Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Гражданская радиосвязь

 Комментарии к статье

С февраля 2006 г., когда вышла в свет статья [1] - первая с предложением ввести в рамки правового поля давнее увлечение молодежи неформальным радиовещанием, - прошло уже более девяти лет. В ноябре 2009 г. прошла конференция, посвященная индивидуальному радиовещанию. Впервые за один стол для конструктивного разговора сели сами неформальные радиовещатели, представители Роспечати, Министерства связи, Главного радиочастотного центра (ГРЧЦ), Российской телерадиовещательной сети (РТРС). Присутствовали и преподаватели технических ВУЗов, в первую очередь заинтересованные в том, чтобы учить радиотехнике исключительно тех выпускников школ, которые сознательно выбрали свою будущую профессию в области радиотехники, радиовещания и радиосвязи и, еще учась в школе, уже занимались практическим радиоконструированием самостоятельно или в радиокружках.

Во время конференции в эфире на частотах 1602 кГц и 5995 кГц работала первая легальная АМ-радиостанция индивидуального радиовещания "Зеленый глаз" или "Magic Eye" (имеется в виду глазок лампы 6Е5С), зарегистрированная в соответствии с действующим законодательством. В эфире прозвучали все присланные в записи программы неформальных вещателей, которые могли лично провести авторскую радиопередачу под своим позывным.

В 2012 г. по инициативе тюменского клуба индивидуального радиовещания (Радио "Вектор - Тюмень", 1575 кГц) и при поддержке Министерства связи и ГРЧЦ прошел первый конкурс по конструированию самодельных радиовещательных передатчиков. Всем его участникам из 17 городов России для испытания собранных конструкций были предоставлены радиочастоты в 200-метровом диапазоне средних волн для радиовещания и в 90-метровом диапазоне коротких волн (3370 кГц, 6K80A3E) для обмена разговорными программами и радиообщения. Оформлены в Роскомнадзоре временные полугодовые разрешения на выход в эфир самодельных радиопередатчиков.

С июля 2012 г. начала регулярное вещание в средневолновом диапазоне (1584 кГц) и в 11-метровом вещательном КВ-диапазоне (25900 кГц) студенческая радиостанция Московского технического университета связи и информатики "Радио МТУСИ" и почти одновременно - студенческая радиостанция Санкт-Петербургского университета телекоммуникаций им. М. А. Бонч-Бруевича "Радио Бонч" (1593 кГц).

Главная задача проекта индивидуального радиовещания - увлечь молодежь радиотехникой, ориентировать школьников навыбор будущей профессии в областях радиотехники, радиосвязи и радиовещания, подготовить технические и инженерные кадры, имеющие практические навыки и глубокие знания в области радиотехники. Поэтому все звенья функциональной цепи индивидуального радиовещания принципиально должны быть самодельными, а лучше и самостоятельно разработанными, но, разумеется, соответствовать нормам ГКРЧ на профессиональное вещательное оборудование. Это радиотехнический проект, и он направлен исключительно на подготовку грамотных радиоинженеров. Использование же в индивидуальном радиовещании промышленной передающей аппаратуры уничтожает саму суть проекта, саму идею практического изучения радиотехники и привлечения молодежи к ней и превращает его из инженерного и радиотехнического в журналистско-диджейский.

Выход в эфир - это бонус для технаря, самостоятельно собравшего вещательный радиопередатчик, это радость творчества, вдохновение от реализации плодов рук своих. А если нет плодов, то нет и бонуса. Поэтому берем паяльник. Ведь все, что показано на рис. 1, предстоит сделать самостоятельно. А лучше и самостоятельно разработать.

Рис. 1. Структурной схеме приемника (нажмите для увеличения)

Эта статья посвящена описанию функционального состава передающего радиотракта для индивидуального радиовещания, назначения всех входящих в него структурных звеньев и рекомендациям по их будущей разработке не только автором этой инициативы, но и всеми заинтересованными радиоинженерами, индивидуальными радиовещателями и радиолюбителями. В табл. 1 приведен разработанный автором на основании документов [2] и [3] перечень основных требований к передатчикам индивидуального радиовещания. Их необходимо выполнять при разработке, изготовлении и эксплуатации таких передатчиков.

Таблица 1

Примечания: 1. СЧ-передатчики для индивидуального радиовещания должны работать строго в радиовещательной сетке частот с шагом Э кГц. Наличие возможности установить органами управления другую частоту недопустимо.

2. См. Решение ГКРЧ от 24.05.13 № 13-18-03.

3. Измеряется на активной нагрузке 50 или 75 Ом при глубине модуляции 70%.

4. Обеспечивается настройкой согласующего устройства.

