დიდი ხნის განმავლობაში, რადიოები ლიდერობდნენ კაცობრიობის ყველაზე მნიშვნელოვანი გამოგონებების სიაში. პირველი ასეთი მოწყობილობები ახლა რეკონსტრუირებულია და შეიცვალა თანამედროვე გზით, თუმცა, მათი შეკრების სქემაში ცოტა რამ შეიცვალა - იგივე ანტენა, იგივე დამიწება და რხევითი წრე ზედმეტი სიგნალის გასაფილტრად. ეჭვგარეშეა, რადიოს შემქმნელის, პოპოვის დროიდან მოყოლებული, სქემები გაცილებით გართულდა. მისმა მიმდევრებმა შეიმუშავეს ტრანზისტორები და მიკროსქემები უკეთესი და ენერგო ინტენსიური სიგნალის რეპროდუცირებისთვის.
რატომ ჯობია მარტივი შაბლონებით დავიწყოთ?
თუ თქვენ გესმით მარტივი რადიო ჩართვა, შეგიძლიათ დარწმუნებული იყოთ, რომ აწყობისა და ექსპლუატაციის სფეროში წარმატებისკენ მიმავალი გზის უმეტესი ნაწილი უკვე ათვისებულია. ამ სტატიაში ჩვენ გავაანალიზებთ ასეთი მოწყობილობების რამდენიმე სქემას, მათი წარმოშობის ისტორიას და ძირითად მახასიათებლებს: სიხშირე, დიაპაზონი და ა.შ.
ისტორიული ფონი
1895 წლის 7 მაისი ითვლება რადიოს დაბადების დღედ. ამ დღეს, რუსმა მეცნიერმა ა.საზოგადოება.
1899 წელს აშენდა პირველი 45 კმ სიგრძის რადიოკავშირის ხაზი კუნძულ ჰოგლანდსა და ქალაქ კოტკას შორის. პირველი მსოფლიო ომის დროს ფართოდ გავრცელდა პირდაპირი გამაძლიერებელი მიმღები და ვაკუუმის მილები. საომარი მოქმედებების დროს რადიოს არსებობა სტრატეგიულად აუცილებელი აღმოჩნდა.
1918 წელს, ერთდროულად საფრანგეთში, გერმანიასა და აშშ-ში, მეცნიერებმა ლ. 1930-იანი წლები.
ტრანზისტორი მოწყობილობები გამოჩნდა და განვითარდა 50-60-იან წლებში. პირველი ფართოდ გამოყენებული ოთხტრანზისტორიანი რადიომიმღები, Regency TR-1, შექმნა გერმანელმა ფიზიკოსმა ჰერბერტ მატარემ მრეწველის იაკობ მაიკლის მხარდაჭერით. ის აშშ-ში 1954 წელს გაიყიდა. ყველა ძველი რადიო იყენებდა ტრანზისტორებს.
70-იან წლებში დაიწყო ინტეგრირებული სქემების შესწავლა და დანერგვა. მიმღებები ახლა ვითარდება კვანძების დიდი ინტეგრაციით და ციფრული სიგნალის დამუშავებით.
ინსტრუმენტის სპეციფიკაციები
როგორც ძველ, ისე თანამედროვე რადიოს აქვს გარკვეული მახასიათებლები:
- მგრძნობელობა - სუსტი სიგნალების მიღების უნარი.
- დინამიური დიაპაზონი - იზომება ჰერცში.
- ხმაურის იმუნიტეტი.
- შერჩევითობა (შერჩევითობა) - უცხო სიგნალების ჩახშობის უნარი.
- შიდა ხმაურის დონე.
- სტაბილურობა.
ეს მახასიათებლები არ არისახალი თაობის მიმღებების შეცვლა და მათი მუშაობის და გამოყენების სიმარტივის განსაზღვრა.
როგორ მუშაობს რადიოები
ყველაზე ზოგადი ფორმით, სსრკ-ს რადიო მიმღებები მუშაობდნენ შემდეგი სქემის მიხედვით:
- ელექტრომაგნიტური ველის რყევების გამო ანტენაში ჩნდება ალტერნატიული დენი.
