С. Кин

"Для радио нет границ", - так обычно оцениваются возможности радио как средства связи. И это было бы верно, если бы не атмосферные помехи, которые очень и очень сильно ограничивают возможности радиосвязи, затрудняют радиоприем, а подчас делают его совершенно невозможным. И только в том случае, если бы нам удалось справиться с атмосферными помехами и вовсе закрыть им доступ в радиоприемник, мы имели бы право утверждать, что "для радио нет границ", но пока, к сожалению, это не так. Через всю историю радиотехники красной нитью проходят непрерывные и упорные попытки справиться с атмосферными помехами, устранить их вовсе или по крайней мере ограничить тот вред, который они приносят делу радиосвязи вообще и радиовещанию в частности. Однако радиотехника не может еще похвастаться крупными успехами в этом направлении. И даже те меры, которые до сих пор выработаны для борьбы с атмосферными помехами, в большинстве своем относятся в области коммерческой радиосвязи, и или непригодны для радиовещания или мало доступны для радиолюбителей.

Однако о положении дел на "фронте" борьбы с атмосферными помехами все радиолюбители должны быть осведомлены. Кроме того, некоторые из способов борьбы о помехами, применяемые в коммерческой радиосвязи, могут быть хотя бы частично использованы и в радиолюбительской практике, что хотя немного улучшит существующее положение вещей.

Характер атмосферных помех

Прежде чем излагать методы борьбы о атмосферными помехами, мы изложим вкратце те сведения, которыми мы сейчас располагаем относительно природы и характера атмосферных помех. В свое время в нашем журнале этот вопрос освещался довольно подробно, и мы сейчас только очень кратко напомним нашим читателям то, что необходимо знать, прежде чем приступать к рассмотрению вопроса о борьбе с атмосферными помехами.

Электрические заряды в земной атмосфере никогда не остаются неизменными. Они постоянно то появляются, то исчезают. Вместе с изменением и перераспределением зарядов изменяются и электрические поля в земной атмосфере. Вместе о тем, в атмосфере происходят перемещения электрических зарядов, т.е. появляются и исчезают электрические токи. В тех случаях, когда все эти процессы особенно интенсивны, мы наблюдаем грозовые явления. Когда заряды, скопившиеся в двух соседних облаках, или в двух частях одного и того же облака, или, наконец, в облаке, которое находится близко от земли, достигают большой величины, между этими точками происходит разряд электричества, мы видим молнию и слышим гром.

Попытаемся теперь выяснить, какие влияния эти атмосферные электрические явления оказывают на приемную установку. Прежде -всего это, конечно, непосредственное воздействие явлений, происходящих в атмосфере, на электрическое состояние приемных антенн. Такие непосредственные воздействия на антенну могут происходить двумя путями - вследствие электростатической или магнитной индукции. Первое из этих воздействий, то есть электростатическое, заключается в том, что изменение электрического поля вблизи антенны вызывает появление и перемещение электрических зарядов в антенне. Если изменения электрических полей в атмосфере происходят достаточно резко, то и движения электрических зарядов в антенне могут быть довольно сильны.

Другое действие, которое атмосферное электричество производит на приемные антенны, это индукционное воздействие. Если где-либо в атмосфере происходит электрический разряд (молния), то он, как и всякий электрический ток, создает вокруг себя магнитное поле. Это быстро появляющееся и быстро исчезающее магнитное поле вследствие индукции вызывает появление электрического тока во всех окружающих проводах, в том числе и в приемных антеннах.

Но индукция, как электростатическая, так и магнитная - это явления, которые очень сильно ослабляются при увеличении расстояния. Поэтому атмосферные электрические явления могли бы быть, причиной сильных помех вследствие индукции только для тех приемных установок, которые расположены недалеко от "очага" атмосферных явлений - недалеко от того места, где в данный момент происходят сильные электрические процессы в атмосфере. И в таком виде атмосферные помехи представляли бы гораздо меньшее зло, чем это в действительности имеет место.

Главное зло заключается в том, что всякий грозовой разряд создает вокруг себя мощные электромагнитные волны, которые распространяются от него во все стороны. Каждая молния, это хотя бы "временная", но зато "сверхмощная" радиостанция, посылающая в пространство один единственный сигнал большой силы. Волны, которые создаются грозовыми разрядами, имеют большое затухание и совершенно неправильную форму. Поэтому они мешают веем, забираются во все приемники и отравляют существование веем "попадающимся" по дороге радиолюбителям.