Радиопередача начинается в эфирной студии. В центрах научно-технического творчества молодежи (НТТМ) и детского технического творчества, в технических ВУЗах и колледжах это может быть отдельное помещение, оборудованное по всем канонам акустики и оснащенное самой совершенной студийной аппаратурой, например, как описано в статьях [4, 5].

В самодеятельных радиокружках и в домашних условиях эфирная студия может быть оборудована в маленьком закутке, на стенах которого за спиной ведущего для звукоизоляции висит ковер, на кронштейне установлен микрофон, а на журнальном столике - эфирный микшерный пульт. Возможен также вариант студии без такого пульта, когда все его функции выполняет программное обеспечение эфирного компьютера.

В этом случае системный блок компьютера с его шумящими вентиляторами необходимо вынести за пределы зоны чувствительности эфирного микрофона или использовать специальный шумостойкий динамический микрофон Shure SM7B [6]. И вообще, для индивидуального радиовещания лучше использовать динамические микрофоны. Работать в домашних и других, не оборудованных звукопоглощением, "студиях" с конденсаторными микрофонами не рекомендуется по причине их восприимчивости к постороннему шуму.

При любом варианте оборудования эфирной студии на ее выходе должен быть получен парафазный стереосигнал с уровнем 0 дБмВт (0,775 Вэфф на нагрузке 600 Ом).

Поскольку студийный комплекс находится в непосредственной близости от радиопередатчика и передающей антенны, необходимо позаботиться, чтобы в эфирном пульте имелись входные фильтры подавления радиопомех, чтобы он был экранирован, а все межблочные звуковые цепи выполнены симметричными относительно общего провода витыми парами проводов в экране. Использовать несимметричные соединительные линии (одиночные провода в экране) в данном случае недопустимо.

Особенное внимание на это следует обратить электрогитаристам. Как правило, выходы дешевых массовых пред-варительныхусилителей для электрогитар и устройств обработки гитарного звука выполнены несимметричными.

При попытке подключить их к эфирному пульту наводки от передатчика могут привести к самовозбуждению аппаратуры или к сильному искажению звука. Этим же недостатком страдают и самодельные гитарные "примочки".

Сумматор стереосигналов. Поскольку АМ-радиовещание - монофоническое, то поступающие из эфирной студии стереосигналы (а все студийное оборудование выпускают стереофоническим) приходится преобразовывать в монофонические, суммируя оба стереоканала. Сумматор может быть выполнен либо на резисторах, либо на операционном усилителе. Обращаю внимание, если хотите получить натуральное "живое" звучание, складывайте аналоговые сигналы. Цифровые технологии здесь излишни.

Как правило, сумматор стереоканалов входит в состав АМ-процессора. Но если этот процессор программный, то сумматор стереоканалов должен войти в состав модулятора передатчика. На структурной схеме, изображенной на рис. 1, им должен быть оснащен вход УМЗЧ.

АМ-процессор - весьма сложный прибор, применяемый исключительно в радиовещании. У него несколько задач:

- предкоррекция частотных искажений, вносимых трактом модуляции передатчика;

- уменьшение пик-фактора звуковых сигналов, что улучшает их разборчивость в шуме эфира, а также увеличивает среднюю глубину модуляции передатчика;

- создание индивидуального интонационного портрета радиостанции;

- создание тембра звучания радиопередач, приятного для слушателей;

- подготовка модулирующего сигнала к ограничению его полосы частот до 50...8000 Гц.

Наиболее простая реализация АМ-процессора - многополосный компрессор (семь или восемь частотных полос в интервале от 50 до 8000 Гц) с разными параметрами компрессии в каждой полосе. Частотные границы полос задают жестко либо фильтрами одинаковой добротности (в этом случае получится семь полос), либо фильтрами с линейно нарастающей с повышением центральной частоты добротностью (в этом случае полос будет восемь). Последнее позволяет при монотонной фазовой характеристике более точно выстраивать тембральную кривую звучания выходного сигнала.

Нижние, средние и верхние частоты фильтров семиполосного процессора указаны в табл. 2. Их значения выбраны согласно положениям психоакустики. Они дают возможность регулировать интенсивность и насыщенность звуковых колебаний разных частот, ответственных в ассоциативном восприятии человека за те или иные эмоции и настроения. Семь частотных полос с различной компрессией в каждой - это минимальное их число, при котором можно выделять особенности женского и мужского голоса и интонации речи, делать звук приятным или раздражающим, ласковым, нежным или холодным, умиротворяющим или тревожным, доверительным или вызывающим сомнения в услышанном.