- რხევები იფილტრება (შერჩევითობა) ინფორმაციის ხმაურის გამოყოფისთვის, ანუ მისი მნიშვნელოვანი კომპონენტი ამოღებულია სიგნალიდან.
- მიღებული სიგნალი გარდაიქმნება ხმად (რადიოების შემთხვევაში).
მსგავსი პრინციპით ტელევიზორზე ჩნდება გამოსახულება, გადადის ციფრული მონაცემები, მუშაობს რადიომართვადი აღჭურვილობა (ბავშვთა შვეულმფრენები, მანქანები).
პირველი მიმღები უფრო ჰგავდა მინის მილს, რომელშიც ორი ელექტროდი და ნახერხი იყო შიგნით. სამუშაოები ჩატარდა ლითონის ფხვნილზე მუხტების მოქმედების პრინციპით. მიმღებს ჰქონდა უზარმაზარი წინააღმდეგობა თანამედროვე სტანდარტებით (1000 ohms-მდე) იმის გამო, რომ ნახერხს ცუდი შეხება ჰქონდა ერთმანეთთან და მუხტის ნაწილი საჰაერო სივრცეში ჩაცურდა, სადაც გაიფანტა. დროთა განმავლობაში ეს ნახერხი შეიცვალა რხევითი სქემით და ტრანზისტორებით ენერგიის შესანახად და გადასაცემად.
მიმღების ინდივიდუალური სქემიდან გამომდინარე, მასში შემავალი სიგნალი შეიძლება გაიაროს დამატებითი გაფილტვრა ამპლიტუდისა და სიხშირის მიხედვით, გაძლიერება, დიგიტალიზაცია შემდგომი პროგრამული დამუშავებისთვის და ა.შ. რადიო მიმღების მარტივი წრე ითვალისწინებს ერთი სიგნალის დამუშავებას.
ტერმინოლოგია
რხევის წრეს უმარტივეს ფორმაში ეწოდება კოჭა დაკონდენსატორი დახურულია წრედში. მათი დახმარებით ყველა შემომავალი სიგნალიდან შესაძლებელია სასურველის არჩევა მიკროსქემის რხევების ბუნებრივი სიხშირის გამო. ამ სეგმენტზეა დაფუძნებული სსრკ-ს რადიო მიმღებები, ისევე როგორც თანამედროვე მოწყობილობები. როგორ მუშაობს ეს ყველაფერი?
როგორც წესი, რადიომიმღებები იკვებება ბატარეებით, რომელთა რაოდენობა მერყეობს 1-დან 9-მდე. ტრანზისტორი მოწყობილობებისთვის ფართოდ გამოიყენება 7D-0.1 და Krona ბატარეები 9 ვ-მდე ძაბვით. რაც უფრო მეტია ბატარეა. რადიოს მიმღების მარტივი წრე მოითხოვს, მით უფრო მეტხანს იმუშავებს.
მიღებული სიგნალების სიხშირის მიხედვით მოწყობილობები იყოფა შემდეგ ტიპებად:
- გრძელი ტალღა (LW) - 150-დან 450 kHz-მდე (იონოსფეროში ადვილად მიმოფანტული). მიწისქვეშა ტალღები მატერია, რომლის ინტენსივობა მცირდება მანძილის მატებასთან ერთად.
- საშუალო ტალღა (MW) - 500-დან 1500 kHz-მდე (ადვილად იფანტება იონოსფეროში დღის განმავლობაში, მაგრამ აისახება ღამით). დღის საათებში დიაპაზონი განისაზღვრება მიწის ტალღებით, ღამით - არეკლილი ტალღებით.
- მოკლე ტალღა (HF) - 3-დან 30 MHz-მდე (ისინი არ ეშვებიან, ისინი ექსკლუზიურად აისახება იონოსფეროს მიერ, ამიტომ მიმღების გარშემო არის რადიო დუმილის ზონა). გადამცემის დაბალი სიმძლავრის მქონე მოკლე ტალღებს შეუძლია შორ მანძილზე გადაადგილება.