Как и всякие радиоволны, они постепенно ослабляются при удалении от "передающей станции", то есть от молнии, которая их создала. И чем дальше находится приемник от того места, где произошел разряд, там слабее будут помехи.

Можно считать установленным, что помехи электромагнитного характера, приходящие издалека, играют не меньшую, а пожалуй даже большую роль, и приносят больше вреда, чем непосредственные индуктивные воздействия на антенну. При этом нужно еще иметь в виду, что хотя в каждом данном пункте земного шара, особенно в наших широтах, грозы бывают сравнительно редко, но на всем земном шаре в целом грозовые явления не прекращаются ни на одну секунду. По подсчетам английского физика Унльсона в каждый данный момент во всей оболочке земного шара происходит в среднем около 2 000 гроз. При этом каждую секунду на земном шаре происходит в среднем около 100 электрических, разрядов (молний).

Поэтому-то так капризна и неустойчива, "погода" в эфире. Слишком много электрических явлений и близких и далеких, влияют на приемную установку, чтобы можно было за ними уследить и подметить какие-либо закономерности в изменении силы атмосферных помех, конечно, за исключением тех случаев, когда эти помехи обусловливаются местными грозовыми явлениями, за которыми мы можем непосредственно наблюдать.

Всякий радиолюбитель прекрасно знает, что слышимые в телефоне приемника, атмосферные помехи можно по их характеру разделить на несколько различных типов: "шипящие", "трещащие" и т.д. Но такая классификация, помимо того что она страдает неточностью, не может дать ничего существенного для решения вопроса о борьбе с помехами. Все эти помехи одинаково мешают приему, и все их в одинаковой мере необходимо устранить.

Более точную, объективную классификацию атмосферных помех удалось составить только недавно, после того как были налажены систематические наблюдения за атмосферными помехами и запись этих помех фотографическим способом (при помощи различных осциллографов). Запись атмосферных помех позволила установить с несомненностью (раньше это была только догадка, а не твердо установленный факт), что основной причиной атмосферных помех при радиоприеме являются именно грозовые явления, а не какие-либо другие атмосферные электрические явления. При сопоставлении образцов записей атмосферных помех, полученных для того случая, когда вблизи приемной установки грозы и прямых грозовых разрядов нет, было установлено, что записи эти почти совершенно совпадают с теми, которые получаются при непосредственных разрядах, т.е. что эти помехи вызваны грозой, но происходящей где-то вдали от приемной установки, и значит что это помехи не индуктивного, а электромагнитного характера.

 

john
Не в сети
Постоянный участник
Регистрация: 24.01.2012
Ответов:

Борьба с атмосферными помехами

Как видит читатель, мы располагаем уже не малым количеством сведений о характере атмосферных помех. Но могут ли эти сведения принести какую-либо существенную пользу при разработке методов борьбы с атмосферными помехами? К сожалению, нет. Вое, что мы достоверно знаем об атмосферных помехах, можно вкратце резюмировать так: помехи как по своей природе, так и по характеру звуков, производимых ими в телефоне приемника, отличаются большим разнообразием. В подавляющей большинстве случаев атмосферные помехи представляют собой электрические толчки очень неправильной формы, повторяющиеся совершенно нерегулярно. Этим в сущности и исчерпывается все то, что мы можем сказать об атмосферных помехах в целом. И значит задача борьбы о атмосферными помехами заключается в том, чтобы устранить или по возможности уменьшить воздействие всех неправильных и случайных электрических толчков на приемные антенны. Именно так ставится эта задача в современной радиотехнике.