Таблица 2

ФНЧ с частотой среза 8 кГц. Полоса передаваемых звуковых сигналов 50...8000 Гц выбрана в соответствии с особенностями восприятия звуков человеческими ушами, положениями психоакустики. Она достаточна для естественной передачи звучания большинства музыкальных инструментов и вокала. В вещательных радиостанциях диапазонов длинных, средних и коротких волн она реализуется излучением 16K0A3EGN. В эфире такой сигнал занимает полосу шириной 16 кГц.

Из этих же соображений в диапазонах длинных и средних волн для вещательных радиостанций выбрана сетка рабочих частот с шагом 9 кГц (защитный интервал 2 кГц при размещении радиостанций через два шага сетки - 18 кГц).

За пределами полосы пропускания ФНЧ должен быть обеспечен резкий спад его АЧХ с затуханием не менее 46 дБ на частоте 9 кГц, где может находиться несущая какой-либо дальней радиостанции. Это достижимо с помощью LC-фильтра Кауэра не ниже шестого порядка.

Усилитель мощности звуковой частоты (УМЗЧ) должен обеспечивать среднюю выходную мощность 15...20 % выходной мощности передатчика и приблизительно 70 % этой мощности - пиковую. Если УМЗЧ выполнен на лампах [7-10], то коэффициент трансформации его выходного трансформатора должен быть выбран так, чтобы на пиках модуляции выходное напряжение УМЗЧ могло бы увеличиваться без искажений в 1,8...2 раза.

В случае использования УМЗЧ на транзисторах или интегральных схемах его мощность должна быть равна 70 % выходной мощности передатчика. Учитывая эту особенность, разумно рассмотреть вариант построения УМЗЧ для модулятора с двухтактной трансформаторной выходной ступенью на "токовых" телевизионных лампах и с предварительными ступенями на интегральных операционных усилителях и транзисторах. Для передатчиков мощностью до 50 Вт вполне подойдут и лампы 6П14П (EL84), а для более мощных - 6П3С (6L6GC, 5881 и KT66).

Сумматор напряжения складывает напряжение питания анода и экранной сетки ламп выходной ступени передатчика с модулирующим напряжением. Существуют как последовательная, так и параллельная схемы суммирования. Последовательная проще и содержит меньше элементов, но при этом модуляционный трансформатор работает с подмагничиванием и на нем развивается напряжение, достигающее удвоенного, а на холостом ходу и утроенного постоянного анодного напряжения. Такие модуляционные трансформаторы, выполненные радиолюбителями в домашних условиях, склонны к пробоям, способным вызвать серьезные повреждения конструкции передатчика вплоть до пожара. Параллельное суммирование требует вдвое больше намоточных изделий, но не имеет перечисленных недостатков. Мало того, оно позволяет использовать унифицированные дроссели и трансформаторы, выпускаемые серийно и имеющиеся в свободной продаже. Подробному описанию такого модулятора и методики его расчета посвящена статья [11].

Источник питания анода и экранной сетки лампы выходной ступени передатчика может быть трансформаторным или импульсным. Его мощность должна быть достаточной для питания выходной ступени передатчика и, возможно, УМЗЧ. Для питания маломощных узлов следует использовать другой источник, поскольку этот, подвергаясь сильнейшим изменениям нагрузки при модуляции, не может обеспечить необходимую для этих узлов стабильность напряжения.

При мощности модулятора 100 Вт и более напрашивается объединение источника питания выходной ступени передатчика, УМЗЧ и сумматора напряжения в импульсный источник питания с изменяющимися по закону модуляции выходными напряжениями. На рис. 2 показана возможная структурная схема такого источника.

Рис. 2. Структурная схема источника (нажмите для увеличения)

Сигнал модуляции, прошедший ФНЧ с частотой среза 8 кГц, поступает на широтно-импульсный модулятор. С его двухтактного выхода через узел гальванической развязки на двухтактный ключ на мощных полевых транзисторах поступают две смещенные на полпериода повторения последовательности прямоугольных импульсов с регулируемой по закону модуляции скважностью. Амплитуду этих импульсов, снимаемых с выходов ключей, повышают с помощью импульсного трансформатора до необходимых для получения анодного и экранного напряжения значений. Затем эти импульсы выпрямляют.

Ввиду отсутствия достаточно высоковольтных быстродействующих выпрямительных диодов, возможно, потребуется разделить вторичные обмотки импульсного трансформатора на несколько секций и предусмотреть для этих секций отдельные выпрямители. Нужное анодное и экранное напряжение получают в этом случае сложением выпрямленного напряжения нескольких секций.

Задача выходных ФНЧ - подавить помехи, частота которых лежит вблизи частоты преобразования и ее гармоник, не исказив АЧХ модуляционного тракта. Поэтому частота среза этих ФНЧ должна быть как минимум в полтора раза выше максимальной частоты модуляции.