- ულტრა მოკლე ტალღა (VHF) - 30-დან 300 MHz-მდე (აქვს მაღალი შეღწევადობის უნარი, როგორც წესი, აისახება იონოსფეროში და ადვილად გარბის დაბრკოლებებს).
- მაღალი სიხშირე (HF) - 300 MHz-დან 3 GHz-მდე (გამოიყენება ფიჭურ კომუნიკაციებში და Wi-Fi-ში, მუშაობს მხედველობის ადგილზე, არ იაროს დაბრკოლებები დამართკუთხა გავრცელება).
- ექსტრემალური მაღალი სიხშირე (EHF) - 3-დან 30 გჰც-მდე (გამოიყენება სატელიტური კომუნიკაციებისთვის, ასახულია დაბრკოლებებიდან და მუშაობს მხედველობის ფარგლებში).
- ჰიპერმაღალი სიხშირე (HHF) - 30 GHz-დან 300 GHz-მდე (არ გადალახოთ დაბრკოლებები და ირეკლავენ სინათლის მსგავსად, გამოიყენება ძალიან შეზღუდული).
HF, MW და LW გამოყენებისას მაუწყებლობა შეიძლება განხორციელდეს სადგურიდან შორს ყოფნისას. VHF ჯგუფი იღებს სიგნალებს უფრო კონკრეტულად, მაგრამ თუ სადგური მხარს უჭერს მხოლოდ მას, მაშინ სხვა სიხშირეების მოსმენა არ იმუშავებს. მიმღები შეიძლება აღჭურვილი იყოს მუსიკის მოსასმენად პლეერით, დისტანციურ ზედაპირებზე ჩვენების პროექტორით, საათით და მაღვიძარათ. რადიო მიმღების მიკროსქემის აღწერა ასეთი დამატებებით უფრო გართულდება.
მიკროჩიპის დანერგვამ რადიო მიმღებებში შესაძლებელი გახადა მნიშვნელოვნად გაზრდილიყო სიგნალების მიღების რადიუსი და სიხშირე. მათი მთავარი უპირატესობა არის ენერგიის შედარებით დაბალი მოხმარება და მცირე ზომა, რაც მოსახერხებელია ტარებისთვის. მიკროსქემა შეიცავს ყველა საჭირო პარამეტრს სიგნალის შერჩევისა და გამომავალი მონაცემების წაკითხვისთვის. ციფრული სიგნალის დამუშავება დომინირებს თანამედროვე მოწყობილობებზე. სსრკ-ს რადიო მიმღებები განკუთვნილი იყო მხოლოდ აუდიო სიგნალის გადასაცემად, მხოლოდ ბოლო ათწლეულების განმავლობაში განვითარდა და გართულდა მიმღების მოწყობილობა.
უმარტივესი მიმღებების სქემები
სახლის აწყობის უმარტივესი რადიო მიმღების სქემა შეიქმნა ჯერ კიდევ სსრკ-ს დროს. მაშინ, როგორც ახლა, მოწყობილობები იყოფა დეტექტორად, პირდაპირ გაძლიერებაზე, პირდაპირ კონვერტაციად,სუპერჰეტეროდინის ტიპი, რეფლექსური, რეგენერაციული და სუპერრეგენერაციული. აღქმაში და აწყობაში უმარტივესი არის დეტექტორის მიმღებები, საიდანაც, შეიძლება ჩაითვალოს, რადიოს განვითარება დაიწყო მე-20 საუკუნის დასაწყისში. ყველაზე რთული ასაშენებელი იყო მოწყობილობები, რომლებიც დაფუძნებულია მიკროსქემებზე და რამდენიმე ტრანზისტორზე. თუმცა, თუ გესმით ერთი სქემა, სხვები აღარ იქნება პრობლემა.
მარტივი დეტექტორის მიმღები
უმარტივესი რადიო მიმღების წრე შეიცავს ორ ნაწილს: გერმანიუმის დიოდი (D8 და D9 გამოდგება) და მთავარი ტელეფონი მაღალი წინააღმდეგობით (TON1 ან TON2). იმის გამო, რომ წრეში არ არის რხევითი წრე, ის ვერ დაიჭერს რადიოსადგურის სიგნალებს, რომლებიც მაუწყებლობს მოცემულ ტერიტორიაზე, მაგრამ გაუმკლავდება თავის მთავარ ამოცანას.
