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:

Микропластик в атмосфере - скрытый ускоритель глобального потепления 31.05.2026

Микропластик уже давно признан одним из самых масштабных загрязнителей планеты. Он проникает в океаны, почву, организмы животных и даже в тело человека. Однако до недавнего времени мало кто задумывался о его влиянии на климатические процессы. Новое исследование показало, что микро- и нанопластик в атмосфере способен поглощать тепло, тем самым внося дополнительный вклад в глобальное потепление. Ученые обнаружили, что воздействие пластиковых частиц на климат зависит от их цвета. Светлые частицы отражают солнечный свет и способствуют некоторому охлаждению, в то время как более темные - активно поглощают тепло и излучение. Со временем пластик в атмосфере темнеет под воздействием ультрафиолета, что усиливает его согревающий эффект. Этот процесс напоминает пожелтение пластиковых парковочных талонов, оставленных на солнце. Соавтор исследования, заслуженный профессор наук о Земле в Университете Дьюка Дрю Шинделл отметил, что влияние микропластика на изменение климата пока относительно не ...>>

Универсальный бытовой робот-гуманоид GigaAI SeeLight S1 31.05.2026

Развитие робототехники постепенно переносит сложные машины из промышленных цехов прямо в повседневную жизнь людей. Китайская компания GigaAI сделала важный шаг в этом направлении, представив SeeLight S1 - первую в стране модель универсального бытового робота-гуманоида. Эта разработка призвана взять на себя рутинные домашние дела и стать настоящим помощником в повседневной жизни. Уже в конце текущего месяца сотня роботов SeeLight S1 начнет проходить испытания в специализированном жилом комплексе, предназначенном для работников высокотехнологичных отраслей. По словам генерального директора GigaAI Чжу Чжэна, в первой половине 2027 года роботы будут переданы для бесплатного тестирования обычным семьям в Ухане - столице провинции Хубэй. Такой подход позволит собрать реальные данные о работе устройства в домашних условиях. В демонстрационном видео робот, передвигающийся на колесах, уверенно справляется с множеством бытовых задач. Он нарезает овощи, жарит яйца, загружает стиральную маши ...>>

Вкусовые пристрастия формируются еще в утробе 30.05.2026

Предпочтения человека к еде закладываются задолго до первого прикорма. Современная наука подтверждает, что ребенок начинает знакомиться с ароматами и вкусами пищи еще до рождения, через околоплодные воды. Новое международное исследование показало, что регулярное потребление определенных продуктов беременной женщиной может формировать долгосрочные пищевые предпочтения у ребенка, сохраняющиеся даже спустя годы после появления на свет. Ученые из университетов Великобритании, Франции и Нидерландов провели эксперимент с участием беременных женщин. Одной группе будущих мам давали капсулы с порошком капусты кейл, другой - с порошком моркови. Реакцию детей на эти запахи проверяли в три этапа: сначала в утробе матери с помощью 4D-УЗИ на поздних сроках беременности, затем в возрасте трех месяцев и, наконец, когда детям исполнилось три года. Результаты оказались весьма убедительными. Дети женщин, принимавших порошок кейла, положительно реагировали на запах этой капусты, но негативно - на ар ...>>

Случайная новость из Архива Умные люди соображают медленнее 26.05.2023 Размышляют ли умные люди быстрее? Согласно результатам исследования группы ученых из Германии и Испании, не всегда, и в случае решения сложных задач отдельные преимущества оказываются за людьми с менее развитым интеллектом. Мозг взрослого человека состоит из миллиардов нейронов, объединенных многочисленными связями. Эти сложные и подчас запутанные сети - одновременно ключ к удивительным возможностям мозга и главные трудности на пути его изучения. Поскольку работать с мозгом живого человека достаточно сложно, исследователи все чаще обращаются к компьютерному моделированию, используя цифровые данные сканирования мозга, такие как магнитно-резонансная томография (МРТ), а также математические модели, основанные на теоретических знаниях о биологических процессах. Сначала это позволяет построить "общую" модель человеческого мозга, но затем ученые уточняют ее, используя данные отдельных людей и создавая "персонализированные" модели мозга. Чтобы изучить, как общие показатели уровня интеллекта влияют на быстроту решения различных задач, международная группа исследователей создала 650 "персонализированных" моделей мозга участников проекта Human Connectome Project. Это позволило эффективно воспроизводить активность каждого изученного мозга, анализируя интеллектуальные характеристики и время реакции конкретного человека при решении разных задач. В дальнейшем показатели этих моделей сравнивали с показателями самих участников, которым предложили решать серию задач, которые постепенно усложняются на подбор постепенно усложняющихся элементов в "пазлах". Ученые обнаружили, что участники с более высокими показателями интеллекта быстро справлялись с простыми задачами, но дольше решали сложные. Части их мозга при этом были лучше синхронизированы между собой, постоянно обмениваясь информацией и затормаживая принятие окончательного решения. С другой стороны, мозг людей с невысоким IQ буквально "спешил с выводами" при принятии сложных решений, а не ждал, пока высшие области мозга завершат этапы обработки, из-за чего такие люди чаще допускали ошибки. Согласно выводам исследователей, в целом показатели "персонализированных" моделей совпадали с показателями мозга живых людей, что доказывает эффективность компьютерного моделирования человеческого мозга. В будущем такие методы можно применять в медицине: например, с помощью компьютерной симуляции врач сможет оценить, какие лекарства будут наиболее эффективны при лечении конкретного пациента и вызовут наименьшее количество побочных эффектов.

Другие интересные новости:

▪ Растение для очистки воздуха от канцерогенов

▪ Футболки из мусора

▪ Передача данных по оптоволокну со скоростью 22,9 млн Гбит/с

▪ Электромобили Mercedes с беспроводной зарядкой

▪ Новую Зеландию поразили 66 тысяч молний

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта ВЧ усилители мощности. Подборка статей

▪ статья Не могу поступиться принципами. Крылатое выражение

▪ статья Где находится самая большая синагога? Подробный ответ

▪ статья Маралий корень. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Живая вода и мертвая. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Как невидимое сделать видимым. Химический опыт

[an error occurred while processing this directive] Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026