Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Радиоприем

 Комментарии к статье

Детекторные приемники обычно изготавливают для приема радиовещательных станций, работающих с AM в диапазонах ДВ, СВ [1, 2] и реже КВ. В диапазоне же УКВ их практически не используют. Это связано, во-первых, с тем, что надо получить уровень сигнала, достаточный для его детектирования. В диапазонах ДВ и СВ это достигается увеличением длины антенны, в УКВ диапазоне делать это почти бесполезно, так как длина волны составляет всего несколько метров. Во-вторых, необходимо обеспечить селекцию принимаемого сигнала. Если в ДВ и СВ диапазонах для этого нужна добротность нагруженного контура 25...100 и контур можно реализовать на обычных LC-элементах, то в УКВ диапазоне необходима добротность более 100 и получить ее не так просто.

Есть еще одна проблема - простой диодный детектор способен демодулировать лишь сигналы с AM. Поэтому для демодуляции ЧМ сигналов необходимо предварительно преобразовать ЧМ в AM. Сделать это можно на скате амплитудно-частотной характеристики (резонансной кривой) колебательного контура, как показано на рис. 1. При такой настройке изменения частоты принимаемого сигнала приводят к изменению его амплитуды. После этого сигнал можно демодулировать простым диодным детектором. Понятно, что для хорошего преобразования необходима большая крутизна характеристики, т.е. опять-таки большая добротность контура.

Рис. 1

Высокую добротность имеет спиральный объемный резонатор (рис. 2). Он содержит круглый или прямоугольный экран, внутри которого размещена однослойная катушка. Один ее конец замкнут на экран, а второй разомкнут. Для перестройки резонатора по частоте со стороны разомкнутого вывода спирали к ней подводят металлический сердечник или пластину, при этом изменяется емкость резонатора. Добротность ненагруженных спиральных резонаторов, в зависимости от их конструкции и частоты настройки, может находиться в пределах 200...5000.

Рис. 2

Схема детекторного УКВ ЧМ приемника показана на рис. 3. Его основой является спиральный объемный резонатор. К спирали через разъем XS1 подключается внешняя антенна. По частоте приемник перестраивается конденсатором переменной емкости С1. На диодах VD1, VD2 собран полумостовой выпрямитель (детектор), на который через конденсатор С2 поступает сигнал от резонатора. К выходу детектора экранированным проводом (его емкость сглаживает ВЧ пульсации продетектированного сигнала) подключают нагрузку - высокоомные телефоны или УЗЧ с большим входным сопротивлением. Чем выше сопротивление нагрузки, тем больше будет добротность резонатора, а значит, больший сигнал поступит на диоды и увеличится уровень сигнала ЗЧ.

Рис. 3

Для изготовления такого приемника необходимо в первую очередь сделать спиральный резонатор. Для него подойдет цилиндрическая металлическая банка из луженой жести, желательно с металлической крышкой. Конструкция приемника показана на рис. 4, он рассчитан на диапазон 88... 108 МГц. Использовалась банка 1 из-под кофе "Nescafe" диаметром 75 и высотой 70 мм. Спираль 2 намотана проводом ПЭВ-2 диаметром 2 мм, она содержит 6 витков. Намотка бескаркасная, диаметром 35 мм и длиной 36...40 мм. Количество витков желательно сделать чуть больше, чтобы при необходимости в дальнейшем провести подстройку укорочением спирали. Нижний конец провода пропускают через отверстие в боковой стенке, загибают и припаивают к внешней боковой стороне. На нижней или боковой стороне устанавливают разъем XS1 и центральный контакт соединяют со спиралью на расстоянии примерно 0,1...0,15 витка от начала намотки (не считая прямого отрезка провода). На внутренней стороне банки, ближе к концу спирали, распаивают диоды, а один из выводов через изоляционную втулку выводят наружу.

Рис. 4

Конденсатором С2 служит отрезок провода ПЭВ-2 0,4...0,5 длиной 20...30 мм, размещенный рядом с витками спирали. Подвижная часть конденсатора С1 выполнена в виде металлического диска 3, который прикреплен к винту 4. Этот винт перемещается в гайке или втулке 5, которая припаивается к крышке 6. Диск 3 можно изготовить из жести, его диаметр равен диаметру спирали, для уменьшения потерь в нем надо вырезать 1...3 сектора с углом несколько градусов.

Для изготовления спирального резонатора можно использовать металлические банки другого диаметра, причем, чем больше диаметр, тем большую добротность можно получить. Рассчитать резонатор с банкой другого диаметра или на другой диапазон можно по упрощенной методике [3], которая дает вполне удовлетворительные результаты.

Прежде всего, следует стремиться выбрать банку (см. рис. 2) с отношением H/D = 1,2...1,3, где Н - высота банки; D - диаметр банки. Если отношение будет другим, возрастет погрешность расчетов. Количество витков N = 2586/(Fr), где F - верхняя частота настройки (МГц); r - радиус банки (см). Диаметр намотки спирали (по центру провода) d = r, длина намотки I = 1,5r, шаг намотки а = I/N, диаметр провода b = а/4. Расстояние от концов катушки до нижней и верхней стенок желательно выдержать в пределах L = 0,25...0,3D.