მუშაობისთვის გჭირდებათ კარგი ანტენა, რომელიც შეგიძლიათ ხეზე გადააგდოთ და დამიწების მავთული. დარწმუნებისთვის საკმარისია ლითონის მასიურ ფრაგმენტზე (მაგალითად, ვედროზე) მიმაგრება და მიწაში რამდენიმე სანტიმეტრით ჩამარხვა..
ოსცილაციური წრედის ვარიანტი
წინა წრეში სელექციურობის დასანერგად, შეგიძლიათ დაამატოთ ინდუქტორი და კონდენსატორი, შექმნათ რხევადი წრე. ახლა, სურვილის შემთხვევაში, შეგიძლიათ დაიჭიროთ კონკრეტული რადიოსადგურის სიგნალი და გააძლიეროთ კიდეც.
სარქვლის რეგენერაციული მოკლე ტალღის მიმღები
სარქვლის რადიოები, რომელთა წრე საკმაოდ მარტივია, შექმნილია სამოყვარულო სადგურებიდან სიგნალების მისაღებად მოკლე დისტანციებზე - VHF დიაპაზონში.(ულტრამოკლე ტალღა) LW-მდე (გრძელი ტალღა). ამ წრეში მუშაობს თითის ტიპის ბატარეის ნათურები. ისინი საუკეთესოდ გამოიმუშავებენ VHF-ზე. და ანოდის დატვირთვის წინააღმდეგობა ამოღებულია დაბალი სიხშირით. ყველა დეტალი ნაჩვენებია დიაგრამაში, მხოლოდ ხვეულები და ჩოკი შეიძლება ჩაითვალოს ხელნაკეთად. თუ გსურთ მიიღოთ სატელევიზიო სიგნალები, მაშინ L2 კოჭა (EBF11) შედგება 7 ბრუნისგან, დიამეტრით 15 მმ და მავთული 1,5 მმ. სამოყვარულო მიმღებს, 5 ბრუნი გამოდგება.
პირდაპირი გამაძლიერებელი რადიო ორი ტრანზისტორით
წრე შეიცავს მაგნიტურ ანტენას და ორსაფეხურიან ბასის გამაძლიერებელს - ეს არის რადიო მიმღების შეყვანის რხევითი წრე. პირველი ეტაპი არის RF მოდულირებული სიგნალის დეტექტორი. ინდუქტორი დახვეულია 80 ბრუნად PEV-0, 25 მავთულით (მეექვსე შემობრუნებიდან ქვემოდან ჩამოსასხმელი სქემის მიხედვით) ფერიტის ღეროზე 10 მმ დიამეტრით და 40 სიგრძით.
ასეთი მარტივი რადიო წრე შექმნილია ახლომდებარე სადგურებიდან ძლიერი სიგნალების ამოცნობისთვის.
სუპერ-გენერაციული FM მოწყობილობა
ე.სოლოდოვნიკოვის მოდელის მიხედვით აწყობილი FM-მიმღები ადვილად ასაწყობია, მაგრამ აქვს მაღალი მგრძნობელობა (1 μV-მდე). ასეთი მოწყობილობები გამოიყენება მაღალი სიხშირის სიგნალებისთვის (1 MHz-ზე მეტი) ამპლიტუდის მოდულაციით. ძლიერი დადებითი გამოხმაურების გამო, სცენის მომატება იზრდება უსასრულობამდე და წრე გადადის გენერირების რეჟიმში. ამ მიზეზით ხდება თვითაღგზნება. იმისათვის, რომ თავიდან აიცილოთ იგი და გამოიყენოთ მიმღები, როგორც მაღალი სიხშირის გამაძლიერებელი, დააყენეთ დონეკოეფიციენტი და, როდესაც ის მიაღწევს ამ მნიშვნელობას, მკვეთრად მცირდება მინიმუმამდე. მომატების მუდმივი მონიტორინგისთვის შეგიძლიათ გამოიყენოთ ხერხის კბილის პულსის გენერატორი, ან შეგიძლიათ ამის გაკეთება უფრო მარტივად.
