Схема укв передатчика на лампе: УКВ-передатчик для небольших зон радиовещания на лампе 6Н3П

Содержание

УКВ-передатчик для небольших зон радиовещания на лампе 6Н3П

Первый опыт радиовещания можно получить, если построить трансляционный УКВ передатчик. С его помощью можно осуществлять музыкальные и тематические передачи в небольших поселках, в зонах отдыха, пляжах и других местах, где не ведется УКВ вещание или его прием затруднен. УКВ передатчик с целью упрощения конструкции можно построить всего на одной электронной лампе.

Принципиальная схема УКВ передатчика для небольших зон радиовещания приведена на рис. 28.1. Передатчик состоит из двухтактного высокочастотного генератора на двух триодах, составляющих лампу VL1.

Рис. 28.1. Принципиальная схема УКВ-передатчика для небольших зон радиовещания

Модулятор передатчика выполнен на варикапе VD1. Для питания передатчика может быть использован любой блок питания, дающий на выходе два напряжения: постоянное 250 В для питания анодных цепей и переменное 6,3 — для нити накала лампы. В основе передатчика лежит схема, которая хорошо опробирована и давно известна в радиотехнике.

Такая схема передатчика позволяет получить сигнал близкий к стандарту вещания УКВ ЧМ. В передатчике используется контурная модуляция, так как она позволяет получить высокие качественные показатели при небольшом количестве радиокомпонентов. Сигнал звуковой частоты от микрофона или магнитофона (с гнезд дополнительный громкоговоритель) подается на вход передатчика XS1, откуда через трансформатор на варикап VD1. В результате чего изменяется емкость варикапа VD1 и происходит модулирование сигнала несущей. Получившиеся электромагнитные колебания излучаются антенной передатчика WA1 в пространство, которые и принимаются антеннами УКВ радиоприемников. Данный передатчик работает на одной из фиксированных частот, лежащих в диапазоне 90… 100 МГц. Более точную частоту излучения радиоволн передатчика устанавливают изменением емкости конденсатора С7.

В принципе передатчик может быть настроен на любую частоту УКВ диапазона, нужно только изменить соответствующим образом параметры контура LI, С7. В передатчике используется штырьевая антенна длиной 2,1 м, расположенная на высоте 3…4 м. В качестве антенны используется дюралюминиевая или медная трубка диаметром не менее 18 мм.

Детали

В передатчике использована лампа пальчиковой серии 6НЗП, высокочастотный двойной триод. Резисторы R1…R4 типа МЛТ-0,5 с допуском сопротивления ±10%, резисторы R5, R6 типа МЛТ-2 с допуском сопротивления ±10%. Переменный резистор R7 типа СПЗ-ЗОв. Конденсаторы: С1, С2, С5, С6, C10 типа КД-2; C3, С4, С7 — КТ-1, С8, С9 — БМ-2; СП, С12 — БМТ-2, а С13 — К50-12. Варикап Д902, указанный на схеме, можно заменить более совершенным, например, КВ 109В или КВ109Г. При использовании других типов радиокомпонентов следует иметь в виду, что они должны быть рассчитаны на напряжение не ниже 300 В.

Контурные катушки передатчика L1…L3 бескаркасные и намотаны медным проводом 01 мм на оправке 010 мм. Катушка L1 имеет 7 витков с отводом от середины, a L2, L3 — по 2 витка. При монтаже катушек на плате катушки L2 и L3 располагают на расстоянии 2 мм от каждого торца катушки L1. Оси катушек L1…L3 должны лежать на одной прямой. Дроссель L4 наматывается эмалированным проводом 00,4 мм виток к витку на ферритовом стержне 04 мм марки 600 НН. Дроссель L5 содержит 8 витков провода ПЭЛ 01,2 мм, намотанных виток к витку на оправке 010 мм. В качестве трансформатора Т1 можно использовать выходной трансформатор от любого радиоприемника или абонентского громкоговорителя. Высокоомная обмотка (содержащая большое количество витков провода) трансформатора подключается к резисторам R1 и R2. В данной конструкции передатчика использован трансформатор от абонентского громкоговорителя.

Большая часть детали передатчика монтируются на печатной плате размером 107×76 мм из фольгированного стеклотекстолита толщиной 2 мм (рис. 28.2). При монтаже ламповой панельки ее лепестки отгибаются и припаиваются непосредственно к печатным дорожкам. Навесным монтажом крепят детали L4, С14, R6, С13. После монтажа плата вместе с блоком питания помещается в металлический корпус. На передней панели корпуса крепится переменный резистор R7, а в верхней его части — разъем для подключения антенны. Возле резистора R7 следует расположить трансформатор Т1. Между блоком питания и платой передатчика устанавливают металлический экран. Для подключения антенны к передатчику используется кабель типа РК-1, можно также использовать кабели типа РК-49 или РК-75.

Передатчик, собранный из исправных деталей, при включении питания начинает сразу работать. Вращая ось переменного резистора R7, устанавливают глубину модуляции, при которой нет искажений и модуляция имеет достаточную глубину.

 

Рис. 28.2. Печатная плата и монтаж на ней деталей УКВ-передатчика для небольших зон радиовещания

Литература: В.М. Пестриков. Энциклопедия радиолюбителя.

Ламповый передатчик на FM диапазон 88-108 МГц

Тема ФМ передатчиков, в том числе и жучков, раскрыта вдоль и поперёк. В интернете полно схем радиомикрофонов на транзисторах, микросхемах… А мы решили сделать миниатюрный ламповый FM передатчик звука на ECC91. Выходная мощность этого малыша целых 3 Ватта! Рабочая частота 88-108 МГц. Схемотехника стандартная — обычное включение лампы в генераторном режиме. Регулировка обратной связи анод-модулятор с помощью небольшого подстроечного конденсатора. Регулирование частоты с помощью переменного конденсатора.

Принципиальная схема

Схемы принципиальной нет, так как все делалось из головы. Вот пару вариантов подходящих на отечественных радиолампах 6Н3П, если захотите повторить конструкцию. А это таблица взаимозаменяемости ламп, по которой можно подобрать зарубежный аналог.

Ламповый передатчик на FM 6Н3П — схема

Второй вариант схемы с усилителем мощности ВЧ на лампе 6П15П (6П14П).

Ламповый передатчик 88-108 МГц — схема 2

Ещё пару вариантов:


Настройка передатчика

Настройка антенны также с помощью подстройки ёмкости контура. Катушки и разъем с серебряным покрытием. Коробка из фольгированного стеклотекстолита обеспечивает лёгкую обработку и хорошее экранирование. Размеры передатчика получились всего 9x4x6 см. Мощность при сетевом питании 2 Вт при напряжении 240 В. В принципе можно её повысить до 3 Вт через коррекцию сеточных резисторов и резистора, питающего генератор. В плане запуска не было никаких проблем — стартанул сразу. Мощность потребления 20 мА при 250 В, то есть 5 Вт.

Для этого FM передатчика позже планируется сделать также очень маленький блок питания с преобразователем от литиевых батарей и стабилизацией напряжения.

Предупреждаем: согласно законодательства, вещание на ФМ частотах без соответствующего разрешения запрещено!

Готовая конструкция и испытания

Измерения качества модуляции аудио не делались — но на слух передаваемая на приёмник музыка играет действительно неплохо, можно спокойно слушать. Антенна обычная телескопическая — в её основании настраиваемый контур-растяжка.

Ламповый фм передатчик в корпусе

УКВ-передатчик для небольших зон радиовещания на лампе 6Н3П

Первый опыт радиовещания можно получить, если построить трансляционный УКВ передатчик. С его помощью можно осуществлять музыкальные и тематические передачи в небольших поселках, в зонах отдыха, пляжах и других местах, где не ведется УКВ вещание или его прием затруднен. УКВ передатчик с целью упрощения конструкции можно построить всего на одной электронной лампе.

Принципиальная схема УКВ передатчика для небольших зон радиовещания приведена на рис. 28.1. Передатчик состоит из двухтактного высокочастотного генератора на двух триодах, составляющих лампу VL1.

Рис. 28.1. Принципиальная схема УКВ-передатчика для небольших зон радиовещания

Модулятор передатчика выполнен на варикапе VD1. Для питания передатчика может быть использован любой блок питания, дающий на выходе два напряжения: постоянное 250 В для питания анодных цепей и переменное 6,3 — для нити накала лампы. В основе передатчика лежит схема, которая хорошо опробирована и давно известна в радиотехнике.

Такая схема передатчика позволяет получить сигнал близкий к стандарту вещания УКВ ЧМ. В передатчике используется контурная модуляция, так как она позволяет получить высокие качественные показатели при небольшом количестве радиокомпонентов. Сигнал звуковой частоты от микрофона или магнитофона (с гнезд дополнительный громкоговоритель) подается на вход передатчика XS1, откуда через трансформатор на варикап VD1. В результате чего изменяется емкость варикапа VD1 и происходит модулирование сигнала несущей. Получившиеся электромагнитные колебания излучаются антенной передатчика WA1 в пространство, которые и принимаются антеннами УКВ радиоприемников. Данный передатчик работает на одной из фиксированных частот, лежащих в диапазоне 90… 100 МГц. Более точную частоту излучения радиоволн передатчика устанавливают изменением емкости конденсатора С7.

В принципе передатчик может быть настроен на любую частоту УКВ диапазона, нужно только изменить соответствующим образом параметры контура LI, С7. В передатчике используется штырьевая антенна длиной 2,1 м, расположенная на высоте 3. ..4 м. В качестве антенны используется дюралюминиевая или медная трубка диаметром не менее 18 мм.

Детали

В передатчике использована лампа пальчиковой серии 6НЗП, высокочастотный двойной триод. Резисторы R1…R4 типа МЛТ-0,5 с допуском сопротивления ±10%, резисторы R5, R6 типа МЛТ-2 с допуском сопротивления ±10%. Переменный резистор R7 типа СПЗ-ЗОв. Конденсаторы: С1, С2, С5, С6, СЮ типа КД-2; СЗ, С4, С7 — КТ-1, С8, С9 — БМ-2; СП, С12 — БМТ-2, а С13 — К50-12. Варикап Д902, указанный на схеме, можно заменить более совершенным, например, КВ 109В или КВ109Г. При использовании других типов радиокомпонентов следует иметь в виду, что они должны быть рассчитаны на напряжение не ниже 300 В.

Контурные катушки передатчика L1…L3 бескаркасные и намотаны медным проводом 01 мм на оправке 010 мм. Катушка L1 имеет 7 витков с отводом от середины, a L2, L3 — по 2 витка. При монтаже катушек на плате катушки L2 и L3 располагают на расстоянии 2 мм от каждого торца катушки L1. Оси катушек L1…L3 должны лежать на одной прямой. Дроссель L4 наматывается эмалированным проводом 00,4 мм виток к витку на ферритовом стержне 04 мм марки 600 НН. Дроссель L5 содержит 8 витков провода ПЭЛ 01,2 мм, намотанных виток к витку на оправке 010 мм. В качестве трансформатора Т1 можно использовать выходной трансформатор от любого радиоприемника или абонентского громкоговорителя. Высокоомная обмотка (содержащая большое количество витков провода) трансформатора подключается к резисторам R1 и R2. В данной конструкции передатчика использован трансформатор от абонентского громкоговорителя.

Большая часть детали передатчика монтируются на печатной плате размером 107×76 мм из фольгированного стеклотекстолита толщиной 2 мм (рис. 28.2). При монтаже ламповой панельки ее лепестки отгибаются и припаиваются непосредственно к печатным дорожкам. Навесным монтажом крепят детали L4, С14, R6, С13. После монтажа плата вместе с блоком питания помещается в металлический корпус. На передней панели корпуса крепится переменный резистор R7, а в верхней его части — разъем для подключения антенны.

Возле резистора R7 следует расположить трансформатор Т1. Между блоком питания и платой передатчика устанавливают металлический экран. Для подключения антенны к передатчику используется кабель типа РК-1, можно также использовать кабели типа РК-49 или РК-75.

Передатчик, собранный из исправных деталей, при включении питания начинает сразу работать. Вращая ось переменного резистора R7, устанавливают глубину модуляции, при которой нет искажений и модуляция имеет достаточную глубину.

 

Рис. 28.2. Печатная плата и монтаж на ней деталей УКВ-передатчика для небольших зон радиовещания

Литература: В.М. Пестриков. Энциклопедия радиолюбителя.

Ламповые передатчики своими руками | Домострой

Радиопередатчик — устройство которое формирует радиосигнал для последующего его излучения в радиоэфир при помощи антенны. Ламповые радиопередатчики позволяют получать высокие и стабильные рабочие параметры, благодаря чему они не утратили свою актуальность даже в нашу современность.

Для того чтобы изготовить радиопередатчик своими руками нужно найти подходящую и желательно не сложную схему. В разделе представлены принципиальные схемы радиопередающих устройств (передатчиков радиоволн) на разные диапазоны частот: ДВ, СВ, КВ и УКВ.

Многие рассматриваемые схемы передатчиков являются очень простыми и содержать всего по 1-2 лампы. Также есть и более сложные схемы на нескольких радиолампах, для изготовления которых понадобится опыт и возможно даже разрешение на использование.

Самостоятельное изготовление лампового радиопередатчика — это увлекательный процесс, но не следует забывать что в такой схеме действует высокое напряжение и нужно быть предельно осторожным при конструировании, наладке и использовании подобных устройств!

Простой радиопередатчик начинающего коротковолновика на 6ПЗС

Так как для начинающих коротковолновиков отведены 80- и 160-метровые диапазоны, то это дает возможность сделать передатчик очень простым. Схема передатчика, рассчитанного, в основном, для работы на 160-метровом диапазоне, приведена на рисунке. Он собран на лампе Л2 типа 6ПЗС. При анодном .

Генератор с кварцевой стабилизацией на 144-146 Мгц (6Н3П, ГУ-32)

Высококачественный генератор для работы в двухметровом диапазоне предлагает чехословацкий радиолюбитель мастер радиолюбительского спорта V. Kott (OK1FF). Генератор выполнен на трех лампах и содержит четыре каскада: кварцованный задающий генератор, удвоитель частоты, усилитель напряжения и.

Генераторная приставка к передатчику 38-40 Мгц на диапазон 144-146 Мгц

Представляет интерес приспособить основной передатчик радиолюбителя на диапазон 38-40 Мгц для работы в диапазоне 144-146 Мгц с наименьшими материальнымй затратами. Описываемая ниже приставка, состоящая всего из одной генераторной лампы, позволяет вести передачу на частоте 144-146 Мгц с.

УКВ передатчик 38-40МГц с АМ и ЧМ на лампах ГУ-32, 6Ж8, 6П9, 6Н8С (35Вт)

Передатчик предназначен для работы как в телеграфном, так и в телефонном режимах. В последнем случае возможна работа с амплитудной и частотной модуляцией. Частотный модулятор выполнен на двух лампах. При работе в режиме амплитудной модуляции модулированные колебания подаются на сетку.

Схема УКВ радиопередатчика 38-40 МГц на лампах Г-807, 6П1П, 6Н1П (5Вт)

Передатчик состоит из двухлампового генератора и двухлампового модулятора. Все лампы, за исключением выходной, — пальчиковой серии. Несомненным достоинством передатчика является высокая стабильность частоты генерируемых колебаний. Это достигнуто применением в задающем каскаде.

