г л а &а 7 АНТЕННА И ЗАЗЕМЛЕНИЕ

Антенна и заземление как открытый колебательный контур

Открытый колебательный контур, описанный в главе 5 и служащий для излучения и приема радиоволн, может быть самой различной конструкции и размеров. Если пластины конденсатора контура,

Изоляторы -х^---

Дюралевые трубии

Изоляционная, пластина

Рис. 64. Антенна-симметричный вибратор

превращенные в две системы проводов, имеют одинаковые форму и размеры, то такое устройство называется симметричным вибратором (рис. 64). Если же -эти системы проводов неодинаковы и к

Рис. 65. Антенна и противовес

тому же одна из них поднята вверх, а другая расположена у земли, то первая называется антенной, а вторая противовесом (рис. 65).

Противовесы состоят обычно из одного или нескольких проводов, растянутых под антенной у земли или даже просто брошенных на землю. Но земля и сама неплохой проводник, поэтому противовес можно заменить непосредственно землей. В этом случае колебания электрических зарядов будут происходить между антенной и землей.

Типы антенн и их свойства

Размеры и конструкции антенн, применяемых радиолюбителями, очень разнообразны.

Разнообразие антенн объясняется различием условий, в которых эти антенны устанавливаются. Наиболее распространены Г-образ-ные (рис. 66) и Т-образные (рис. 67) антенны, а также антенны

типа метелка (рис. 68).

Основные приемные функции выполняет вертикальная, часть антенны, ее спуск, или снижение. Поэтому выгоднее антенну подвешивать возможно выше, чтобы вертикальная часть ее была длиннее. Чем длиннее вертикальная часть, тем сильнее получается прини-, маемый сигнал.

Горизонтальная часть антенны имеет гораздо меньшее значение. Причем если короткая горизонтальная часть еще несколько усиливает принимаемый сигнал и косвенно повышает эффективность антенн, то при удлинении горизонтальной части усиление принимае-

А

й й В

Рис. 66. Г-образная антенна

Рис. 67. Т-образная антенна

мого сигнала прекращается. Поэтому устройство очень длинных горизонтальных антенн нецелесообразно. Кроме того, длинная горизонтальная часть антенны с большей вероятностью может оказаться

по соседству с линиями электросвязи, трансляционными проводами или проводами высоковольтных линий, которые будут создавать помехи радиоприему. Поэтому устраивать горизонтальную часть антенны, длиннее 40-50 м не только бессмысленно, но и вредно.

Кольцо из проволони 4-5 мм

Число спиц 30-50 Диаметр провода

Мачта

Пропаять Изолятор Снитение

Рис. 68. Антенна типа метелка

Рис. 69. Антенны в виде корзинки и горизонтально расположенной спирали

Изоляторы Днтенна

Именно по этой причине иногда горизонтальную часть делают в виде метелки (рис. 68), корзинки или горизонтально расположенной спирали (рис. 69).

Наконец, при высокой точке подвеса (многоэтажное здание и т. п.) целесообразно сделать антенну, имеющую только вертикальную часть (рис. 70).

Как уже говорилось, при любой антенне вертикальную часть надо стремиться делать как можно длиннее. Но высокие мачты сооружать сложно, и обходятся они дорого. Поэтому высота антенн практически определяется высотой зданий, деревьев и т. п., на которых укрепляются антенны.

Следует сделать оговорку, что в случаях, когда прием ведется на многоламповые приемники высокой чувствительности, качества высокой антенны обычло не могут быть исполь-зованькполностью, так как одновременно с увеличением силы сигнала возрастает действие помех. Помехи не дают возможности принимать станции, сила сигнала которых меньше уровня помех. Станции же, сила сигнала которых превышает уровень

Рис. 70. Вертикальная антенна

Ю. в. Костыков, л. Н. Ермолаев

помех, с успехом могут приниматься приемником высокой чувствительности и на антенну небольшой высоты. Для лампового приемника высокой чувствительности и низкая антенна дает сигнал, достаточный для приема с любой громкостью.

Вследствие своей низкой чувствительности детекторные приемники могут принимать только мои;ные близлежащие станции, сила сигнала которых значительно превышает уровень помех. Для того чтобы слышимость этих станций при приеме на детекторные приемники была лучше, антенны следует делать как можно выше.

Устройство антенны

Г-образная антенна подвешивается между опорами, одна из которых должна находиться поблизости от места установки приемника, а другая - в 40-50 м от него (см. рис. 66). Если обе опоры, удобные для подвески антенны, одинаково удалены от места установки приемника и находятся на расстоянии в 40-50 м одна от другой, целесообразнее сделать Т-образную антенну.

Мачта

Подушка

Подкладка Крыша

Рис. 71. Способы крепления основания мачты

Если готовых удобных опор для подвески антенны нет, то для укрепления ее надо установить мачты. Для мачт следует использовать сосновые или еловые шесты с диаметром -нижней части 6- S см Е верхней 4-6 см, высотой до 5-7 м. Такую мачту обычно устанавливают на крыше зданий. Основание ее проще всего укрепить на коньке крыши, сделав для этого в торце мачты пропил или изготовив специальную подушку из досок (рис. 71).