Попытаемся выяснить, какие обстоятельства определяют силу воздействия случайных электрических толчков на приемные антенны. Для этого нужно прежде всего условиться, что мы будем называть силой воздействия толчков. Определять ее слышимостью тех звуков, которые производят эти толчки в телефоне приемника, было бы неудобно, так как величина слышимости связана с силой тока в антенне довольно сложными зависимостями, которые затруднили бы наши рассуждения. Поэтому мы будем определять силу воздействия помех по тому количеству энергии, которое во время электрического толчка выделяется в приемном контуре вследствие воздействия этого толчка на приемную антенну. С другой стороны, мы можем подсчитать и ту энергию, которая за это время выделяется в приемном контуре принимаемыми колебаниями, т.е. энергию, выделенную в приемном контуре благодаря работе той передающей станции, на которую он настроен. Если мы возьмем отношение энергии выделенной сигналом (Есигн.) к энергии, выделенной атмосферным толчком (Еатм.), то это отношение и будет характеризовать нам степень влияния помех на данный приемный контур. Так как нас интересует вопрос о том, как зависит сила воздействия помех от свойств приемного контура, то мы будем считать, что амплитуды сигнала и помех одна и та же, и тогда значит отношение Есигн. к Еатм. будет характеризовать степень чувствительности данного приемника к атмосферным толчкам. Если мы обозначим это отношение через S, т.е. будем считать, что Е сигн. /Еатм. = S, то чем больше эта величина, тем меньше влияние помех по сравнению с влиянием сигнала. Поэтому величину S мы будем называть нечувствительностью к помехам, и попытаемся выяснить, как эта величина зависит от свойств приемного контура и можно ли так подобрать эти свойства, чтобы величина S была достаточно велика, то есть чтобы приемник был малочувствителен к помехам.

Мы хотим подчеркнуть, что введенная нами величина S ни в какой мере не дает ответа на вопрос: "что слышно громче - принимаемая станция или помехи"? и значит не определяет непосредственно качеств приема, так как энергия, выделяемая в контуре, связана с слышимостью весьма сложными соотношениями, к которым примешиваются и субъективные факторы (свойства человеческого уха). Но во всяком случае мы можем утверждать, что чем больше S, тем меньше влияние атмосферных помех, так как в конечном счете всякое влияние определяется количеством энергии; чем больше энергия приема сравнительно с энергией помех, тем лучше должен быть прием. Для того чтобы определить, от каких свойств приемного контура зависит величина S, мы должны прежде всего ясно нарисовать себе ту картину, которая происходит в приемном контуре, подвергающемся воздействию атмосферных помех. Всякий электрический толчок (атмосферный разряд) нарушает равновесие в приемной антенне, а вместе с тем и в приемном контуре. Так как приемный контур - это контур колебательный, то вследствие нарушения равновесия в нем возникают собственные колебания, которые происходят к затуханием, свойственным этому контуру. Энергия, которая выделяется этими свободными затухающими колебаниями в приемном контуре, это и есть та энергия помех, которую мы обозначили через Еатм.

Для того, чтобы определить величину этой энергии, мы должны все же сделать некоторые предположения относительно характера толчков. Но эти предположения, как увидит читатель, вполне естественны и хорошо согласуются со всем тем, что мы знаем о природе атмосферных разрядов. Мы не будем определять формы толчка и предположим только, что всякий атмосферный разряд - это процесс быстро затухающий и что затухание его гораздо больше, чем затухание приемного контура. Другими словами, мы будем считать, что всякий атмосферный толчок, какова бы ни была его форма и характер, будет ли он колебательный или апериодический, закончится и перестанет действовать на приемник гораздо раньше, чем затухнут свободные колебания, возбужденные этим толчком в приемном контуре. Это предположение вполне естественно, так как все атмосферные электрические процессы происходят, конечно, с гораздо большим затуханием, чем свободные колебания в современном хорошем приемнике. Вместе с тем это предположение вполне согласуется и со всем тем, что мы знаем об атмосферных помехах, которые в подавляющем большинстве случаев представляют собой резкие и быстро прекращающиеся толчки.

Сделав предположение о быстро затухающем характере атмосферных помех, мы можем подсчитать, какое количество энергии выдаются в приемном контуре под действием толчка о определенной амплитудой и определенной скоростью затухания. И вот оказывается, что эта энергия (Е атм.) зависит от формы и характера, толчка, но не зависит от величины затухания приемного контура. (Повторяем, что это верно только в том случае, когда затухание толчка гораздо больше затухания контура.)

