Текст книги "Энциклопедия радиолюбителя"
Автор книги: Виктор Пестриков
Жанры:
Технические науки
,сообщить о нарушении
Текущая страница: 27 (всего у книги 30 страниц)
31.2. Выбор радиоприемника
31.2.1. Основные требования
Успешная работа DX-систа в радиоэфире, как было сказано выше, в большой степени зависит от класса используемого радиоприемника. Радиоприемник должен работать в диапазонах AM, УКВ, FM, иметь цифровую шкалу и высокие технические параметры:
• Чувствительность 1…1,5 мкВ.
• Селективность до 110 дБ.
• Диапазон работы АРУ 70…80 дБ.
• Коэффициент захвата менее 2 дБ.
Радиоприемник, кроме вышеперечисленного, должен в своем функциональном оснащении иметь:
• Часы, будильник.
• Индикатор названия станции.
• Однополосный прием SSB.
• Переключатель DX/Local.
• Гнезда для подключения внешних антенн разных диапазонов.
• Индикатор разряда батарей.
• Сетевой адаптер.
Наряду с этим радиоприемник должен быть малогабаритным, иметь небольшой вес, устойчив к влаге и вибрациям. Приемник, отвечающий всем этим требованиям стоит от 100…300$.
32.2.2. Зарубежные радиоприемники
Из зарубежных конструкций радиоприемников отметим некоторые модели, имеющиеся на отечественном рынке. В табл. 31.3 приведены технические данные четырех приемников зарубежного производства пригодных для DX-ing. Все радиоприемники носят название «Wold receiver», говорящее о том, что они имеют все диапазоны и соответствующие им высокие параметры приема, чтобы услышать радиостанции разных континентов. Приемники имеют цифровые синтезаторы настройки и жидкокристальный дисплей, отображающий частоту с точностью до 1 кГц. Для стабилизации частоты используются кварцы.
PHILIPS AE 3625
Радиоприемник «Philips AE 3625» выполнен по схеме с одним преобразованием частоты и имеет 11 растянутых коротковолновых (SW) поддиапазонов, средние (MW) и ультракороткие волны (FM) (рис. 31.1).
Рис. 31.1. Радиоприемник «Philips AE 3625»
В некоторых моделях тропический диапазон волн заменен диапазоном длинных волн (LW). При ручной перестройке шаг соответствует сетке частот радиостанций, принятой в Европе – 9 кГц на средних и 5 кГц на коротких волнах. В зависимости от того, в какую сторону ведется перестройка по диапазону, звучат короткие звуковые сигналы в такт скачку частоты. Имеется автоматическое сканирование с остановкой при настройке на станцию. Благодаря высокой чувствительности и малым собственным шумам приемник обеспечивает хороший радиоприем. Недостатком этого радиоприемника является отсутствие стереоприема на FM.
GRUNDIG YB 500
Особенностью радиоприемника «Grundig YB 500» является наличие микрокалькулятора и возможность настройки на любую частоту от длинных до самых коротких волн на вещательные, профессиональные, морские, любительские и частные радиостанции (рис. 31.2).
Память радиоприемника имеет 40 ячеек и в них можно хранить как частоты вещательных, так и радиолюбительских станций. Чувствительность приемника очень высокая, поэтому в нем нет гнезда для подключения внешней антенны. В приемнике используется очень эффективная система АРУ, она начинает работать от уровня шумов и при возрастании сигнала станции громкость практически не меняется. Имеется возможность приема однополосных (SSB) и телеграфных (CW) сигналов профессиональных и любительских станций.
Рис. 31.2. Радиоприемник «Grundig YB 500»
SONY ICF-SW 7600
Радиоприемник «Sony ICF-SW 7600» является полупрофессиональным аппаратом и лучшим среди рассматриваемых моделей (рис. 31.3).
Для поднятия чувствительности приемника к нему можно подключить внешнюю проволочную антенну длиной 5 м, намотанную на катушке. Приемник обладает быстрой перестройкой с возможностью слушать радиоэфир в ее процессе. В аппарате использована новинка – синхронное детектирование. Это позволяет в режиме Sync слушать слабослышимые станции, когда ее «прикрывает» мощная станция. От помех в этом режиме избавляются переключением верхней и нижней боковых полос приема USB/LSB. Недостатком приемника является большой потребляемый ток от батарей, поэтому его целесообразно питать от сетевого адаптера.
