Рассылка "Вестник старого радио". Выпуск 52 (Ноябрь 2010) ( http://radionic.ru/2010/11/24/r52/)

Детекторный приёмник с рамочной антенной

     Этому детекторному приемнику не требуется классическая антенна и заземление. Антенной в данном приемнике служит катушка-рамка.

Подробнее...

     В настоящее время в сетях государственных программ вещания стран СНГ и Балтии задействовано (или, как минимум, находятся на балансе) около 190 передатчиков диапазона УВЧ (телевизионные каналы (ТВК) с 21 по 41): 180 передатчиков УВЧ семейства "Ильмень-1" - 20/5 кВт и 10 передатчиков УВЧ семейства "Ильмень-2" - 25/2,5 кВт. Это оборудование построено на электровакуумных приборах (ЭВП), что, даже в настоящее время широкой транзисторизации, остается оптимальным по экономическим соображениям. Однако, в отношении применяемых в них отечественных ЭВП явно видны кризисные явления:

• клистроны, применяемые в передатчиках (заметим, что это - вчерашний день вакуумной техники для ТВ передатчиков [1], даже если не учитывать то, что отечественные приборы редко отрабатывают более 10 тыс. часов), имеют весьма низкую эффективность (к.п.д.), а цена их приближается к цене более надежных и эффективных западных аналогов;
• передатчиках этого класса установлено три ЭВП, что совершенно не соответствует современным тенденциям уменьшать количество ЭВП до одного (в крайнем случае, двух).

     Все это, помноженное на стремительный рост цен отечественной техники ЭВП, нерегулярность ее поставок и снижение качества ЭВП, привело к тому, что, помимо чрезвычайно низких параметров эффективности (отечественные передатчики потребляют электроэнергии вдвое больше, чем прогрессивные зарубежные аналоги), весь парк этих передатчиков работает (если работает):

• на пониженной в 2-3 раза мощности;
• штатная схема резервирования не используется из-за нехватки ЭВП, радиостанции "Ильмень-1" зачастую работают всего на одном клистроне (вместо трех).

     Первое означает уменьшение не менее, чем вдвое (при равномерной плотности населения в зоне вещания), зоны охвата населения высококачественным вещанием и, следовательно, - жалобы населения и неудовлетворенность рекламодателей.

Второе (с учетом вышесказанного по поводу надежности ЭВП) приводит к регулярным срывам вещания со всеми вытекающими из этого последствиями.

Постепенное врастание национальной экономики в интернациональную открывает новые возможности по заимствованию самой прогрессивной мировой технологии для решения национальных проблем, в частности, в области ТВ вещания.

Все проблемы могут быть решены, если в действующей (законсервированной) сети передатчиков применить самые прогрессивные западные ЭВП. Таковыми в данном случае являются приборы класса IOT и Диакрод [1], которые, несмотря на их высокую цену, позволяют добиться экономической выгоды, благодаря:

• уменьшению числа ЭВП в два-три раза в зависимости от схемы передатчика;
• гарантированному увеличению времени жизни ЭВП не менее, чем в 2-3 раза, при выполнении необходимых технических мер;
• новым возможностям модернизации радиостанций, например, режим совместного усиления радиосигналов изображения и звукового сопровождения, что, помимо прочего, сулит упрощение обслуживания и снижение затрат вследствие высвобождения оборудования;
• готовности передатчиков к внедрению систем цифрового ТВ (как это уже делается в США).

     Напомним кратко особенности упомянутых выше ЭВП. В приборах типа клистрод, впервые предложенных английской фирмой EEV под названием IOT (Inductive Output Tube - лампа c индуктивным выходным взаимодействием), происходит процесс управления плотностью пучка (луча) на пространстве катод-сетка, как в приборах с сеточным управлением, например триодах; далее электронный пучок, удерживаемый продольным магнитным полем, поступает в пролетное пространство, где происходит дополнительное контрастирование пучка по плотности вследствие различия скоростей электронов (как в пролетных приборах - клистронах). В зоне взаимодействия прибора с внешним резонатором кинетическая энергия сгустков электронов луча, как и в клистронах, передается электромагнитному полю резонатора.