При выборе банки следует учитывать следующее. Значение имеет чистота обработки внутренней поверхности, хорошо, если она блестящая. Желательно, чтобы не было стыков, расположенных параллельно катушке, но так как они в большинстве случаев есть, надо обратить внимание на их качество, а при необходимости пропаять. Нижний, заземленный конец катушки надо подводить к боковой стенке под прямым углом.

На основании сказанного выше можно сделать вывод о том, что банка, использованная автором, не является лучшим вариантом. Отношение H/D было около 1, из-за этого нижние витки оказались слишком близко к нижней стенке, а значит, уменьшилась добротность. Погрешность расчета не превысила 8...10 % - количество витков должно быть 6,5, а после подстройки получилось 6.

Антенной служил отрезок провода диаметром 1...1,5 мм и длиной четверть волны, в данном случае около 70 см. Уровень принимаемого сигнала сильно зависит от ориентации антенны и места ее расположения. В приемнике желательно использовать высокочастотные германиевые детекторные диоды с возможно меньшей емкостью.

Чтобы получить громкий прием на головные телефоны, необходима большая напряженность поля принимаемого сигнала, что возможно в непосредственной близости от радиостанции. При этом надо стремиться повышать добротность резонатора, уменьшая емкость конденсатора С2, т. е. удаляя отрезок провода от спирали.

Если расстояние до радиостанции значительно, прием на телефоны затруднен из-за малого уровня сигналя. Тогда сигнал от детектора надо подать на УЗЧ, при этом его входное сопротивление должно быть более 100 кОм, а чувствительность - 1...3 мВ. Если такого УЗЧ нет, то его можно изготовить самостоятельно, сделав, таким образом, УКВ ЧМ приемник целиком. Кроме того, можно использовать имеющийся УЗЧ, сделав согласующий каскад на полевом транзисторе.

При испытании макета приемника у автора статьи, из-за удаленности от передающих радиостанций (ближайшая, но не самая мощная, на расстоянии 2 км, остальные далее) на телефоны сопротивлением несколько кОм, принималась только одна радиостанция, причем слабо. Пришлось добавить УЗЧ, после чего очень громко (примерно одинаково) и с хорошим качеством принимались три радиостанции (из семи работающих в этом диапазоне). Две из них громче принимались при горизонтальной ориентации антенны, а одна - вертикальной. По частоте эти радиостанции отстоят друг от друга примерно на 2 МГц, и взаимных помех не наблюдалось. Приемник располагался на подоконнике, антенна была длиной около 70 см. Измерения показали, что полоса пропускания нагруженного спирального резонатора в этом макете составила около 800...850 кГц, что соответствует добротности примерно 125.

Если уровень сигнала большой, добротность целесообразно повысить, увеличив тем самым избирательность, подключив входной разъем ближе к заземленному концу спирали. Следует отметить, что в приемнике нет системы АРУ или ограничителя, поэтому напряжение выходного сигнала ЗЧ зависит от уровня принимаемого сигнала. Это значит, что более мощные радиостанции принимаются с большей громкостью.

Схема УЗЧ показана на рис. 5,а. Его основой является микросхема К174УН7 в стандартном упрощенном включении. На входе УЗЧ установлен истоковый повторитель на транзисторе VT1, повышающий входное сопротивление. Громкость регулируется резистором R3, резистором R4 устанавливают оптимальный коэффициент усиления микросхемы.

Рис. 5,а

Соединение с приемником следует делать экранированным проводом минимально возможной длины. Объединив резонатор и УЗЧ в одну конструкцию, например, в корпусе от абонентского громкоговорителя, можно сделать неплохой УКВ ЧМ приемник. Если уровень сигналов в месте приема велик настолько, что на выходе приемника будет постоянное продетектированное напряжение более 1 В, схему истокового повторителя надо доработать в соответствии с рис. 5,б.

Рис. 5,б

Все детали УЗЧ размещают на печатной плате из фольгированного стеклотекстолита, эскиз которой показан на рис. 6.

Рис. 6

В устройстве можно применить следующие детали: полевой транзистор - КП303Г, Д, КП307А, Б; полярные конденсаторы - К50; неполярные - К10-17; переменный резистор - СП4, СПО; подстроечный - СП3-19; постоянные резисторы - МЛТ, С2-33.

Литература

1. Поляков В. Теория: понемногу обо всем. 4.3 Радиоприемники AM сигналов. - Радио, 1999, № 9, с. 49,50.
2. Поляков В. Усовершенствование детекторного приемника. - Радио, 2001, № 1, с. 52, 53.
3. Ханзел Г. Справочник по расчету фильтров. - М.: Сов. Радио, 1974.