Рис. 31.3. Радиоприемник «Sony ICF-SW 7600»
SONY ICE-SW 100Е
Радиоприемник «Sony ICE-SW 100Е» – это по существу карманный компьютер, который можно носить в кармане (рис. 31.4). Прием станций во всех диапазонах AM и FM стерео, телеграфных и однополосных, два будильника, таймер, десять страниц памяти по 5 радиостанций на каждой. На дисплее отображаются названия станций, индикатор настройки, режим работы, занятость памяти, переход на летнее время и многое другое. Несколько страниц памяти заполняются частотами радиостанций на заводе. В радиоприемнике есть все необходимое для занятий DX-ing. В однополосном режиме точная подстройка на частоту станции производится теми же кнопками настройки, но только с уменьшением шага до 100 кГц. Недостатком приемника можно считать отсутствие возможности приема станций в отечественном УКВ-диапазоне.
Рис. 31.4. Радиоприемник «Sony ICE-SW WOE»
32.2.3. Отечественные радиоприемники
Отечественных радиоприемников такого уровня, как упомянутые выше импортные аппараты, на рынке пока нет. Для DX-ing больше всего подходят российские переносные приемники выпущенные в 80-е годы типа «Ленинград-015-стерео» и «Салют-001». Можно конечно использовать и другие отечественные приемники, но главным в выборе все же остается наличие удобной шкалы для определения частоты принимаемой радиостанции и высокая чувствительность. Упомянутые типы аппаратов предпочтительнее еще и потому, что кроме высокой чувствительности, они имеют большие четкие шкалы в сравнении с известными полупроводниковыми радиоприемниками. В табл. 31.4 приведены технические данные этих двух приемников.
«Ленинград-015-стерео»
Радиоприемник «Ленинград-015-стерео» является супергетеродинным приемником высшего класса и собран на транзисторах и микросхемах (рис. 31.5).
Рис. 31.5. Радиоприемник «Ленинград-015-стерео»
Прием в диапазонах ДВ и СВ ведется на две встроенные магнитные антенны, а в диапазонах КВ и УКВ – на две штырьевые телескопические антенны, образующие диполь в диапазоне УКВ и параллельно включенные в диапазоне КВ. Для удобства настройки СВ диапазон разбит на два участка, а для улучшения избирательности по зеркальному каналу и повышения чувствительности в растянутых поддиапазонах используется двойное преобразование частоты. Во всех диапазонах предусмотрена АПЧ и бесшумная настройка на УКВ. С современных позиций к недостатку приемника можно отнести: отсутствие цифровой индикации частоты принимаемой станции, некоторых КВ поддиапазонов, диапазонов любительской связи и зарубежного УКВ диапазона. На рассматриваемый приемник можно осуществлять прием радиостанций, работающих в отсутствующих в его конструкции поддиапазонах (11 м, 13 м, 16 м, 19 м и др.) и радиолюбительских диапазонах без существенной его переделки, если изготовить конвертор на соответствующие диапазоны. Для приема однополосных (SSB) и телеграфных (CW) сигналов следует изготовить гетеродин, по одной из схем приведенный в этой книге.
«Салют-001»
Радиоприемник «Салют-001» собран на транзисторах и микросхемах (рис. 31.6). Для приема радиостанций в диапазоне ДВ, СВ и 90…50 м используется супергетеродинная схема с однократным преобразованием частоты, а в диапазонах 49…25 м – двукратное. С позиции DX-ing этому приемнику присущи те же недостатки, что и «Ленинграду-015-стерео». Для того чтобы приспособить приемник для приема дальних станций в отсутствующих в его конструкции диапазонов, следует воспользоваться теми же рекомендациями, которые были сделаны для радиоприемника «Ленинград-015-стерео».
Рис. 31.6. Радиоприемник «Салют-001»
Заметим, что для приема дальних радиовещательных станций в диапазонах с AM (ДВ, СВ, КВ) могут быть использованы сохранившиеся ламповые радиоприемники, требующие для своей работы внешней антенны, типа «Мир», «Рига Т-689» и «Фестиваль» (рис. 31.7…31.9).