Диакрод - это, по сути, тот же коаксиальный тетрод, конструкция анодно-экранного узла которого такова, что позволяет избавиться от торцевой внутриламповой емкости и с помощью дополнительной внешней контурной системы (antinode cavity) создать второй узел (antinode) колебательного анодного напряжения. Таким образом удается иметь как бы дублированную выходную контурную систему, обеспечив максимально равномерное колебательное напряжение на пространстве "анод-экранная сетка" и узел реактивного контурного тока - в середине пространства экранной сетки, т.е. существенно уменьшить нагрузку экранной сетки реактивной мощностью. Это в конечном итоге позволяет не менее, чем вдвое увеличить мощность ЭВП без его перегрузки.

Здесь мы говорим только об усилителях с воздушным охлаждением, при этом один прибор IOT позволяет получить в режиме совместного усиления мощность до 30 кВт в канале изображения и 3 кВт в канале звукового сопровождения, а один диакрод - соответственно, 10 кВт и 1 кВт.

Мировая практика подтверждает, что приборы IOT работают в условиях эксплуатации не менее 30 тысяч часов, а диакроды - 10 тысяч часов. Таким образом, при минимальных затратах, заменой клистронов на приборы IOT удается добиться:

• высокой эффективности (к.п.д.) за счет режима АВ вместо режима А клистрона; причем, это преимущество сохраняется даже, если удается преодолеть все проблемы внедрения для клистронов режимов "BCC" (модуляция тока луча) и "ESC" (рекуперация);
• реализации всех достоинств схемы совместного усиления радиосигналов изображения и звукового сопровождения при номинальном уровне выходной мощности радиостанции, что возможно вследствие высокой линейности IOT;
• возможности замены всех трех штатных клистронов на один IOT (с обходом последнего при отказе, который может произойти с вероятностью менее, одного раза в три года).

     Процедура замены клистронов на прибор IOT оказывается чрезвычайно простой и не требует существенной переработки конструкции передатчика и схемы высоковольтного питания, а также фидерной системы. Однако, это должно быть произведено профессионалами в области разработки передающей техники, так как названные приборы IOT являются дорогостоящими изделиями. К тому же, профессионалы знают, как провести модернизацию без остановки вещания.

Автор пытался пропагандировать эту идею ранее [2], но требовавшиеся для ее реализации затраты оказались тогда непомерными для радиоцентров. В настоящее время открылись новые возможности, позволяющие в 2-3 раза снизить эти затраты.

Диакрод открывает новые возможности скорее при создании новейших версий передатчиков класса "Ильмень-1", чем при модернизации их. Становится возможным на двух диакродных усилителях с совместным усилением построить передатчик УВЧ мощностью 20 кВт по классической схеме сложения мощностей, т.е. реализовать схему нагруженного резервирования. В данном случае диакродное направление привлекательнее, так как облегчается решение проблем получения высоких напряжений: для диакрода достаточно напряжение анода 5 - 6 кВ, тогда как для IOT ускоряющее напряжение должно составлять 20 - 28 кВ. Напомним, что при напряжении выше 20 кВ возникает мягкое рентгеновское излучение.

Однако, для модернизации действующих станций внедрение диакродов требует существенной переработки конструкции передатчика с полной переделкой источников питания, а так как дополнительно к этому необходимо установить два диакродных усилителя - это гораздо дороже по сравнению с IOT. Но, если потребитель готов ограничиться мощностью 10/1 кВт, он не должен упускать из вида диакродное, решение и при заказе модернизации действующих передатчиков.

Итак, внедрение новейших ЭВП (приборов IOT и диакродов) открывает новые возможности, в том числе и по модернизации действующих мощных УВЧ ТВ передатчиков семейств Ильмень-1 и Ильмень-2, позволяя существенно снизить потребляемую ими электроэнергию, повысить надежность и улучшить другие параметры аппаратуры. Стоимость этих работ невелика и, по мнению автора, достаточно быстро окупается.

