Частота и длина волны.
В посте Грибы и радио. 08.10.2022
подробно описаны характеристики радиоволн по диапазонам. Наш радиоприёмник будет принимать средние волны, и нижнюю часть коротковолнового диапазона. Остановимся на средних волнах чуть подробнее.
Средние волны на обычном радиоприёмнике обозначаются "МW" или "АМ". Частоты для радиовещания: от 520 до 1750 КГц. Соответственно, длина волны от 170 до 575 метров. Определить длину волны в метрах очень просто - надо 300 000 поделить на частоту в килогерцах. Длина волны обратно пропорциональна частоте, то есть чем выше частота, тем короче волна.
Средние волны распространяются СВ в светлое время суток так называемой "Приземной волной", то есть радиоволна идёт вдоль земли, и может "загибаться" за горизонт. В тёмное время суток СВ распространяется переотражениями от земной поверхности и ионизированных слоёв атмосферы.
Максимальное расстояние, на котором мы можем услышать сигналы СВ радиостанций днём - 500 километров, ночью - 3000 километров. Иногда дальность связи на средних волнах может достигать 20 000 километров, ибо пути радиоволн неисповедимы (с).
Как "поймать" радиостанцию?
Очевидно, что в радиоэфире одновременно работают миллионы радиостанций, и радиоприёмник каким-то волшебным образом имеет способность не принимать их все одновременно, а настраиваться на волну (правильнее говорить - на частоту) одной конкретной радиостанции.
Антенна приёмника собирает все сигналы от всех радиостанций мира. Конечно, большинство станций либо очень маломощные, либо находятся далеко, но даже в простой антенне одновременно имеются сигналы нескольких тысяч передатчиков.
Возникает задача выделения из тысяч сигналов одного - нужного нам.
Всем известно, что каждая радиостанция имеет свою волну - и, соответственно, свою частоту. Например, "Радио России", работает на частоте 999 кГц (длина волны 300 метров).
Для того, чтобы из антенны в радиоприёмник попадали не все сигналы, используются избирательные входные цепи - сочетания радиоэлементов, пропускающих сигналы одной частоты, и не пропускающие сигналы других частот.
В предполагаемом радиоприёмнике входная цепь используется самая простая - параллельный колебательный контур, состоящий из катушки индуктивности и электрической ёмкости (конденсатора). Вот его электрическая схема:
L - это индуктивность, а С - ёмкость. Контур имеет собственную частоту. Допустим, мы на мгновение присоединили к контуру батарейку и тут же её уберём. Что произойдёт дальше?
1. Конденсатор зарядится (электрическая ёмкость примет в себя некоторый заряд).
2. Конденсатор разрядится на катушку индуктивности.
3. Вокруг катушки образуется магнитное поле, которое индуцирует (наведёт) в катушке электрический ток, который зарядит конденсатор...
... Возвращаемся к п. 1
В контуре возникают электрические колебания, с некоторой частотой. Формулу для определения частоты не привожу, подробности о колебательном контуре можно почитать здесь:
https://www.ruselectronic.com/parallelnyj-kolebatelnyj-kontu...
Но это не обязательно... Принцип мы уже понимаем.
Параллельный колебательный контур работает как короткое замыкание для всех радиочастот, кроме собственной, которая зависит от индуктивности катушки и ёмкости конденсатора.
Соответственно, параллельный колебательный контур "замыкает накоротко" все частоты - кроме одной. И сигнал именно с этой частотой попадает на вход приёмника.
Для "Радио России" нам нужен колебательный контур с катушкой индуктивностью 253 микрогенри и конденсатор ёмкостью 100 пикофарад.
Физически колебательный контур выглядит так:
И в нашем приёмнике входная цепь будет очень похожа на эту картинку.
Что надо купить, чтобы собрать входную цепь нашего будущего радиоприёмника?
1. Конденсатор переменной ёмкости. Это одна из самых дорогих деталей нашего приёмника. Дороговизна вызвана тем, что конденсатор переменной ёмкости с воздушным диэлектриком - изделие ручной работы. А нам нужен именно такой. В магазинах их не продают, надо искать на Авито. Желательно КПВ-2. Ссылку не даю, т.к. их много разных. По цене: если удастся купить дешевле 1000 рублей - считайте, что Вам повезло.
Почему конденсатор нужен переменный?
Потому, что менять индуктивность катушки очень сложно. А собственная частота контура зависит от индуктивности и ёмкости. Менять ёмкость довольно легко - перемещением пластин конденсатора. Именно перемещением пластин конденсатора переменной ёмкости и занимается ручка настройки радиоприёмника.
2. Каркас для катушки индуктивности.
Только не надо смеяться... Лучший каркас - это сантехническая муфта, вот такая:
Муфт покупайте две. Ещё вот такую:
https://www.ozon.ru/product/mufta-d50-mm-kanalizatsionnaya-r...
Зачем она понадобится, расскажу в одном из следующих постов.
3. Собственно провод для катушки. Нам понадобится эмалированный провод трёх толщин: 1,0, 0,6 и 0,3 мм. Вот такой:
Он есть на Озоне, в разных вариантах. Нам нужно:
- Толщиной 0,3 мм 50 метров;
- Толщиной 0,6 мм 15 метров;
- толщиной 1,0 мм - 10 метров.
И ещё нам понадобятся палочки... Вот такие:
Дубовые или берёзовые, диаметром 6 мм, длиной 20 - 30 сантиметров... Куда мы из будем использовать - тоже расскажу в следующих постах.
С Вами - AlexRadio. На связи!