Рис. 31.7. Радиоприемник «Мир»
Рис. 31.8. Радиоприемник «Рига Т-689»
Рис. 31.9. Радиоприемник «Фестиваль»
Эти приемники имеют достаточно высокую чувствительность и избирательность, неплохие даже на сегодняшний лень. Если у вас оказался ламповый приемник с большой шкалой и хорошей чувствительностью, то перед эксплуатацией рекомендуется проверить градуировку шкал различных диапазонов. С этой целью вынимают стеклянную, как правило, шкалу и на ее место устанавливают такого же размера кусок толстого ватмана, с нарисованными полосами шкал, но без делений частот или метров. Вход радиоприемника, антенну и землю, соединяют с сигнал-генератором (рис. 31.10).
Рис. 31.10. Принципиальная схема градуировки рабочих частот диапазонов радиоприемника
С сигнал-генератора на приемник по очереди подают разные частоты с округленными значениями, например, 150, 160, 170, 180, 200 кГц и так далее на длинноволновом диапазоне и 550, 600, 700 кГц на средневолновом диапазоне и гак на всех диапазонах имеющихся в радиоприемнике. Каждый раз, подавая новую частоту, приемник настраивают точно на этот сигнал от генератора, ориентируясь по индикатору настройки «магический глаз». После точной настройки на полосе ватмана под стрелкой шкалы карандашом делают соответствующую отметку. После того как сделана градуировка шкалы на ватмане, ее сверяют с данными существующей шкалы. При необходимости вносят коррективы в старую шкалу или делают новую.
Новую шкалу можно сделать так. Нарисованную шкалу сканируют и ее изображение печатают на прозрачной пленке с помощью лазерного принтера. Сделанную на пленке шкалу подкладывают под стекло с размером соответствующим старой шкале.
31.2.4. Самодельные радиоприемные устройства
Для занятий DX-ing в принципе можно самому сделать радиоприемник. Конструкция такого приемника должна быть некоторым компромиссом между взаимно противоречащими факторами: усложнением схемы, удобством коммутации и простотой начальной регулировки.
Для простоты настройки приемник следует конструировать с растянутой настройкой. Это может быть самостоятельная конструкция радиоприемника или радиоприемное устройство, состоящее из радиоприемника, имеющего СВ или ДВ и конвертора. Конвертор преобразует частоту принимаемого сигнала в некоторую промежуточную частоту, значение которой лежит в пределах одного из диапазонов, имеющегося в радиоприемнике, обычно средневолнового. В таком случае на радиоприемник, не имеющий диапазона коротких волн, можно в диапазоне СВ принять радиостанции отсутствующего диапазона. В данном случае имеем комбинированное радиоприемное устройство с двойным преобразованием частоты. Преимуществом двойного преобразования является получение хорошей избирательности по зеркальному каналу одновременно с хорошей отстройкой по смежному каналу, а также получение очень простой растянутой настройки на станции. Растяжка в таком случае получается одинаковой в любой точке ширины диапазона перекрываемого первым гетеродином. Конверторы, как правило, используют с радиоприемниками построенными по супергеродинным схемам. Эти устройства в сочетании с приемниками прямого усиления применяются довольно редко, что связано с низкой чувствительностью и селективностью по соседнему каналу подобного класса радиоприемников. Возможны такие варианты схемного решения принятия коротких волн на конвертор:
1. Поиск радиостанций производится основным радиоприемником при фиксированной настройке входных и гетеродинных контуров конвертора.
2. Плавная перестройка по принимаемому диапазону радиоволн производится в самом конверторе при его неизменной промежуточной частоте принимаемой при фиксированном положении ручки настройки основного радиоприемника.
В первом случае для конверторов следует продуманно выбирать промежуточную частоту, ориентируясь на то, чтобы она оказалась в том месте шкалы приемника, где отсутствуют радиостанции. Недостатком такой схемы является то, что фиксированная настройка входных контуров не всегда имеет достаточную равномерность усиления в пределах растянутого диапазона волн. Так как при настройке контуров конвертора на середину принимаемого диапазона усиление на его краях падает, невзирая на это, данная схема принятия коротких волн с помощью конвертора применяется чаще чем вторая, так как ее реализация проще.
Второй вариант конверторных приставок более удобен и менее критичен к выбору промежуточной частоты, то есть к той частоте, что фиксировано устанавливается на шкале радиоприемника. Однако реализация схемы приема коротких волн с плавном настройкой конвертора сложнее, так как необходим верньер для конденсатора или подвижных сердечников катушек конвертора и сопряжение контуров конвертора. Чувствительность такого приемного устройства получается довольно высокая. Схемы таких приставок обычно используют с приемниками имеющими низкую чувствительность и избирательность, при этом в схему конвертора добавляется каскад усиления по высокой или промежуточной частоте.
