Приемник

Выбор приемного устройства, его параметров, схемы и диапазона также происходил с учетом всех особенностей связи в Арктике.

Известно, что распространение радиоволн в Арктике происходит, главным образом, над водной поверхностью и ледяными полями. Это создает чрезвычайно благоприятные условия для распространения и приема длинных волн. Нередко наши полярные станции принимают на длинных волнах радио с кораблей, плавающих где-либо далеко под тропиками.

К чувствительности приемного устройства предъявлялись сравнительно скромные требования. Приемник мог быть достаточно простым по электрической схеме.

Усложнялся выбор диапазона в связи с другими обстоятельствами.

Для научной работы, в частности для астрономических и гравитационных наблюдений, наша радиостанция должна была обеспечить регулярный прием сигналов точного времени. Радиостанции, дающие точное время, работают и на длинных и на коротких волнах. Принципиально для приема сигналов точного времени не нужны приемники с широким диапазоном. Ведь всегда как будто можно выбрать рацию, близкую по волне к диапазону обычной связи. Но различные радиостанции дают точное время в различное время суток. Чтобы не стеснять экспедицию жесткими сроками проверки и тем самым сократить время между проверкой хронометра и соответствующими гравитационными наблюдениями (что, в свою очередь, сокращало погрешность при определении силы тяжести), надо было сохранить на приемнике достаточно большой диапазон. Приемник должен был принимать все радиостанции, дающие точное время. Это и определило диапазон от 19 до 20 000 метров.

Итак, благоприятные условия приема позволили иметь простую принципиальную схему приемника. Однако требование широкого диапазона заставляло вместе с тем ввести большее число частотных диапазонов и тем самым усложнило конструктивное выполнение приемника.

Естественно, что при большом количестве принимаемых радиостанций нужно было обеспечить высокую избирательность. Поэтому первое время думали принять для приемника супергетеродинную схему. В сравнении с приемниками прямого усиления супергетеродин имел бы более сложную схему и монтировался бы из большого числа деталей, что осложнило бы обслуживание.

При окончательном выборе схемы приемника было учтено, что прием раций, дающих точное время, будет производиться главным образом на длинных волнах, благоприятные условия для распространения которых в Арктическом секторе особенно существенны.

Избирательность всеволнового супергетеродина при работе на длинных волнах не выше избирательности длинноволнового приемника прямого усиления, а тем паче регенеративного приемника. Это вызвано тем, что конструкторы при выборе промежуточной частоты всеволнового супергетеродина решают компромиссно между ослаблением зеркального сигнала и избирательностью. Кроме того, супергетеродин всегда имеет сравнительно высокую чувствительность к частотам, отличающимся от принимаемой на промежуточную частоту, и к частотам, дающим с гармониками первого гетеродина промежуточную частоту. Это обстоятельство очень затрудняет прием в Арктике, особенно во время пурги, когда несомые ветром наэлектризованные снежинки отдают свой заряд антенне. В этом случае шум на выходе приемника является как бы суммой шумов основного и зеркального каналов и шума частот, дающих с гармониками гетеродина промежуточную частоту. Для уменьшения этого эффекта нужна очень высокая предварительная селекция, что еще больше усложняет схему.

По расходу энергии сложный супергетеродин тоже намного превосходит приемник прямого усиления.

Все это побудило остановиться на схеме приемника прямого усиления.

Приемник, собранный по схеме I-V-пентод (рис. 2), имел по два настроенных на основную частоту контура на каждом из частичных диапазонов от 19 до 20 000 метров (15–15800 килоциклов), разбивался на 8 частотных со следующими пределами:

Усилитель высокой частоты работал на лампе «СБ-154» со вторым контуром, непосредственно включенным в анодную цепь лампы. Роль регенераторного детектора выполняла лампа «УБ-152». Усилителем низкой частоты и выходной лампой служил пентод «СБ-155». Изменение степени обратной связи осуществлялось изменением анодного напряжения детекторной лампы и, следовательно, изменением ее параметров. Наиболее просто изменение анодного напряжения можно было бы осуществить высокоомным потенциометром, но, как правило, такие потенциометры подвержены порче, поэтому от них отказались.