УКВ радиопередатчик 38-40 Мгц на лампах 6ПЗС, 6Ж8 (15Вт)

Передатчик состоит из однолампового генератора, собранного на широко распространенной лампе 6ПЗС, и двухлампового модулятора. Как показал опыт, лампа 6ПЗС в этом диапазоне работает с относительно высоким к. п. д.; при анодном напряжении 400 в с нее можно снять около 15 вт колебательной.

Схема пятидиапазонного генератора для работы с КВ, УКВ передатчиком

Описываемый маломощный возбудитель предназначен для работы в комплекте с радиолюбительским КВ -УКВ передатчиком. Выходная мощность возбудителя 0,5— 1 вт на всех пяти диапазонах (80, 40, 20, 14 и 10 м), что достаточно для нормальной работы ламп типа 6ПЗС или ГУ-50, установленных в выходном.

Автоматическое управление любительскими передатчиками

Устройства управления, применяемые радиолюбителями в передатчиках, в большинстве случаев довольно просты: это переключатели или реле, стоящие обычно в цепи питания задающего генератора или следующих каскадов. В этом случае управление радиостанцией (переключение с приема на передачу) осуществляется.

Схема любительского КВ передатчика (40 и 80 м)

Передатчик, схема которого приведена на рис. 1, разработай в Центральном радиоклубе ДОСААФ. Он предназначен для работы телеграфом в диапазонах 40 и 80 м. Лампа Л1 работает в качестве задающего генератора, который собран по схеме Клаппа. Колебательный контур образован катушкой L1 и конденсаторами С3— С7. Резистор R10 выполняет функции утечки сетки. Через дроссель Др2 протекает постоянная составляющая анодно-экранного тока .

Передатчик с кварцем (40м, 25-30Вт)

Передатчик (рис. 67) имеет три каскада; первый каскад—задающий генератор работает по схеме Пирса. В цепи сетки лампы задающего генератора находится кварц, собственная волна которого 84 м (рабочая волна передатчика 42 м). Второй каскад — удвоитель высокой частоты, анодный контур.

Речь пойдет о том, как сделать самый простой и дешевый радио передатчик, который сможет собрать любой, кто даже ничего не понимает в электронике.

Прием такого радиопередатчика происходит, на обычный радио приемник (на стационарный или в мобильном телефоне), на частоте 90-100 MHz. В нашем случае он будет работать, как радио удлинитель для наушников от телевизора. Радио передатчик через аудио штекер подключается к телевизору через разъем для наушников.

Его можно использовать в разных целях, например:
1) беспроводной удлинитель для наушников
2) Радио няня
3) Жучок для подслушивания и так далее.

Для его изготовления нам потребуются:
1) Паяльник
2) Провода
3) Аудио штекер 3. 5 мм
4) Батарейки
5) Медный лакированный провод
6) Клей (Момент или эпоксидный) но он может и не понадобится
7) Старые платы от радио или телевизора(если есть)
8) Кусок простого текстолита или толстого картона

Вот его схема, питается она от 3-9 вольт

Катушку следует мотать по таким параметрам (7-8 витков проводом диаметром 0.6-1 мм, на оправке 5мм, я мотал на сверле 5мм)

Концы катушки обязательно зачистить от лака.

Простые и надежные конструкции могут послужить радиолюбителям в проблеме освоения эфира

Отдельные схемные решения:

Приборы для контроля работы передатчика:

Статей в разделе: 60 | Статей в каталоге: 600

При перепечатке материалов ссылка на первоисточник обязательна

О компании — МАРТ

29 ноября 1911 г. было утверждено «Положение о радиотелеграфной лаборатории». Первая отечественная радиотелеграфная лаборатория и Кронштадтская мастерская изобретателя А.

С. Попова положили начало отечественной радиопромышленности и выросли до научно-производственного объединения им. Коминтерна. Созданное в 1994 г. ОАО «МАРТ» входит в Группу Промышленных Компаний «Корпорация «ТИРА», являющуюся преемником НПО им. Коминтерна. В 2017 году организационно-правовая форма изменена на АО «МАРТ».

АО «МАРТ» – одно из ведущих предприятий в России, основными направлениями деятельности которого являются разработка и производство передающего оборудования для цифрового и аналогового телевидения и радиовещания, а также аппаратуры для радиосвязи.

На нашем предприятии были созданы первый отечественный ТВ передатчик и первый в стране транзисторный ТВ передатчик, с помощью предприятия оборудованы первые телевизионные центры в Москве, Ленинграде, Киеве и многих других городах, изготовлено передающее оборудование для запуска Останкинского телецентра в Москве, разработаны и запущены в серийное производство радиостанции для УКВ ЧМ вещания. Продолжая эти традиции, АО «МАРТ» создало первый отечественный цифровой ТВ передатчик, вышедший в эфир 2 июля 2000 г.

в опытной зоне Нижнего Новгорода и первый отечественный коммерческий цифровой передатчик стандарта DVB-T/H, эксплуатировавшийся с апреля 2002 г. в Санкт-Петербурге.

Предприятием поставлено более трех тысяч передатчиков и пяти тысяч единиц антенно-фидерного оборудования на вещательные пункты и центры в России и других странах.

АО «МАРТ» является активным членом Ассоциации разработчиков и производителей аппаратуры телерадиовещания (АРПАТ). Предприятие – участник реализации Федеральной целевой программы «Развитие телерадиовещания в Российской Федерации на 2009-2018 гг.» и «Государственной программы внедрения цифрового телевизионного радиовещания в Республике Беларусь до 2015 г.». В рамках выполнения указанных программ ряд регионов Российской Федерации оснащен антенно-фидерным оборудованием, совместно с белорусскими партнерами осуществляется производство цифровых ТВ передатчиков для Республики Беларусь.

Компания имеет представительства в Республике Беларусь и в Республике Казахстан. На предприятии работает около 100 сотрудников, большинство из которых являются высококвалифицированными специалистами, ряд сотрудников имеют ученые степени и ученые звания.

Предприятие выпускает передатчики IV и V ТВ диапазонов для цифрового (DVB-T/T2) и аналогового телевидения практически любого уровня мощности, УКВ передатчики для радиовещания в диапазонах 65,9-74 МГц и 87,5–108 МГц, широкий спектр антенно-фидерного оборудования для эфирного ТВ и радиовещания – большое число различных типов антенн, полосовые фильтры для цифрового телевидения с критической и некритической маской, устройства сложения, делители мощности и другие элементы. Большой опыт специалистов предприятия и имеющиеся наработки позволяют удовлетворять сложные запросы заказчиков и предлагать комплексные решения для оснащения и реконструкции телевизионных и радиовещательных центров.

В АО «МАРТ» постоянно ведутся исследования и разработки новой техники, позволяющие совершенствовать параметры и показатели выпускаемой аппаратуры, внедрять новые функциональные возможности и разрабатывать принципиально новые технические решения. Производится выпуск цифровых ТВ передатчиков с повышенным КПД на основе использования различных вариантов схемы Догерти. Многие типы ТВ и УКВ антенн являются широкополосными (в частности, способными работать на любой частоте в пределах FM диапазона или в пределах IV-V ТВ диапазонов). Разработано оборудование для формирования сигнала цифрового радиовещания в стандарте DRM.

Новейшие цифровые передатчики серии «НЕВА-Ц» разработки и производства АО «МАРТ» в соответствии с Приказом Минпромторга № 484 от 03 апреля 2013 г. единственные в Российской Федерации имеют статус телекоммуникационного оборудования российского происхождения. Оборудование, производимое АО «МАРТ», сертифицировано Министерством связи и массовых коммуникаций РФ. Система менеджмента качества предприятия сертифицирована на соответствие ГОСТ ISO 9001-2011.

Первое российское радиопредприятие — кузница отечественных мощных и сверхмощных радиовещательных передатчиков

Т.Г. Хвиливицкий

В ноябре 1911 г. в Гребном порту Васильевского острова Санкт-Петербурга, в здании бывшего Пироксилинового завода начало работать первое российское радиопредприятие — Радиотелеграфное депо Морского ведомства (с 1922 г. — Радиотелеграфный завод им. Коминтерна), которое стало в дальнейшем единственным в стране научно-производственным центром уникальной и весьма специфической ветви отечественной радиотехники — мощного радиостроения. За без малого 100 лет многократно менялись организационная структура и названия этого предприятия, ныне Российского института мощного радиостроения (РИМР), но в течение этого времени неизменным оставалось его техническое кредо — разработка и производство мощных и сверхмощных радиотехнических устройств различного назначения.

Настоящий исторический обзор посвящен техническому развитию в первом российском радиопредприятии главной в прошлом ветви мощного радиостроения — радиовещательных передатчиков длинных (ДВ), средних (СВ) и коротких ( KB ) волн. Обзор охватывает 60 лет прошлого века — с конца 20-х по 80-е. Первый в мире радиопередатчик звуковых, а не телеграфных сигналов был сооружен в 1915 г. Однако лишь в начале 1920-х передача звука по радио стала использоваться не только для беспроволочной телефонной связи между двумя пунктами, но и для радиовещания, т. е. передачи звуковой информации одновременно многочисленным слушателям на обширной территории. Слушатели располагали сравнительно примитивными радиоприёмниками и антеннами, в сравнении с профессиональными устройствами, поэтому для качественного приёма вещательных программ требовалось постоянно увеличивать излучаемую мощность радиовещательных станций. В Советском Союзе это было особенно актуально из-за необходимости трансляции государственных программ из центра страны на всю её огромную территорию. Решение научно-технических проблем создания мощных и сверхмощных ДВ, СВ и КВ-радиовещательных передатчиков стало приоритетной задачей нескольких поколений специалистов первого российского радиопредприятия.

ДВ-СВ-передатчики

В конце 1920-х в первом российском радиопредприятии под руководством А. Л. Минца был разработан, изготовлен и задействован на радиостанции под Москвой сверхмощный для своего времени 100 кВт ДВ-радиовещательный передатчик (сверхмощными здесь и далее условно называются такие передатчики, мощность которых в два и более раз превышала достигнутый ранее мировой уровень). Важнейшим фактором, позволившим скачком увеличить мощность, было создание в Нижегородской радиолаборатории, руководимой М.А. Бонч-Бруевичем, значительно более мощных генераторных триодов новой, революционной конструкции — с наружным охлаждаемым водой анодом. Оконечный каскад этого 100 кВт передатчика был построен на 18 таких триодах (для сравнения: в упомянутом выше первом телефонном радиопередатчике мощностью всего 3 кВт в параллель были соединены 300 маломощных триодов приёмного типа с внутренним анодом). Важной новинкой, также позволившей увеличить мощность и улучшить другие показатели передатчика, было его построение по новому для того времени принципу усиления модулированных колебаний (УМК) в нескольких последовательно соединенных ламповых ВЧ-каскадах.

При создании нового передатчика разработчикам пришлось решить специфические научно-технические проблемы, обусловленные возросшей мощностью. Виднейшие отечественные радиоспециалисты того периода, многие из которых были сотрудниками предприятия — М.А. Бонч-Бруевич, М.В. Шулейкин, А.Л. Минц, А.И. Берг, 3.И. Модель, И.Г. Кляцкин и другие — разработали не только схемы и конструкции, но также методику инженерного расчёта различных систем ламповых передатчиков большой мощности. Эти научно-технические результаты стали в дальнейшем базой для подготовки нескольких поколений молодых специалистов отечественного мощного радиостроения.

Вслед за первым 100 кВт передатчиком на его основе по схеме УМК была разработана следующая 100 кВт модель на новых, более мощных триодах, созданных ведущим предприятием отечественной электронной промышленности — заводом “Светлана” (позднее НПО “Светлана”). Благодаря этому число ламп в оконечном каскаде удалось сократить с 18, как в прототипе, до 12 — по шесть в каждом плече двухтактной схемы. Максимальная глубина модуляции была увеличена с 50% до 80%, соответственно выросла пиковая мощность и, как результат, громкость приема. Первый такой передатчик был установлен на радиовещательной станции вблизи Ленинграда, а последующие — возле других крупных городов страны.

Однако революционные изменения в 20-е годы в технике и технологии производства генераторных ламп, позволившие в десятки раз увеличить их мощность в единице, сменились постепенной эволюцией. Рост мощности ламп уже не успевал за требованиями к увеличению мощности радиовещательных передатчиков. Простейший путь решения этой задачи — включение в параллель ещё большего числа ламп — был тупиковым, так как по ряду причин при этом катастрофически снижалась надежность передатчика. А.Л. Минц и 3.И. Модель в конце 20-х — начале 30-х разработали новую идею: складывать мощности не ламп, а генераторных блоков. Для практической реализации этой идеи потребовалось предварительно разобраться с возникшими научными и конструкторскими проблемами такого необычного построения, что успешно сделали специалисты предприятия. В 1933 г. под Москвой начала работу ДВ-радиовещательная станция с построенным по новому принципу 500 кВт передатчиком, мощность которого в пять раз превышала достигнутый ранее уровень.

В качестве элементарной единицы для сложения был использован хорошо зарекомендовавший себя на практике 100 кВт передатчик, построенный по схеме УМК, но в слегка облегченном режиме — для надёжности. Совместно работали шесть таких блоков (ещё один был предусмотрен как горячий резерв). В результате необходимые 500 кВт обеспечивались одновременной работой 72 мощных ламп в шести блоках. При параллельном соединении такого числа мощных ламп надёжная работа станции была бы неосуществима. В дальнейшем принцип сложения мощностей блоков — в различных схемно-конструктивных модификациях — стал фирменной особенностью наиболее мощных ДВ-СВ радиовещательных передатчиков первого российского радиопредприятия, поскольку единичная мощность ламп постоянно отставала от требований к мощности передатчиков.

В США 500 кВт СВ радиовещательный передатчик был задействован на год позднее, чем у нас, а европейские фирмы достигли этого уровня мощности лишь после Второй мировой войны (в Англии во время войны была построена радиостанция с 600 кВт СВ-передатчиком, изготовленным в США на базе упомянутой 500 кВт модели — английские производители с этой задачей тогда справиться не могли). Отечественное радиостроение стало и оставалось затем многие годы мировым лидером по мощности радиовещательных станций в единице, а первое российское радиопредприятие — поставщиком мощных и сверхмощных передатчиков для них.

З. И. Модель

Основной технической задачей последующих предвоенных лет было освоение анодной модуляции на высоком уровне, внедрение которой позволило существенно улучшить энергетические и качественные показатели радиовещательных передатчиков в сравнении с УМК, а главное — увеличить их мощность. С.В. Персон первым разобрался в физическом механизме анодной модуляции на высоком уровне, что позволило разработать методику инженерного расчёта модулируемого на анод каскада. Благодаря удвоенному анодному напряжению в пиковой точке, средняя ВЧ-мощность, отдаваемая лампой при такой модуляции, также удваивалась в сравнении с той, которую та же лампа могла обеспечить при УМК. Существенно увеличился и КПД анодной цепи. В условиях, когда увеличение мощности передатчиков было приоритетной задачей, а возможности повышения единичной мощности генераторных ламп ограничены, анодная модуляция на высоком уровне стала “палочкой-выручалочкой”, позволившей тогда и впоследствии создавать самые мощные ДВ, СВ и KB радиовещательные передатчики.