Михаил Козловский

Литература:

1. Козловский М.М. Современное состояние техники радиопередающих устройств для эфирного телевидения и стереовещания. "625" - No. 3, стр. 51-52, 1997 г.
2. Козловский М.М. Модернизация ТВ радиостанций "Ильмень" с помощью прибора IOT. "Электросвязь" - No. 12, стр. 9-11, 1992 г.

(продолжение следует)

"История радиотехники и радиовещания"

     1934 г. Группой советских специалистов во главе с А.Л. Минцем и Н.И. Огановым разработана оригинальная конструкция разборной лампы, значительно превосходящая по своим параметрам имеющиеся в то время иностранные аналоги.

1934 г. Александровским радиозаводом начат серийный выпуск новых радиовещательных приемников ЭЧС-3 и ЭЧС-4 с питанием от сети и популярный радиоприемник БИ-234 с питанием от батарей. Завершена разработка супергетеродинного радиовещательного приемника ЦРЛ-7 (семилампового), ЦРЛ-9 (пятилампового) и ЦРЛ-10 (четырехлампового).

1934 г. Радиотехнический завод имени Козицкого (г. Ленинград) приступил к выпуску приемника прямого усиления ЭКЛ-4 . Это был один из первых приемников, в которых было осуществлено объединение приемной части, выпрямителя и громкоговорителя в одном ящике.

1934 г. Во Всесоюзном электротехническом институте И.О. Джигит и Н.Д. Смирнов разработали видеопередатчик прямого видения на 48 строк и проекционный приемник, дававший изображение на экране размером более одного квадратного метра.

1934 г. Серию радиоприемников типа УСЧ (украинский сетевой четырехламповый) выпустил Харьковский радиозавод.

Январь 1935 г. Журнал "Радиофронт" выступает с предложением организовать Всесоюзную заочную радиовыставку в ознаменование сорокалетия со дня изобретения радио А.С. Поповым. Комитет содействия радиофикации и развитию радиолюбительства при ЦК ВЛКСМ выносит решение о проведении в 1935 г. Всесоюзной заочной радиовыставки.

1935 г. В Воронеже вступил в частичную эксплуатацию новый большой завод радиоприемников "Электросигнал".

1935 г. На Александровском радиозаводе начато производство радиоприемника СИ-235, завоевавшего широкую популярность у населения. Приемник был построен по схеме прямого усиления и предназначался для приема радиовещательных станций, работавших в диапазонах длинных и средних волн.

1935 г. На базе Центральной радиолаборатории в Ленинграде создан Всесоюзный научно-исследовательский институт радиовещательного приема и акустики (ИРПА).

1935 г. Под руководством И.Е. Горона в Октябрьском зале Дома союзов в Москве проведен первый в СССР опыт стереофонической передачи звука.

1936 г. В лаборатории члена-корреспондента Академии наук СССР проф. В.П. Вологдина начались работы по высокочастотной закалке стальных изделий

Июнь 1936 г. Под Киевом закончилось строительство длинноволновой 100-киловатной радиовещательной станции.

23 марта 1936 г. Открылся первый советский радиофестиваль.

1936 г. Начала регулярную работу первая советская ионосферная станция при Томском университете.

1936 г. На Воронежском заводе "Электросигнал" впервые освоено конвейерное производство шестилампового супергетеродинного радиоприемника 6Н-1, ставшего наиболее массовым приемником в предвоенные годы.

1936 г. На Александровском заводе начат серийный выпуск всеволнового супергетеродинного приемника СВД-1 - всеволновой супергетеродин первого класса. За ним последовали модернизированная модель СВД-М и, наконец, СВД-9, получивший наиболее широкое распространение. Этот приемник имел по тем временам отличные характеристики: чувствительность на всех диапазонах - не хуже 40 мкВ, избирательность - 20 дБ. СВД-9 отличало от своих собратьев хорошее качество звучания, чему способствовали отработанная схема усилителя НЧ с тонкоррекцией и удачная конструкция громкоговорителя - также детища Александровского радиозавода.

21 мая 1937 г. 16 участников экспедиции на Северный полюс награждены орденами Ленина, среди них радисты-радиолюбители тт. Кренкель, Стромилов, Жуков, Иванов, Ритслянд.