Между тем, воли мы подсчитаем то количество энергии, которое выделяется в приемном контуре за какое-либо определенное время, благодаря воздействию принимаемых сигналов, т.е. правильной синусоидальной электродвижущей силы, то окажется иное. Эта энергия (Е сигн.) будет зависеть от затухания контура - и чем меньше будет затухание приемного контура, тем больше будет энергия, выделенная в нем благодаря воздействию сигнала. Кроме того, само собой разумеется, что эта энергия будет тем больше, чем точнее будет настроен приемный контур на приходящие колебания. Следовательно, энергия помех Е атм. будет оставаться прежней, а энергия сигналов Е сигн. будет возрастать при уменьшении затухания контура и при увеличении точности настройки. Значит, при этом будет
 увеличиваться и S= Е сигн. / Е атм., т.е. нечувствительность приемника к помехам. Но наша задача ведь в том и заключается, чтобы по возможности увеличить S. Таким образом, мы приходим к первым практическим выводам по вопросу о борьбе с атмосферными помехами. Чтобы уменьшить влияние атмосферных помех на приемный контур, нужно по возможности уменьшить затухание этого контура и возможно точнее настроиться на волну принимаемой станции. Эти два средства всегда находятся в распоряжении радиолюбителя, и ими в первую очередь необходимо воспользоваться, чтобы уменьшить влияние атмосферных помех.

Форма помех

В первой части статьи мы рассмотрели в общем виде вопрос об атмосферных помехах, предполагая, что каждая помеха представляет собой электрический толчок какой угодно формы. Единственное предположение, которое мы сделали, заключалось в том, что эти толчки быстро затухающие, т.е. что действие толчка прекращается гораздо раньше, чем успеют затухнуть вызванные этим толчком свободные колебания в приемном контуре. При этом одном предположении, не говоря ничего о форме толчка, оказалось возможным рассмотреть вопрос о действии помех на приемный контур и сделать из этого рассмотрения некоторые практические выводы.

Однако, как показывает более подробное рассмотрение, количество энергии, выделенной в приемном контуре атмосферным разрядом (а следовательно, и интенсивность помех), зависит от формы разряда (толчка). Мы попытаемся сейчас выяснить, как форма толчка сказывается на, величине Е атм., а, следовательно, и на интенсивности атмосферных помех.

Когда приходится иметь дело с процессами неправильной формы, в математике очень часто применяется специальный прием для рассмотрения этих процессов, который заключается в том, что неправильную зависимость (функцию) разлагают в ряд зависимостей (функций) более простой и правильной формы, с которыми удобнее производить математические операции. Так, например, почти всякую зависимость самого неправильного характера можно разложить в бесконечный ряд правильных синусоидальных зависимостей (функций) с различными периодами и рассматривают уже не исходную неправильную функцию, а весь бесконечный ряд ("непрерывный спектр") синусоидальных функций. Амплитуды этих всех синусоид могут быть различны, и величина их будет зависеть от формы и характера исходной неправильной кривой. Амплитуда синусоиды каком-либо определенной из составляющих частот называется "спектральной интенсивностью" исходной неправильной функции при данной частоте. Если исходная функция имеет неправильную форму, но вое же периодична и обладает каким-либо определенным постоянным или мало меняющимся периодом, то и спектральная интенсивность этой функции будет наибольшая для этого же самого периода. При переходе же в другим периодам, спектральная интенсивность функции будет быстро убывать. Если же исходная функция не имеет периодического характера или период ее очень быстро изменяется, то ее спектральная интенсивность будет очень мало меняться при переходе от одной синусоиды к другой, не очень отличающейся своим периодом от первой. Другими словами, если исходная функция не обладает определенным периодом, то спектральная интенсивность ее для близких частот остается одна и та же.

 

john
Не в сети
Постоянный участник
Регистрация: 24.01.2012
Ответов:

Если мы этот метод разложения в "непрерывный спектр" применим к случаю воздействия неправильного толчка на приемный контур, то окажется, что количество энергии, выделенное этим толчком в приемном контуре, зависит от спектральной интенсивности толчка при той частоте, на которую настроен приемный контур. Чем больше эта интенсивность, тем больше энергии выделяется в контуре. Так как спектральная интенсивность зависит от формы толчка, то значит именно в этом сказывается влияние формы толчка на величину Е атм.

Если форма толчка такова, что спектральная интенсивность при частоте, на которую настроен приемник, мала (т.е. толчок не обладает периодичностью, или период его очень далек от периода приемного контура), то и влияние помех мало. Если же при этой именно частоте спектральная интенсивность толчка велика (то есть толчок обладает периодичностью и частота его близка к частоте приемника), то и влияние помех сказывается сильнее.

