радиоволн увеличивается по мере уменьшения длины волны. Другими словами, чем короче волна, тем больше поглощается ее энергия. Поэтому связь на КВ и УКВ-диапазонах может осуществляться с помощью поверхностных волн в радиусе до 100 км.

Встречающиеся на пути поверхностных радиоволн болота и леса способствуют их поглощению, особенно летом. Зимой прохождение поверхностных волн несколько улучшается. Для осуществления радиосвязи поверхностной радиоволной на большие расстояния используются передатчики повышенной мощности.

Пространственные радиоволны, благодаря отражению от верхних слоев атмосферы, называемых ионосферой, могут распространяться на очень большие расстояния при мощности передающей радиостанции в несколько единиц ватт. Вся атмосфера содержит заряженные электрические частицы: свободные электроны и ионы. В нижних слоях при большом давлении отрицательно заряженные частицы не могут долго существовать из-за того, что притягиваются положительными зарядами. На больших высотах, где атмосфера очень разряжена длительное существование таких «блуждающих» частиц возможно и их плотность здесь больше. Верхние слои атмосферы называют ионосферой («ион» — блуждающий, идущий; «сфера» — шар, оболочка). На некоторых высотах количество заряженных частиц достаточно велико, что оказывает влияние на распространение радиоволн, вызывая их отражение.

Ионизация атмосферы происходит под влиянием Солнца и космического излучения. Солнечное излучение является основным фактором, влияющим на ионизацию атмосферы, состояние которой зависит от времени суток и года. Атмосфера Земли — это воздушная среда сложного состава, которая вращается вместе с ней (рис. 31.16).

Рис. 31.16. Строение атмосферы и распространение в ней радиоволн

Ионосфера представляет собой слой воздуха входящий в состав атмосферы. Этот слой расположен на высоте от 60 до 1000 км и состоит из нескольких ионизированных слоев, переходящих плавно один в другой. В дневные часы возникает четыре ионизированных слоя: D (высота 60…80 км), Е (100…120 км), F1 (180…200 км) и F2 (250…450 км) (рис. 31.17).

Рис. 31.17. Схема вертикального строения ионосферы

С заходом Солнца ионизация атмосферы прекращается и начинается активный процесс рекомбинации. Наиболее активно этот процесс происходит в нижних слоях атмосферы. Слой D исчезает, а слой F1 уменьшается и сливается со слоем F2. Ночью, в результате произошедших процессов ионосфера состоит из двух слоев Е и F(F1+F2). Днем в ионосфере все процессы протекают в обратную сторону. Этим и объясняется неустойчивость приема пространственных радиоволн. За ионосферой ведутся постоянные наблюдения для составлений радиопрогноза, который позволил бы указать наиболее выгодные, частоты радиоприема на каждый месяц.

Для связи пространственной волной наиболее подходят короткие волны. Устойчивый прием пространственных радиоволн возможен только при правильном выборе рабочей волны применительно к времени суток, года и расстояния до радиостанции.

31.3.2. Дальний прием на КВ

Тактика поиска DX радиовещательных станций основывается на знании особенностей распространения радиоволн различных диапазонов. Из-за сложности процесса распространения коротких волн не представляется важным простыми методами произвести выбор определенной волны с хорошо работающей дальней станцией. Чтобы ориентироваться в выборе приемлемой волны для поиска DX радиостанции в определенный момент времени следует воспользоваться таблицами и графиками, составленными на основе практических экспериментов. Точность таких информационных материалов вполне достаточна для любительской практики.

Среди DX-систов наибольшей популярностью пользуются короткие волны 10…200 м (частоты 1,5…30 МГц). Большая дальность распространения коротких волн является их главной положительной особенностью. Эти радиоволны подвержены меньшему влиянию атмосферных и промышленных помех, чем длинные и средние радиоволны. Недостатком коротких волн является их непостоянство силы слышимости сигналов на радиоприемник. Это непостоянство выражается так же в наличии зон молчания (мертвых зон) и замираний (федингов). Обычно зона молчания представляет собой кольцо определенной ширины. Границы зоны молчания имеют тенденцию к смещению и ее ширина зависит от времени года (рис. 31.18).

Рис. 31.18. Зависимость ширины зоны молчания от времени года:

1. Летний полдень. 2. Летнее утро или летний день ближе к вечеру, а также зимний день. 3. Сумерки летом и зимнее утро или зимний день ближе к вечеру. 4. Летний вечер или зимние сумерки. 5. Летняя ночь и зимний вечер. 6. Зимняя, глубокая ночь.

На графике (график ширины зон молчания построен английским ученым Эккерслеем) рис. 31.18 под шириной зоны молчания понимается ее внешний радиус, то есть расстояние от передатчика до дальней границы зоны молчания. При построении графиков зона слышимости земной волны не принималась во внимание ввиду ее малости. В табл. 31.6 даны размеры зон молчания в разные часы и месяцы летом и зимой.

Замирания бывают интерференционные и поляризационные. При интерференционном замирании к антенне радиоприемника доходят одновременно, но разными путями волны, излучаемые одной радиостанцией. Так как длины путей волн различны, то в месте приема между ними возникает некоторая разность фаз. Поляризационное затирание проявляется главным образом в искажении приема. Оно возникает в результате воздействия магнитного поля Земли на пространственную волну при ее прохождении через ионизированный слой. Замирание не проявляется одновременно в двух точках, находящихся друг от друга на расстоянии нескольких длин волн. В связи с этим интерференционное замирание можно устранить, если применить 2 или 3 внешние антенны и расположив их на некотором расстоянии (150…300 м) друг от друга. Фидеры, идущие от антенн, подключают к сдвоенному или строенному радиоприемнику, имеющему общий УЗЧ, но отдельные каскады высокой частоты и детекторы для каждой антенны. Для устранения поляризационного замирания также могут быть использованы 2 внешние антенны, одна горизонтальная, а другая вертикальная. При этом антенны подключаются подобно тому как это делается при борьбе с интерференционными замираниями.