Ниже приводится описание конструкции коротковолнового конвертора с фиксированными настройками входных и гетеродинных контуров и настройкой на радиостанции но шкале средневолнового приемника (рис. 31.11).
Рис. 31.11. Принципиальная схема коротковолнового конвертора
Конвертор позволяет принимать радиовещательные станции в диапазоне 25 м, 31 ми любительские радиостанции в диапазонах 10 м, 14 м, 20 м и 40 м. Промежуточная частота конвертора около 1 МГц.
Конвертор включается нажатием кнопки SA1. Одна его группа контактов включает питание конвертора и световой индикатор наличия напряжения на светодиоде VD5, а другая подключает внешнюю антенну WA1. Включение того или иного контура в цепь антенны производится группой контактов переключателя SA2. В зависимости от того, какой диапазон включен, принятый антенной WA1 сигнал через гнездо XS1 и через конденсатор связи С1 поступает на один из входных колебательных контуров C15,L1, C16,L2, C17,L3, C18,L4, C19,L5, C20,L6. Напряжение принятого сигнала с части витков катушки индуктивности входного контура через замкнутые контакты переключателя и конденсатор С4 поступает на вход смесителя выполненного на двух транзисторах VT1, VT2, с фиксированными настройками входных и выходных контуров включенных по каскадной схеме с последовательным питанием транзисторов. Такая схема смесителя позволяет получить высокий коэффициент усиления при относительно малом уровне шумов. Гетеродин конвертора собран на двух транзисторах VT3 и VT4, включенных соответственно по схеме с обшим коллектором и общей базой. Выбранная схема гетеродина обеспечивает высокую стабильность генерируемых колебаний, простоту коммутации и несложное изготовление колебательных контуров. Гетеродин питается стабилизированным напряжением 2,8 В, которое берется от параметрического стабилизатора напряжения, собранного на стабилитроне VD3 и резисторе R13. Напряжение гетеродина поступает в цепь эмиттера транзистора VT2 с одной из катушек связи L7, L9, L11, L13, L15, L17 гетеродинных контуров в зависимости от того какой диапазон частот принимается конвертором. В результате преобразования частоты на резисторе R5 в коллекторной цепи транзистора VT2 выделяется напряжение промежуточной частоты 1 МГц. Это напряжение через конденсатор С6 подается на антенный вход средневолнового радиоприемника, который настроен на эту частоту. Установленные на входе конвертора диоды VD1 и VD2 защищают его и основной приемник от выхода из строя при попадании с антенны сигналов большой амплитуды.
В конверторе использована микросборка К217Н73, которую можно заменить четырьмя высокочастотными транзисторами КТ312 или им подобными. При такой замене рисунок печатной платы не изменяется. Резисторы типа МЛТ-0,125, электролитические конденсаторы типа K53-1, остальные конденсаторы типа КМ-46. Переключатель П2К, SA1 – с независимой фиксацией, a SA2 – с зависимой фиксацией кнопок. Все катушки индуктивности намотаны на готовых каркасах с наружным диаметром 4 мм и высотой 10 мм с подстроечным сердечниками из карбонильного железа от броневых магнитопроводов СБ-12а. Намоточные данные катушек приведены в табл. 31.5.
Детали конвертора смонтированы на печатной плате, вырезанной из двухстороннего фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм. Рисунок печатной платы и монтаж на ней деталей конвертора приведен на рис. 31.12.
Рис. 31.12. Печатная плата (а) и монтаж на ней деталей коротковолнового конвертора (б)
Собранная плата конвертора укрепляется в металлическом корпусе размерами 102x92x18 мм. Корпус изготовляется из листового металла толщиной 1 мм. На задней стенке корпуса устанавливаются разъемы XS1 и XS2.
Перед налаживанием включают питание конвертора и, не нажимая кнопок диапазонов, производят проверку режимов работы транзисторов и их соответствие указанным на схеме. После этого проверяют работу гетеродина, подключив к коллектору транзистора VT4 через конденсатор емкостью 1000 пФ осциллограф типа С1-65. На экране осциллографа должны наблюдаться прямоугольные импульсы. При отсутствии таких импульсов подбирают сопротивление резистора R8. После этого нажимают кнопку любого диапазона и на экране осциллографа должны появиться колебания синусоидальной формы. Если теперь повернуть сердечник гетеродинной катушки, то частота колебаний должна измениться.