Поэтому-то вопрос о спектральной интенсивности помех имеет большое практическое значение. Если бы удалось из наблюдения за помехами вывести определенные заключения об их спектральной интенсивности, то из этого можно было бы сделать заключение о том, на каких частотах следует работать, чтобы помехи сказывались меньше всего - это были бы те частоты, на которых спектральная интенсивность помех наименьшая. Однако, тех наблюдений, которые были сделаны до сих пор, недостаточно, чтобы сделать нужные выводы. Пока можно только утверждать, что на коротких волнах спектральная интенсивность помех меньше, чем на длинных, и поэтому коротковолновая радиосвязь в меньшей степени страдает от помех, чем длинноволновая.

Тот математический прием, который мы выше изложили - разложение неправильного толчка в бесконечный ряд синусоид, в случае рассмотрения вопроса о влиянии помех на приемный контур, приобретает вполне определенный физический смысл. Ведь при каком угодно толчке в приемном контуре возникают собственные колебания о той именно частотой, на которую этот контур настроен. При этом амплитуда колебаний определяется спектральной интенсивностью толчка при этой частоте. Если бы мы имели бесконечное число приемных контуров, настроенных на всевозможные частоты, то колебания, возникшие во всех этих контурах, и дали бы нам вое вместе тот бесконечный ряд синусоид, в который разлагается вызвавший их толчок неправильной формы.

Чтобы закончить рассмотрение вопроса о влиянии формы толчка, укажем еще на следующее обстоятельство. Сделанный выше вывод о зависимости между затуханием и нечувствительностью в помехам, будет правилен только при том условии, что вблизи собственной частоты приемника спектральная интенсивность толчка остается постоянной на некотором участие в обе стороны от этой частоты. Если бы это условие не было соблюдено, то и наш вывод был бы неправилен. Однако, как показали наблюдения за помехами, это условие в действительности соблюдается, так как толчки или не обладают вовсе периодичностью, или период их гораздо больше тех, которым соответствуют частоты радиовещательных станций.

john
Не в сети
Постоянный участник
Регистрация: 24.01.2012
Ответов:

Форма помех

В первой части статьи мы рассмотрели в общем виде вопрос об атмосферных помехах, предполагая, что каждая помеха представляет собой электрический толчок какой угодно формы. Единственное предположение, которое мы сделали, заключалось в том, что эти толчки быстро затухающие, т.е. что действие толчка прекращается гораздо раньше, чем успеют затухнуть вызванные этим толчком свободные колебания в приемном контуре. При этом одном предположении, не говоря ничего о форме толчка, оказалось возможным рассмотреть вопрос о действии помех на приемный контур и сделать из этого рассмотрения некоторые практические выводы.

Однако, как показывает более подробное рассмотрение, количество энергии, выделенной в приемном контуре атмосферным разрядом (а следовательно, и интенсивность помех), зависит от формы разряда (толчка). Мы попытаемся сейчас выяснить, как форма толчка сказывается на, величине Е атм., а, следовательно, и на интенсивности атмосферных помех.

Когда приходится иметь дело с процессами неправильной формы, в математике очень часто применяется специальный прием для рассмотрения этих процессов, который заключается в том, что неправильную зависимость (функцию) разлагают в ряд зависимостей (функций) более простой и правильной формы, с которыми удобнее производить математические операции. Так, например, почти всякую зависимость самого неправильного характера можно разложить в бесконечный ряд правильных синусоидальных зависимостей (функций) с различными периодами и рассматривают уже не исходную неправильную функцию, а весь бесконечный ряд ("непрерывный спектр") синусоидальных функций. Амплитуды этих всех синусоид могут быть различны, и величина их будет зависеть от формы и характера исходной неправильной кривой. Амплитуда синусоиды каком-либо определенной из составляющих частот называется "спектральной интенсивностью" исходной неправильной функции при данной частоте. Если исходная функция имеет неправильную форму, но все же периодична и обладает каким-либо определенным постоянным или мало меняющимся периодом, то и спектральная интенсивность этой функции будет наибольшая для этого же самого периода. При переходе же в другим периодам, спектральная интенсивность функции будет быстро убывать. Если же исходная функция не имеет периодического характера или период ее очень быстро изменяется, то ее спектральная интенсивность будет очень мало меняться при переходе от одной синусоиды к другой, не очень отличающейся своим периодом от первой. Другими словами, если исходная функция не обладает определенным периодом, то спектральная интенсивность ее для близких частот остается одна и та же.