Частота преобразования должна быть выбрана достаточно высокой, чтобы ФНЧ могли эффективно подавить ее не менее чем на 70 дБ. Для уменьшения комбинационных помех задающий генератор преобразователя должен быть синхронизирован с синтезатором рабочей частоты передатчика. При использовании синтезатора, описанного в [12], частота преобразования может быть равной 45 или 90 кГц.

Хоть такой модулятор и кажется сегодня слишком сложным, его разработка вполне доступна радиолюбителям высокой квалификации, не говоря уж о радиоинженерах, которые не прочь и дома взять в руки паяльник. Ведь в каждом компьютере имеются почти такие же устройства - импульсные блоки питания мощностью несколько сотен ватт. Они надежны и производятся массово. Нужно только хорошо развязать сигнальные цепи от мощных транзисторов оптронами и намотать импульсный повышающий трансформатор с хорошей изоляцией между обмотками. Правда, такой импульсный источник-модулятор придется очень хорошо экранировать и фильтровать входные и выходные цепи.

Синтезатор рабочей частоты должен обеспечить ее относительную стабильность не хуже 2·10^-6, точность установки не хуже 5 Гц, перестройку с шагом 9 кГц в интервале 1449 - 1602 кГц. Синтезатор, описанный в [12], был разработан специально для этого. Он имеет мощный двухфазный выход (60 В, 0,4 А) и не требует предварительных ступеней усиления сигнала при построении АМ-передатчиков мощностью до 100 Вт в режиме несущей. В настоящее время автором ведется разработка синтезатора с мощным четырехфазным выходом (100 В, 2 А), предназначенного для вещательных передатчиков мощностью до 500 Вт. Он имеет отдельный высокостабильный (5·10^-7) образцовый генератор, который описан в [13].

Выходную ступень передатчика можно выполнить на "токовых" лучевых тетродах 6П31С, 6П36С, 6П41С, 6П43П, 6П44С, 6П45С или на металлокерамических тетродах 6П37Н-В, ГС-36Б, ГУ-74Б в импульсных режимах классов D и Finv с использованием параллельной схемы анодного питания и двойным П-контуром в качестве колебательной системы. Наиболее сложный узел выходной колебательной системы передатчика - катушка индуктивности. В статье [14] подробно изложено, как сделать такую катушку буквально из подручных средств, которые всегда есть у радиолюбителя.

Выходные ступени упомянутых выше синтезаторов рассчитаны на импульсное возбуждение перечисленных радиоламп по цепи катода. В первом случае поочередно открываются две лампы (двухфазное суммирование мощности в цепи анода), во втором случае - четыре лампы (двухфазно-двухтактное суммирование).

Использование ламп в выходной ступени вещательного передатчика обусловлено необходимостью его длительной работы в любых погодных условиях, в том числе во время сильного ветра, грозы и при наличии высоких потенциалов статического электричества на антенне и высоковольтных импульсных разрядов. При использовании транзисторов необходимы весьма сложные системы их защиты от неблагоприятных факторов, при использовании же ламп передатчик сильно упрощается.

Амплитудная модуляция производится в выходной ступени передатчика изменением анодного и экранного напряжения. Этот способ прост и наиболее энергетически выгоден. Физика работы и практические расчеты выходных ступеней передатчиков с анодноэкранной модуляцией подробно рассмотрены в [15].

Цепь согласования с антенной. Ее первая задача - компенсация реактивной составляющей входного сопротивления антенны с помощью последовательно соединенных с ней удлинительной катушки индуктивности и "гирлянды" конденсаторов, отводы от точек соединения которых можно переключать. Для компенсации емкостной составляющей удлинительная катушка включается в цепь, а для компенсации индуктивной - исключается из нее. В обоих случаях компенсацию выполняют переключением конденсаторов "гирлянды". Ступенчатое согласование здесь вполне приемлемо, поскольку добротность антенного контура невелика, а оставшуюся "мелочевку" выбирают П-контуром.

Вторая задача - трансформация активной составляющей входного сопротивления антенны в оптимальное сопротивление нагрузки выходной ступени передатчика. Для этого используют многопозиционный емкостный делитель напряжения, установленный на выходе П-контура в качестве его выходного конденсатора. Точную настройку выполняют переменным входным конденсатором П-контура.

Поскольку номенклатура антенн, используемых на средних волнах в любительских условиях, невелика, емкостный делитель, имеющий не более шести отводов, обеспечит работу с антеннами, имеющими активную составляющую входного сопротивления 18, 30, 50, 75, 150 и 300 Ом.

Такое построение выхода передатчика имеет интересное свойство. В результате перераспределения тока между выходной емкостью делителя напряжения и сопротивлением нагрузки при подключении к выводу "18 Ом" делителя нагрузки с меньшим активным сопротивлением (вплоть до 8,3 Ом) сохраняется почти неизменной выходная мощность. Устройство как бы само подстраивается под нагрузку. Эффект проявился при расчете цепи согласования, затем был подтвержден при компьютерном моделировании и проверен на реальном передатчике.