После этого производят установку частоты гетеродинных и подстройку входных контуров. Конвертор подключают к радиоприемнику, настроенному на частоту 1 МГц (длина волны 300 м) и на вход конвертора XS1 подают модулированный сигнал от генератора стандартных сигналов. Частота сигнала генератора должна соответствовать средней частоте настраиваемого диапазона, например, частота 28,85 МГц для диапазона 10 м. Подключают к выходу приемника параллельно громкоговорителю, вольтметр переменного тока. Вращая подстроечный сердечник гетеродинной катушки, добиваются наибольшей громкости звука в динамике, а вращением подстроечного сердечника входного контура устанавливают наибольшее отклонение стрелки вольтметра. Выходной сигнал с генератора по мере увеличения громкости звука следует уменьшать. Такую настройку гетеродинных и входных контуров производят на каждом диапазоне волн.
Приведенный конвертор хорошо работает с радиоприемником, который принимает средневолновые станции только на внешнюю антенну, это как правило ламповые радиоприемники и автомобильные, не имеющие магнитной антенны. При работе конвертора с транзисторным приемником, имеющим магнитную антенну, возможен одновременный прием радиостанций СВ. Для исключения одновременного приема средневолновых станций при приеме КБ необходимо магнитную антенну в приемнике отключать, а вместо нее включать эквивалентную ей катушку индуктивности, помещенную в латунный экран (рис. 31.13). В этом случае емкость конденсатора С6 нужно уменьшить до 100 пФ. Новую катушку индуктивности лучше всего установить внутри металлического корпуса конвертора.
Рис. 31.13. Принципиальная схема подключения конвертора КВ к радиоприемнику СВ с заменой магнитной антенны эквивалентной катушкой в экране
В основном приемнике устанавливают разъем такой конструкции, чтобы при подключении конвертора магнитная антенна отключалась и подключалась вместо нее катушка такой же индуктивности, но установленная в конверторе. Настройка такой катушки заключается в сопряжении ее с гетеродинной катушкой приемника при отключенном питании конвертора.
При емкости переменного конденсатора средневолнового приемника 4…240 пФ катушка L19 должна иметь 135 витков провода ПЭВ 0.17, намотанного на унифицированном трехсекционном каркасе. Катушка помещается в броневой сердечник 600НН диаметром 8,6x4. Катушка L20 имеет 13 витков провода ПЭВ-2 0,12 и наматывается поверх катушки L19. Коммутация подключения конвертора в этом случае упростится, если выполнить конвертор в виде составной части основного радиоприемника. В этом случае разъем устанавливать не надо, а новую катушку устанавливают на плате приемника после того как демонтирована ферритовая антенна.
Для работы с конвертором желательно использовать средневолновый радиоприемник с большой шкалой, что позволит достаточно просто определять по его шкале частоты КВ радиостанций. В данном случае определение частоты радиостанции можно сделать способом описанным в разделе 31.1.
31.3. Особенности приема дальних радиостанций
31.3.1. Распространение радиоволн
Распространение радиоволн в пространстве имеет свои закономерности. Антенна передающей радиостанции излучает волны как вдоль земной поверхности, так и вверх под некоторым углом к горизонту (рис. 31.14).
Рис. 31.14. Распространение волн различных типов
Радиоволны, распространяющиеся вдоль поверхности земли, называют поверхностными, а распространяющиеся под углом к горизонту – пространственными. Степень поглощения радиоволн земной поверхностью в значительной степени зависит как от характера местности, так и от длины волны (рис. 31.15).
Рис. 31.15. Поглощение радиоволн различных диапазонов при распространении вдоль поверхности земли
Связь с поверхностными волнами устойчива в любое время, так как их распространение не зависит от времени суток и времен года.
Поверхностные волны хорошо огибают все препятствия, если их размеры меньше рабочей длины волны. Над водной поверхностью дальность радиосвязи поверхностной волной значительно возрастает. Эти волны больше поглощаются над лесами и с пустыней, чем над морем. Поглощение этих радиоволн увеличивается по мере уменьшения длины волны. Другими словами, чем короче волна, тем больше поглощается ее энергия. Поэтому связь на КВ и УКВ-диапазонах может осуществляться с помощью поверхностных волн в радиусе до 100 км.