30 июня 1937 г. Ленинградский коротковолновик В.С. Салтыков установил первым в СССР любительскую связь с радиостанцией на Северном полюсе.

6 октября 1937 г. Проведена Всесоюзная коротковолновая эстафета. По цепочке любительских радиостанций из Москвы через все советские республики. Дальний Восток, район Северного полюса, остров Рудольфа и через Ленинград снова в Москву прошла радиограмма, покрывшая за 25 час. 30000 км.

17 ноября 1936 г. В Москве начала работать ультракоротковолновая радиовещательная станция РВ-81 (длина волны 8,219 м).

1936 г. Создан первый отечественный автомобиль с приемником - ЗИС-101.

1937 г. К концу второй пятилетки по абсолютному числу переданных радиограмм СССР вышел на первое место в мире. Радиопромышленность освоила производство типовых передатчиков мощностью 2,5; 20 и 150 кВт, предназначенных для организации местного, областного и республиканского вещания. К концу 1937 года в СССР действовало 80 радиовещательных станций общей мощностью 1997,5 кВт; 3423 тысячи радиотрансляционных точек; 321 тысяча радиоприемников.

Август 1938 г. Вступила в строй коротковолновая 120-киловатная станция РВ-96. По мощности и другим техническим показателям она заняла первое место в мире среди подобных станций. На станции была применена оригинальная система сложения мощности в эфире, предложенная И.Х. Невяжским, и широкодиапазонные антенны, разработанные А.Л. Минцем. Передачи радиостанции РВ-96 принимались далеко за пределами СССР.

Сентябрь 1938 г. В Ленинграде начал работать первый советский телевизионный передатчик, в котором для передач кинофильмов применялась оригинальная электронная система советского изобретателя Г.В. Брауде.

Октябрь 1938 г. Пущен в опытную эксплуатацию Московский телевизионный центр.

1938 г. На Александровском радиозаводе была создана телевизионная установка - АТП (в единственном экземпляре), в 1939 году - приемник МС-539 - пятиламповый супергетеродин, а в 1939 году - усовершенствованный радиоприемник СВД (СВД-10). Однако его массовому производству помешала война.

128 ноября 1939 г. Открытие всесоюзного слета лучших радиоконструкторов, посвященного 15-летию радиолюбительства в СССР, а также юбилейной радиовыставки лучших радиолюбительских конструкций.

1939 г. Пущен в эксплуатацию первый в мире телевизионный вещательный узел в жилом доме в Москве (Петровский бульвар, 17), где телевизионное изображение, принятое одним (высококачественным) приемником, подавалось по проводам на 30 точек. Телеузел разработан лабораторией телевидения Научно-исследовательского института связи (Р.И. Бударов, В.Н. Горшунов, И.Я. Сытин и др.).

123 марта 1940 г. Отмечено 15-летие массового советского радиовещания.

118 мая 1940 г. Проведен первый всесоюзный конкурс радиолюбителей-радистов.

127 мая 1940 г. Начала регулярные передачи московская радиовещательная станция РВ-84. С ее пуском стали передаваться три самостоятельные радиовещательные программы.

1Декабрь 1940 г. Подведены итоги 5-й Всесоюзной заочной радиовыставки, собравшей 1808 экспонатов. Премиями и грамотами отмечено 768 конструкций. На пяти заочных радиовыставках участвовало 3 716 радиолюбителей и 168 радиокружков, представивших 4 323 экспоната.

11940 г. Начался выпуск на новом радиозаводе в г. Минске супергетеродинных приемников "Пионер", КИМ" и "Маршал".

11939 г. На базе бывшего завода Морского ведомства разработаны и пущены в производство первые отечественных радиолокационные станции "Ревень" и "Редут".

11941-1950 гг.

11941 г. После начала Великой Отечественной войны по указанию ГКО основные мощные радиовещательные ДВ, СВ и КВ станции г. Москвы были эвакуированы в восточные районы страны. В связи с этим центральное вещание было полностью переведено на короткие волны и осуществлялся через ряд передатчиков мощностью от 3,5 до 10 кВт.