Индикатор настройки антенны необходим для контроля настройки выходной колебательной системы передатчика на рабочую частоту и настройки цепи согласования с антенной на максимальную отдаваемую мощность. Состоит из ВЧ-трансформатора тока антенны, детектора и собственно индикатора. Поскольку точное измерение тока антенны и выходной мощности передатчика не требуется (да это и невозможно при неизвестном точно сопротивлении излучения антенны), нет смысла использовать измерительные приборы. Нужны простота наблюдения показаний и их наглядность по принципу "больше-меньше". С этой задачей неплохо справляются электронно-световые индикаторы настройки - радиолампы 6Е5С, 6Е1П или их зарубежные аналоги ЕМ11, ЕМ84.

О конструкции измерительного трансформатора и индикатора, специально разработанной для передатчиков индивидуального радиовещания, рассказано в [16].

Антенно-фидерная система. В диапазонах средних и длинных волн в радиовещании используют радиоволны вертикальной поляризации. Реализовать антенны с чистой вертикальной поляризацией излучения в бытовых условиях довольно сложно. Немногим под силу натянуть строго вертикально провод длиной 50 м вдали от окружающих предметов и зданий. Поэтому у большинства непрофессиональных антенн средних волн поляризация смешанная, с преобладанием горизонтальной.

В качестве материала для проволочного полотна антенны и ее противовесов очень удобно использовать сталемедную проволоку БСМ-1 диаметром от 2,5 до 4 мм (оптимально - 3 мм). Она сочетает прочность стали на разрыв и высокую электропроводность поверхностного слоя меди толщиной 0,15...0,25 мм.

Благодаря скин-эффекту высокочастотный ток течет по медной поверхности провода, а его стальная сердцевина не портит работу антенны.

Вот, например, варианты антенн, которые целесообразно устанавливать в городе или на загородном участке:

- пологий наклонный луч (угол менее 40^о) - провод длиной 35...50 м, закинутый на соседнее высокое дерево. Заземление - закопанное в землю ведро или железная бочка, стальная обсадная труба водоносной скважины или железный забор вокруг участка. Реактивная составляющая входного сопротивления - емкостная. Активная - в интервале 10...20 Ом;

- крутой наклонный луч (угол более 60^о) - провод длиной 50, а то и 70 м, закрепленный за угол соседней многоэтажки или на высокую трубу местной котельной. Заземление - закопанная в землю стальная труба водопровода дачного поселка. Реактивная составляющая входного сопротивления - индуктивная. Активная - в интервале 30...60 Ом;

- горизонтальная "треххвостка" длиной 45...50 м между крышами соседних пятиэтажек - трехпроводный луч, расходящийся узким веером от точки питания. Заземление - на заземляющий контур здания или на систему водопроводных труб. Реактивная составляющая входного сопротивления близка к нулю. Активная - около 20...30 Ом;

- наклонная "треххвостка" длиной 45...50 м (угол 40...50°) с крыши пятиэтажки на крышу 17-22-этажного здания. Несколько горизонтальных противовесов на соседние пятиэтажки. Реактивная составляющая входного сопротивления близка к нулю. Активная - около 30...50 Ом;

- телескопический штырь высотой 24 м с емкостной "звездочкой" из восьми лучей по 3 м каждый на конце. Заземление - на заземляющий контур здания и несколько горизонтальных противовесов по 50 м каждый. Если антенна стоит на земле, то заземление - четыре трехдюймовые стальные трубы длиной по 3 м, вкопанные в землю вертикально в вершинах квадрата 10x10 м с антенной в центре и соединенные по диагоналям широкими медными лентами. Глубокие ямы для труб делают садовым буром с надставленной ручкой. Реактивная составляющая входного сопротивления - емкостная. Активная составляющая - 12...18 Ом;

- горизонтальный, немного провисающий провод длиной 85...100м, натянутый на соседнее здание. Высота подвеса - 20...25 м. Заземление - заземляющий контур здания или система водопроводных труб. Реактивная составляющая входного сопротивления - индуктивная неболее 150 Ом. Активная составляющая - 200...300 Ом. Вообще-то, активная составляющая входного сопротивления антенны-вибратора длиной полволны, запитанной с конца, в свободном пространстве должна достигать нескольких килоом. Но из-за низкого расположения (менее λ/8) и влияния земли она не будет более 300 Ом.

Этот перечень можно продолжать. Но в любом случае активная и реактивная составляющие входного сопротивления более-менее работоспособных антенн не превысят по абсолютному значению 300 Ом, а активная составляющая не упадет ниже 12 Ом.