Встречающиеся на пути поверхностных радиоволн болота и леса способствуют их поглощению, особенно летом. Зимой прохождение поверхностных волн несколько улучшается. Для осуществления радиосвязи поверхностной радиоволной на большие расстояния используются передатчики повышенной мощности.
Пространственные радиоволны, благодаря отражению от верхних слоев атмосферы, называемых ионосферой, могут распространяться на очень большие расстояния при мощности передающей радиостанции в несколько единиц ватт. Вся атмосфера содержит заряженные электрические частицы: свободные электроны и ионы. В нижних слоях при большом давлении отрицательно заряженные частицы не могут долго существовать из-за того, что притягиваются положительными зарядами. На больших высотах, где атмосфера очень разряжена длительное существование таких «блуждающих» частиц возможно и их плотность здесь больше. Верхние слои атмосферы называют ионосферой («ион» – блуждающий, идущий; «сфера» – шар, оболочка). На некоторых высотах количество заряженных частиц достаточно велико, что оказывает влияние на распространение радиоволн, вызывая их отражение.
Ионизация атмосферы происходит под влиянием Солнца и космического излучения. Солнечное излучение является основным фактором, влияющим на ионизацию атмосферы, состояние которой зависит от времени суток и года. Атмосфера Земли – это воздушная среда сложного состава, которая вращается вместе с ней (рис. 31.16).
Рис. 31.16. Строение атмосферы и распространение в ней радиоволн
Ионосфера представляет собой слой воздуха входящий в состав атмосферы. Этот слой расположен на высоте от 60 до 1000 км и состоит из нескольких ионизированных слоев, переходящих плавно один в другой. В дневные часы возникает четыре ионизированных слоя: D (высота 60…80 км), Е (100…120 км), F1 (180…200 км) и F2 (250…450 км) (рис. 31.17).
Рис. 31.17. Схема вертикального строения ионосферы
С заходом Солнца ионизация атмосферы прекращается и начинается активный процесс рекомбинации. Наиболее активно этот процесс происходит в нижних слоях атмосферы. Слой D исчезает, а слой F1 уменьшается и сливается со слоем F2. Ночью, в результате произошедших процессов ионосфера состоит из двух слоев Е и F(F1+F2). Днем в ионосфере все процессы протекают в обратную сторону. Этим и объясняется неустойчивость приема пространственных радиоволн. За ионосферой ведутся постоянные наблюдения для составлений радиопрогноза, который позволил бы указать наиболее выгодные, частоты радиоприема на каждый месяц.
Для связи пространственной волной наиболее подходят короткие волны. Устойчивый прием пространственных радиоволн возможен только при правильном выборе рабочей волны применительно к времени суток, года и расстояния до радиостанции.
31.3.2. Дальний прием на КВ
Тактика поиска DX радиовещательных станций основывается на знании особенностей распространения радиоволн различных диапазонов. Из-за сложности процесса распространения коротких волн не представляется важным простыми методами произвести выбор определенной волны с хорошо работающей дальней станцией. Чтобы ориентироваться в выборе приемлемой волны для поиска DX радиостанции в определенный момент времени следует воспользоваться таблицами и графиками, составленными на основе практических экспериментов. Точность таких информационных материалов вполне достаточна для любительской практики.
Среди DX-систов наибольшей популярностью пользуются короткие волны 10…200 м (частоты 1,5…30 МГц). Большая дальность распространения коротких волн является их главной положительной особенностью. Эти радиоволны подвержены меньшему влиянию атмосферных и промышленных помех, чем длинные и средние радиоволны. Недостатком коротких волн является их непостоянство силы слышимости сигналов на радиоприемник. Это непостоянство выражается так же в наличии зон молчания (мертвых зон) и замираний (федингов). Обычно зона молчания представляет собой кольцо определенной ширины. Границы зоны молчания имеют тенденцию к смещению и ее ширина зависит от времени года (рис. 31.18).
Рис. 31.18. Зависимость ширины зоны молчания от времени года:
1. Летний полдень. 2. Летнее утро или летний день ближе к вечеру, а также зимний день. 3. Сумерки летом и зимнее утро или зимний день ближе к вечеру. 4. Летний вечер или зимние сумерки. 5. Летняя ночь и зимний вечер. 6. Зимняя, глубокая ночь.