Автор: И.Александров, г.Курск

Смотрите другие статьи раздела Радиоприем.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Кислотность океана разрушает зубы акул 03.10.2025

Мировые океаны выполняют важнейшую функцию - они поглощают около трети углекислого газа, выбрасываемого в атмосферу. Это помогает замедлять темпы глобального потепления, но имеет и обратную сторону. Растворяясь в воде, CO2 образует угольную кислоту, которая повышает концентрацию водородных ионов и приводит к снижению pH. Вода становится более кислой, а последствия этого процесса уже заметны для морских экосистем. Средний показатель кислотности океана сейчас равен примерно 8,1, тогда как еще недавно за условную норму брали значение 8,2. По прогнозам, к 2300 году уровень может упасть до 7,3 - это сделает океан почти в десять раз кислее нынешнего состояния. Для обитателей морей подобные изменения означают не просто сдвиг химического равновесия, а реальную угрозу физиологическим процессам, начиная от формирования раковин у моллюсков и заканчивая охотничьим поведением акул. Чтобы выяснить, как именно кислотная среда отражается на зубах акул, группа немецких исследователей провела эксп ...>>

Почтовый космический корабль Arc 03.10.2025

Космические технологии становятся частью инфраструктуры, способной повлиять на логистику, медицину и даже военную сферу. Идея использовать орбиту как глобальный склад для срочных поставок звучала еще недавно как научная фантастика, но стартап Inversion пытается превратить ее в практическое решение. Компания Inversion появилась в начале 2021 года благодаря Джастину Фиаскетти и Остину Бриггсу, которые на тот момент были студентами Бостонского университета. Их замысел состоял в том, чтобы сделать возможной доставку грузов не только через спутниковые сети данных, но и в буквальном смысле - физических предметов. В основе лежит простая мысль: если космос обеспечивает доступ к любой точке Земли, то и грузы должны перемещаться тем же маршрутом. Уже за три года работы команда из 25 специалистов успела построить демонстрационный аппарат "Ray". Его запуск состоялся в рамках миссии SpaceX Transporter-12. Устройство весом 90 килограммов проверяло ключевые технологии Inversion, включая двухком ...>>

Лазерное обогащение урана 02.10.2025

Ядерная энергия остается одним из ключевых источников стабильного электричества, особенно для стран с растущими потребностями в энергоснабжении. Однако обеспечение бесперебойных поставок топлива для атомных станций требует современных технологий обогащения урана, которые одновременно эффективны и безопасны. Американская компания Global Laser Enrichment (GLE) делает значительный шаг в этом направлении, завершив масштабное тестирование лазерной технологии обогащения урана. Демонстрационная программа была проведена на объекте в Уилмингтоне, Северная Каролина. Тестирование технологии SILEX (Separation of Isotopes by Laser EXcitation), разработанной австралийской Silex Systems, стартовало в мае 2025 года и продлится до конца года. В ходе экспериментов компания планирует получить сотни фунтов низкообогащенного урана (LEU), который может быть использован в качестве топлива для атомных электростанций. GLE была создана в 2007 году для коммерциализации лазерных методов обогащения урана в С ...>>

Случайная новость из Архива Растения ищут воду на слух 27.04.2017 Исследователи из Университета Западной Австралии поставили странный, на первый взгляд, эксперимент: под растением гороха они проложили в земле две трубы, по которым можно было пускать воду. Идея была в том, чтобы проверить, почувствует ли растение поток воды. Растение почувствовало: горох тянулся корнями к той трубе из двух, по которой шла вода. Тогда опыт усложнили: к трубам подвели динамики, по которым транслировали звук бегущей по трубам воды. На запись растения никак не реагировали. Точно также они не реагировали на белый шум, доносившийся до них из глубины земли. Очевидно, корни каким-то образом чувствовали вибрации водяного потока, и могли отличить "настоящую" воду от "ненастоящей", которая была в записи. Причем когда почва была и так влажная, горох вообще игнорировал водяные звуки и к трубе корнями не тянулся. Можно предположить, что умение "слышать" воду оказывается для растений особенно важным во время засухи: там, где течет вода, земля уж точно будет влажной, так что почему бы не попытаться протянуть корни до этого места? Пока, правда, непонятно, как именно растения могут чувствовать такие вибрации - чувства слуха, как у животных, у них все-таки нет, возможно, все дело в механических вибрациях.

Другие интересные новости:

▪ Цифровой кошелек вместо бумажных и пластиковых документов

▪ NXP готовит ультракомпактный чип Wi-Fi

▪ Утвержден единый стандарт зарядных устройств для всех гаджетов

▪ Пластиковая пленка, уничтожающая вирусы

▪ Дистанционная блокировка зажигания кредитного автомобиля

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Моделирование. Подборка статей

▪ статья Была игра! Крылатое выражение

▪ статья Как далеко распространяются и как долго сохраняются запахи феромонов? Подробный ответ

▪ статья Машинист, занятый на строительстве и содержании лесовозных дорог. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Современные высокоэффективные светодиоды. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Изменение сопротивления металлов при давлении. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025