Александр Плонский - Радио

Но допустим на минуту, что мы нашли мембрану, которая совсем не имеет инерции, и что такая «идеальная», не существующая в природе мембрана может колебаться под влиянием магнитного поля высокой частоты. Все равно такие колебания нельзя услышать, потому что их частота лежит далеко за пределами звуковых частот.

Чтобы можно было услышать радиопередачу, модулированные колебания высокой частоты необходимо выпрямить — превратить в короткие, следующие друг за другом импульсы постоянного тока. Для этого высокочастотные колебания нужно пропустить через двухэлектродную лампу, которая, как нам известно, обладает способностью выпрямлять переменные токи.

На рис. 18 показано, как выглядят модулированные колебания после выпрямления.

Рис. 18. Так выглядят модулированные колебания после выпрямления.

Теперь это ряд одинаково направленных пиков — импульсов постоянного тока, высота которых меняется в соответствии со звуковыми колебаниями.

Импульсы постоянного тока, проходя через катушку телефонного наушника, возбуждают в окружающем пространстве магнитные силы, действующие в одном направлении. При этом мембрана испытывает быстрые, следующие друг за другом толчки. Из-за своей инерционности она не успевает «откликаться» на каждый толчок в отдельности, но поскольку на этот раз толчки происходят в одну сторону, они сливаются в единую силу, величина которой изменяется в соответствии с линией, огибающей импульсы выпрямленного тока, то есть по закону звуковых колебаний.

Эта сила заставляет мембрану колебаться, и мы слышим звук, в точности такой, какой был произнесен перед микрофоном передатчика и управлял размахом высокочастотных колебаний.

Выявление колебаний звуковой частоты, происходящее в радиоприемнике, называется детектированием (это слово по-русски означает обнаружение).

Прибор, в котором происходит процесс детектирования, носит название детектора. Двухэлектродная лампа — это ламповый детектор. Существуют также безламповые детекторы. Простейший безламповый детектор состоит из кусочка сернистого свинца (галена) и стальной пружинки, острие которой упирается в поверхность галена. Этот детектор, подобно диоду, может выпрямлять переменные токи.

На рис. 19 показано устройство простейшего безлампового радиоприемника. Такой приемник называют детекторным. В нем отсутствует усиление колебаний высокой частоты. Колебания, улавливаемые антенной, поступают на колебательный контур, а от него через детектор прямо в обмотку телефонных наушников. Поэтому громкость передач, принимаемых на детекторный приемник, невелика.

Рис. 19. Схема детекторного приемника.

В современных ламповых радиоприемниках усиливаются колебания как высокой, так и низкой частот. Поэтому в таких приемниках далекие станции хорошо слышны.

Детекторный радиоприемник «Комсомолец» и тринадцатиламповый радиоприемник «Мир» различны и по сложности, и по размерам, и по внешнему оформлению. Но оба эти приемника — простой и сложный — работают в основном по одному и тому же принципу, о котором говорилось выше.

На светящейся шкале радиоприемника вы видите надписи: «длинные», «средние», «короткие» волны. Шкала приемника — это путеводитель по эфиру. Пользуясь ею, радиослушатель разыскивает нужную станцию — настраивает приемник. Вращая ручку настройки, он меняет емкость, а следовательно, и частоту колебательного контура радиоприемника. Цифры на шкале означают частоты и длины волн. Когда стрелка или подвижная черта показывает на какую-либо цифру, это значит, что приемник настроен на такую частоту.

Поскольку каждая радиостанция работает на вполне определенной, отведенной ей по международным соглашениям частоте, с помощью шкалы очень просто отыскать нужную передачу.

Полоса электромагнитных колебаний, используемых в радиотехнике, очень широка. Она простирается от нескольких десятков тысяч до сотен миллионов колебаний в секунду. Эту полосу условно разбили на четыре диапазона: длинных, средних, коротких и ультракоротких волн.

В радиовещательных приемниках обычно имеются первые три из них, причем диапазон коротких волн для удобства настройки иногда разбивают еще на несколько более мелких участков — поддиапазонов. Чтобы перестроить приемник с одного диапазона (или поддиапазона) на другой, достаточно повернуть ручку переключателя. При этом освещается та часть шкалы, на которой нанесены частоты или длины волн данного диапазона.

Различные диапазоны и поддиапазоны радиоволн обладают неодинаковыми свойствами. Волны разных диапазонов распространяются по-разному. Одни преодолевают громадные расстояния, другие не уходят за пределы горизонта.

Первое время для радиовещания и связи применялись только средние и длинные волны. Длина таких волн равнялась сотням и тысячам метров. Более короткие волны считались «бросовыми», непригодными для какого-нибудь практического применения. Это объяснялось следующим.

Передачи длинноволновых станций можно принимать на значительных расстояниях (до нескольких тысяч километров). Громкость приема по мере удаления от передатчика уменьшается плавно, без всяких скачков. Ночью слышимость длинноволновых радиопередатчиков несколько возрастает. Средневолновые радиостанции днем слышны хуже, чем те, которые работают на длинных волнах, зато ночью даже не особенно мощная средневолновая станция хорошо слышна. Что же касается коротких волн, то их энергия по мере удаления от передатчика сначала очень резко убывает.

Короткие волны, как волны «третьего сорта», передали в пользование радиолюбителям. И вскоре оказалось, что С помощью маленьких коротковолновых передатчиков, потребляющих электроэнергии столько же, сколько берет двадцатисвечевая осветительная лампочка, можно вести связь на огромнейших расстояниях — между двумя противоположными точками земли.

Вначале это показалось абсурдом. И неудивительно — в соседнем городе, в какой-то сотне километров от передатчика нет даже намека на его сигналы, а где-то на противоположной стороне земного шара, «за тридевять земель» передача принимается очень хорошо. Загадочное «поведение» коротких волн теперь объяснено.

Ученые выяснили, что в распространении радиоволн большую роль играет атмосфера — воздушное «покрывало», окутывающее нашу землю.

Земная атмосфера состоит из трех слоев. Первый из них называется тропосферой. Его верхняя граница проходит примерно в 11 километрах от поверхности земли. Над ним, на высоте до 50 километров, лежит стратосфера. Наконец, самый верхний слой носит название ионосферы [2] Более подробно об этом см. брошюру Ф. И. Честнова , Загадка ионосферы, Гостехиздат, «Научно-популярная библиотека». . Именно он оказывает решающее влияние на характер распространения радиоволн.