Если мы этот метод разложения в "непрерывный спектр" применим к случаю воздействия неправильного толчка на приемный контур, то окажется, что количество энергии, выделенное этим толчком в приемном контуре, зависит от спектральной интенсивности толчка при той частоте, на которую настроен приемный контур. Чем больше эта интенсивность, тем больше энергии выделяется в контуре. Так как спектральная интенсивность зависит от формы толчка, то значит именно в этом сказывается влияние формы толчка на величину Е атм.

Если форма толчка такова, что спектральная интенсивность при частоте, на которую настроен приемник, мала (т.е. толчок не обладает периодичностью, или период его очень далек от периода приемного контура), то и влияние помех мало. Если же при этой именно частоте спектральная интенсивность толчка велика (то есть толчок обладает периодичностью и частота его близка к частоте приемника), то и влияние помех сказывается сильнее.

Поэтому-то вопрос о спектральной интенсивности помех имеет большое практическое значение. Если бы удалось из наблюдения за помехами вывести определенные заключения об их спектральной интенсивности, то из этого можно было бы сделать заключение о том, на каких частотах следует работать, чтобы помехи сказывались меньше всего - это были бы те частоты, на которых спектральная интенсивность помех наименьшая. Однако, тех наблюдений, которые были сделаны до сих пор, недостаточно, чтобы сделать нужные выводы. Пока можно только утверждать, что на коротких волнах спектральная интенсивность помех меньше, чем на длинных, и поэтому коротковолновая радиосвязь в меньшей степени страдает от помех, чем длинноволновая.

Тот математический прием, который мы выше изложили - разложение неправильного толчка в бесконечный ряд синусоид, в случае рассмотрения вопроса о влиянии помех на приемный контур, приобретает вполне определенный физический смысл. Ведь при каком угодно толчке в приемном контуре возникают собственные колебания о той именно частотой, на которую этот контур настроен. При этом амплитуда колебаний определяется спектральной интенсивностью толчка при этой частоте. Если бы мы имели бесконечное число приемных контуров, настроенных на всевозможные частоты, то колебания, возникшие во всех этих контурах, и дали бы нам все вместе тот бесконечный ряд синусоид, в который разлагается вызвавший их толчок неправильной формы.

Чтобы закончить рассмотрение вопроса о влиянии формы толчка, укажем еще на следующее обстоятельство. Сделанный выше вывод о зависимости между затуханием и нечувствительностью в помехам, будет правилен только при том условии, что вблизи собственной частоты приемника спектральная интенсивность толчка остается постоянной на некотором участке в обе стороны от этой частоты. Если бы это условие не было соблюдено, то и наш вывод был бы неправилен. Однако, как показали наблюдения за помехами, это условие в действительности соблюдается, так как толчки или не обладают вовсе периодичностью, или период их гораздо больше тех, которым соответствуют частоты радиовещательных станций.

 

john
Не в сети
Постоянный участник
Регистрация: 24.01.2012
Ответов:

Прием на сложной схеме

В первой части статьи мы установили, что нечувствительность приемного контура к помехам тем больше, чем меньше затухание приемника. Подробное рассмотрение приводит к более точному выражению этой зависимости, а именно: нечувствительность приемного контура в помехам обратно пропорциональна величине той площади, которая заключена между кривой резонанса этого контура и осью абсцисс (горизонтальной осью), т.е. обратно пропорциональна величине заштрихованной площади на рис. 1. При уменьшении затухания площадь эта уменьшается и во столько же раз увеличивается нечувствительность приемного контура к помехам.

 Рис. 1.