1Октябрь 1942 г. Начала работу (не на полную мощность) строящаяся под руководством Л.А. Минца сверхмощная радиовещательная станция (1200 кВт), предназначенная для работы на длинных и коротких волнах.

1Январь 1943 г. В исторической операции по окружению и уничтожению немецких армий под Сталинградом было использовано около 9 тыс. различных радиостанций, обеспечивших надежное управление войсками.

1Конец 1943 г. Вступила в строй сверхмощная (1200 кВт) радиовещательная станция, предназначенная для работы на длинных и коротких волнах. Общая мощность введенных в строй радиовещательных станций составила 1625 кВт.

1Июнь-июль 1944 г. В операции по очищению Белоруссии от немецких захватчиков участвовало одновременно 27174 радиостанции различного типа.

12 мая 1945 г. Подписано постановление Совета Народных Комиссаров СССР об ознаменовании 50-летия со дня изобретения радио А.С. Поповым и об установлении 7 мая ежегодного Дня радио. Учреждена золотая медаль им. А.С. Попова. Учрежден значок "Почетный радист".

17 мая 1945 г.1 В СССР торжественно отмечено 50-летие со дня изобретения радио великим русским ученым А.С. Поповым.

В.А. Мельник, Д.Ф. Кондаков. Радиохобби (http://radiohobby.da.ru). - 2000. - N6. - С.2-3.
В.А. Мельник, Д.Ф. Кондаков. Радиохобби (http://radiohobby.da.ru). - 2001. - N1. - С.2-4.

(Продолжение следует)



(Продолжение следует)

Для подачи на сетку лампы напряжения смещения в схеме каскада имеется цепочка из двух резисторов Rп1 и Rп2. Эти резисторы включены так, что образуют делитель напряжения, при помощи которого напряжение источника Еа уменьшается до требуемой величины. При протекании через оба сопротивления делителя тока от источника Еa на каждом из них согласно заколу Ома происходит падение напряжения. В точке соединения сопротивлений действует потенциал необходимой величины, который при помощи сопротивления утечки Rс передается на сетку лампы.

Рассмотрим принцип работы каскада. Предположим, что на вход лампы напряжение входного сигнала не подается. Лампа является открытой и поэтому через нее и через резисторы Rа и Rк протекает ток покоя (постоянная составляющая) лампы. На резисторах образуется падение напряжения также постоянной величины.

Пусть теперь на входе лампы действует положительная полуволна переменного входного напряжения. Потенциал управляющей сетки лампы возрастет, вследствие чего увеличится анодный ток лампы. Анодный ток, протекая по сопротивлениям Rа и Rк создаст на них нарастающее по величине падение напряжения.

Первое выходное напряжение снимается с анода лампы, где оно уменьшается по величине. Следовательно, с анода лампы снимается выходное напряжение отрицательной полярности (отрицательная полуволна).

Второе выходное напряжение схемы действует на катодной половине нагрузочного сопротивления и снимается с катода лампы, где оно возрастает по величине. Следовательно, с катода лампа снимается напряжение положительной полярности (положительная полуволна).

Так как оба выходных напряжения сформированы при протекании одного и того же тока (переменной составляющей анодного тока лампы), то форма обоих выходных напряжений, а стало быть и их частота, будут одинаковыми. Очевидно, что подбором величин резисторов Rа и Rк можно добиться и равенства амплитуд выходных напряжений.

Благодаря наличию отрицательной обратной связи схема обеспечивает весьма малый коэффициент усиления, который практически равен единице на каждое "плечо". Это является недостатком схемы, препятствующим ее широкому распространению. Достоинством схемы следует считать ее простоту.

Продолжение следует.

Использованы материалы из книг:

1. Батраков А.Д, Кин С.Э. Элементарная радиотехника. Часть 2. Ламповые радиоприемники. М.-Л.: "Государственное энергетическое издательство", 1952. - С.7-68.
2. Комаров Е.Ф. Учебное пособие радиотелемастера. Москва: "Издательство Досааф", 1970. - С.66-82.

* * *


Electronic Banner Exchange (ElBE)