Все упомянутые антенны объединяет то, что их подключают к зажиму "Антенна" передатчика непосредственно или коротким отрезком провода. Фидер у них отсутствует. Разумеется, при этом шасси передатчика должно быть заземлено или к нему должна быть подключена система противовесов. Тем не менее следует предусмотреть возможность подключения к передатчику нагрузки коаксиальным фидером с волновым сопротивлением 50 или 75 Ом. Проводить измерения выходной мощности и побочных излучений следует в коаксиальном тракте.

Желающие могут промоделировать указанные антенны с помощью программы MMANA, задавшись проводимостью почвы 4 мСим/м для города и около 10 мСим/м для сельской местности в среднерусской полосе. Если поблизости есть болото или неглубоко грунтовые воды, можно смело брать от 20 до 50 мСим/м.

Система противовесов и заземление - неотъемлемая часть передающего комплекса средних волн. Сначала о противовесах. На средних волнах традиционно принято называть антеннами их активные вибраторы, поскольку все они весьма протяженные и проволочные. При этом часто забывают, сам по себе вибратор излучать не может, а электромагнитное поле разворачивается в ближней зоне между вибратором и противовесами. О важности противовесов не лишне напомнить еще раз.

Для эффективного излучения противовесы должны быть резонансными (длиной λ/4), расположенными горизонтально или наклонно под небольшим углом вниз от точки питания антенны. Например, если точка питания антенны расположена на крыше пятиэтажного дома, то противовесы могут опускаться с крыши вниз под углом 10...30^о. На концах противовесов при работе передатчика имеется высокое высокочастотное напряжение (неоновая лампа рядом с ними ярко горит). Поэтому они должны заканчиваться гирляндами не менее чем из трех изоляторов и через них крепиться оттяжками к невысоким столбам, деревьям или крышам одно-двухэтажных зданий, расположенным в радиусе 50...80 м от основания антенны. Категорически запрещено в качестве опор для крепления антенн или противовесов использовать конструктивные элементы линий электропередач. Это опасно для жизни.

Чем больше противовесов, тем ниже высокочастотное напряжение на конце каждого из них и тем меньше потери в антенной системе. В идеале эффективная передающая антенна должна иметь шесть-восемь противовесов. Но иногда бывает достаточно и двух.

Теперь о заземлении. Оно защищает передатчик и его оператора от высокого статического и импульсного напряжения (на протяженных проволочных антеннах достигающего 250000 В), возникающего при сильном ветре и при грозовых разрядах. Кроме того, выполняя функцию противовеса, заземление увеличивает эффективность излучения. Заземление корпуса аппаратуры обеспечивает электробезопасность при возможных пробоях изоляции питающих и других высоковольтных цепей. Один из возможных вариантов заземления очень подробно рассмотрен в статье [17].

Реализовать функции защиты от статического электричества и атмосферных разрядов можно четырьмя способами:

1. Использовать в передатчике индуктивную связь антенны с колебательной системой, второй вывод катушки связи при этом должен быть соединен с зажимом "Заземление".

2. Соединить зажим "Антенна" с зажимом "Заземление" дросселем, имеющим на рабочей частоте индуктивное сопротивление в 10...15 раз больше сопротивления излучения антенны. Дроссель должен обеспечивать стекание с антенны статических зарядов. На практике достаточно его намотать проводом ПЭТВ-0,5.

3. Подключить между зажимами "Антенна" и "Заземление" передатчика шунтирующий резистор, например МЛТ-2, сопротивлением 20...30 кОм. Такое решение приемлемо для передатчиков мощностью до 10...15 Вт, работающих на низко расположенные антенны. Например, если антенна установлена ниже крыш высоких соседних зданий, они выполняют функцию молниеотводов. Резистор хорошо защищает от статических зарядов, но не всегда эффективен против импульсных наводок при близких грозовых разрядах.

4. Установить между зажимами "Антенна" и "Заземление" передатчика разрядник, пробивное напряжение которого ниже, чем номинальное напряжение выходного разделительного конденсатора. Учитывая электрическую прочность воздуха 3000 В/мм, при номинальном напряжении конденсатора 2500 В зазор в разряднике должен быть не более 0,8 мм. Желательно применять разрядник с большим числом параллельных искровых промежутков, как это делалось, например, в телеграфных аппаратах Морзе, которые работали в СССР на железнодорожном транспорте до середины 60-х годов прошлого века (рис. 3).