პრაქტიკაში, თავად გამაძლიერებელი ხშირად მოქმედებს როგორც გენერატორი. ფილტრების (R6C7) დახმარებით, რომლებიც ხაზს უსვამენ დაბალი სიხშირის სიგნალებს, შეზღუდულია ულტრაბგერითი ვიბრაციების გავლა შემდგომი ULF კასკადის შესასვლელში. FM სიგნალებისთვის 100-108 MHz, L1 კოჭა გარდაიქმნება ნახევრად შემობრუნებად 30 მმ ჯვარედინი განყოფილებით და 20 მმ ხაზოვანი ნაწილით, მავთულის დიამეტრით 1 მმ. ხოლო L2 ხვეული შეიცავს 2-3 ბრუნს 15 მმ დიამეტრით და მავთულს 0,7 მმ ჯვრის კვეთით ნახევრად შემობრუნების შიგნით. მიმღების მომატება ხელმისაწვდომია სიგნალებისთვის 87,5 MHz.
მოწყობილობა ჩიპზე
HF რადიო, რომელიც შეიქმნა 70-იან წლებში, ახლა ინტერნეტის პროტოტიპად ითვლება. მოკლე ტალღის სიგნალები (3-30 MHz) დიდ დისტანციებს ატარებენ. ადვილია მიმღების დაყენება სხვა ქვეყანაში მაუწყებლობის მოსასმენად. ამისთვის პროტოტიპმა მიიღო მსოფლიო რადიოს სახელი.
მარტივი HF მიმღები
უფრო მარტივი რადიო მიმღების წრე მოკლებულია მიკროსქემს. ფარავს დიაპაზონს 4-დან 13 MHz-მდე სიხშირით და 75 მეტრამდე სიგრძით. საკვები - 9 ვ კრონას ბატარეიდან. მავთული შეიძლება იყოს ანტენის ფუნქცია. მიმღები მუშაობს მოთამაშის ყურსასმენებზე. მაღალი სიხშირის ტრაქტატი აგებულია ტრანზისტორებზე VT1 და VT2. C3 კონდენსატორის გამო წარმოიქმნება დადებითი საპირისპირო მუხტი, რომელიც რეგულირდება რეზისტორით R5.
თანამედროვერადიოები
თანამედროვე მოწყობილობები ძალიან ჰგავს სსრკ-ს რადიო მიმღებებს: ისინი იყენებენ ერთსა და იმავე ანტენას, რომელზედაც ხდება სუსტი ელექტრომაგნიტური რხევები. ანტენაში ჩნდება მაღალი სიხშირის ვიბრაციები სხვადასხვა რადიოსადგურებიდან. ისინი არ გამოიყენება უშუალოდ სიგნალის გადაცემისთვის, მაგრამ ახორციელებენ შემდგომი მიკროსქემის მუშაობას. ახლა ეს ეფექტი მიიღწევა ნახევარგამტარული მოწყობილობების დახმარებით.
მიმღები ფართოდ განვითარდა მე-20 საუკუნის შუა ხანებში და მას შემდეგ მუდმივად იხვეწებოდა, მიუხედავად მათი ჩანაცვლებისა მობილური ტელეფონებით, ტაბლეტებითა და ტელევიზორებით.
რადიო მიმღებების ზოგადი განლაგება ოდნავ შეიცვალა პოპოვის დროიდან. შეიძლება ითქვას, რომ სქემები გაცილებით გართულდა, დაემატა მიკროსქემები და ტრანზისტორები, შესაძლებელი გახდა არა მხოლოდ აუდიო სიგნალის მიღება, არამედ პროექტორის ჩადგმაც. ასე რომ, მიმღებები გადაიქცა ტელევიზორებად. ახლა, სურვილის შემთხვევაში, შეგიძლიათ ჩართოთ ის, რაც თქვენს გულს სურს მოწყობილობაში.
