Радио?.. Это очень просто! - Евгений Айсберг

Н. — Я думаю, что имеется очень простое средство, которое позволит поддержать постоянство полосы пропускания для всего диапазона настройки. Для этого в качестве сопротивления связи достаточно использовать конденсатор и катушку, включенные последовательно (рис. 119). Противоположный характер их сопротивлении будет взаимно компенсировать изменение полосы пропускания.

Рис. 119. Фильтр с общим индуктивным и емкостным сопротивлениями.

Л. — До тебя с таким фильтрами уже работал один ученый. К сожалению, дело обстоит значительно сложнее, так как нужно учитывать разность фазовых сдвигов в емкости и индуктивности.

Имеется, к счастью, другой способ преодолеть эту неприятность. Для этого достаточно использовать полосовые фильтры только в каскадах усиления промежуточной частоты супергетеродинов.

Н. — Клянусь сопротивлением, правильно! В усилителе промежуточной частоты все контуры настроены на одну постоянную частоту, и мы можем не бояться изменения ширины полосы пропускания.

Л. — Однако следует заметить, что в преселекторах супергетеродинов, включаемых между антенной и первой лампой, для подавления помехи по зеркальному каналу пользуются часто полосовыми фильтрами с емкостной связью В этом случае речь идет о подавлении частоты, очень удаленной от частоты настройки. Поэтому полоса пропускания фильтра может быть без каких-либо осложнений значительно шире 9 кгц.

Н. — Теперь, Любознайкин, предположи, что мы имеем приемник с полосой пропускания 9 кгц и хотим принимать слабые сигналы удаленной радиостанции, частота которой отстоит на 9 кгц от частоты, на которой работает местный мощный передатчик. Не помешает ли последний приему удаленной станции?

Л. — Так как резонансные кривые фильтров только приближаются к идеальной прямоугольной форме, местный передатчик будет, очевидно, мешать приему. Чтобы в таких условиях принимать сигнал без помех, нужен приемник с большей избирательностью; его полоса пропускания должна быть меньше 9 кгц. Таким образом, частично в ущерб качеству передачи можно добиться разборчивого приема слабо слышимой станции.

Н. — Я предпочитаю совсем не принимать некоторые станции, если при этом высокая избирательность окажется причиной плохого качества воспроизведения

Л. — К счастью, можно совмещать свойства, казалось бы, несовместимые, делая избирательность переменной. При этом прием мощных близких станций, когда помехи отсутствуют, можно производить при пониженной избирательности. Наивысшее качество воспроизведения будет сочетаться с отсутствием помех.

Н. — Это поразительно! Но как же осуществляется переменная избирательность?

Л. — Сегодня, Незнайкин, ты задаешь детские вопросы Чтобы сделать ширину полосы пропускания фильтра переменной, надо сделать регулируемой связь между контурами. Так, в фильтрах с индуктивной связью меняют расстояние между катушками, а в фильтрах с общим сопротивлением связи применяют переменные конденсаторы или индуктивности. Правда, при этом принимаются некоторые меры предосторожности против возможной расстройки контуров, связанной с изменением величины связи.

Н. — Ну, мой собственный приемник обязательно будет с переменной избирательностью!

Беседа двадцатая

В этой беседе будут рассмотрены различные ограничения, возникающие в процессе модуляции звуковыми частотами. Модуляция ограничена как по частоте, так и по глубине. Любознайкину представляется случай еще раз показать, как следует побеждать препятствия. Это приведет его к изложению основ частотной модуляции.

Незнайкин. — Я очень удручен, Любознайкин.

Любознайкин. — Чем же, дружище?

Н. — В последней беседе ты показал, насколько ограничена полоса частот, воспроизводимых в радиовещании. Я считаю недопустимым калечить таким образом музыку. Не предпочтительнее ли уменьшить количество передатчиков, расширив соответственно боковые полосы?

Л. — Это, безусловно, было бы лучше, но тут необходимо международное соглашение или поиски других технических решений.

Н. — Я не могу понять, на что ты намекаешь.

Л. — Можно расширить область используемых несущих частот передатчика и вести передачи в метровом диапазоне волн, т. е. на волнах от одного до нескольких метров. Этот диапазон значительно свободнее, и в этом случае удается не искажать музыкальные произведения.