Рис. 3. Телеграфный аппарат Морзе

Монитор своего передатчика - громкоговорящий детекторный приемник, настроенный на рабочую частоту вещания. Он питается энергией поля передающей антенны и начинает работать автоматически с включением передатчика. Необходим для контроля качества сигнала, вышедшего в эфир. Закон о СМИ требует записывать и хранить копии всех выпущенных в эфир передач в течение месяца, а в случае использования радиостанции индивидуального радиовещания для оповещения населения при устранении чрезвычайной ситуации - в течение года. Поэтому монитор просто необходим. Один из его вариантов описан в статье [18]. Там же даны рекомендации по его установке и применению для контрольной записи радиопередач.

Рекордер контрольной записи радиопередач может быть либо самостоятельным промышленным устройством, либо программой на компьютере, работающей на запись параллельно с вещанием через вторую звуковую карту. Главное, чтобы в его памяти уместились все радиопередачи, сделанные за месяц. Записывать вещательный АМ-сигнал имеет смысл в один монофонический канал с 16-разрядной оцифровкой при частоте квантования 22,05 кГц.

Литература

1. Комаров С. Любительское (свободное) радиовещание: история, проблемы, возможности. - Broadcasting - Телевидение и радиовещание, 2006, № 2, с. 56, 57. - URL:  cqf.su/arb_step1.html.
2. ГОСТ Р 51742-2001. "Передатчики радиовещательные стационарные с амплитудной модуляцией диапазонов низких, средних и высоких частот. Основные параметры, технические требования и методы измерений". - URL: docs.cntd.ru/document/ gost-r-51742-2001.
3. Решение Государственной комиссии по радиочастотам при Минкомсвязи России от 24 мая 2013 г. № 13-18-03 "Об утверждении Норм17-13, Норм18-13, Норм 19-13, Норм 2413". - URL: garant.ru/products/ ipo/prime/doc/70302998/.
4. Комаров С. Строительство студий. - URL: radiostation.ru/begin/studios.html.
5. Комаров С. Оснащение студий. - URL: radiostation.ru/begin/studios2. html.
6. Shure SM7B. Руководство пользователя. - URL: attrade.ru/cat_files/ sm7b.pdf.
7. Комаров С. Ламповые УМЗЧ на трансформаторах ТАН. - Радио, 2005, №5, с. 16-20.
8. Комаров С. УМЗЧ на "телевизионных" лампах с трансформаторами ТН. - Радио, 2005, № 12, с. 20-22; 2006, №1,с.18,19.
9. Комаров С. Дифференциальный выходной трансформатор в двухтактных ламповых УМЗЧ. - Радио, 2006, №4, с. 16-19; № 5, с. 16-18.
10. Комаров С. Ламповый оконечный двухтактный усилитель на 6Н23П и 6П43П. - Радио, 2008, № 8, с. 49, 50; № 9, с. 45-48; № 10, с. 47,48.
11. Комаров С. Параллельный анодноэкранный модулятор. - Радио, 2015, № 4, с. 30-33.
12. Комаров С. Средневолновый радиовещательный синтезатор частоты. - Радио, 2012, № 9, с. 19-23; № 10, с. 21 -23.
13. Комаров С. Генератор двух образцовых частот для синтезаторов вещательных передатчиков. - Радио, 2014, № 6, с. 23- 25.
14. Комаров С. Самодельные ребристые каркасы для катушек передатчика. - Радио, 2015, № 5, с. 33.
15. Агафонов Б. С. Теория и расчет радиотелефонных режимов генераторных ламп. - М.: Советское радио, 1955. - URL: radiostation.ru/home/books/ Telefonnye_rezhimy_generatornyh_lamp.djvu.
16. Комаров С. Индикатор настройки передатчика на основе "зеленого глаза". - Радио, 2015, № 7, с. 30,31.
17. Комаров С. Устройство заземления для средневолновой передающей антенны индивидуального радиовещания. - URL:  cqf.su/technics8-1.html.
18. Комаров С. Детекторный монитор СВ радиовещательного передатчика. - Радио, 2015, № 8, с. 29-31.

Автор: С. Комаров

Смотрите другие статьи раздела Гражданская радиосвязь.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Искусственная кожа для эмуляции прикосновений 15.04.2024

В мире современных технологий, где удаленность становится все более обыденной, сохранение связи и чувства близости играют важную роль. Недавние разработки немецких ученых из Саарского университета в области искусственной кожи представляют новую эру в виртуальных взаимодействиях. Немецкие исследователи из Саарского университета разработали ультратонкие пленки, которые могут передавать ощущение прикосновения на расстоянии. Эта передовая технология предоставляет новые возможности для виртуального общения, особенно для тех, кто оказался вдали от своих близких. Ультратонкие пленки, разработанные исследователями, толщиной всего 50 микрометров, могут быть интегрированы в текстильные изделия и носиться как вторая кожа. Эти пленки действуют как датчики, распознающие тактильные сигналы от мамы или папы, и как исполнительные механизмы, передающие эти движения ребенку. Прикосновения родителей к ткани активируют датчики, которые реагируют на давление и деформируют ультратонкую пленку. Эта ...>>