Такое же рассмотрение, которое было сделано для обычного приемного контура, можно выполнить и для приемника со сложной схемой, т.е. состоящего из двух колебательных контуров. Оказывается, что нечувствительность такого приемника к помехам зависит от затухания обоих контуров. При этом для увеличения нечувствительности затухание в обоих контурах должно быть не только мало, но и одинаково. Кроме того оба контура должны быть, конечно, точно настроены на принимаемую частоту. Помимо всего этого нечувствительность сложной схемы к помехам очень сильно зависит от связи между контурами. При слабой связи нечувствительность к помехам примерно вдвое больше нечувствительности одного единственного контура. Если же связь между контурами установить наивыгоднейшую, то есть такую, при которой из первого контура во второй переходит наибольшее количество энергии, то и чувствительность к помехам уменьшается и оказывается равной той нечувствительности, которой обладает один из этих контуров сам по себе. Таким образом применение сложной схемы в случае сильных связей между контурами не дает никаких преимуществ в смысле борьбы с помехами. В случае слабых связей нечувствительность сложной схемы увеличивается, но зато вследствие ослабления связи - уменьшается сила приема. Выход из этого положения - это усиление колебания между первым и вторым колебательными контурами, т.е. другими словами - ламповый приемник с резонансным усилением высокой частоты. Такая схема обладает большей чувствительностью к помехам, чем обычный колебательный контур.

Таковы те основные меры, которые мы можем применять для увеличении нечувствительности самого приемника к атмосферным помехам. Но, увеличивая остроту настройки приемника и число колебательных контуров в нем, мы очень скоро наталкиваемся на новое затруднение. Чересчур, острая настройка приемника неизбежно вызывает искажения при радиотелефонном приеме. Из двух зол приходится выбирать меньшее. В некоторых случаях, когда важна не художественность, а четкость передачи, может быть выгодно пойти на некоторые искажения приема вследствие очень большой остроты настроим, но зато уменьшить влияние атмосферных помех. Во всяком случае - одно средство борьбы с помехами - уменьшение затухания приемного контура и применение сложной схемы - всегда в распоряжении радиолюбителя. Вопрос о том, в каких случаях и до какой степени можно его применять, - это уже вопрос практический, который радиолюбитель должен разрешить на опыте.

john
Не в сети
Постоянный участник
Регистрация: 24.01.2012
Ответов:

Направленный прием в борьбе с помехами

Если принять во внимание, что сигналы передающей станции приходят в одном определенном направлении, а атмосферные помехи попадают в приемную антенну со всех сторон, то станет совершенно ясно, что применение направленных антенн должно уменьшить влияние атмосферных помех. Применяя направленную антенну, ориентированную на принимаемую станцию, мы нисколько не уменьшаем энергии приема, но делаем антенну нечувствительной к тем сигналам и помехам, которые приходят из других направлений. Это средство вполне действительно не только когда помехи попадают в приемную антенну равномерно со всех сторон, но и тогда, когда они приходят из некоторых определенных мест. Если направление на принимаемую станцию не совпадает о направлением на одну из тех областей, которая является очагом помех, то применение направленной антенны может дать заметное уменьшение помех. Если же направление на принимаемую станцию совпадает о направлением на один из очагов помех, то от применения направленной антенны нельзя ждать большого уменьшения силы помех.

Но в общем направленные антенны являются одним из тех немногих надежных средств борьбы о помехами, которыми мы пока располагаем.

Однако устройство направленных антенн встречает большие практические затруднения, так как по своему устройству они весьма громоздки и дают одно определенное направление, изменять которое очень трудно. От всех этих недостатков свободны только приемные рамки, но их можно применять только в комбинации с чувствительными ламповыми приемниками.

Но все же, в некоторых случаях, когда нужно обеспечить регулярный прием одной единственной станции, имеет смысл применять направленные антенны. Из этого типа антенн наиболее доступной для любителей является антенна Бевереджа. Эта антенна представляет собой длинный проводник, подвешенный горизонтально на высоте нескольких метров над землей и направленный на ту станцию, которую эта антенна должна принимать. Однако для того, чтобы антенна Бевереджа обладала достаточно резким направленным действием, необходимо, чтобы ее длина была по крайней мере не меньше половины длины принимаемой волны, то есть например для приема станции имени Коминтерна эта антенна должна иметь длину не менее 700 метров. Такую длинную антенну далеко не всегда оказывается возможным подвесить.