Для анодной модуляции на высоком уровне требовался модулятор — усилитель низкой частоты (УНЧ) большой мощности. Наилучшим образом этому требованию соответствовал двухтактный трансформаторный УНЧ, лампы выходного каскада которого работали в сравнительно экономичном режиме класса В. В других областях радиотехники — радиоприемниках, звуковом кино, проводном радиовещании — использовались такие УНЧ мощностью не более сотен Вт, тогда как для радиовещательных передатчиков были необходимы модуляторы мощностью в десятки, а впоследствии — и сотни киловатт. При их сооружении возникли специфические проблемы, обусловленные огромной НЧ-мощностью. Среди специалистов первого российского радиопредприятия, внесших наибольший вклад в решение этих проблем, были, наряду с З.И. Моделем, А.М. Писаревский, А.И. Лебедев-Карманов, С.В. Персон, А.И. Эйленкриг, а позднее К.В. Рыжков, К.П. Калачик, В.И. Сергучев, Ю.А. Осипов, Э.П. Соколов, Л.Н. Тихонов и другие. Модуляторы класса В, впервые появившиеся в 1930-е годы, стали долгожителями — использовались в мощных и сверхмощных отечественных радиовещательных передатчиках в течение полувека.

Во второй половине 30-х гг. в стенах первого российского радиопредприятия были разработаны несколько моделей передатчиков с анодной модуляцией мощностью до 200 кВт в блоке, но главная задача была впереди: создание ДВ-СВ-радиовещательного передатчика уникальной мощности — 1200 кВт. К его проектированию приступили в 1939 г. В основу была положена хорошо зарекомендовавшая себя идея сложения мощностей передающих блоков, но в ином, новом варианте. Мощности трёх 200 кВт передающих блоков складывались в общем контуре, образуя полукомплект мощностью 600 кВт. Два таких полукомплекта могли работать или раздельно, или совместно в режиме сложения, обеспечивая в этом случае уникальные 1200 кВт. Выходной ВЧ-каскад каждого блока был построен по двухтактной схеме на шести наиболее мощных тогда 100 кВт триодах, а модулятор класса В — на четырёх таких же триодах. Новая система сложения позволила обеспечить надёжную совместную работу 60 100 кВт ламп, что было бы невозможно при использовании такого количества самых мощных тогда ламп при построении столь мощного передатчика в виде одного блока — без сложения.

А. М. Писаревский

К началу войны первое российское радиопредприятие — при участии других ленинградских заводов — изготовило оборудование для 1200 кВт передатчика. Местом сооружения радиостанции первоначально был выбран район Курска, но драматические события начального периода войны привели к тому, что радиостанцию стали строить вдали от фронта — вблизи Куйбышева (ныне Самара), причём передатчик разместили не в обычном здании, а в двухэтажном подземном бункере, защищённом от бомбежек толстыми бетонными плитами. В труднейших условиях военного времени специалисты первого российского радиопредприятия: 3.И. Модель — научно-технический руководитель работ, Н.Н. Пальмов, М.А. Соболев, С.В. Персон, А.И. Лебедев-Карманов, A . M . Писаревский, Б.В. Брауде, М.И. Войчинский и десятки других, совместно со специалистами предприятий Наркомата связи, выполнили в короткие сроки огромный объём строительно-монтажных и регулировочно-настроечных работ. В 1943 г. 1200 кВт станция начала вещание. Любопытно, что в это же время в Англии была запущена радиовещательная станция с упомянутым выше 600 кВт СВ-передатчиком, которую её создатели считали самой мощной в мире, не зная о вдвое более мощной нашей станции — во время войны и в СССР, и в Англии радиостанции сооружались в обстановке глубочайшей секретности. За участие в создании самой мощной в мире ДВ-СВ-радиовещательной станции группе специалистов первого российского радиопредприятия была присуждена Государственная премия.

Вскоре после войны первое российское радиопредприятие значительно расширилось: для разработки новых мощных радиоустройств различного назначения в составе завода было организовано Центральное конструкторское бюро (ЦКБ), впоследствии отделившееся от завода и реорганизованное во Всесоюзный научно-исследовательский институт мощного радиостроения (ВНИИМР). Следующей организационной перестройкой было объединение ВНИИМР с заводом в Гребном порту и ещё одним заводом близкого профиля — в научно-производственное объединение (НПО), ВНИИМР, численность персонала которого выросла многократно, разместился в новых корпусах, выстроенных на Васильевском острове Ленинграда в нескольких километрах от завода, находившегося в Гребном порту.

В начале 1950-х по заказу ЦКБ на заводе “Светлана” было разработано семейство новых генераторных триодов различной мощности вплоть до 250 кВт (наиболее мощной довоенной лампой был 100 кВт триод). Это позволило довести мощность ДВ-СВ-радиовещательных передатчиков до 500 кВт в блоке, а для получения ещё большей мощности использовать новый принцип сложения мощностей — двух блоков в мостовом устройстве. Благодаря этому, создав в дальнейшем одноблочные ДВ-СВ-передатчики мощностью 75, 250 и 500 кВт, ЦКБ-ВНИИМР обеспечили ещё три номинала мощности путем сложения: 150, 500 и 1000 кВт (после разработки на “Светлане” 500 кВт триода, к этому семейству добавились 1000 кВт в блоке и 2000 кВт после сложения). Все эти передатчики были построены по единому принципу анодной модуляции на высоком уровне, что способствовало унификации их оборудования.

Н. Н. Пальмов

ВЧ-тракты и модуляторы послевоенных ДВ-СВ-радиовещательных передатчиков непрерывно совершенствовались. Создание новых, более мощных триодов позволило в этих диапазонах перейти от двухтактного построения ВЧ-тракта к однотактному, что существенно упростило конструкцию выходных контурных систем (ВКС). Типовым стало построение однотактного выходного ВЧ-ка-скада на трёх триодах в параллель, а двухтактного модулятора класса В -на двух триодах такого же типа. Этим достигалось наилучшее использование ламп по мощности как в ВЧ-тракте, так и в модуляторе, а также важная с эксплуатационной точки зрения однотипность используемых ламп. Следующим усовершенствованием было внедрение экономичного бигармонического режима в выходные ВЧ-каскады, благодаря чему их анодный КПД приблизился к наивысшему, достигаемому в импульсном ключевом режиме. В модуляционных устройствах были внедрены подмодуляторы, построенные по схеме катодного повторителя, и внутреннее кольцо отрицательной обратной связи (ООС) вдобавок к внедренному ранее наружному кольцу ООС, в результате чего нелинейные искажения во всем спектре модулирующих звуковых частот были снижены до минимума. Внедрение модуляции ВЧ-возбуждения выходных ВЧ-каска-дов, помимо их модуляции на анод, способствовало как улучшению качественных показателей, так и повышению надежности и долговечности работы ламп этих каскадов. Важнейшую роль в реализации указанных и других усовершенствований сыграли Н.Н. Пальмов, A . M . Писаревский, К.В. Рыжков, К.П. Калачик, В.И. Сергучев, А.А. Судариков, Ю.А. Осипов, Э.П. Соколов, Л.Н. Тихонов, К.В. Хирхасов и другие специалисты ЦКБ-ВНИИМР. В разные периоды с 20-х по 80-е годы подразделениями, осуществлявшими разработку ДВ-СВ радиовещательных передатчиков, руководили А.Л. Минц, 3.И. Модель, А.М. Писаревский, К.В. Рыжков, А.А. Воробьев, Г.С. Цеханович, А.А. Судариков.

ДВ-СВ радиовещательные передатчики, созданные первым российским радиопредприятием, достигли совершенства в классе ламповых устройств. В 70-е — 80-е годы открылись новые перспективы и возможности в технике ДВ-СВ-передатчиков — на основе полупроводниковых усилительных приборов вместо ламп. Преимуществами полупроводников, в сравнении с лампами, являлись значительно больший срок службы, высокая надежность и низкие рабочие напряжения. Первоначально мощность полупроводниковых усилителей не превышала десятков ватт, и они использовались лишь для предварительного усиления в ВЧ- и НЧ-трактах. Сооружение мощных полупроводниковых ДВ-СВ-радиовещательных передатчиков — с использованием разнообразных систем сложения мощностей большого числа маломощных полупроводниковых усилительных блоков — началось позднее, за рамками периода времени, рассматриваемого в настоящем обзоре.

Передатчики

В 1920-е гг. КВ-диапазон считался непригодным для профессиональной радиосвязи и радиовещания. Позднее, когда радиолюбители доказали на практике возможность связи на KB на огромные расстояния при мощности их передатчиков всего лишь десятки ватт, на КВ-диапазон обратили внимание и профессионалы. В начале 30-х в первом российском радиопредприятии были разработаны передатчики КВ-радиосвязи мощностью до 15 кВт, а во второй половине этого десятилетия — сверхмощный для того времени 60 кВт КВ-радиовещательный передатчик, построенный по хорошо уже освоенной схеме анодной модуляции на высоком уровне. В его выходном ВЧ-каскаде были включены по двухтактной схеме два самых мощных в то время 100 кВт триода, тогда как в 200 кВт ДВ-СВ аналоге — шесть таких ламп, по три в параллель в каждом плече двухтактной схемы. Дело в том, что в ВЧ-трактах как ДВ-СВ, так и КВ-передатчиков, мощные триоды включались тогда по схеме с общим катодом (ОК). В ВЧ-каскадах ДВ-СВ-передатчиков нейтрализация проходной емкости анод-сетка триодов с целью предупреждения самовозбуждения не составляла труда даже при нескольких лампах, включенных в параллель в каждом плече двухтактной схемы. Иной была ситуация с ВЧ-каскадами КВ-передатчиков.

В отличие от ДВ-СВ-передатчиков, их КВ-собратья должны работать с частыми перестройками в широком диапазоне рабочих частот (3, 95-26, 1 МГц у менее мощных, 5, 9-22, 1 МГц у самых мощных), что объясняется меняющимися условиями распространения радиоволн КВ-диапазона в зависимости от частоты, времени суток и направления вещания. Далее, ВЧ-нагрузка КВ-передатчиков — входное сопротивление фидерных линий широкодиапазонных КВ-антенн — меняется по ряду причин в широких пределах. И, самое главное, паразитные параметры контурных элементов и мощных ламп, неизбежно крупногабаритных из-за высоких напряжений и токов, на частотах КВ-диапазона становятся соизмеримыми с рабочими параметрами ВЧ-цепей. Из-за всех перечисленных особенностей проблемы построения ВЧ-трактов КВ-передатчиков, в том числе нейтрализация проходной ёмкости мощных триодов в схеме с ОК, существенно осложняются. Г. А. Зейтленок предложил в середине 30-х балансную схему нейтрализации на KB , позволившую в какой-то мере расширить диапазон рабочих частот, на которых мощный ВЧ-каскад мог бы работать без сложной и трудоемкой перестройки цепей нейтрализации, но только при двух лампах в двухтактной схеме. Такое число ламп определило максимальную мощность передатчика в единице в тот период — 60 кВт. И.Х. Невяжский предложил тогда же с целью удвоения мощности использовать сложение, но не по принципу 500 кВт ДВ-передатчика, для KB не пригодному, а в эфире с помощью двух антенн, ориентированных в одном направлении, каждая из которых питалась от своего 60 кВт блока. 120 кВт KB радиовещательная станция, построенная на такой основе под Москвой во второй половине 30-х, длительное время оставалась самой мощной в мире в этом диапазоне. Отечественное радиостроение подтвердило на KB свой мировой приоритет по мощности радиовещательных станций, как ранее в ДВ-СВ-диапазонах.

С началом “холодной войны” между Советским Союзом и Западом наступил “золотой век” КВ-радиовещания. Обе стороны понимали, что именно KB обеспечивают возможность радиопропаганды на огромные расстояния, легко преодолевающей государственные границы. К разработке и производству мощных КВ-радиовещательных передатчиков подключились многие зарубежные фирмы. В Советском Союзе основной груз соревнования с Западом в этой области первое российское радиопредприятие.

Решение важнейшей проблемы — увеличения мощности KB радиовещательных передатчиков в блоке — лимитировалось в то время двумя факторами: максимальной мощностью существующих ламп в единице и тем, что в схеме с ОК на KB удавалось обеспечить устойчивую совместную работу не более двух ламп, включенных по двухтактной схеме.

Еще в 1930 г. М.А. Бонч-Бруевич опубликовал статью о новом принципе построения лампового усилительного каскада — по схеме с общей сеткой (ОС). В этой схеме устойчивость определяется проходной ёмкостью анод-катод триода, в десятки раз меньшей проходной емкости анод-сетка в схеме с ОК. Благодаря этому многократно расширяется диапазон частот, в сравнении со схемой с ОК, в котором каскад может устойчиво работать без внешних устройств нейтрализации. Первоначально схема с ОС использовалась лишь в относительно маломощных усилителях ультракоротких волн (УКВ). Американцы первыми применили схему с ОС в мощном КВ-передатчике, несколько экземпляров которого были поставлены в Советский Союз по ленд-лизу во время войны. Наши специалисты с энтузиазмом встретили новинку.

В 1947 г. в ЦКБ была начата разработка нового КВ-радиовещательного передатчика мощностью 120 кВт в блоке (240 кВт при сложении мощностей двух блоков в эфире). Было решено строить мощные ВЧ-каскады по схеме с ОС, что позволило удвоить число ламп в выходном ВЧ-каскаде, в сравнении с построенным по схеме с ОК довоенным 60 кВт передатчиком, включив в каждом плече двухтактной схемы по два довоенных 100 кВт триода в параллель. Это был первый в мире успешный опыт построения мощного ВЧ-каскада КВ-диапазона на четырёх лампах. Приобретенные навыки сыграли в дальнейшем решающую роль при создании ещё более мощных КВ-передатчиков, выходные ВЧ-каскады которых также строились на четырёх наиболее мощных лампах, имевшихся в наличии.

ВЧ — контуры ДВ — передатчика мощностью 100 кВт , 1934 г.

“Ахиллесовой пятой” довоенных мощных триодов — с точки зрения их включения по схеме с ОС — была большая геометрическая длина вывода управляющей сетки и, как следствие, значительная индуктивность этого вывода, препятствующая на высоких частотах нормальной работе лампы в схеме с ОС. По просьбе ЦКБ поставщик ламп — завод “Светлана” -снабдил 100 кВт триоды вторым выводом сетки, что уменьшило индуктивность, но недостаточно. Выход нашел А. А. Леонов, предложивший включить между выводами сеток ламп противоположных плеч двухтактной схемы конденсатор, емкостное сопротивление которого компенсировало индуктивное сопротивление выводов сеток ламп. Кардинальное решение этой проблемы позднее обеспечили сами разработчики ламп: в семействе мощных триодов, созданных в начале 50-х, во всей номенклатуре мощностей использовалась новая конструкция сетки с кольцевым безындукционным её выводом.

Техническая новизна 120 кВт КВ-передатчика не ограничивалась только схемой с ОС. Контурная система его выходного ВЧ-каскада была построена с использованием катушки переменной индуктивности новой конструкции — со скользящими контактами и автоматическим закорачиванием нерабочих витков, позволявшей быстро перестраивать контур с одной рабочей частоты на другую в значительно более широком диапазоне, чем это удавалось сделать ранее. Успешно была также решена проблема регулировки связи с нагрузкой -входным сопротивлением антенного фидера, меняющимся в значительных пределах в зависимости от рабочей частоты и конкретной антенны — с помощью дифференциального воздушного конденсатора переменной емкости. Благодаря всем этим усовершенствованиям диапазон рабочих частот 120 кВт КВ-передатчика был значительно расширен, в сравнении с 60 кВт довоенным образцом, а время перестройки с одной частоты на другую существенно сокращено. Заметим для сравнения, что во многих зарубежных мощных КВ-передатчиках того периода применялись сменные катушки индуктивности, замена которых при перестройке с одной рабочей частоты на другую занимала значительное время. Из-за этого некоторые зарубежные мощные КВ-передатчики снабжались двумя ВЧ-трактами при одном модуляторе. Пока один ВЧ-тракт совместно с модулятором работал на вещание, второй ВЧ-тракт подготавливался для предстоящей работы на новой частоте. В нашем самом мощном тогда в мире КВ-передатчике такой проблемы не было. Основными разработчиками принципиально нового ВЧ-тракта были Ю.А. Нефедьев, 3.И. Модель, Б.Г. Дворкин, А.А. Леонов. Группа сотрудников ЦКБ была удостоена Государственной премии за создание передатчика для новой сверхмощной КВ-радиостанции. 120 кВт КВ-передатчики поставлялись на экспорт в социалистические страны, а в КНР в начале 50-х была передана техническая документация, и там построены заводы по производству таких передатчиков и мощных ламп для них.