Н. — Должен сознаться, что я не вижу, почему в этом небольшом интервале в несколько метров можно чувствовать себя свободнее, чем в обширном диапазоне средних волн от 200 до 600 м, иными словами в интервале 400 м.

Л. — Вот, бедный Незнайкин, куда приводит печальная привычка характеризовать диапазоны длинами волн. Мне жалко тебя. А попробуй-ка сосчитать в герцах.

Н. — Нет ничего проще. Волне 200 м соответствует частота 1 500 000 гц, а волне 600 м — частота 500 000 гц. Таким образом, всему диапазону соответствует интервал 1 000 000 гц.

Л. — Примем для упрощения расчетов, что для каждого передатчика отведена полоса частот (или, как говорят, канал) 10 000 гц. Сколько всего передатчиков можно разместить в этом интервале?

Н. — Очень просто: если 1000 000 разделить на 10 000, получится 100. Таким образом, без взаимных помех в диапазоне средних волн можно разместить лишь 100 передатчиков. Общее же их количество намного превышает эту цифру!

Л. — Это так, потому что несколько передатчиков может работать одновременно на одной волне, если программа у них одинакова и несущие частоты точно синхронизированы. Программы могут различаться лишь в том случае, когда мощность передатчиков незначительна и они далеко отстоят один от другого. Все же в средневолновом диапазоне можно разместить лишь 100 каналов.

Н. — Это немного. Но разве в метровом диапазоне получается больше?

Л. — Проделай те же расчеты и вычисли, сколько каналов по 10 000 гц можно вместить, например, между волнами 4 и 4,5 м?

Н. — Что ты хочешь получить от этого жалкого интервала 0,5 м? Впрочем, поскольку в наше время приходится соревноваться с самим Эйнштейном, я проделаю эти вычисления. Волне 4 м соответствует частота 75 000 000 гц, а 4,5 м — частота 67 000 000 гц. Таким образом, интервал составляет 8 000 000 гц…

Возможно ли это! Там разместится 800 каналов по 10 000 гц?.. Я, должно быть, ошибся. Неужели эти 0,5 м настолько шире 400 м средневолнового диапазона?

Л. — Нет, дружище, в твои расчеты не вкрались ошибки. Вычисления показывают, что в метровом диапазоне имеется обширный участок частот, где можно разместить большое число передатчиков без ограничения боковых модуляционных полос.

Н. — Потрясающе! Над этим надо было бы, конечно, задуматься. Но в таком случае я надеюсь, что диапазон средних волн будет заброшен и все передатчики перекочуют в эту обширную великолепную область метровых волн, где они расцветут на свободе к вящему удовлетворению истинных ценителей музыки.

Л. — Какой лирический взлет!.. К великому сожалению, я должен, в который уже раз, обдать холодным душем столь пылкий энтузиазм. Ведь метровые волны, увы, обладают громадным недостатком. Дальность их распространения крайне незначительна.

Н. — Вот неудача! Нашлись, наконец, волны, не ограничивающие спектра звуковых частот. Почему же нужно, чтобы они плохо распространялись?

Л. — Потому что они расположены по диапазону ближе к световым колебаниям — также электромагнитным, но с еще более короткой длиной волны — и обладают почти такими же свойствами. Вместо того, чтобы отражаться от верхних ионизированных слоев атмосферы, возвращающих на землю, подобно зеркалу, более длинные волны, метровые волны проникают через них без какой-либо надежды на возвращение.

Н. — Но в таком случае их можно использовать для связи с обитателями других планет?

Л. — Конечно, при условии, что таковые существуют… Но и без столь далеко идущих целей удалось послать на Луну эти волны и они вернулись на Землю после отражения от ее поверхности.

Н. — И сколько времени заняло такое путешествие в оба конца?

Л. — Около двух с половиной секунд. Метровые волны отличаются строго прямолинейным характером распространения. В то время как более длинные волны охотно огибают земной шар, что позволяет им распространяться вдоль земной поверхности на большие расстояния, метровые волны, прямые, как световые лучи, не заходят за линию горизонта.