Регулировка обратной связи анодным напряжением детектора не может, конечно, обеспечить равномерное усиление по диапазону, но она единственно приемлема для приемника с таким широким диапазоном и безусловно надежна в случае применения для этой цели специальной лампы, как это и было принято.

Каждый из переменных конденсаторов, настраивающих контуры, состоял из двух секций. Первая секция – конденсатор с воздушным диэлектриком и вторая – конденсатор с твердым диэлектриком.

При работе на I, II и III частичных диапазонах работала только секция с воздушным зазором. При работе на IV, V, VI, VII, VIII частичных диапазонах включались обе секции параллельно. Таким образом, при работе на коротких волнах было сравнительно невелико число килоциклов на градус поворота верньерной ручки (плотность настройки), ибо воздушная секция обеспечивала сравнительно небольшое перекрытие и вносила небольшое затухание в контуры. Это облегчало эксплуатацию.

Переключатель частотных диапазонов был выполнен в виде вращающегося барабана, несущего самоиндукции частичных диапазонов. Барабан состоял из двух латунных дисков, крепленых на общей стальной оси. Каждый из дисков имел по четыре алюминиевых цилиндра с расположенными внутри эбонитовыми каркасами, на которых намотаны катушки самоиндукции. Концы от катушек выведены через прорезы на цилиндрах к эбонитовым стержням, которые имели специальные ножи, включающие выводы от катушек в схему. При вращении барабана контактные ножи соприкасались со специальными щетками. Форма щеток обеспечивала составление из катушек, расположенных в одном цилиндре, частотных диапазонов (рис. 3).

Щетки левого отсека комбинировали из проходящих мимо них контактов (с присоединенными к ним выводами катушек) различные самоиндукции, необходимые для получения заданного сеточного контура каскада, усиления высокой частоты и связи его с антенной.

Если барабан повертывался так, что у щетки при замыкании с ней контактов в положении, отмеченном в чертеже «I комбинация», находились контакты 1, 2, 3, 4, то щетка замыкала самоиндукции «с» и «d» и в схему были включены только самоиндукции «а» и «b». Самоиндукция «а» предназначалась для связи с антенной, а самоиндукция «b» образовывала с переменным конденсатором сеточный контур. Описанное положение соответствует наиболее высокочастотному поддиапазону.

Когда барабан был повернут так, что контакты 1, 2, 3 и 4 находились у той же щетки, но в положении, отмеченном «II комбинация», образовывался более низкочастотный поддиапазон. В этом случае сеточная самоиндукция состояла из последовательно включенных катушек «b» и «с», а связь с антенной из катушек «а» и «d». Аналогичная система переключения и у второго контура, коммутирующегося в правом отсеке.

Как уже было указано ранее, каждый из переменных конденсаторов состоял из двух секций. Механически обе секции были соединены постоянно, а электрический контакт между ними зависел от номера устанавливаемого поддиапазона. Переключение конденсаторов осуществлялось специальным джеком, который управлялся эксцентриком, вращающимся вместе с осью барабана частичных диапазонов.

Конденсаторы как первого, так и второго контура управлялись фрикционными верньерами с замедлением 1/60.

Основанием всего приемника служили панель и задняя стена. На них крепились все детали. Панель была отлита из силумина. Все органы управления приемников находились на передней панели.

Приемно-передаточная радиостанция в целом имела размеры 420X310X180 миллиметров и вес около 12 килограммов. Конструкция позволяла работать во влажном воздухе, так как передние панели и колодки питания были связаны с каркасом через резиновые прокладки. Оси ручек настройки проходят через специальные подшипники с сальниками. Когда приемник и передатчик вставлялись в кожух, специальные приливы по краям передней панели входили в фрезированные углубления на рамках, окружающих стенки кожуха, и залавливали находящиеся в них резиновые прокладки. Этим достигалась высокая герметичность.

Общая упаковка рации была снабжена ремнями для переноски.