Еще большими преимуществами в отношении уменьшения помех, чем антенна Бевереджа, обладают подземные антенны, представляющие собой также горизонтальный провод, уложенный в земле в направления на принимаемую станцию. Помимо того, что они обладают направленным действием, подземные антенны менее чувствительны к помехам еще и потому, что защищены землей как экраном от электростатических воздействий, и значит нечувствительны к помехам электростатического характера. На подземную антенну действуют только электромагнитные волны, т.е. сигналы радиостанций и всевозможные толчки электромагнитного характера. Сила воздействия электромагнитных возмущений на подземную антенну зависит от того, на какой глубине эта антенна заложена и при этом влияние земли бывает различно для волн разной длины. Во всяком случае подземную антенну не следует закладывать слишком глубоко (глубже 1 - 11/2 метров), так как вместе с ослаблением влияния помех будет заметно ослабляться и сила приема, особенно при приеме волн, относящихся к короткой части радиовещательного диапазона.

Итак, для борьбы о атмосферными помехами (а вместе с тем и со всеми другими электрическими толчками случайного неправильного характера) можно рекомендовать два пути.

Первый - это увеличение остроты настройки приемника либо при помощи промежуточного контура, либо путем улучшения электрических качеств приемного контура в приемнике, имеющем простую схему. Однако по этому пути нельзя идти как угодно далеко - предел ставится теми искажениями, которые неизбежно возникают при радиотелефонном приеме в случае очень острой настройки приемника.

Здесь будет уместно предостеречь наших читателей от одного возможного недоразумения. Как известно, в регенеративном приемнике при увеличении обратной связи уменьшается кажущееся затухание приемного контура и вместе с тем увеличивается острота его настройки. Поэтому на первый взгляд может показаться, что, увеличивая обратную связь, мы достигнем тех же результатов в отношении увеличения нечувствительности к помехам, как и в случае непосредственного уменьшения затухания приемного контура. Однако в действительности это не так. Ведь вое наши рассуждения относились к обычному колебательному контуру без регенерации и были основаны на том, что энергия, выделяемая резким толчком в колебательном контуре, не зависит от затухания этого контура. Для контура о регенерацией это будет неверно, ибо чем сильнее обратная связь, тем больше энергии в приемном контуре выделится под действием толчка. Поэтому применение обратной связи не может дать тех преимуществ в борьбе с помехами, которые дает обычный колебательный контур без регенерации, но с очень острой настройкой.

Другой путь борьбы о атмосферными помехами - это применение направленных и в особенности подземных антенн. Однако и на этом пути встречается серьезное препятствие - сложность и дороговизна устройства антенны с резко выраженным направленным действием.

Других путей пока как будто не видно. Все попытки устранения атмосферных помех при помощи специальных схем (патентные обзоры всех стран буквально забиты «схемами, свободными от атмосферных помех») не дали никаких положительных результатов. И эти неудачи не случайны - причина их кроется в самой сути дела.

Ведь атмосферный толчок неправильной формы «раскачивает» любой колебательный контур. Можно сказать, что атмосферный толчок действует на колебательный контур (передает ему свою энергию) именно на той частоте, на которую этот контур настроен, то есть на частоте принимаемых сигналов. И вместе о тем каждый толчок располагает неисчерпаемым запасом всевозможных частот, начиная от самых низких и кончая самыми высокими. Так что какую бы частоту мы ни принимали, всегда будут существовать и атмосферные помехи, действующие именно на той же частоте. И поэтому отделить помехи от принимаемого сигнала и ослабить их, не ослабляя силы сигнала, невозможно. В этом заключается основная трудность борьбы с помехами. По-видимому, для устранения помех нужны какие-то более радикальные меры, какие-то принципиальные изменения в методах радиосвязи. Без этого помехи может быть и удастся ослабить, но не удастся устранить вовсе. Будем надеяться, что в конце концов радиотехника полностью о этой задачей справится.

Источник: Кин С. Атмосферные помехи и борьба с ними. - Радио всем! - 1930. - №8. - С.199-201.; №9. - С.226-228.

Войти Зарегистрироваться
Новости
11.12.2017
94-й выпуск рассылки "Радиолюбитель":   http://... далее>>>
4.12.2017
93-й выпуск рассылки "Радиолюбитель":  http://www.... далее>>>
26.11.2017
92-й выпуск рассылки "Радиолюбитель":   http://www.... далее>>>
8.11.2017
91-й выпуск рассылки "Радиолюбитель":   http://... далее>>>
16.10.2017
90-й выпуск рассылки "Радиолюбитель":   http://... далее>>>
Последние комментарии
Copyright © RadioNic, 2009-2017
RSS Feed
Follow radionic_ru on Twitter