На графике (график ширины зон молчания построен английским ученым Эккерслеем) рис. 31.18 под шириной зоны молчания понимается ее внешний радиус, то есть расстояние от передатчика до дальней границы зоны молчания. При построении графиков зона слышимости земной волны не принималась во внимание ввиду ее малости. В табл. 31.6 даны размеры зон молчания в разные часы и месяцы летом и зимой.
Замирания бывают интерференционные и поляризационные. При интерференционном замирании к антенне радиоприемника доходят одновременно, но разными путями волны, излучаемые одной радиостанцией. Так как длины путей волн различны, то в месте приема между ними возникает некоторая разность фаз. Поляризационное затирание проявляется главным образом в искажении приема. Оно возникает в результате воздействия магнитного поля Земли на пространственную волну при ее прохождении через ионизированный слой. Замирание не проявляется одновременно в двух точках, находящихся друг от друга на расстоянии нескольких длин волн. В связи с этим интерференционное замирание можно устранить, если применить 2 или 3 внешние антенны и расположив их на некотором расстоянии (150…300 м) друг от друга. Фидеры, идущие от антенн, подключают к сдвоенному или строенному радиоприемнику, имеющему общий УЗЧ, но отдельные каскады высокой частоты и детекторы для каждой антенны. Для устранения поляризационного замирания также могут быть использованы 2 внешние антенны, одна горизонтальная, а другая вертикальная. При этом антенны подключаются подобно тому как это делается при борьбе с интерференционными замираниями.
Для определения наивыгоднейшей волны приема удаленной радиостанции в зависимости от расстояния до нее, времени суток и года можно воспользоваться известными данными, приведенными в табл. 31.7.
Исходя из долголетних наблюдений, Бюро стандартов США составило графики распространения радиоволн ночью и днем (рис. 31.19, 31.20).
Рис. 31.19. График дальности приема радиоволн ночью:
1. Надежный прием круглый год. 2. Надежный прием только летом. 3. Надежный прием только зимой. 4. Ненадежный прием. 5. Случайный прием.
Рис. 31.20. График дальности приема радиоволн днем:
1. Надежный прием круглый год. 2. Надежный прием только летом. 3. Надежный прием только зимой. 4. Ненадежный прием. 5. Случайный прием.
Графики дальности приема радиоволн соответствуют мощности передающей радиостанции 5 кВт и большой напряженности поля, при которой возможна коммерческая связь. Радиолюбительский слуховой прием может производиться при значительно более слабых сигналах, в связи с этим данные графики пригодны и для ориентировочной оценки дальности приема.
При благоприятных условиях в коротковолновом диапазоне 120…60 м иногда удается принять радиостанции так называемых тропических диапазонов, которые расположены на других континентах. Тропическими называют диапазоны волн 120, 90, 75 и 60 м. Эти диапазоны используются для местного приема в странах с богатой тропической растительностью, повышенной влажностью атмосферы и почвы. Поверхностные волны в таких природных условиях подвержены сильному поглощению и имеют малую дальность распространения. В связи с этим радиоволны тропических диапазонов излучаются антеннами радиостанций вертикально вверх в ионосферу. Радиоволны, отразившись от ионосферы, падают «дождем» на небольшую территорию, что и объясняет использование этих радиоволн для местного радиовещания. Нужно заметить, что короткие волны более высочастотных диапазонов не пригодны для такого рода вещания, так как плохо отражаются от ионосферы. Невзирая на местный характер вещания радиостанций тропических диапазонов в Европейской части России вечером можно поймать станции Азии и бассейна Индийского океана, а ночью – Африканского континента.
Что касается радиостанций Латинской и Южной Америки, то их удается услышать ранним утром. Приемная аппаратура для приема DX тропических диапазонов должна быть высокочувствительной, так как мощности вещающих радиостанций небольшие и диапазон очень подвержен различного рода радиопомехам. В настоящее время для радиовещания на коротких волнах выделены диапазоны, приведенные в табл. 31.8.
Отметим, что в последнем десятилетии конца 20 века международное KB-вещание использовалось более чем 130 государствами. В частности, США, Россия, Великобритания обеспечивали вешание в КВ-диапазонах в течение 6000 часов на различных частотах на всех языках больших народов и на многих языках малых народов. Основной тенденцией развития KB-вешания в настоящее время является расширение используемых частотных полос. Это связано с появлением недорогих KB-приемников с непрерывной настройкой от 3 до 30 МГц, освобождением частотных полос занимаемых различными службами вследствие появления спутниковых систем и малым развитием радиолюбительской связи в некоторых государствах.