Ламповый модулятор 500 кВт блока СВ — передатчика “Вихрь” мощностью 1000 кВт (2в500), 1975 г. 

Два фактора — планируемое создание на “Светлане” триода мощностью 250 кВт новой конструкции (с безындукционным кольцевым выводом сетки для работы в схеме с ОС) и подтвержденная успешным опытом 120 кВт передатчика возможность совместной работы в ВЧ-каскаде, построенном по схеме с ОС, четырех мощных ламп — послужили базой для разработки уникального 500 кВт КВ-передатчика. Технические аспекты создания в ЦКБ-ВНИИМР под общим руководством Ю.А. Нефедьева в 50-е и 60-е гг. прошлого столетия двух моделей 500 кВт передатчика — “Боб” и “Боб- 2” — освещены автором настоящего обзора в очерке “Сверхмощные коротковолновые передатчики — детали истории”, опубликованном в № 1 “ЭИС”, в 2007 г. Для сравнения: в США первый 500 кВт КВ-передатчик был задействован на семь лет позже, чем в Советском Союзе, а европейские фирмы вышли на этот уровень мощности лишь через 15 лет. За создание передатчика для самой мощной в мире КВ-радиовещательной станции Ю.А. Нефедьеву и конструктору Г.Ф. Никольскому в 1959 г. была присуждена Ленинская премия.

Общий вид СВ — передатчика “Прилив” мощностью 2000 кВт (2 в 1000), 1978 г. 

В решении сложнейших технических проблем, возникших в ходе проектирования и регулировки 500 кВт КВ-передатчиков “Боб” на радиоцентрах под Москвой и Николаевым, принимали участие многие специалисты ЦКБ: 3.И. Модель, Д.Б. Каган, В.И. Ермолаев, Б.В. Брауде, В.Ф. Родионов, Л.Н. Гончар, Г.С. Цеханович, Г.Г. Шехтер и другие. Новые проблемы, возникшие при проектировании и регулировке усовершенствованного 500 кВт КВ-передатчика “Боб- 2” (два опытных образца были установлены на Кубанском радиоцентре) решали: В.И. Ермолаев, Т.Г. Хвиливицкий, Г.С. Цеханович, А.А. Леонов, И.В. Шостак, В.А. Игнатьев, М.Н. Новиков и другие специалисты ЦКБ-ВНИИМР.

Помимо уникальных 120 и 500 кВт КВ-передатчиков, в первые послевоенные десятилетия в ЦКБ-ВНИИМР разрабатывались менее мощные. Вначале это были несколько модификаций многоцелевого телефонно-телеграфного передатчика “Урал” мощностью 15/25 кВт, затем “Снег” мощностью 50/80 кВт, который выпускался промышленностью более десяти лет (всего было изготовлено 400 экземпляров как для различных внутрисоюзных ведомств, так и для экспорта). В 60-е годы были разработаны и затем выпускались серийно, в том числе для экспорта, две модификации 100 кВт КВ-радиовещательного передатчика “Гром” и 250 кВт КВ-радиовещательный передатчик “Вьюга”. По всем показателям эти передатчики соответствовали передовому мировому техническому уровню того периода. В разработку перечисленных передатчиков внесли свой вклад многие специалисты ЦКБ-ВНИИМР: Б.Г. Дворкин, Д.Б. Каган, А.В. Михайлова, Г.Г. Шехтер, Т.Г. Хвиливицкий, В.Л. Туров, Л.Н. Гончар, В.Ф. Родионов и ряд других.

Дальнейшее увеличение мощности КВ-передатчиков — до 1000 кВт в блоке — было достигнуто в начале 1970-х специалистами Министерства связи СССР во главе с В.Г. Буряком путем умощнения 500 кВт передатчика “Боб- 2” . Позднее на такой же основе, но уже совместно с ВНИИМР-НПО был сооружен самый мощный в мире за всю историю КВ-вещания экспериментальный 2000 кВт КВ-радиовещательный передатчик. На его базе во ВНИИМР-НПО был затем разработан и серийно выпускался унифицированный 1000/2000 кВт КВ-радиовещательный передатчик “Кондор”. Технические аспекты этих уникальных работ освещены в статье В.Г. Буряка “Создание сверхмощных радиовещательных станций”, опубликованной в № 3 “ЭИС” в 2005 г., а также в упомянутом выше очерке автора настоящего обзора. В работах по сооружению экспериментального 2000 кВт передатчика и проектировании унифицированного серийного 1000/ 2000 кВт КВ-передатчика “Кондор” принимали участие специалисты ВНИИМР-НПО: Т.Г. Хвиливицкий, М.М. Глушко, В.А. Игнатьев, Л.Я. Харютин, Л.Н. Гончар, В.В. Сергеев, Л.Н. Тихонов и многие другие. Подразделениями предприятия, ведущими разработку КВ-радиовещательных передатчиков, в разные периоды руководили Г.А. Зейтленок, Ю.А. Нефедьев, В.И. Ермолаев, В.Л. Туров, А.А. Воробьев, Г.С. Цеханович, М.М. Глушко.

Заключение

Первое российское радиопредприятие в течение 60 лет, рассматриваемых в настоящем обзоре, было мировым лидером по мощности радиовещательных передатчиков в единице — показателю, который из-за специфических условий организации радиовещания в стране всегда был важнейшим. Технические трудности создания такой аппаратуры пропорциональны мощности, и то обстоятельство, что на предприятии сформировался коллектив специалистов, способных решать новые ультрасложные задачи, было обусловлено в первую очередь, тем, что научно-техническое руководство этой отраслью радиотехники осуществляли выдающиеся отечественные инженеры и ученые: А.Л. Минц, 3.И. Модель, Н.Н. Пальмов, А.М. Писаревский, Ю.А. Нефедьев.

Мощные и сверхмощные радиовещательные передатчики — это сложнейшие комплексы. Помимо их “сердца” — ВЧ-генераторов и НЧ-модуляторов, техническое развитие которых освещено в настоящем обзоре — они содержат также маломощные, но весьма сложные по устройству возбудители и аппаратуру формирования управляющих сигналов, разнообразные устройства электропитания постоянным и переменным током большой и малой мощности, устройства охлаждения, аппаратуру управления, контроля и защиты. В течение периода, рассматриваемого в данной статье, эта разнообразнейшая аппаратура постоянно технически совершенствовалась. О подробностях такого развития должны рассказать соответствующие специалисты.

Особую роль в сооружении мощных и сверхмощных радиоустройств играет компоновка аппаратуры и конструкция отдельных её радиотехнических и энергетических элементов. Высокие напряжения и большие токи имеют следствием значительные габариты мощных ВЧ-устройств передатчиков, в результате чего, особенно в КВ-диапазоне, паразитные емкость и индуктивность элементов становятся соизмеримыми с их рабочими параметрами. Создание рациональных работоспособных конструкций в этих условиях требует специфического мастерства и опыта. Несколько поколений конструкторов высочайшего класса были причастны к разработке в первом российском радиопредприятии радиовещательных передатчиков, в их числе М.И. Шавыкин, Г.Ф. Никольский, А.В. Доенин, Г.Н. Трясунов, В.Г. Янушко и ряд других

Бесценную информацию о мощных и сверхмощных радиовещательных передатчиках, созданных в стенах первого российского радиопредприятия с конца 20-х до начала 50-х, автор настоящего обзора подчерпнул в вспоминаниях патриарха отечественного мощного радиостроения, учителя нескольких поколений специалистов в этой области, заслуженного деятеля науки и техники, профессора, доктора технических наук Зиновия Иосифовича Моделя, работавшего на предприятии на руководящих должностях с 1928 по 1953 гг. Автор данного обзора трудился в первом российском радиопредприятии с 1950 по 1952 гг. и затем, с 1960 по 1993 гг., зная поэтому о происходившем в его стенах в эти годы не понаслышке. Сведения о развитии техники радиовещательных передатчиков на Западе в разные периоды, позволившие сравнивать наш технический уровень с мировым, автор обзора подчерпнул в двухтомнике англичанина Джеймса Вуда “История международного радиовещания”.

Приятный долг автора — поблагодарить коллег, ныне работающих в РИМРе, за большую помощь в подготовке настоящего обзора.
Статья опубликована в журнале “Электросвязь: история и современность” № 3, 2007 г.
Перепечатывается с разрешения редакции.
Статья помещена в музей 04.05.2008

Одноламповый УКВ передатчик

Одноламповый УКВ передатчик весьма прост по схеме и конструкции и не содержит дефицитных деталей. Для постройки его требуется всего 5 — 7 часов. Однако, несмотря на простоту, такой передатчик обеспечивает уверенную связь в городе на расстоянии двух-трех километров при применении случайной антенны и на значительно большее расстояние, если применить специальную антенну, например вертикальный полуволновый диполь.

В целях упрощения конструкции передатчика и уменьшения его стоимости он выполнен без выпрямителя и модулятора. Для питания передатчика можно использовать выпрямитель любого радиовещательного или специального приемника, а также усилителя НЧ. Усилитель низкой частоты этого же приемника, на выходе которого обычно работает лампа 6П6С или 6ПЗС, применяется в качестве модулятора.

 

Диапазон частот, генерируемых передатчиком, составляет 84,5 — 87,7 МГц.
Принципиальная схема передатчика приведена на рис.1. Передатчик представляет собой двухтактный генератор с самовозбуждением, работающий на пальчиковой лампе 6Н1П. Его колебательный контур L1,C1 настраивается на требуемую частоту посредством сдвоенного конденсатора переменной емкости С1, содержащего одну подвижную систему пластин и две отдельные неподвижные. Питающее напряжение от выпрямителя подводится к средней точке контурной катушки через высокочастотный дроссель Др1 и модуляционный дроссель Др2. Дроссель Др1 нужен для того, чтобы вследствие включения источников питания не нарушалась симметрия схемы.
Связь контура с антенной индуктивная. В случае применения несимметричной антенны или питания симметричной антенны с помощью несимметричного коаксиального кабеля один из концов катушки связи L2 следует соединить с шасси передатчика.
Напряжение высокой частоты на управляющие сетки лампы подается с контура через конденсаторы C3 и С4. Для того чтобы фаза переменного напряжения на сетке каждого триода лампы была сдвинута на 180 градусов относительно фазы высокочастотного напряжения, действующего на аноде этого же триода, их сетки подключены через конденсаторы к концам контура, противоположным тем, к которым присоединены их аноды.
Отрицательное смещение на управляющих сетках лампы образуется автоматически в результате падения напряжения на сопротивлении R1, через которое проходит сеточный ток обоих триодов. Дроссель Др3 служит для того, чтобы преградить путь токам высокой частоты к сопротивлению R1 и тем самым предотвратить излишний расход энергии высокочастотных колебаний, генерируемых передатчиком. Модуляция в передатчике анодная. Как уже отмечалось раньше, в качестве модулятора используется усилитель НЧ того приемника, от выпрямителя которого питается передатчик. Питающие напряжения к передатчику снимаются с помощью проходной колодки, вставляемой между оконечной лампой приемника и ее панелькой. Эта колодка смонтирована так, что при ее включении выходной трансформатор приемника (а следовательно, и его громкоговоритель) отключается и вместо него в анодную цепь лампы включается модуляционный дроссель Др2 передатчика. Напряжение низкой частоты, развиваемое на этом дросселе, оказывается приложенным к анодам лампы, вследствие чего и происходит модуляция.

Микрофон применен угольный. Он подсоединяется к усилителю НЧ приемника через микрофонный трансформатор. В цепь первичной обмотки этого трансформатора подключается последовательно соединенные микрофон и батарейка от карманного фонаря. Вторичная повышающая обмотка микрофонного трансформатора включается в гнезда приемника, предназначенные для присоединения звукоснимателя. Если специальный микрофонный трансформатор отсутствует, то вместо него можно применить какой-либо выходной трансформатор, рассчитанный для электродинамического громкоговорителя. Микрофон включается во вторичную обмотку этого трансформатора (вместо звуковой катушки громкоговорителя).

Детали и конструкция

Самодельными деталями в передатчике являются контурная катушка L1, катушка связи L2, дроссели Др1 и Др3, конденсатор переменной емкости С1 и проходная колодка.
Дроссели Др1 и Др3 наматываются на очищенных от краски и проводящего слоя сопротивлениях типа ВС-1, причем дроссель Др1 содержит 40 витков, а дроссель Др3 60 витков провода ПЭШО 0,2. Последний имеет отвод от З0-го витка.
Особо следует остановиться на изготовлении конденсатора С1. Для того чтобы исключить влияние рук оператора на частоту генерируемых передатчиком колебаний при настройке, необходимо подвижную систему этого конденсатора соединить с шасси. При применении обычного конденсатора переменной емкости сделать это не представляется возможным, так как его подвижные и неподвижные пластины будут находиться под потенциалом высокой частоты.

В данном передатчике для настройки применен дифференциальный конденсатор, представляющий собой по сути дела простейший сдвоенный агрегат конденсаторов примененной емкости. Он изготовлен из подстроечного конденсатора с воздушным диэлектриком, За исключением двух крайних подвижных и двух крайних неподвижных пластин, все пластины этого конденсатора аккуратно удаляются. Оставшиеся две неподвижные пластины отрезают одну от первого крепежного стержня, а затем другую  от второго. В результате эти пластины получаются электрически несвязанными друг с другом и представляют собой отдельные неподвижные системы конденсатора,
Схематически устройство конденсатора настройки показано на рис.2. Для наглядности чертежа неподвижные пластины изображены несколько укороченными.

 

 

Контурная катушка L1, и катушка связи L2, бескаркасные и имеют наружный диаметр 22 мм. Первая из них содержит 2 витка, а вторая 1,5 витка провода диаметром 2 мм. Катушка L1 припаивается непосредственно к крепежным стержням конденсатора настройки С1.
Для изготовления проходной колодки требуются октальный цоколь от стеклянной радиолампы, у которого имеются все ножки, и восьмиштырьковая ламповая панелька. В стенке этого цоколя делается отверстие для вывода провода. К ламповой панельке припаиваются короткие жесткие проводники, которые пропускаются через ножки цоколя и запаиваются,
Модуляционный дроссель Др2 выполнен на сердечнике сечением 2,5 см2. В качестве этого дросселя можно использовать любой из имеющихся готовых низкочастотных дросселей, например дроссель, предназначенный для фильтра выпрямителя.
Передатчик смонтирован на шасси, изготовленном из листового алюминия, Передняя панель имеет размеры 110 на 80 мм, а горизонтальная 120 на 80 мм, Последняя укреплена на высоте 60 мм, считая от нижнего края передней панели. Расположение деталей на шасси видно на рис. 2, 3 и 4.
При монтаже передатчика следует иметь в виду, что все соединительные проводники, несущие токи ультравысокой частоты, должны иметь минимальную длину и быть жестко укреплены. Если это условие не будет выполнено, то стабильность частоты колебаний, генерируемых передатчиком, будет очень низкой.
Зажимы для включения антенны укрепляются на панельке, изготовленной из органического стекла. Непосредственно к ним припаиваются концы антенной катушки L2.