Кошачий унитаз Petgugu Global 15.04.2024

Забота о домашних животных часто может быть вызовом, особенно когда речь заходит о поддержании чистоты в доме. Представлено новое интересное решение стартапа Petgugu Global, которое облегчит жизнь владельцам кошек и поможет им держать свой дом в идеальной чистоте и порядке. Стартап Petgugu Global представил уникальный кошачий унитаз, способный автоматически смывать фекалии, обеспечивая чистоту и свежесть в вашем доме. Это инновационное устройство оснащено различными умными датчиками, которые следят за активностью вашего питомца в туалете и активируются для автоматической очистки после его использования. Устройство подключается к канализационной системе и обеспечивает эффективное удаление отходов без необходимости вмешательства со стороны владельца. Кроме того, унитаз имеет большой объем смываемого хранилища, что делает его идеальным для домашних, где живут несколько кошек. Кошачий унитаз Petgugu разработан для использования с водорастворимыми наполнителями и предлагает ряд доп ...>>

Привлекательность заботливых мужчин 14.04.2024

Стереотип о том, что женщины предпочитают "плохих парней", долгое время был широко распространен. Однако, недавние исследования, проведенные британскими учеными из Университета Монаша, предлагают новый взгляд на этот вопрос. Они рассмотрели, как женщины реагируют на эмоциональную ответственность и готовность помогать другим у мужчин. Результаты исследования могут изменить наше представление о том, что делает мужчин привлекательными в глазах женщин. Исследование, проведенное учеными из Университета Монаша, приводит к новым выводам о привлекательности мужчин для женщин. В рамках эксперимента женщинам показывали фотографии мужчин с краткими историями о их поведении в различных ситуациях, включая их реакцию на столкновение с бездомным человеком. Некоторые из мужчин игнорировали бездомного, в то время как другие оказывали ему помощь, например, покупая еду. Исследование показало, что мужчины, проявляющие сочувствие и доброту, оказались более привлекательными для женщин по сравнению с т ...>>

Случайная новость из Архива Мужчинам не стоит выпивать после спортзала 17.08.2016 Исследователи из Университета Северного Техаса поставили следующий эксперимент: они попросили нескольких мужчин и женщин, регулярно, не менее двух раз в неделю "качающих мышцы", выполнить 10 приседаний с тяжелым весом. Затем им давали либо воду, либо разведенную водой водку (впрочем, те, кто пил воду, считали, что им тоже дали спиртное - стакан с водой специально смазывали алкоголем для запаха). У всех участников эксперимента трижды брали биопсию мышц: один раз перед силовыми упражнениями и два раза после - через три часа и через пять часов. Физическая нагрузка активировала и у мужчин, и у женщин сигнальные цепочки, связанные с белком mTOR, который контролирует рост клеток. После упражнений молекулы mTOR получали себе стимулирующую модификацию и разгоняли общий белковый синтез, тем самым подталкивая клетки к делению. Но если после сеанса приседаний человек выпивал порцию спиртного, mTOR активировался хуже, и сигнал к клеточному росту и делению оказывался слабым. Самое же любопытное было в том, что алкогольное ослабление этого молекулярного сигнала происходило только у мужчин. Почему именно у мужчин, а не у женщин, пока не вполне ясно, но, очевидно, тут все дело в тестостероне: в мужском организме физическая нагрузка вызывает всплеск тестостерона, который и запускает мышечный рост. У женщин тестостерона мало, сигнал к росту мышц у них в целом слабее, и потому влияние алкоголя почти отсутствует. Так или иначе, алкоголь, как оказалось, вполне успешно подавляет эффект от силовых упражнений, так что если мужчина хочет поскорее подкачаться, ему следует быть поумереннее со спиртным, в противном случае ему придется потратить на это больше сил и времени.

Другие интересные новости:

▪ Парашют для целого самолета

▪ Прародина индейцев - Алтай

▪ Процессор на сверхпроводниках

▪ Обнаружена невозможная черная дыра

▪ Искусственная зубная эмаль

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Студенту на заметку. Подборка статей

▪ статья Огни большого города. Крылатое выражение

▪ статья Что такое эсперанто? Подробный ответ

▪ статья Палатка станет просторнее. Советы туристу

▪ статья Электрику. Справочник

▪ статья Преобразователь для питания ламп дневного света от автомобильного аккумулятора. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

All languages of this page

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Главная страница | Библиотека | Статьи | Карта сайта | Отзывы о сайте

www.diagram.com.ua
2000-2024