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:

Хорошо управляемые луга могут компенсировать выбросы от скота 15.02.2026

Животноводство, особенно разведение крупного рогатого скота, часто обвиняют в значительном вкладе в глобальное потепление из-за мощного парникового газа - метана, который выделяется при пищеварении у жвачных животных. Это вызывает острые политические споры и призывы к сокращению потребления мяса. Однако ученые напоминают, что полная картина климатического воздействия отрасли не ограничивается только выбросами от животных: огромную роль играет окружающая экосистема - пастбища, почва и растительность, которые способны активно поглощать углекислый газ из атмосферы. Исследователи из Университета Небраски-Линкольна решили глубже изучить этот баланс. Группа под руководством профессора Галена Эриксона сосредоточилась на том, как правильно организованные пастбища накапливают углерод в растениях и грунте благодаря естественным процессам, стимулируемым выпасом скота. Ученые подчеркивают, что при достаточном уровне осадков и грамотном управлении такие луга превращаются в мощные природные погло ...>>

NASA тестирует инновационную технологию крыла 15.02.2026

Коммерческая авиация ежегодно расходует колоссальные объемы керосина, что сказывается не только на бюджете авиакомпаний, но и на состоянии окружающей среды. В 2024 году глобальные затраты на авиационное топливо достигли 291 миллиарда долларов, и эта сумма продолжает расти. Чтобы справиться с этими вызовами, NASA активно работает над технологиями, способными заметно повысить аэродинамическую эффективность самолетов. Одним из самых перспективных направлений стало создание специальной конструкции крыла, которая максимизирует естественный ламинарный поток воздуха и минимизирует сопротивление. В январе 2026 года специалисты NASA Armstrong Flight Research Center успешно провели важный этап наземных испытаний концепции Crossflow Attenuated Natural Laminar Flow (CATNLF). Для эксперимента под фюзеляж исследовательского самолета F-15B закрепили вертикально ориентированную масштабную модель высотой около 0,9 м (3 фута), напоминающую узкий киль. Такая компоновка позволила подвергнуть прототип р ...>>

Забота о внуках очень полезна для здоровья мозга 14.02.2026

Общение между поколениями приносит радость всей семье, но мало кто задумывается, насколько активно бабушки и дедушки, заботящиеся о внуках, поддерживают свою умственную форму. Регулярное взаимодействие с детьми стимулирует мозг пожилых людей, помогая сохранять память, скорость мышления и общую когнитивную активность. Новые научные данные подтверждают, что такая добровольная помощь не только важна для общества, но и может замедлять возрастные изменения в мозге. Исследователи из Тилбургского университета в Нидерландах провели анализ, чтобы понять, приносит ли уход за внуками реальную пользу здоровью пожилых людей. Ведущий автор работы Флавия Черечес отметила, что многие бабушки и дедушки регулярно присматривают за детьми, и оставался открытым вопрос, насколько это положительно сказывается на их собственном благополучии, особенно в плане когнитивных функций. Ученые поставили цель выяснить, способен ли регулярный уход за внуками замедлить снижение памяти и других умственных способ ...>>

Случайная новость из Архива Создана самая большая виртуальную модель Вселенной 04.08.2017 Команда китайских исследователей решила протестировать самый быстрый суперкомпьютер в мире, использовав его для создания крупнейшей виртуальной модели Вселенной. Они назвали это "разминкой" для машины под названием Sunway TaihuLight, которая обрабатывала данные для симуляции с помощью 10 миллионов процессорных ядер. Утверждается, что Вселенная китайских ученых в пять раз больше той, которую в июне создали астрофизики из Цюрихского университета. Правда, швейцарская симуляция проработала 80 часов, а китайская - всего один час. Такие симуляции помогают астрономам искать наиболее привлекательные для исследования регионы космоса и проливают свет на самые загадочные его компоненты - например, темную материю и темную энергию. Китайцы, в частности, воссоздали на суперкомпьютере зарождение и десятки миллионов лет развития Вселенной. К сожалению, вскоре им пришлось остановиться: руководитель команды Гао Лян (Gao Liang) сказал, что в тот день у Sunway TaihuLight на очереди были задачи других клиентов. Китайские суперкомпьютеры зачастую имеют серьезные недочеты и редко работают на полную мощность. Ученые, вероятно, нашли способ максимизировать мощность Sunway TaihuLight, поскольку машина достигла лимита без каких-либо поломок. Теперь Гао надеется запустить симуляцию, которая начинается с зарождения Вселенной и заканчивается текущей эрой - то есть длительностью примерно 13,8 миллиарда лет. Но сначала ему придется дождаться появления нового суперкомпьютера, который должен стать в 10 раз мощнее своего предшественника и заработать в 2019 году.

Другие интересные новости:

▪ Металлические порошки в качестве топлива

▪ Как правильно пить чай

▪ На Земле начался пластмассовый век

▪ Интеллект и социальные контакты

▪ Самый мощный ветрогенератор MingYang Smart Energy

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта И тут появился изобретатель (ТРИЗ). Подборка статей

▪ статья Политика с позиции силы. Крылатое выражение

▪ статья В каких двух местах на планете можно посетить стеклянные пляжи? Подробный ответ

▪ статья Ксантозома стрелолистная. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Радиоприемник KR8068 (на микросхеме CXA1191M). Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Линейный выход для сабвуфера. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026