Налаживание передатчика

Перед включением передатчика необходимо проверить по принципиальной схеме, правильно ли выполнен его монтаж и соответствует ли действительная величина сопротивления R1 указанной на схеме. Если это сопротивление будет меньше 4,5 ком, то не исключена возможность выхода из строя лампы 6Н1П. В случае если все соединения выполнены правильно и детали исправны, можно подключить источник питания и приступить к налаживанию передатчика.
Проверить частоту колебаний, генерируемых передатчиком, можно с помощью измерительной линии, или посредством УКВ сигнал-генератора, имеющегося в радиоклубе. Изменять в небольших пределах частоту генерируемых колебаний можно, сдвигая или раздвигая витки катушки L1.
В качестве индикатора настройки целесообразно применить лампочку от карманного фонаря. Такая лампочка, включенная в гнезда антенны и выполняющая роль нагрузки, будет ярко светиться. При произнесении перед микрофоном буквы А яркость свечения лампочки должна увеличиваться. Если в момент произнесения буквы А лампочка притухает, то нужно увеличить величину сопротивления R1.
Правильно и аккуратно собранный передатчик начинает работать сразу, не требуя кропотливой наладки.
В случае отсутствия лампы 6Н1П можно применить лампу 6НЗС.
Описываемый передатчик испытывался на радиостанции УАЗФУ. Стабильность частоты генерируемых им колебаний такова, что при проведении любительских связей длительностью 10 — 15 мин. сверхрегенерагивный приемник, на который производился прием, подстраивать не приходилось.
Аналогичный передатчик был изготовлен на лампе 6Н8С на радиостанции УАЗДТ и показал хорошие результаты.

 

 

 

Цепь передатчика видеосигнала

VHF UHF

В этом уроке мы демонстрируем проект схемы ТВ-передатчика. TV Transmitter — это электронное устройство, которое излучает радиоволны и передает видеосигнал на движущиеся изображения вместе со станцией синхронизации звука и отображает изображение на экране телевизора.

[спонсор_1]

Эти сигналы передаются по частотным каналам в группах VHF и UHF. Поскольку радиоволны этих частот распространяются по прямой видимости, они ограничиваются горизонтом до расстояний приема 40-60 миль в зависимости от высоты передающей станции.

В схеме используется только транзистор усилителя сигнала BC547. Диод 1N4148 идентифицирует передаваемый сигнал и затем отправляет его на транзистор для усиления через индуктивность из 6 витков и несколько других дискретных электронных компонентов.

Компоненты оборудования
S.no Компоненты Значение Кол-во
1 Транзистор BC547 1
2 Антенна 1
3 Диод 1N4148 1
4 Переменный конденсатор 22 пФ 1
5 Конденсатор 10 пФ, 47 пФ, 4.7 пФ, 470 пФ 1, 1, 1, 2
9 Резистор 10K, 470R, 75R 2, 1, 1, 1
12 Видеовход 1
[inaritcle_1]

Принципиальная схема

Работа цепи

Здесь мы обсуждаем работу простой схемы ТВ-передатчика или видеопередатчика, который может вещать на УКВ в диапазоне от 60 до 200 МГц.Входные данные могут быть откуда угодно: с камеры CCD или видеомагнитофона. Выходная мощность этой схемы УКВ-передатчика составляет 80 мВт, и при использовании телескопической антенны эта схема будет передавать на расстояние 100 метров. В схеме используется только один транзистор, который может быть BC337, 2N2222, BC546 или BC108. Для L1 намотайте 6 витков эмалированного провода №24 на 10-миллиметровом воздушном потоке для повторения 60 — 80 МГц.

Для намотки 150–180 МГц — 4 витка и для повреждения 180–200 МГц — 2 витка.

Если вам нужно передать звук, тогда сделайте FM-передатчик и настройте его на звуковой канал.

Применение и использование

Телевизионный передатчик — это передатчик, который используется для наземного (эфирного) телевещания.

Выявление и определение местоположения радиочастотных помех (RFI)

Введение

При большом количестве беспроводных устройств, увеличивающемся вещании, связи и других источниках радиочастот, которые все конкурируют за радиочастотный спектр, вероятность радиочастотных помех ) будет только увеличиваться.В этой статье объясняется, как идентифицировать, охарактеризовать и найти типичные источники помех.

КАТЕГОРИИ ПОМЕХ

Есть две широкие категории помех; узкополосный и широкополосный ( Рисунок 1 ).

Узкополосный — это может включать непрерывные (CW) или модулированные CW сигналы. Примеры могут включать тактовые гармоники от цифровых устройств, передачи по совмещенному каналу, передачи по соседнему каналу, продукты интермодуляции и т. Д.На анализаторе спектра это могут быть узкие вертикальные линии или немного более широкие модулированные вертикальные полосы, связанные с конкретными частотами.

Broadband — это в первую очередь включает гармоники импульсного источника питания, искрение в воздушных линиях электропередачи (шум линии электропередачи), беспроводные системы с цифровой модуляцией (такие как Wi-Fi или Bluetooth) или цифровое телевидение. На анализаторе спектра это может показаться широким диапазоном сигналов или увеличением минимального уровня шума.Шумы в линиях электропередач или импульсные источники питания являются наиболее распространенными источниками.

Рис. 1. Пример спектрального графика от 9 кГц до 200 МГц узкополосных гармоник (вертикальные выбросы) поверх широкополосных помех (широкая область повышенного минимального уровня шума). Желтая кривая — это базовый системный шум.

ВИДЫ ПОМЕХ

Ниже описаны некоторые из наиболее распространенных типов помех.

Помехи в совмещенном канале — несколько передатчиков (или цифровых гармоник) используют или попадают в один и тот же канал приема.

Помехи по соседнему каналу — передатчик, работающий на соседней частоте, энергия которого переходит на

в желаемый канал приема.

Интермодуляционные помехи — возникают, когда энергия от двух или более передатчиков смешивается вместе, чтобы произвести паразитные частоты, которые попадают в желаемый канал приема. Продукты смешивания третьего порядка являются наиболее распространенными, и обычно это происходит от близлежащих передатчиков.Пример потенциальной интермодуляции может произойти и в зоне сильного сигнала для FM-вещания.

Основная перегрузка приемника — обычно это вызвано сильным расположенным поблизости передатчиком, который просто перегружает входной каскад приемника или другие схемы, вызывая помехи или даже подавление нормального принимаемого сигнала. Типичный пример — передатчики пейджинга на УКВ, создающие помехи приемникам.

Шум в линии электропередач (PLN) — Это относительно распространенная проблема широкополосных помех, которая обычно вызывается дугой в линиях электропередач и связанном с ними вспомогательном оборудовании.Это звучит как резкое скрипучее жужжание в приемнике AM. Помехи могут распространяться от очень низких частот ниже полосы вещания AM и в зависимости от близости к источнику в ВЧ-спектр. Если он находится достаточно близко к источнику, он может распространяться по всему спектру УВЧ.

Импульсные источники питания — Импульсные источники питания очень распространены и используются в различных потребительских или коммерческих продуктах и ​​являются обычным источником широкополосных помех. Осветительные устройства, такие как новые светодиодные фонари или коммерческие сельскохозяйственные светильники для выращивания растений, являются еще одним сильным источником помех.

Другие передатчики — Есть несколько типов передатчиков, которые обычно вызывают радиопомехи:

  • Двухстороннее или наземное мобильное радио — Сильные мешающие FM-сигналы могут привести к «эффекту захвата» или перегрузке желаемого приема. сигнал.
  • Пейджинговые передатчики — Пейджинговые передатчики, как правило, представляют собой очень мощные передачи с ЧМ или цифровой модуляцией, которые могут перегрузить приемник. Цифровой пейджинговый вызов будет звучать очень хрипло, как пила или жужжание, и может мешать широкому диапазону частот приема.К счастью, большинство VHF-пейджинговых передатчиков перешли на частотные пары 929/931 МГц, так что это уже не та проблема, которая когда-то была.
  • Передатчики вещания — Помехи передатчика вещания будут иметь характеристики модуляции, аналогичные характеристикам их передачи — AM, FM, несущие видео или цифровые сигналы.

Кабельное телевидение — Утечка сигнала из систем кабельного телевидения, как правило, происходит в их предписанных назначениях каналов. Многие из этих каналов перекрывают существующие каналы беспроводной радиосвязи.Если сигнал утечки является цифровым каналом, помехи будут похожи на широкополосный шум (ширина цифрового кабельного канала составляет почти 6 МГц).

Вмешательство в беспроводные сети — Вмешательство в беспроводные сети (Wi-Fi, Bluetooth и т. Д.) Становится все более распространенным явлением, и с распространением мобильных, домашних (IoT) и медицинских устройств, включающих Wi-Fi и другие режимы беспроводной связи, эта проблема, вероятно, усугубится. Более подробную информацию о беспроводных помехах можно найти в сопутствующей статье «Вмешательство и оптимизация беспроводных сетей».

РАСПОЛОЖЕНИЕ RFI

ПОИСК ПРОСТОГО НАПРАВЛЕНИЯ (DFING)

DF Techniques — Существует два основных метода DFing. (1) «Pan‘ N Scan », при котором вы« панорамируете »направленную антенну и« сканируете »в поисках мешающего сигнала, записывая направление на карте, сохраняя при этом пересекающиеся линии. (2) «Горячий и холодный», когда всенаправленная антенна используется при отслеживании мощности сигнала. В этом методе практическое правило состоит в том, что на каждые 6 дБ вы удваиваете или вдвое уменьшаете расстояние до источника помех.Например, если уровень сигнала составлял -30 дБмВт на расстоянии одной мили от источника, то при приближении к полумиле на анализаторе спектра должно отображаться значение -24 дБмВт.

DF Systems — Оборудование для радиопеленгации (RDFing) может быть установлено в транспортном средстве или использоваться переносным. Для использования на транспортных средствах доступно несколько автоматизированных систем доплеровского пеленгации. Вот некоторые примеры:

Ступенчатый аттенюатор — Вы также найдете ступенчатый аттенюатор весьма ценным во время процесса DFing.Это позволяет контролировать индикацию уровня сигнала (и перегрузку приемника) по мере приближения к источнику помех. Лучшие модели идут с шагом 10 дБ и имеют диапазон не менее 80 дБ или более. Шаговые аттенюаторы можно приобрести у дистрибьюторов электроники, таких как DigiKey и т. Д. Коммерческие источники включают Narda Microwave, Fairview Microwave, Arrow и другие.

ОБНАРУЖЕНИЕ ПОМЕХ В ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ

Для низкочастотных помех — особенно шума линии электропередачи (PLN) — путь помех может включать излучение из-за кондуктивных излучений вдоль линий электропередачи.Следовательно, при использовании метода «Горячий и Холодный» вы должны помнить, что излучаемый шум обычно будет следовать по маршруту линий электропередачи, достигая пиков и понижаясь по маршруту. Максимальный пик обычно указывает на фактический источник шума. В качестве осложнения может быть несколько источников шума, некоторые из которых находятся на большом расстоянии.

Антенны — Для простого прослушивания шума линии электропередачи хорошо подойдет встроенная «рамочная» антенна на радиовещательном AM-диапазоне или телескопическая антенна на коротковолновом радиоприемнике.Однако для отслеживания шума линии электропередачи до полюса источника и, как правило, для пеленгации других источников помех вам необходимо использовать более высокие частоты. Простые направленные Yagi, такие как Arrow II 146-4BP (, рис. 17, ) с трехсекционной стрелой (www.arrowantennas.com), можно быстро собрать и прикрепить к короткой длине трубы, и она хорошо подходит для приема такого типа широкополосный RFI.

Использование VHF-приемников — По возможности вы обычно хотите использовать VHF или более высокие частоты для пеленгации.Более короткие длины волн не только помогают точно определить источник, но и делают портативные антенны меньшего размера более практичными.

Анализаторы сигнатуры — это приборы для определения интерференции во временной области, которые создают отчетливую «сигнатуру» мешающего сигнала. Сюда входят приборы, произведенные инженерами-радарами (, рис. 2, ). Они являются лучшим решением для отслеживания шума в линиях электропередач и потребительских устройств, которые производят повторяющиеся всплески шума с известной периодичностью.

Рис. 2. Анализатор сигнатур от Radar Engineers, который настраивается от 500 кГц до 1 ГГц и отображает электронную «сигнатуру» конкретного источника помех. Подобные приемники используются профессиональными следователями для отслеживания шума в линии электропередач (фото любезно предоставлено инженерами-радарными специалистами).

ОБНАРУЖЕНИЕ УЗКОПОЛОСНЫХ ПОМЕХ

Для большинства узкополосных источников помех, таких как совмещенный канал, соседний канал и интермодуляционные помехи, рекомендуемым инструментом является анализатор спектра, так как он позволяет сосредоточиться на конкретной частоте каналы или группы и увидеть общую картину происходящего.Как только мешающий сигнал идентифицирован, анализатор может быть использован для пеленгации сигнала.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ АНАЛИЗАТОРОВ СПЕКТРА

Анализаторы спектра отображают зависимость частоты от амплитуды РЧ сигналов. Они могут быть полезны при определении типа и частоты мешающих сигналов, особенно для узкополосных помех. Есть два типа анализаторов; с развернутой настройкой и в реальном времени.

Анализаторы с настраиваемой разверткой основаны на принципе супергетеродина с использованием перестраиваемого гетеродина и могут отображать желаемую полосу пропускания от начальной до конечной частоты.Они полезны для отображения постоянных или почти постоянных сигналов, но у них возникают проблемы с захватом кратких прерывистых сигналов из-за длительного времени развертки.

Анализатор в реальном времени производит выборку части спектра с использованием методов цифровой обработки сигналов для анализа захваченного спектра. Они способны улавливать короткие прерывистые сигналы и идеально подходят для идентификации и определения местоположения сигналов, которые могут даже не отображаться на развернутых анализаторах. Большинство полос пропускания в реальном времени ограничены максимумом от 27 до 500 МГц.Signal Hound BB60C и Tektronix RSA306 — это относительно недорогие анализаторы спектра реального времени, которые питаются от USB и используют ПК для управления и отображения.

При использовании анализаторов спектра следует помнить об одном важном моменте: поскольку они имеют ненастроенный входной каскад, они особенно чувствительны к мощным соседним передатчикам, находящимся не на той частоте, с которой вы можете смотреть. Это может создавать внутренние продукты интермодуляции (паразитные отклики) или ошибочные измерения амплитуды, которые вводят в заблуждение.При использовании анализаторов спектра в среде, «богатой радиочастотами», важно использовать полосовые фильтры или настроенные резонаторы (например, дуплексеры) на интересующей частоте.

Анализаторы спектра также полезны для определения характеристик систем коммерческого вещания, беспроводной и наземной подвижной связи. Для беспроводных или периодических помех лучше всего подходят анализаторы в реальном времени. Если используется для отслеживания PLN, лучше всего перевести анализатор в режим «нулевого диапазона», чтобы наблюдать изменение амплитуды.Также может оказаться полезным включение анализатора в режим «Line Sync».

КОММЕРЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ ПОИСКА ПОМЕХ

Существует несколько производителей систем обнаружения помех или радиопеленгации. Я хотел бы описать четыре из них: Aaronia, Narda, Rhode & Schwarz и Tektronix. Как упоминалось ранее, для прерывистых помех (особенно для коммерческих коммуникационных установок) или сигналов с цифровой модуляцией лучше всего подходит анализатор спектра в реальном времени, который способен улавливать короткие прерывистые сигналы; некоторые всего несколько микросекунд.Примеры могут включать серию Aaronia Spectran V5. Tektronix RSA-series или Narda IDA2.

Aaronia — Aaronia имеет не только самую легкую портативную систему для Dfing, но и самую большую и тяжелую на вид. Их портативный Spectran V5 — самый маленький анализатор реального времени. Картографирование не является вариантом для этой модели, но более крупный Spectran V5 XFR PRO — это прочный ноутбук, который может использовать карты с открытым исходным кодом и имеет функции триангуляции. У Aaronia также есть множество доступных направленных антенн, и на некоторых моделях может быть установлена ​​комбинация GPS / компаса.

Рис. 3. Портативный анализатор реального времени Aaronia Spectran V5 является самым маленьким автономным устройством и настраивается в диапазоне от 9 кГц до 6 ГГц. Остальные модели имеют верхние частоты 12 и 18 ГГц.

Aaronia также уникальна тем, что они разработали систему обнаружения дронов, состоящую из трехмерной отслеживающей антенны, модель IsoLOG 3D с опциями от 9 кГц до 40 ГГц на 360 градусов. Это соответствует их командному центру Spectran с тройными ЖК-экранами.См. Ссылки для получения дополнительной информации об этой системе.

Рис. 4. Aaronia Spectran V5 XFR PRO в полевой портативной конфигурации.

Рис. 5. Анализатор спектра Narda IDA2 и система поиска помех. Диапазон частот от 9 кГц до 6 ГГц. Фото любезно предоставлено СТС Нарда.

Narda Safety Test Solutions — Narda имеет аналогичный анализатор помех, модель IDA2 с полосой пропускания в реальном времени 32 МГц и диапазоном частот от 9 кГц до 6 ГГц.Доступны различные направленные антенны со встроенным GPS и компасом. Эта система также опирается на инструменты картографии с открытым исходным кодом, такие как Open Street Maps (http://www.openstreetmaps.org). Он работает от батареи для удобного портативного использования.

Рис. 6. Картографическое программное обеспечение с нанесенными линиями пеленга, показывающими триангуляцию источника помех. Фото любезно предоставлено СТС Нарда.

Rohde & Schwarz — Rohde & Schwarz имеет портативную систему (рис. 7), которая может быстро идентифицировать большинство источников помех, а также может использовать импортированные функции картографии и GPS / компас в антенне для триангуляции источника помех.Доступны несколько фиксированных, мобильных или переносных антенн для разных частотных диапазонов. Эта система также опирается на инструменты картографии с открытым исходным кодом, такие как Open Street Maps (http://www.openstreetmaps.org). Он работает от батареи для удобного портативного использования.

Рис. 7. Пользовательский анализатор спектра R & S®PR100 от Rohde & Schwarz с картированием и триангуляцией и антенной R & S®HE300. Также можно использовать анализатор R & S® FSH. Фото любезно предоставлено Rohde & Schwarz.

Tektronix — Tektronix также имеет средства поиска и отображения с их анализаторами спектра серии DSA в реальном времени.RSA507A с USB-управлением примечателен наличием встроенного аккумулятора и портативностью. Он также предлагает полосу пропускания в реальном времени 40 МГц. Подключив его к планшетному компьютеру, например Panasonic Toughpad модели FG-Z1 и

с антенной Alaris DR-A0047, вы получите автономный портативный инструмент для поиска радиопеленгаторов (, рис. 9, ). Эта система также опирается на инструменты картографии с открытым исходным кодом, такие как Open Street Maps (http://www.openstreetmaps.org).

Рис. 8. Картографическое приложение для анализатора R & S® FSH.Фото любезно предоставлено Rohde & Schwarz

Рис. 9. Анализатор спектра Tektronix с картированием / триангуляцией и антенной Alaris DR-A0047. Фотография любезно предоставлена ​​Tektronix.

Рис. 10. Когда программное обеспечение SignalVu-PC с возможностью картирования подключено к одному из анализаторов спектра в реальном времени серии RSA и направленной антенне Alaris, направление компаса автоматически отображается вместе со спектральным дисплеем сигнала в вопрос.Фотография любезно предоставлена ​​Tektronix.

Tektronix предоставляет для своего ПК SignalVu-PC опцию отображения, которая помогает идентифицировать и захватывать мешающие сигналы. Опция сопоставления позволяет отмечать линии пеленга на карте для триангуляции источника помех.

Рис. 11. Переход к опции отображения в SignalVu-PC позволяет записывать линии пеленга до источника помех, а триангуляция показывает приблизительное местоположение источника.Фотография любезно предоставлена ​​Tektronix.

Резюме

В связи с ростом использования сегодня беспроводных устройств, радиовещания, связи, военных и других источников радиочастот, которые конкурируют за радиочастотный спектр, вероятность радиочастотных помех (RFI) будет только увеличиваться. Используя соответствующие инструменты, инженеры по радиовещанию и связи могут быстро определять и устранять источники помех по мере их обнаружения. Новейшие анализаторы спектра в реальном времени делают работу еще более эффективной.

Упомянутые производители

Ссылки

Различия между типами передатчиков, часть 1

Загрузите эту статью в формате PDF.

Пассивные компоненты, такие как фильтры или аттенюаторы, часто используются для внесения критических изменений в ВЧ / СВЧ-фильтр с точки зрения амплитуды или формы сигнала. Однако современные разработчики систем неуклонно сталкиваются с проблемой уменьшения размера системы и, как правило, без снижения ожидаемой выходной мощности этой системы.Это означает, что пассивные компоненты должны уменьшаться в размерах, обеспечивая при этом повышенные возможности управления мощностью.

Прогуливаясь по выставочному залу на недавнем международном симпозиуме IEEE International Microwave Symposium (IMS), тенденции в пассивных компонентах были очевидны: многие поставщики расширили свои продуктовые линейки до более высоких уровней мощности и более высоких частот — многие значительно перешли в диапазон миллиметровых волн — при этом все меньшие по размеру упаковки, чтобы помочь разработчикам систем достичь своих целей по уменьшению веса и размера.

Пассивные компоненты обычно воспринимаются как должное на уровне проектирования систем из-за отсутствия в них активных элементов схемы, таких как транзисторы, и необходимости источника питания. Во многих случаях пассивный компонент, такой как ответвитель или делитель мощности, может быть добавлен в систему всякий раз, когда для них достаточно места. Конечно, это предполагает, что любой пассивный компонент, помещенный в ограниченное пространство, также может рассеивать любое тепло, которое он генерирует, работая с высокими уровнями мощности сигнала.

Направленные ответвители — один из наиболее распространенных пассивных компонентов, добавляемых в систему после определенного этапа проектирования, обычно для выполнения мониторинга или тестирования.Компании с широким ассортиментом продукции, такие как Mini-Circuits, имеют в наличии различные ответвители для работы с уровнями мощности до 250 Вт на частотах от 5 кГц до 18 ГГц. Эти соединители доступны в исполнении с сердечником и проводом и низкотемпературной керамической обжиговой керамикой (LTCC) для поверхностного монтажа размером всего 0,12 × 0,06 дюйма

1. Следуя отраслевой тенденции в пассивных компонентах «меньшего размера и большей мощности», модель SXPS-4-13-75 + четырехпозиционный разветвитель / сумматор для поверхностного монтажа под углом 0 ° спроектирована с более высоким импедансом для использования от 5 до 1300 МГц.(Предоставлено Mini-Circuits)

Помимо множества 50-омных миниатюрных компонентов для поверхностного монтажа и коаксиальных компонентов, Mini-Circuits также предлагает 75-омные пассивные компоненты для таких приложений, как системы кабельного телевидения (CATV). Такие компоненты, как модель SXPS-4-13-75 + четырехпозиционный разветвитель / сумматор для поверхностного монтажа под углом 0 °, разработаны с более высоким импедансом для использования в диапазоне от 5 до 1300 МГц (Рис. 1) . Делитель / сумматор имеет размеры всего 0,44 × 0,74 × 0,19 дюйма и поставляется в экранированном корпусе с закручивающимися выводами для упрощения пайки.Подходящий также для систем DOCSIS, компонент регулирует амплитудный дисбаланс в пределах 0,25 дБ и фазовый дисбаланс в пределах 1 ° в этом широком частотном диапазоне. Типичные вносимые потери во всем диапазоне составляют 1,5 дБ или меньше.

ARRA хорошо известен своими пассивными компонентами, как в коаксиальной, так и в волноводной формах, встроенными в прочный металлический корпус. Хотя его компоненты не обязательно следуют тенденции к миниатюризации на более высоких частотах, компания предлагает широкий спектр пассивных компонентов, которые были протестированы на высокую надежность, включая несколько типов фиксированных и регулируемых аттенюаторов, ответвителей, делителей / сумматоров мощности. , и оконечные устройства для использования в диапазоне радиочастот миллиметрового диапазона (миллиметрового диапазона).

В качестве примера, в миниатюрных полосковых направленных ответвителях формы 0-3190 используются гнездовые разъемы SMA для обработки средней мощности 50 Вт и пиковой мощности 3 кВт в диапазоне частот от 500 МГц до 18 ГГц. Они поддерживают низкие вносимые потери — всего 0,5 дБ во всей полосе частот.

Повышение

Традиционно пассивные ВЧ / СВЧ-компоненты были довольно большими, по крайней мере, в размерах корпуса, достаточно больших, чтобы поддерживать использование коаксиальных разъемов. Поскольку стремление к беспроводным сетям 5G и коммерческим автомобильным радарным системам стимулирует использование пассивных компонентов в миллиметровом диапазоне частот, многие поставщики пассивных компонентов используют высокочастотные компоненты.Тем не менее, они сохранили свои коаксиальные разъемы, хотя и с меньшими размерами, чтобы приспособиться к более высоким частотам.

Krytar Inc., давний поставщик высококачественных направленных ответвителей и других пассивных компонентов, неуклонно поднимается по частотной лестнице с более высокочастотными компонентами, теперь уже в миллиметровом диапазоне частот. Направленные ответвители фирмы доступны в коаксиальных корпусах (рис. 2) для общего диапазона частот от 300 МГц до 67 ГГц со значениями связи 6, 10, 13, 16, 20 и 30 дБ.

2. Многие пассивные компоненты, такие как направленные ответвители, поставляются с коаксиальными разъемами, например, эта линейка направленных ответвителей с общим диапазоном частот от 300 МГц до 67 ГГц со значениями связи 6, 10, 13, 16, 20, и 30 дБ. (Предоставлено Krytar)

Например, модель 110067006 представляет собой чрезвычайно широкополосный ответвитель со связью 6 дБ, поддерживаемой в пределах ± 2,5 дБ в диапазоне от 10 до 67 ГГц. Он также поддерживает амплитуду в пределах ± 0,75 дБ от 10 до 50 ГГц и в пределах ± 1.5 дБ от 50 до 67 ГГц. В нем используются разъемы 1,85 мм, обеспечивающие входную мощность до 20 Вт в непрерывном режиме при минимальной направленности 10 дБ, максимальных вносимых потерях 4,4 дБ и максимальном КСВ 1,80: 1. Его размеры всего 1,30 × 0,50 × 0,62 дюйма, а вес — всего 1,3 унции.

Многие пользователи используют эти прецизионные соединители в испытательных и измерительных системах, где малый размер не является слишком важным по сравнению с портативным приложением для проектирования. Тем не менее, размер печатных плат и упаковки сокращается с уменьшением длины волны миллиметрового диапазона до такой степени, что некоторые размеры упаковки едва достаточно велики, чтобы поддерживать винтовой монтаж высокочастотных коаксиальных разъемов, таких как 2.Разъемы 4 и 2,9 мм.

Такие соединители находят применение в широком спектре коммерческих и военных систем, включая системы связи, радиоэлектронной борьбы (РЭБ) и радары. В дополнение к своим направленным ответвителям, Krytar в настоящее время предлагает коаксиальные адаптеры и коаксиальные оконечные устройства, работающие на частоте 67 ГГц (по сути, предел тестовых характеристик компании для компонентов).

Управляемая мощность

С точки зрения минимизации повышения температуры в результате высоких уровней мощности, правильная тепловая конструкция и управление важны для существенного компромисса между возможными уровнями мощности и миниатюризацией пассивных ВЧ / СВЧ компонентов.Это происходит в свете того факта, что многие производители сталкиваются с требованиями со стороны системотехников о большей мощности в меньших корпусах. MECA Electronics уделяет внимание потребностям отрасли в мощных пассивных компонентах, а также отвечает требованиям по пассивным интермодуляционным искажениям (PIM) на этих высоких уровнях мощности.

Например, оконечная нагрузка / нагрузка LPT10-NM-MO1 модели MECA предназначена для использования в диапазоне от 0,380 до 6,000 ГГц и может использоваться для базовой станции беспроводной связи и внутренних приложений в беспроводных сетях 4G (рис.3) . Благодаря прочному металлическому корпусу и штекерным разъемам типа N он обеспечивает типичные характеристики PIM -170 дБн и низкий типовой КСВ 1,10: 1. Это одно из многих прекращений, которые компания предлагает со склада.

3. Оконечная нагрузка / нагрузка модели LPT10-NM-MO1 предназначена для использования в диапазоне частот от 0,380 до 6,000 ГГц и может использоваться для базовых станций беспроводной связи и внутренних приложений в беспроводных сетях 4G. (Предоставлено MECA Electronics)

Поскольку производители пассивных компонентов пытаются идти в ногу с растущим спросом на продукцию mmWave для приложений 5G и автомобильных радаров, некоторые производители пассивных компонентов присутствуют здесь уже некоторое время.Одна компания, SAGE Millimeter, давний поставщик коаксиальных и волноводных пассивных компонентов для микроволновых и миллиметровых волн, регулярно разрабатывает и производит такие компоненты, как направленные ответвители, полосовые фильтры и делители / сумматоры мощности для миллиметровых волн.

Например, модель компании SAT-FU-18819-S1 представляет собой волноводный орторежимный преобразователь (OMT) WR-19, который работает в диапазоне от 40 до 60 ГГц (рис. 4) . OMT разделяет форму волны с круговой или эллиптической поляризацией на две линейные ортогональные формы волны или объединяет две формы волны с линейной поляризацией в одну форму волны с круговой или эллиптической поляризацией.

4. Этот волноводный ортомодный преобразователь (OMT) WR-19 работает в диапазоне от 40 до 60 ГГц. (Предоставлено SAGE Millimeter)

OMT демонстрирует высокую изоляцию порта (40 дБ) и подавление кросс-поляризации при низких вносимых потерях. Он использует 0,188 × 0,188 дюйма. квадратный волновод для порта антенны и два фланца волновода WR-19 для горизонтального и вертикального портов. OMT обеспечивает изоляцию 40 дБ и кросс-поляризацию 35 дБ с антенным портом прямоугольного волновода.

