Владимир Нагаев - Период полураспада группы «Хибина» [Том первый]

Пожалуй, в этом месте настойчиво рекомендую сделать чайную паузу , слегка отдохнуть и прежде чем приступить к дальнейшему чтению главы, снова внимательно прочитать предыдущие абзацы параграфа.

Универсальная модель передатчика и приёмника радиоволн, разработанная Герцем, широко использовалась в конструкциях антенных устройств радиозондов. В передатчиках таких приборов стали востребованы катушки высокого напряжения, с помощью которых в эфир посылались «точки» и «тире» азбуки Морзе. Любой радиолюбитель, в совершенстве владеющий азбукой Морзе мог получать информацию на обычный радиоприёмник, записывать символы и компоновать из них слова. С точки зрения современных технологий букварь мистера Морзе раритетный способ коммуникации, тем не менее, в то время это был самый актуальный сценарий передачи данных. Передающей антенной радиозонда являлся провод, который укреплялся вдоль шнура подвески воздушного шара или (весьма важная деталь) непосредственно соединялся с шаром. Противовесом служил провод, свободно свешивающийся вниз. Напоминаю, что для принятия на земле сигналов радиозонда мог служить простой коротковолновый радиоприёмник, а Золотарев, как следует из его личных документов, прошел обучение на курсах радиопеленгации. Студенты радиотехнического факультета Дятлов, Колмогорова и Дорошенко радиоприемными, радиопередающими и антенно-фидерными устройствами владели на «хорошо» и «отлично».

Сердцем любого радиопередатчика, как принято считать, является не мощность прибора, а его антенна. Работа в эфире без хорошей антенны практически не возможна. Есть даже мудрость радиолюбительская: антенна — лучший усилитель высокой частоты в приёмнике. Имея в своем распоряжении хорошую антенну, даже на самодельном радиоприёмнике можно работать с DX-инг коммуникацией — радиосвязью на большие расстояния, с использованием слоев ионосферы для отражения и преломления радиосигнала. Важная деталь: эффективность коротковолновой антенны на диапазонах 14 и 21 МГц в интервале высоты размещения от 2,5 до 15 метров очень сильно изменяется, а высота установки УКВ-антенны на диапазонах 144 и 432 МГц для источника радиосигнала, удаленного на 20 километров, на её эффективность практически не влияет. Почему указанно расстояние в 20 километров? Такова была предельная дальность полёта воздушного шара радиозонда. В тонкостях работы приемно-передающих антенн хорошо разбирался проникнутый духом изобретательства Дятлов, именно для КВ и УКВ мастерил Игорь свои радиостанции на втором курсе учёбы в институте. Кстати, в его сохранившейся записной книжке приведена схема простого УКВ — радиоприёмника.

Для изготовления антенны необходимы металлы, имеющие сходство по качеству, поскольку разнородные металлы подвергаются коррозии или могут обладать недостаточной электропроводностью. Например, такие металлы, как медь, олово, сталь или алюминий являются превосходными проводниками электричества. Однако алюминиевый фидер для антенны является крайне неудобным в практическом применении: такой провод легко сгибается, плохо держит форму, подвергается ломке в местах крепления. Наиболее подходящий металл — чистая медь или её сплавы с оловом (бронза), с цинком (латунь), а также сплавы алюминия с оловом или медью. Ключевой элемент антенны — антенно-фидерное устройство, где в качестве фидера используется коаксиальный кабель.

Устройство коаксиального кабеля: главным проводником радиосигнала в кабеле служит центральная жила, так называемый внутренний проводник. Центральная жила представляет собой гибкий провод, как правило, из меди или алюминиево-медного сплава, реже используется сталь. Следует знать, что электропроводимость медного провода значительно выше, чем алюминия, но и цена меди заметно дороже. Высокочастотный ток течет по поверхности проводника, поэтому наружная сторона проводника изготавливается из материала, который обладает лучшими радиотехническими свойствами, а центральная жила — из недорогого материала, но с худшими проводниковыми качествами. Внутренний проводник коаксиального кабеля покрывается изоляционным материалом из полиэтилена для обеспечения передачи радиоволны внутри кабеля. Изоляционную оболочку покрывает внешний проводник, так называемая металлическая оплетка. Материал оплетки: медь, медные и алюминиевые сплавы. Металлическая оплетка покрывается снаружи изоляционным материалом из полиэтилена для защиты кабеля от механических повреждений и атмосферных воздействий при длительной эксплуатации антенны.

В радиолюбительских зарубежных журналах можно встретить описание различных вариантов малогабаритных приёмно-передающих антенн одно- или нескольких волновых диапазонов. Эксклюзивное внимание заслуживает публикация в американском журнале «QST» (Сообщение для всех радиолюбителей) в дословной аранжировке «Провод луча антенны и эволюция «Дубль-Д» (1984, №10). В статье приводится модель простейшей направленной антенны сконструированной из подручных средств. На рисунке представлена схема приёмно-передающей антенны в номинации «DOUBLE-D», что можно перевести как «сдвоенная дельта».

Схематическая модель направленной антенны «DOUBLE-D»

Под цифрой 1 подразумевается бамбуковая мачта, к которой от её верхушки на некоторой длине D устанавливаются четыре распорки 2 из бамбука. К окраинам бамбуковых распорок и через растяжки 5 закрепляются два полотна антенны 3 из медной или биметаллической проволоки и рефлектора 4. Растяжки представляют собой обычный синтетический шнур. Конструкция полотна антенны и рефлектора по внешнему виду похожа на греческую букву ∆ (дельта), поэтому антенна и получила свою оригинальную номинацию «сдвоенная дельта». Длина медного или биметаллического провода (на рисунке А,В,С,D,Е), учитывая рабочую частоту радиотехнического устройства — f, рассчитывается по заурядной формуле. Напомню читателям, что участник поисковой эпопеи журналист Григорьев при разборе вещей погибших в своем блокноте зафиксировал: «Во многих рюкзаках блокноты, но чистые или с записями разных формул… записи сделаны еще в институте». Запитывается антенна через коаксиальный кабель 6 с волновым погонным сопротивлением 50 Ом.

При этом следует учитывать следующую детализацию полотна антенны: на сверхвысоких радиочастотах толщина скин-слоя может составить микроны, поэтому нет необходимости использовать цельный медный провод. Идеальный вариант — применение биметаллического провода со стальной центральной жилой, покрытой тонким слоем меди или её сплава с оловом. Биметаллический провод будет более жестким на изгиб, следовательно, каркас направляющей антенны «сдвоенная дельта» изготовленный из бамбука и такого провода, безусловно, станет более устойчивым при работе в походных условиях. В частности, патриарх КВ и УКВ приёмно-передающих антенн Ротхаммель в качестве проводника предпочтение отдает бронзовой проволоке. Напоминаю, что оплетка металлической струны «ре» и «соль» мандолины Кривонищенко была изготовлена из фосфорной бронзы.