В нужном положении мачта удерживается тремя - четырьмя оттяжками из стальной (желательно оцинкованной) проволоки диаметром 2-3 мм. Оттяжки лучше всего укреплять у вершин мачты шпилькой, пропущенной через отверстие, высверленное в мачте, и не позволяющей петлям оттяжек опускаться вниз (рис. 72).

Нижние концы оттяжек обычно крепятся болтами, пропущенными через стропила крыши (рис. 73). Под головки болтов, кроме стальных шайб, необходимо проложить еще шайбы из толстой резины, чтобы отверстия в крыше не пропускали воду.

Крепление оттяжек к карнизам, водосточ1ным желобам и воронкам водосточных труб не допускается.

Практически удобнее сначала установить мачты, а затем уже натягивать антенну. По этой причине хотя бы один конец антенны следует укрепить при помощи бло'ка, скобы или кольца, как показано на рис. 74: Второй конец антенны можно прикрепить наглухо к одной из мачт при ее установке.

Мачта Шпильна

Рис. 72. Крепление оттяжек к мачте

Рис. 73. Крепление оттяжки к крыше здания

При креплении антенны к дереву для предохранения ее от обрыва при ветре (или при укорочении провода антенны от мороза) также необходимо использовать блок, через который перекидывается натягивающая антенну веревка. К концу этой веревки подвешивается груз, натягивающий антенну.

Нольцо .

Днтенна

-Веревка

Рис. 74. Блок, скоба и кольцо, предназначенные для подъема и спуска антенны

При использовании блоков для натягивания антенны может произойти заедание в блоке натягивающего троса или веревки. Для предотвращения этого следует применять веревку такой толщины, чтобы она не могла попасть между роликом и щечками блока.

Для антенны можно применить бронзовый или медный канатик диаметром 1,5-2 мм или медный провод (голый или изолированный) такого же диаметрл. Антенну можно сделать и из стального провода, но прием при этом будет более слабым.

Каждый конец горизонтальной части антенны должен быть изолирован двумя - тремя (в крайнем случае и одним) орешко-. вымй изоляторами (рис. 75),

Если нет специальных орешковых изоляторов, можно применить обычные фарфоровые ролики, на каких крепятся провода электроосвещения. В крайнем случае можно воспользоваться ка-* тушками от ниток или деревянными дощечками, хорошо пропитанными воском или парафином.

При Г-образной антенне горизонтальная часть и спуск делаются из одного куска провода, который скручивается у изолятора, находящегося над местом расположения приемника (рис. 76),

На мачту

Ролики для Ъроводии освещения

Парафинированные брусочки из дерева

Рис. 75. Изолирование концов антенны разными типами изоляторов

Рис. 76. Горизонтальная часть и спуск Г-образной антенны делаются из одного куска провода

При других типах антенн (Т-образная, метелка ) снижение .должно быть хорошо припаяно к горизонтальной части или метелке . Снижение обычно делают свободно висящим. Если же расположение мачт не допускает устройства такого снижения, то

при помощи шеста с фарфоровым роликом на конце снижение отводят метра на полтора от стены (рис. 77).

Снижение антенны вводится в здание через отверстие, просверленное в оконной раме. Ввод должен быть тщательно изолирован от рамы. Для этого лучше всего использовать фарфоровую воронку, установленную изогнутым концом книзу, чтобы в помещение не протекала вода (рис. 78).

В отверстие внутренней рамы вставляется изолирующая Рис. 77. Распорка для удерживания фарфоровая втулка. Между спуска втулкой И воронкой на провод

надевают резиновую трубку. Отверстие в воронке и втулке необходимо залепить смолой или сапожным варом. При отсутствии воронки и втулки ввод можно изолировать резиновой трубкой, изоляционной лентой, промасленной (желательно в олифе) тканьк), а отверстие также залепить смолой или варом.

В непосредственной близости от вводного отверстия внутри, а если позволяют условия, лучше снаружи здания устанавливаются грозовой переключатель (рис. 79) и грозовой разрядник (рис, 80).

изолировочная, лента

Воронка Н Ьриемникд

К антенне

Рубильник

Рис. 78. Устройство ввода антенны в здание

И заземлению Искровой промешуток

Рис. 79. Грозовой переключатель

Если нет специального вакуумного разрядника для защиты телефонных и телеграфных линий, можно применить самодельный разрядник, так называемый искровой промежуток, показанный на рис. 79, вместе с грозовым переключателем.

Медный нолпачоп

Угольные нолаИни

г=15мм

Безвоздушное пространство

Вануумный разряднин с угольными нолодочнами

Вануумный разряднин с алюминиевыми пластиннами

Рис. 80. Типы грозовых разрядников

Хотя случаи прямого попадания молнии в антенну очень редки, установка указанных грозозащитных приспособлений обязательна, так как в антеннах, находящихся на открытом воздухе, в силу

атмосферных явлений (гроза, сухой ветер с пылью, снегопад и др.) могут образовываться значительные количества электричества, небезопасные для радиоприемника и для его владельцев.

Поэтому всегда (и особенно летом), когда приемник не работает, антенну нужно заземлять при помощи грозового переключателя, т. е. соединять ее с землей, минуя приемник.

Устройство заземления

В городских условиях заземление может быть осуществлено путем присоединения провода к трубам водопровода или центрального отопления (правда, трубы центрального отопления не всегда бывают хорошим заземлением).

Трубу для присоединения к ней провода заземления зачищают до блеска на протяжении 20-30 мм и обматывают плотно, виток к витку, зачищенным от изоляции проводом или обжимают стягиваемым болтиками хомутиком (рис. 81),

Водопроводная труба

Натятная пластинна

Водопроводная труба-

Рис. 81. Присоединение провода заземления к трубам водопровода

Для улучшения контакта под хомутик полезно проложить слой листового свинца. Чтобы предохранить провод и трубу от окисления, их покрывают масляной краской или асфальтовым лаком. Провод заземления по кратчайшему пути подводят к грозовому переключателю и приемнику.

Если присоединить провод к водопроводным или отопительным трубам невозможно, приходится устраивать специальное заземление. Для этого нужно забить в землю железную трубу диаметром 2-5 см и длиной 1-3 м. Вместо трубы можно использовать также железный или стальной стержень. Для облегчения забивания конец стержня следует заточить, а если применяется труба, то ее конец сплющить.

Чтобы получить заземление лучшего качества, нужно стержень или трубу забить до уровня грунтовых вод.

Если почва сухая (песок) или каменистая и обладает плохой проводимостью, то устраивать заземление значительно труднее. Приходится забивать не одну, а две - три трубы на расстоянии 5-6 м одна от другой или устраивать так называемый заземленный противовес, для чего под антенной в земле на глубине 5- 10 см проложить провод. Длина- этого провода должна быть несколько больше длины горизонтальной части антенны.

Провод от заземления вводится в комнату через просверленное в нижней части окна отверстие, которое, так же как и вводное отверстие антенны, замазывается варом или смолой, чтобы в комнату не проникал холод.

Комнатная и суррогатная антенны

Благодаря большой чувствительности современных многоламповых приемников для них можно использовать всевозможные суррогатные и комнатные антенны. Кусок провода длиной 1-1,5 м, подключенный к зажиму Антенна такого приемника, уже дает удовлетворительный прием.

Если такую антенну расположить рядом с осветительными, телефонными или какими-либо другими неэкранированными проводами, то громкость принимаемого сигнала значительно усилится.

Можно и непосредственно использовать в качестве антенны осветительные или телефонные провода, присоединив один из них к зажиму Антенна приемника через хороший конденсатор емкостью 250-300 пф и рабочим напряжением 300-500 в. К сожалению, прием на подобные антенны всегда сопровождается сильными помехами. Звонки, включение и выключение электрических приборов, набор телефонного номера и т. п. дают в приемнике трески, шум.

Меньше подвергаются действию помех комнатные антенны обычного типа (Г- и Т-образные) длиной 4-6 ж, подвешенные под потолком и по возможности удаленные от осветительных проводов или расположенные перпендикулярно к ним. Для устройства таких антенн используются любые провода, а для изоляции - любые изоляторы. Натягивать комнатные антенны можно между вбитыми в стены гвоздями, крюками и т. п. Наконец, в качестве комнатных антенн иногда могут быть с успехом использованы крупные металлические предметы: кровати, трубы для-крепления гардин и т. п.

Как правило, прием на всевозможные комнатные антенны получается более удовлетворительным в верхних этажах зданий, чем в нижних. Но все эти суррогатные и комнатные антенны пригодны только для приема на ламповые приемники. Для детекторных приемников необходимы нормальные наружные антенны.

Глава 8

РАДИОСХЕМЫ И ДЕТЕКТОРНЫЕ РАДИОПРИЕМНИКИ

Радиосхемы

Чтобы дать наглядное представление о всевозможных электро-и радиоустройствах, их изображают в виде условных чертежей, называемых блок-схемами и принципиальными схемами.

Блок-схема, или, что то же самое, скелетная схема, дает только самое общее представление об аппарате, об основных узлах приемников и их функциях. Блок-схема состоит из ряда прямоугольников, которые изображают крупные части аппарата, иногда имеющие, в своем составе по нескольку каскадов с электронными приборами.

Входной кошур

УВЧ

УНЧ

Детектор

Выпрямитель

Рис. 82. Блок-схема радиоприемника

В прямоугольниках делаются надписи, поясняющие назначение каждого' блока, или проставляются условные наименования деталей, характерных для данного блока. Прямоугольники соединяются линиями, которые показывают, с какими блоками взаимодействует данный блок.

Рассмотрим , приведенную на рис. 82 блок-схему радиоприемника. На ней показан приемник прямого усиления с кристаллическим детектором и мощным усилителем низкой частоты (на это указывает 5-ваттный громкоговоритель на выходе). Питается приемник от сети переменного тока через выпрямитель.

Из блок-схемы не видно, какие электронные приборы и в каком количестве применены в приемнике, сколько диап-азонов при-