Благодаря тому, что компания уже давно обслуживает миллиметровые диапазоны, она хорошо подготовлена ​​к будущим требованиям в автомобильной промышленности и приложениях 5G и предлагает многие компоненты, которые не всегда считаются частью линейки пассивных компонентов, такие как антенны. Модель SAK-AL173223-42-C1 представляет собой изготовленную на заказ секторную прямоугольную линзовую антенну K-диапазона для использования в диапазоне от 17 до 22 ГГц (рис. 5) . Он обеспечивает номинальную ширину луча половинной мощности 31,5 ° по вертикали и 6,5 ° по горизонтали и номинальное усиление 21,5 дБи на центральной частоте 19.5 ГГц. Уровень боковых лепестков составляет 15 дБ или лучше в диапазоне от 17 до 22 ГГц, а типичные возвратные потери составляют 12 дБ. Стандартная модель оснащена прямоугольным волноводом WR-42 и фланцем UG-595 / U в качестве входного порта.

5. Многие антенны, такие как специально изготовленная секторная прямоугольная линзовая антенна K-диапазона для использования в диапазоне от 17 до 22 ГГц, являются пассивными компонентами, которые должны быть рассчитаны на соответствующие уровни мощности. (Предоставлено SAGE Millimeter)

Эти продукты представляют собой лишь очень небольшую выборку пассивных компонентов, доступных в настоящее время для поддержки тенденций в области более мощных, малогабаритных и высокочастотных продуктов.Такие устройства также влияют на потребность в программном обеспечении для трехмерного электромагнитного (ЭМ) моделирования, которое используется для оптимизации структур и конфигураций пассивных схем и компонентов на более высоких частотах. Когда-то считавшиеся чем-то вроде роскоши в арсенале конструкторов, ЭМ-симуляторы теперь рассматриваются многими инженерами как незаменимые партнеры при проектировании, помогающие им добиться оптимальных характеристик коаксиальной или волноводной секции, работающей с длиной волны сигнала лишь малой частью. своего размера.

The Migratory Connectivity Project Радиотелеметрия

ГЛАВНАЯ | спутниковая телеметрия | акустическая телеметрия | геолокаторы | радиотелеметрия | система слежения за дикой природой motus

индивидуальная маркировка | молекулярные маркеры | стабильные изотопы | модели движения | методы будущего

Обзор

Радиотелеметрия с очень высокой частотой (УКВ) была первым методом в реальном времени, который использовался для слежения за отдельными животными на расстоянии. Передатчик, прикрепленный к исследуемому животному, передает импульсные сигналы в УКВ-диапазоне электромагнитного спектра (от 30 до 300 МГц).Изученным животным присваиваются уникальные частоты, чтобы можно было следить за людьми. Исследователи используют специальные антенны и приемники для отслеживания исследуемых животных.

Несмотря на новейшие технологии, которые превосходят возможности телеметрии УКВ, это оборудование продолжает оставаться основным продуктом исследований. VHF также часто используется в сочетании со спутниковыми тегами для загрузки данных. Кроме того, новое приложение технологии VHF позволяет автоматически обнаруживать помеченных животных. См. Раздел «Автоматическая радиотелеметрия» ниже.

Системы слежения

Системы слежения

VHF состоят из трех основных компонентов (передатчика, антенны и приемника), которые работают вместе для предоставления информации о перемещающихся животных.

Компоненты преобразователя

Передатчики

VHF состоят из четырех основных частей:

  • Источник питания (аккумулятор или аккумулятор с солнечными элементами)
  • Блок электроники (печатная плата и кварцевый генератор)
  • Передающая антенна
  • Способ крепления

Вернуться к началу

Вес передатчика

Вес передатчиков и методы, используемые для их прикрепления к животным, являются одними из наиболее важных факторов при разработке исследования.Это особенно актуально для высокомобильных животных, которым может мешать тяжелое или связующее оборудование. Одна из причин, по которой УКВ радиотелеметрия остается популярной, заключается в том, что легкие передатчики могут оставаться активными в течение длительного времени.

Предыдущие руководящие принципы предлагали, чтобы вес оборудования для мониторинга не превышал 3-5% веса тела животного. И по этой причине более мелкие и легкие передатчики расширяют возможности радиотелеметрических исследований на более мелких животных (сейчас доступны передатчики весом 0,6 грамма).Электроника трансмиссии в большинстве случаев аналогична, поэтому разница в весе зависит от размера батареи. Батареи большего размера и веса служат дольше, а некоторые рассчитаны на работу в течение нескольких лет. Срок службы передатчиков света с очень маленькими батареями ограничен несколькими неделями.

Вернуться к началу

Способы крепления

Передатчики

бывают самых разных форм и конфигураций, и существует множество методов их прикрепления к различным таксонам.Некоторые из них предназначены для того, чтобы со временем выпадать изучаемое животное.

  • Методы внутреннего монтажа
  • Приставки клеевые
  • Техника наложения швов
  • Ошейники (млекопитающие и некоторые более крупные птицы)
  • Шлейка в виде вымпела (крупные наземные птицы)
  • Сложные ремни в виде рюкзака, минимизирующие контакт с крыльями (большие летающие птицы)
  • Ремни для спины с ножными лямками (мелкие птицы)

Вернуться к началу

Антенна

Антенны используются исследователем для отслеживания передач, передаваемых от исследуемых животных.Ко всем приемным антеннам применяются три общих правила.

  • Антенны должны быть настроены на диапазон частот, используемый в конкретном исследовании. Несогласованные передатчики и приемные антенны могут привести к ненадежной и плохой работе. Дальность приема значительно уменьшается при использовании антенн неправильного размера.
  • Антенны большего размера лучше собирают сигналы на больших расстояниях. Антенны могут быть увеличены за счет элементов большего размера (зубчатая часть антенны) или за счет наличия нескольких элементов, которые работают вместе для сбора сигналов.
  • Многозубые антенны также обладают преимуществом направленной чувствительности, которая может использоваться наблюдателями для определения направления движения исследуемого животного.

Вернуться к началу

Типы антенн

Как и передатчики, приемные антенны различаются по типу, размеру и точности, каждая из которых имеет свои преимущества и недостатки. Лучшая антенна для исследования зависит от целей, необходимой точности направления и возможности добраться до области исследования на автомобиле или пешком.

  • Самые простые приемные антенны включают отдельные элементы, которые могут быть установлены на транспортном средстве или на стационарной вышке. Эти всенаправленные антенны полезны для определения, находятся ли поблизости исследуемые животные с радиомаркировкой, но они не подходят для определения точного местоположения исследуемого животного.
  • Многонаправленные и настроенные рамочные антенны являются наиболее часто используемым типом, поскольку они предоставляют направленную информацию об исследуемых объектах.
  • Наименьшие направленные антенны сконструированы так, чтобы их можно было складывать и помещать в рюкзак, чтобы наблюдатели могли пешком следовать за изучаемыми объектами.
  • Многоэлементные антенны большего размера могут быть очень точными. Однако они также тяжелые и часто устанавливаются на транспортных средствах или башнях.
  • Для быстро движущихся или находящихся на большом расстоянии животных приемные антенны могут быть установлены даже на самолетах или беспилотных летательных аппаратах (БПЛА), чтобы можно было очень быстро покрыть большие площади.

Вернуться к началу

Ресиверы

Приемники

VHF варьируются от простых портативных радиоприемников до сложных устройств со встроенным компьютеризированным и автоматизированным записывающим оборудованием.

Как и приемные антенны, электронные приемники должны быть настроены на правильный диапазон частот. Приемные антенны подключаются к приемнику через коаксиальный кабель. Самые простые приемники похожи на простые FM-радиоприемники и требуют, чтобы пользователь настроил их на определенную частоту. Современные приемники позволяют пользователю вводить частоту передачи с цифровой клавиатуры. Некоторые приемники также сконструированы с возможностью сканирования и регистрации или выводами для компьютеров, чтобы они могли регистрировать движения многих животных в течение длительных периодов времени.

В последние годы более широкое использование персональных беспроводных устройств вызвало помехи в диапазоне электромагнитного спектра, используемого для радиотелеметрии УКВ. Проблемы особенно заметны в городских районах, где трудно обнаружить сигналы телеметрии УКВ. Производители УКВ-оборудования в ответ выпустили устройства фильтрации сигналов, которые помогают удалить некоторые статические электричества, которые могут исходить от других беспроводных устройств.

Вернуться к началу

Методы радиослежения

1.Наличие или отсутствие

Простая информация о присутствии и отсутствии информирует исследователей, если животные находятся в пределах досягаемости. Например, данные о присутствии и отсутствии могут использоваться для определения того, проходят ли мигранты через фиксированную систему приема по пути миграции.

2. Данные о местоположении наведения

Уточненная информация о местонахождении животных является наиболее распространенным типом данных, которые ищут исследователи, и существует два метода определения точного местонахождения животных.Полевые наблюдатели могут использовать оборудование, чтобы направлять их непосредственно к объекту исследования с радиоактивной меткой, то есть к наблюдателям, находящимся на животных.

3. Географические данные триангуляции

Путем записи и картографирования местоположения животного под разными углами можно оценить его местоположение. Триангуляцию можно выполнить вручную по карте или с помощью программного обеспечения, разработанного для этой цели. Ошибки также можно приблизить. Программное обеспечение для триангуляции доступно для мобильных устройств и телефонов, чтобы можно было оценить местонахождение животных в полевых условиях.Некоторые из наиболее сложных систем слежения включают антенны, устанавливаемые на транспортных средствах, со встроенными магнитными компасами и компьютеры, которые отображают расчеты триангуляции и местоположения животных на картах географической информационной системы.

Сигналы

VHF могут преодолевать огромные расстояния, но они также могут быть заблокированы, когда они сталкиваются с рельефом, водой или густой растительностью. Таким образом, исследователи часто используют практическое правило «прямой видимости». Идея состоит в том, что горы, холмы или густая растительность не должны перекрывать воображаемую линию, соединяющую наблюдателей с изучением животных.В холмистой местности радиосигналы могут отражаться от склонов холмов, скал или долин. Это может увести наблюдателей от исследуемых животных и сделать данные непригодными для использования. Иногда следователи избегают отраженных сигналов, проводя наблюдения с вершин холмов или наблюдательных вышек. В чрезвычайно пересеченной местности также можно использовать небольшие самолеты или вертолеты.

4. Автоматизированное радио слежение

Недавно разработанная технология радиопередатчика и приемника теперь позволяет автоматически отслеживать животных в местном, региональном и континентальном масштабах.Узнайте больше об автоматическом радиотслеживании на нашей специальной странице, посвященной этой технологии, и узнайте о системе слежения за дикой природой Motus.

Вернуться к началу

Инструкции по отслеживанию

  1. После того, как ваш приемник, антенна, кабель и наушники настроены и подключены, настройте приемник на частоту первого передатчика, который вы хотите отслеживать.
  2. Установите комфортный уровень громкости ресивера. Установите регулятор усиления (чувствительность приемника) в положение «полного» усиления.По мере того, как вы приближаетесь к животному, усиление следует снижать до самого низкого уровня, позволяющего слышать сигнал; при необходимости отрегулируйте усиление приемника. По возможности избегайте изменения уровня громкости.
  3. Проверьте антенну как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскости, медленно вращая антенну вокруг себя на 360 градусов. Используйте динамик или наушники, чтобы слушать передатчики.
  4. Важна способность ощущать изменения громкости сигнала. Попробуйте закрыть глаза, вращая антенной по кругу, и попытайтесь прислушаться к изменениям громкости.
  5. Попытайтесь определить, в каком направлении находится животное. По мере того как громкость звукового сигнала увеличивается, вы приближаетесь. Вы будете продолжать приближаться к животному, продолжая медленно перемещать антенну меньшими «кусочками» круга.
  6. По мере того, как сигнал становится сильнее и становится труднее различить направленность, можно уменьшить усиление приемника, чтобы снизить его чувствительность. Если вам нужна очень низкая чувствительность, отключите приемник от антенны, увеличьте усиление, а затем двигайтесь вперед и назад в поисках передатчика.Вы скоро найдете свою цель.

Вернуться к началу

Советы по отслеживанию

  • Проведите стендовую проверку приемников перед началом сезона отслеживания.
  • Перед отъездом в поле убедитесь, что батареи приемника полностью заряжены.
  • Проверьте и протестируйте оборудование как целостную систему, используя эталонный датчик, чтобы убедиться, что все компоненты работают правильно.

Отредактировал Дилан Кеслер, 2014.

Обновлено Натаном Купером (Смитсоновский центр перелетных птиц), 2016 г.

Обновлено Эллисон Хейсман (Проект миграционного взаимодействия, [email protected]), 2020 г.

Вернуться к началу

Список литературы

  1. Олдридж, Дж. Р. и Р. М. Бригам. 1988. Несение нагрузки и маневренность у насекомоядных летучих мышей: проверка 5% «правила» радиотелеметрии. Маммологический журнал 69 : 379–382.
  2. Амланер-младший, К. Дж. И Д. В. Макдональд, редакторы. 1979. Справочник по биотелеметрии и радиосопровождению. Pergamon Press, Оксфорд, Англия.
  3. Каспер, Р. М. 2009. Руководство по оснащению диких птиц и млекопитающих. Animal Behavior, 78 : 1477–1483.
  4. Кокрэн, У. У., и Р. Д. Лорд, младший, 1963. Система радио-слежения за дикими животными. Журнал управления дикой природой 27 : 9–24.
  5. Cotter, R.C. и C.J. Gratto. 1995. Влияние посещений гнезд и выводков и радиопередатчиков на рок-куропатку. Журнал управления дикой природой 59 : 93–98.
  6. Фитцнер, Р. Э. и Дж. Н. Фитцнер. 1977 г. Технология клея-расплава для прикрепления хвостовых пакетов радиопередатчиков к хищным птицам. Североамериканский орнитолог 2 : 56–57.
  7. Фуллер М. Р., Миллспо Дж. Дж., Черч К. Э. и Кенвард Р. Э. 2005. Радиотелеметрия дикой природы. In Braun, C.E., ed. Методы исследования и управления дикой природой, стр. 377-417. Общество дикой природы, Бетесда, США.
  8. Gaunt, A. S., and L. W. Oring.2010. Руководство по использованию диких птиц в исследованиях. Орнитологический совет, Вашингтон, округ Колумбия, США
  9. Харамис, Г. М., и Г. Д. Кернс. 2000. Техника крепления радиопередатчика для Сораса. Журнал полевой орнитологии 71 : 135–139.
  10. Карл Б. Дж. И М. Н. Клаут. 1987. Усовершенствованный жгут радиопередатчика со слабым звеном для предотвращения заедания. Журнал полевой орнитологии 55 : 73–77.
  11. Кенвард, Р.E. 2000. Пособие по радиомечению диких животных. Academic Press, Сан-Диего, США.
  12. Кеслер, округ Колумбия, 2011. Непостоянная радиотелеметрическая обвязка для ног для мелких птиц. Журнал управления дикой природой 75 (2): 467-471.
  13. Ли, Дж. Э., Г. К. Уайт, Р. А. Гаррот, Р. М. Бартманн и А. В. Олдридж. 1985. Оценка точности радиотелеметрической системы для определения местоположения животных. Журнал управления дикой природой 49 : 658–663.
  14. Лорд Р. Д., Беллроуз Ф. К. и Кокрэн В. В. 1962. Радиотелеметрия дыхания летающей утки. Science, 137 , 39–40.
  15. Миллспо, Дж. Дж. И Дж. М. Марцлафф. 2001. Радио слежение и популяции животных. Academic Press, Сан-Диего, США.
  16. Mong, T. W. и B. K. Sandercock. 2007. Оптимизация удержания радиоизлучения и минимизация радиоактивных воздействий в полевых исследованиях горных куликов. Журнал управления дикой природой 71 : 971–980.
  17. Мюррей, Д. Л. и Фуллер, М. Р. 2000. Критический обзор воздействия маркировки на биологию позвоночных. Страницы 15-64 в L. Boitani and T.K. Фуллер, редакторы. Методы исследования в экологии животных: противоречия и последствия. Columbia University Press, Нью-Йорк, США.
  18. Ньюман, С. Х., Дж. Ю. Такекава, Д. Л. Уитворт и Э. Э. Беркетт. 1999. Подкожное крепление якоря увеличивает удержание радиопередатчиков на Xantus ’и Marbled Murrelets. Журнал полевой орнитологии 70 : 520–534.
  19. И. Г. Приеде и С. М. Свифт, редакторы. 1992. Телеметрия дикой природы: удаленный мониторинг и слежение за животными. Эллис Хорвуд, Нью-Йорк, Нью-Йорк, США.
  20. Шульц, Дж. Х., А. Дж. Бермудес, Дж. Л. Томлинсон, Дж. Д. Фирман и З. Хе. 1998. Воздействие имплантированных радиопередатчиков на траурных голубей в неволе. Журнал управления дикой природой 62 : 1451–1460.
  21. Шафер М.В., Г. Вега, К. Ротфус и П. Фликкема. 2019. Радиотелеметрия дикой природы БПЛА: Система и методы локализации. Методы в экологии и эволюции 10 : 1783-1795.
  22. Тейлор, PD, Т.Л. Крю, С.А. Маккензи, Д. Лепаж, Ю. Обри, З. Крайслер, Г. Финни, К.М. Фрэнсис, К.Г. Гульельмо, Д.Д. Гамильтон, Р.Л. Холбертон, PH Лоринг, Г.В. Паке, Р. А. Ронкони, Дж. Сметцер, П. А. Смит, Л. Дж. Уэлч и Б. К. Вудворт. 2017. Система отслеживания дикой природы Motus: совместная исследовательская сеть для улучшения понимания движения дикой природы. Охрана птиц и экология 12 (1): 8.
  23. Warnock, N, and J. Y. Takekawa. 2003. Использование радиотелеметрии в исследованиях прошлых вкладов куликов и будущих направлений. Бюллетень исследовательской группы Вейдера 100 : 138–150.
  24. Whidden, S.E., C.T. Williams, A.R.Breton и C.L. Buck. 2007. Влияние передатчиков на репродуктивный успех хохлатых тупиков. Журнал полевой орнитологии 78 : 206–212.
  25. White, G.C. и R.A. Garrott. 1990. Анализ данных радиослежения за дикой природой. Academic Press, Сан-Диего, США.
  26. Уайтхаус, С., и Д. Стивен. 1977 г. Техника воздушного радиослежения. 41 : 771–775.

Вернуться к началу

ГЛАВНАЯ | спутниковая телеметрия | акустическая телеметрия | геолокаторы | радиотелеметрия | система слежения за дикой природой motus

индивидуальная маркировка | молекулярные маркеры | стабильные изотопы | модели движения | методы будущего

Сенсорная лампа

  • Просто потратил два часа, устраняя помехи в сенсорной лампе — это было нормально при 75 Вт, но от 80 до 100 Вт на 80M лампа иногда включалась.Я обнаружил, что провод между ВЧ-дросселем и входом в микросхему должен быть как можно короче. В идеале можно было бы использовать маленький RF-дроссель вместо большого PI-дросселя, который я нашел в своем ящике для мусора. — Зак Лау, W1VT

Примечание: Эд Хейр, W1RF предлагает попробовать ферритовый сердечник, если его можно использовать.

Лампы для радиопомех и сенсорное управление

Я нашел простое лекарство от ламп с сенсорным управлением, которые включаются и выключаются во время радиопередач поблизости.В моем случае больше всего проблем доставляла 40-метровая работа, а 75-метровая работа была на втором месте. Более высокие частоты не представляли проблемы. (Я использую наземную вертикальную антенну на 80, 40 и 15 метров, и лампа находится примерно в 150 футах от антенны. Сетевой фильтр переменного тока на лампе не устранил проблему.)

Резистор на 1 кОм (последовательно соединенный с сигнальным проводом и замкнутой цепью, которая управляет лампой) решил проблему для меня. Я полагаю, что требуемое значение резистора будет зависеть от интенсивности и частоты ВЧ-поля.

— Джон М. Адамс, W7OTC, Сан-Сити, Калифорния

Подробнее о RFI для сенсорных ламп

У меня были те же проблемы, что и у W7OTC, с лампой с сенсорным управлением, которая включалась и выключалась моими трансмиссиями (100 Вт на вертикальную крышу, с двумя радиальными лампами на полосу). Проблема возникла при работе на диапазонах 80–15 м, но работа на 10 м не повлияла. Резистор сопротивлением 1 кОм в моем случае не был полным лекарством.

Резистор 3,3 кОм, включенный последовательно с сигнальным входом на лампе, помогал на всех диапазонах, кроме 80 м (дополнительный 1.8кОм мешало лампе работать). После замены резистора на ВЧ-дроссель (100 мкГн, 139 мА) проблема исчезла на всех диапазонах, кроме 80 м. На 80 м мешающий сигнал был значительно ослаблен дросселем, но лампа все равно включалась. Одного дросселя в некоторых случаях может быть достаточно, чтобы решить проблему.

Окончательный ответ оказался как ВЧ-дроссель, так и резистор 1,8 кОм, включенные последовательно с сигнальным проводом в цепи сенсорного управления.

— Колин Холл, G4JPZ / W6, Марина Дель Рей, Калифорния

Приемопередатчик Touch-Lamp

Когда моя жена сказала мне, что купила трехходовую лампу, которая включается и выключается при прикосновении к любой из ее металлических частей, я не знал, что она купила трансивер.Я обнаружил, что мой переданный сигнал заставит лампу работать точно так же, как если бы я коснулся ее металлических частей. Позже я обнаружил скрипучий сигнал S8 на частоте 1875 кГц, , он исходил от лампы, которая находилась в трех комнатах от меня в другой цепи переменного тока.

Сигнал лампы присутствует на глубине 40 метров. На частотах от 20 метров моя работа не нарушается.

Коробка внутри лампы содержит печатную плату, через которую проходит напряжение сети переменного тока и которая имеет провод, подключенный к металлическому основанию лампы.Когда лампа подключена к розетке, сигнал лампы присутствует всегда, независимо от того, включена она или нет. В своих попытках устранить помехи я безуспешно пробовал использовать коммерческий фильтр переменного тока, наматывая шнур лампы на ферритовый материал и другие подобные методы.

Чтобы убедиться, что лампа, которая была у моей жены, исправна, я позаимствовал аналогичную лампу у соседа, чтобы попробовать ее. Я обнаружил, что он работает точно так же, за исключением того, что частота колебаний несколько отличается.На лампе или упаковочном контейнере нет названия производителя или дистрибьютора. Лампа изготовлена ​​на Тайване.

Я пишу для того, чтобы другие, которые могут испытывать подобные трудности, могли иметь некоторое представление о вероятном источнике помех. После того, как я описал то, что я обнаружил, своему другу-радиолюбителю, он понял, что такое устройство создавало помехи его станции более месяца.

— Cal Enix, W8EN, 209 S Kalamazoo St, White Pigeon, MI 49099

Если эти способы лечения не работают, можно защитить модуль электронного переключателя, но это необходимо делать осторожно! Вы также можете связаться с производителем и отправить отчет о вашей проблеме по адресу:

Снижение интерференции с диммером

Радиолюбители, проклятые радиочастотными помехами от твердотельных диммеров, будут заинтересованы узнать, что по крайней мере один отечественный производитель — Lutron — производит светорегуляторы, в которых используются методы подавления радиопомех.В серии Lutron NOVA используются тороидальные дроссели, обеспечивающие значительный уровень подавления радиопомех.

Я купил модель Lutron N-600, которая справится с лампами накаливания мощностью до 600 Вт. Временно установленный в моей радиорубке обычный диммер выдавал показания S9 + на 230 кГц (произвольная частота шума). N-600 выдал значение S3, разница около 40 дБ. По общему признанию, это не ноль, но установка N-600 на некотором расстоянии обеспечила снижение RFI, что очень отрадно.Действительно, я впервые слышу новые источники шума, до сих пор не обнаруживаемые из-за диммерного шума.

Вы вряд ли найдете эти диммеры в местном магазине со скидками, и стоят они недешево. Проверьте наличие этих диммеров в магазине осветительных приборов и рассчитывайте заплатить за них около 25 долларов за штуку.

— Ричард Г. Бруннер, AA1P, 10 Brookside Dr., Foxboro, MA 02035

Беспроводная лампа

с использованием схемы радиочастотных помех

В этом посте мы узнаем, как дистанционно осветить небольшую лампу постоянного тока с помощью радиочастотных помех, создаваемых переключением батареи и цепи двигателя на расстоянии около 4 метров.Это расстояние можно увеличить, изменив настройки схемы.

Беспроводной передатчик Маркони

Большинство людей на собственном опыте работы с радиопомехами понимают, что электрическая искра производит высокую частоту. Первые беспроводные передатчики более века назад (Marconi 1895) использовали искровой разрядник с дипольной антенной. Частота находилась в диапазоне УКВ и была изменена длиной антенны. Приемник, должно быть, был вторым диполем и оладьей.Fritter был чем-то похожим на характерный неплотный контакт, изготовленный из металлической стружки. Полученный РЧ-импульс мог замкнуть контакт.

Возможно, другие люди ранее заметили это: Старые радиостанции часто имеют проблемы с переключателем настройки из-за окисления контактов. На каком-то этапе вы вообще ничего не можете подобрать. Обычно это прицельный удар ребром руки, затем он будет наноситься снова. Однако иногда электрическая искра приводит к успеху.Вы действительно слушаете треск (сосед выключает свет), после чего радио снова выключается. Таким образом, неплотный контакт внутри радио функционирует как разносчик.

Совсем недавно мне довелось наблюдать, как триггер перевернулся в электронной схеме именно там, где в данный момент висел осциллограф. Именно тогда была разработана концепция: именно то, что выполнял нестабильный контакт Uropa (известный как Fritter), но это именно то, что должен делать транзисторный триггер.Следовательно, уметь функционировать! В основе лежал комплект электроники. И вот конечный результат:

Схема беспроводной лампы, использующая срабатывание радиочастотных помех

На принципиальной схеме изображен моностабильный мультивибратор. Что касается потенциометра, он используется для смещения и может быть настроен, чтобы гарантировать, что NPN просто не насыщается, что позволяет ему находиться в ситуации касания и бега.

Антенна в базе первого транзистора принимает РЧ-импульс, который активирует триггер.Теперь лампа горит на секунду, после чего снова гаснет. Затем схема использует пару секунд, чтобы организовать прием снова.

Поэкспериментируйте! Действительно, выключателем света можно было активировать приемник. Чувствительность можно улучшить чрезвычайно умело. Однако в какой-то момент схема начинается сама собой. Тогда вы, конечно, понятия не имеете: это был сосед?

После этого можно построить соответствующий передатчик.Самый простой способ — использовать небольшой двигатель постоянного тока. Обычно это меня все равно беспокоит. Вам просто нужно подключить одну антенну. Для этого не требуется диполь, эффективен только один провод.

Антенны передатчика и приемника должны быть одинаковой длины. В прототипе каждая была длиной 50 см. Поэтому длина волны была 2 м (простите, радиолюбители 2-х метрового диапазона), частота около 150 МГц.

И прямо сейчас вы, скорее всего, хотите знать, насколько широким оказался ассортимент продукции.Очень порадовали четыре метра! «Хорошо, — продолжил радиопередатчик Маркони. Но искры он, несомненно, получил более широкие.

В самые лучшие времена радиопередатчиков тысячи километров были пройдены длинными волнами. Передатчики имели массивные импульсные выходы в несколько мегаватт. Короткие импульсы сфокусировали эффективность, а также привели к действительно огромной пропускной способности. Фактически одновременно может использоваться только один передатчик. По этой причине процедура снова вышла из моды.

Активация удаленного динамика с помощью искры

В приведенном выше эксперименте мы видели, как лампочка может зажигаться без проводов, зажигая кратковременную искру на некотором расстоянии с помощью двигателя, аккумулятора и выключателя. В следующем эксперименте мы узнаем, как то же самое можно сделать для создания сильного потрескивающего звука в динамике, используя небольшую схему усилителя BJT и небольшую схему ВЧ-генератора.

В этом эксперименте передатчик удерживается на расстоянии около 5 метров, и каждый раз, когда переключатель кратковременно нажимается, РЧ-шум принимается индуктором L1 в цепи приемника, создавая большой потрескивающий звук РЧ-помехи на динамик.

Это происходит потому, что мгновенное переключение катушки передатчика вызывает генерацию импульса, который передается по воздуху.

Этот радиочастотный шум попадает на катушку индуктивности цепи приемника и индуцирует идентичное импульсное напряжение на базе NPN BJT, которое усиливается этим NPN. PNP гарантирует, что усиленный сигнал от NPN дополнительно усилен в достаточной степени, чтобы громкоговоритель превратился в шумный выход, имеющий частоту и форму волны, точно равные выходному импульсу передатчика.

Согласование импеданса — Лампочка как детектор КСВ?

Я мало что знаю об этом, но что бы это ни стоило, у меня есть довольно отдаленные воспоминания о том, что я делал это давным-давно, до того, как транзисторные ВЧ усилители мощности стали доступными, и до того, как у меня был способ измерить КСВ или гармонический состав передатчика. выход.

Передатчик был очень простым VFO, буфером и выходным ВЧ-сигналом 6V6, максимум выходным ВЧ-сигналом 3 или 4 Вт. Антенна представляла собой примерно 1/4 волны провода, протянутого из окна к ближайшему дереву (с изолятором электрического забора на конце), с использованием пи-ответвителя для согласования, все очень экспериментально и в основном построено из частей старых вентильных приемников, которые я Мне повезло, что меня подарили.Выходной каскад клапана был достаточно прочным, чтобы справиться с серьезными несоответствиями. Я помню, как получал ожоги от антенны.

Моим оборудованием был только небольшой мультиметр, очень простой измеритель напряженности поля (в котором использовался мультиметр), заимствованный портативный транзисторный приемник с коротковолновыми диапазонами и паяльник, так что пришлось много гадать и экспериментировать.

Меня наставлял хам, который был очень добр и подбадривал меня. Он одолжил мне копию справочника ARRL и дал мне попробовать.Я думаю, на войне он работал на почтовом отделении / морской радиостанции и много знал о том, как заставить вещи работать с очень маленьким испытательным оборудованием.

Он сказал мне, что лампочка (15 Вт) 230 В, включенная последовательно с антенной на выходе пи-ответвителя , может использоваться в качестве индикатора мощности, поступающей на антенну. Пи-ответвитель регулировали до тех пор, пока лампочка не загорелась максимально ярко, затем его убрали, а измеритель напряженности поля использовали для определения максимальных значений параметров пи-ответвителя.

Оглядываясь назад, я плохо представляю, насколько эффективным был этот метод настройки КСВ, но я помню, что он сделал настройку ответвителя намного проще, чем просто использование напряженности поля. Ток в лампочке, очевидно, на самом деле не указывает на КСВ, но, я думаю, служит приблизительным начальным показателем согласования выходного каскада с антенной. В любом случае, было очень обнадеживающе видеть прямые доказательства наличия тока в цепи антенны.

Ура.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *