Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Radiocomunicazioni civili

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Sono trascorsi più di nove anni dal febbraio 2006, quando fu pubblicato l'articolo [1], il primo con la proposta di introdurre nel quadro giuridico la passione di lunga data dei giovani per la radiodiffusione informale. Nel novembre 2009 si è tenuto un convegno dedicato alle singole trasmissioni radiofoniche. Per la prima volta, le stesse emittenti radiofoniche informali, i rappresentanti di Rospechat, il Ministero delle comunicazioni, il Centro principale di radiofrequenza (GRFC) e la Rete televisiva e radiofonica russa (RTRS) si sono seduti allo stesso tavolo per una conversazione costruttiva. Erano presenti anche insegnanti delle università tecniche, interessati principalmente a insegnare l'ingegneria radiofonica esclusivamente a quei diplomati che hanno scelto consapevolmente la loro futura professione nel campo dell'ingegneria radiofonica, della radiodiffusione e delle comunicazioni radiofoniche e, mentre erano ancora a scuola, erano già impegnati nella pratica radiofonica progettare in modo indipendente o in circoli radiofonici.

Durante la conferenza è stata trasmessa alla frequenza di 1602 kHz la prima stazione radio AM legale per la trasmissione individuale, “Green Eye” o “Magic Eye” (ovvero l'occhio della lampada 5995E6C), registrata secondo la legislazione vigente. e 5kHz. Sono stati trasmessi tutti i programmi registrati delle emittenti informali, che potevano condurre personalmente un programma radiofonico d'autore sotto il loro nominativo.

Nel 2012, su iniziativa del club di radiodiffusione individuale di Tyumen (Radio "Vector - Tyumen", 1575 kHz) e con il sostegno del Ministero delle Comunicazioni e del GRCHTS, si è tenuto il primo concorso per la progettazione di trasmettitori radiofonici fatti in casa. Per testare le strutture assemblate, a tutti i partecipanti provenienti da 17 città della Russia sono state fornite frequenze radio nella gamma delle onde medie di 200 metri per le trasmissioni radiofoniche e nella gamma delle onde corte di 90 metri (3370 kHz, 6K80A3E) per lo scambio di conversazioni programmi e comunicazioni radiofoniche. Roskomnadzor ha rilasciato permessi temporanei di sei mesi per trasmettere trasmettitori radio fatti in casa.

Dal luglio 2012, la stazione radio studentesca dell'Università tecnica di comunicazione e informatica di Mosca "Radio MTUSI" ha iniziato a trasmettere regolarmente nella gamma delle onde medie (1584 kHz) e nella banda HF di trasmissione di 11 metri (25900 kHz), e quasi contemporaneamente - la stazione radio studentesca delle telecomunicazioni dell'Università di San Pietroburgo da cui prende il nome. M. A. Bonch-Bruevich "Radio Bonch" (1593 kHz).

L'obiettivo principale del progetto individuale di radiodiffusione è interessare i giovani all'ingegneria radiofonica, guidare gli scolari nella scelta di una futura professione nei campi della radioingegneria, delle comunicazioni radio e delle trasmissioni radiofoniche, preparare personale tecnico e ingegneristico con competenze pratiche e profonda conoscenza nel campo della radioingegneria. Pertanto, tutti gli anelli della catena funzionale delle singole trasmissioni radiofoniche devono, in linea di principio, essere fatti in casa o, meglio ancora, sviluppati in modo indipendente, ma, ovviamente, soddisfare gli standard SCRF per le apparecchiature di trasmissione professionali. Questo è un progetto di ingegneria radio ed è finalizzato esclusivamente alla formazione di ingegneri radio competenti. L'uso di apparecchiature di trasmissione industriali nelle singole trasmissioni radiofoniche distrugge l'essenza stessa del progetto, l'idea stessa dello studio pratico dell'ingegneria radiofonica e dell'attrazione dei giovani ad essa, e la trasforma da ingegneria e ingegneria radiofonica in uno studio giornalistico e progetto DJ.

Andare in onda è un vantaggio per un tecnico che ha assemblato autonomamente un trasmettitore radiofonico; è la gioia della creatività, l'ispirazione nel realizzare i frutti delle proprie mani. E se non ci sono frutti, non ci sono bonus. Pertanto, prendiamo un saldatore. Dopotutto, tutto ciò che è mostrato in Fig. 1, devi farlo da solo. È meglio svilupparlo da solo.

Riso. 1. Schema strutturale del ricevitore (clicca per ingrandire)

Questo articolo è dedicato non solo all'autore di questa iniziativa, ma anche a tutti gli ingegneri radiofonici interessati alla descrizione della composizione funzionale del percorso radio trasmittente per le singole trasmissioni radiofoniche, allo scopo di tutti i suoi collegamenti strutturali e alle raccomandazioni per il loro sviluppo futuro , singole emittenti radiofoniche e radioamatori. Nella tabella 1 mostra un elenco dei requisiti di base per i singoli trasmettitori radiofonici sviluppato dall'autore sulla base dei documenti [2] e [3]. Devono essere rispettati durante lo sviluppo, la produzione e il funzionamento di tali trasmettitori.

Tabella 1

Osservazioni: 1. I trasmettitori MF per trasmissioni radiofoniche individuali devono funzionare rigorosamente nella griglia di frequenze di trasmissione con un passo di E kHz. La possibilità di impostare i controlli su una frequenza diversa è inaccettabile.

2. Vedi Decisione del SCRF del 24.05.13 n. 13-18-03.

3. Misurato su un carico resistivo di 50 o 75 Ohm con una profondità di modulazione del 70%.

4. Fornito impostando il dispositivo corrispondente.

La trasmissione radiofonica inizia nello studio in onda. Nei centri per la creatività scientifica e tecnica dei giovani (NTTM) e per la creatività tecnica dei bambini, nelle università e college tecnici, questa può essere una stanza separata, attrezzata secondo tutti i canoni dell'acustica e dotata delle attrezzature da studio più avanzate, ad esempio, come descritto negli articoli [4, 5].

Nei circoli radioamatoriali ea casa, in un piccolo angolo può essere allestito uno studio in onda, sulle cui pareti è appeso un tappeto dietro il presentatore per l'isolamento acustico, un microfono è montato su una staffa e un on- la console di miscelazione dell'aria è montata sul tavolino. È anche possibile un'opzione da studio senza tale telecomando, quando tutte le sue funzioni vengono eseguite dal software del computer in onda.

In questo caso, il sistema informatico con le sue ventole rumorose deve essere spostato al di fuori della zona di sensibilità del microfono in onda oppure deve essere utilizzato uno speciale microfono dinamico resistente al rumore Shure SM7B [6]. In generale, per le trasmissioni radiofoniche individuali è meglio utilizzare microfoni dinamici. Non è consigliabile utilizzare microfoni a condensatore in ambienti domestici o in altri studi non fonoassorbenti a causa della loro sensibilità ai rumori estranei.

Con qualsiasi versione dell'attrezzatura da studio in onda, all'uscita deve essere ricevuto un segnale stereo parafase con un livello di 0 dBm (0,775 Veff con un carico di 600 Ohm).

Poiché il complesso dello studio si trova in prossimità del trasmettitore radio e dell'antenna trasmittente, è necessario assicurarsi che la console in onda disponga di filtri di soppressione delle interferenze radio in ingresso, che sia schermata e che tutti i circuiti audio di interconnessione siano resi simmetrici rispetto al filo comune con coppie di fili intrecciati nello schermo. In questo caso non è accettabile utilizzare linee di collegamento asimmetriche (fili singoli nello schermo).

I chitarristi elettrici dovrebbero prestare particolare attenzione a questo. Di norma, le uscite dei preamplificatori economici prodotti in serie per chitarre elettriche e dei dispositivi di elaborazione del suono della chitarra sono rese asimmetriche.

Quando si tenta di collegarli alla console in onda, l'interferenza del trasmettitore può portare all'autoeccitazione dell'apparecchiatura o a una grave distorsione del suono. Anche i “gadget” per chitarra fatti in casa soffrono dello stesso inconveniente.

Combinatore di segnali stereo. Poiché la trasmissione radiofonica AM è monofonica, i segnali stereo provenienti dallo studio di trasmissione (e tutte le apparecchiature dello studio sono prodotte in stereofonia) devono essere convertiti in monofonici, sommando entrambi i canali stereo. Il sommatore può essere realizzato utilizzando resistori o un amplificatore operazionale. Tieni presente che se desideri ottenere un suono “dal vivo” naturale, aggiungi segnali analogici. Le tecnologie digitali qui non sono necessarie.

Di norma, il sommatore di canali stereo fa parte del processore AM. Ma se questo processore è un software, il sommatore di canali stereo deve far parte del modulatore del trasmettitore. Nello schema a blocchi mostrato in Fig. 1, l'ingresso UMZCH deve esserne dotato.

Processore AM - un dispositivo molto complesso utilizzato esclusivamente nelle trasmissioni radiofoniche. Ha diversi compiti:

- precorrezione delle distorsioni di frequenza introdotte dal percorso di modulazione del trasmettitore;

- ridurre il fattore di cresta dei segnali audio, che ne migliora l'intelligibilità nel rumore trasmesso, e aumenta anche la profondità media di modulazione del trasmettitore;

- realizzazione di un ritratto intonazionale individuale della stazione radiofonica;

- creare un timbro del suono dei programmi radiofonici che sia piacevole per gli ascoltatori;

- preparazione del segnale modulante per limitarne la banda di frequenza a 50...8000 Hz.

L'implementazione più semplice di un processore AM è un compressore multibanda (sette o otto bande di frequenza nell'intervallo da 50 a 8000 Hz) con parametri di compressione diversi in ciascuna banda. I limiti di frequenza delle bande sono fissati rigidamente o da filtri con lo stesso fattore di qualità (in questo caso ci saranno sette bande), oppure da filtri con un fattore di qualità che aumenta linearmente con l'aumentare della frequenza centrale (in questo caso ci saranno essere otto bande). Quest'ultimo consente, con una caratteristica di fase monotona, di costruire in modo più accurato la curva timbrica del suono del segnale in uscita.

Le frequenze basse, medie e alte dei filtri del processore a sette bande sono mostrate nella tabella. 2. I loro valori sono scelti secondo le disposizioni della psicoacustica. Permettono di regolare l’intensità e la saturazione delle vibrazioni sonore di diverse frequenze, che sono responsabili nella percezione associativa di una persona di determinate emozioni e stati d’animo. Sette bande di frequenza con diversa compressione in ciascuna sono il numero minimo al quale è possibile evidenziare le caratteristiche di una voce femminile e maschile e l'intonazione del discorso, rendere il suono piacevole o irritante, affettuoso, gentile o freddo, pacificante o allarmante, fiducioso o incoraggiante dubbi su ciò che senti.

Tabella 2

LPF con una frequenza di taglio di 8 kHz. La banda dei segnali sonori trasmessi, 50...8000 Hz, è stata selezionata in base alle caratteristiche della percezione del suono da parte dell'orecchio umano e alle disposizioni della psicoacustica. È sufficiente per la riproduzione naturale del suono della maggior parte degli strumenti musicali e delle voci. Nelle stazioni radiofoniche nelle gamme delle onde lunghe, medie e corte, viene realizzato dalla radiazione 16K0A3EGN. In onda, tale segnale occupa una larghezza di banda di 16 kHz.

Per gli stessi motivi, nelle gamme delle onde lunghe e medie per le stazioni radiofoniche, è stata selezionata una griglia di frequenze operative con un passo di 9 kHz (un intervallo di guardia di 2 kHz quando si posizionano le stazioni radio attraverso due passi della griglia - 18 kHz).

Al di fuori della banda passante del filtro passa-basso deve essere garantito un netto calo della sua risposta in frequenza con un'attenuazione di almeno 46 dB alla frequenza di 9 kHz, dove può trovarsi la portante di una stazione radio lontana. Ciò è ottenibile utilizzando un filtro Cauer LC almeno del sesto ordine.

Amplificatore di potenza a frequenza audio (UMZCH) deve fornire una potenza di uscita media pari al 15...20% della potenza di uscita del trasmettitore e circa il 70% di questa potenza - picco. Se l'UMZCH è realizzato su lampade [7-10], allora il rapporto di trasformazione del suo trasformatore di uscita dovrebbe essere selezionato in modo tale che ai picchi di modulazione la tensione di uscita dell'UMZCH possa aumentare senza distorsione di 1,8...2 volte.

Nel caso di utilizzo di UMZCH su transistor o circuiti integrati, la sua potenza dovrebbe essere pari al 70% della potenza di uscita del trasmettitore. Tenendo conto di questa caratteristica, è ragionevole considerare l'opzione di costruire un UMZCH per un modulatore con uno stadio di uscita del trasformatore push-pull basato su tubi televisivi “attuale” e con stadi preliminari basati su amplificatori operazionali e transistor integrati. Per i trasmettitori con una potenza fino a 50 W, sono abbastanza adatte anche le lampade 6P14P (EL84) e per quelle più potenti - 6P3S (6L6GC, 5881 e KT66).

Sommatore di tensione somma la tensione di alimentazione dell'anodo e della griglia schermata delle lampade dello stadio di uscita del trasmettitore con una tensione modulante. Esistono circuiti di somma sia seriali che paralleli. Quello sequenziale è più semplice e contiene meno elementi, ma allo stesso tempo il trasformatore di modulazione funziona con magnetizzazione e su di esso si sviluppa una tensione che raggiunge il doppio e al minimo il triplo della tensione anodica costante. Tali trasformatori di modulazione, realizzati dai radioamatori a casa, sono soggetti a guasti che possono causare gravi danni alla struttura del trasmettitore, incluso un incendio. La somma parallela richiede il doppio dei prodotti di avvolgimento, ma non presenta gli svantaggi elencati. Inoltre, consente l'uso di induttanze e trasformatori standardizzati prodotti in serie e disponibili in commercio. L'articolo [11] è dedicato ad una descrizione dettagliata di tale modulatore e della metodologia per il suo calcolo.

Alimentazione L'anodo e la griglia dello schermo dello stadio di uscita della lampada del trasmettitore possono essere trasformatori o impulsivi. La sua potenza deve essere sufficiente ad alimentare lo stadio di uscita del trasmettitore ed, eventualmente, l'UMZCH. Per alimentare i nodi a bassa potenza è opportuno utilizzare un'altra sorgente in quanto questa, soggetta a forti variazioni di carico durante la modulazione, non può fornire la stabilità di tensione necessaria a questi nodi.

Con una potenza del modulatore di 100 W o più, diventa allettante combinare l'alimentazione per lo stadio di uscita del trasmettitore, l'UMZCH e il sommatore di tensione in un alimentatore a commutazione con tensioni di uscita che variano secondo la legge di modulazione. Nella fig. La Figura 2 mostra un possibile diagramma a blocchi di tale sorgente.

Riso. 2. Schema a blocchi della sorgente (clicca per ingrandire)

Il segnale di modulazione, fatto passare attraverso il filtro passa basso con una frequenza di taglio di 8 kHz, viene fornito al modulatore di larghezza di impulso. Dalla sua uscita push-pull, due ripetizioni di una sequenza di impulsi rettangolari con un ciclo di lavoro controllato dalla legge di modulazione vengono fornite a un interruttore push-pull su potenti transistor ad effetto di campo attraverso un'unità di isolamento galvanico. L'ampiezza di questi impulsi, prelevati dalle uscite degli interruttori, viene aumentata mediante un trasformatore di impulsi ai valori necessari per ottenere la tensione anodica e di schermo. Questi impulsi vengono poi rettificati.

A causa della mancanza di diodi raddrizzatori ad azione rapida ad alta tensione, potrebbe essere necessario dividere gli avvolgimenti secondari del trasformatore di impulsi in più sezioni e fornire raddrizzatori separati per queste sezioni. Le tensioni anodiche e di schermo richieste si ottengono in questo caso sommando la tensione raddrizzata di più sezioni.

Il compito dei filtri passa-basso in uscita è quello di sopprimere le interferenze, la cui frequenza si trova vicino alla frequenza di conversione e alle sue armoniche, senza distorcere la risposta in frequenza del percorso di modulazione. Pertanto, la frequenza di taglio di questi filtri passa-basso dovrebbe essere almeno una volta e mezza superiore alla frequenza di modulazione massima.

La frequenza di conversione deve essere scelta sufficientemente alta in modo che i filtri passa-basso possano effettivamente sopprimerla di almeno 70 dB. Per ridurre l'interferenza della combinazione, l'oscillatore principale del convertitore deve essere sincronizzato con il sintetizzatore della frequenza operativa del trasmettitore. Quando si utilizza il sintetizzatore descritto in [12], la frequenza di conversione può essere pari a 45 o 90 kHz.

Sebbene un tale modulatore sembri troppo complicato oggi, il suo sviluppo è abbastanza accessibile ai radioamatori altamente qualificati, per non parlare degli ingegneri radiofonici che non sono contrari a prendere in mano un saldatore a casa. Dopotutto, ogni computer ha quasi gli stessi dispositivi: alimentatori commutanti con una potenza di diverse centinaia di watt. Sono affidabili e prodotti in serie. Hai solo bisogno di disaccoppiare bene i circuiti di segnale da potenti transistor con optoaccoppiatori e avvolgere un trasformatore step-up di impulsi con un buon isolamento tra gli avvolgimenti. È vero, un tale modulatore di sorgente pulsata dovrà avere circuiti di ingresso e uscita molto ben schermati e filtrati.

Sintetizzatore di frequenza operativa dovrebbe garantire la sua stabilità relativa non peggiore di 2 10^-6, la precisione di installazione non è inferiore a 5 Hz, sintonizzazione in passi di 9 kHz nell'intervallo 1449 - 1602 kHz. Il sintetizzatore descritto in [12] è stato progettato specificatamente per questo scopo. Ha una potente uscita bifase (60 V, 0,4 A) e non richiede stadi preliminari di amplificazione del segnale quando si costruiscono trasmettitori AM con potenza fino a 100 W in modalità portante. L'autore sta attualmente sviluppando un sintetizzatore con una potente uscita a quattro fasi (100 V, 2 A), destinato a trasmettitori radiotelevisivi con una potenza fino a 500 W. Ha un separato altamente stabile (5 10^-7) è un generatore di modelli, descritto in [13].

Stadio di uscita del trasmettitore può essere eseguito su tetrodi a fascio “corrente” 6P31S, 6P36S, 6P41S, 6P43P, 6P44S, 6P45S o su tetrodi metallo-ceramici 6P37N-V, GS-36B, GU-74B in modalità pulsata delle classi D e Finv utilizzando un'alimentazione anodica parallela circuito e doppio circuito P come sistema oscillatorio. Il componente più complesso del sistema oscillatorio di uscita del trasmettitore è l'induttore. L'articolo [14] descrive in dettaglio come realizzare una bobina del genere letteralmente con mezzi improvvisati che un radioamatore ha sempre.

Gli stadi di uscita dei sintetizzatori sopra menzionati sono progettati per l'eccitazione pulsata dei tubi radio elencati lungo il circuito catodico. Nel primo caso, due lampade vengono aperte alternativamente (somma bifase della potenza nel circuito dell'anodo), nel secondo caso - quattro lampade (somma push-pull bifase).

L'uso di lampade nello stadio di uscita di un trasmettitore di trasmissione è dovuto alla necessità del suo funzionamento a lungo termine in tutte le condizioni atmosferiche, anche in caso di forti venti, temporali e in presenza di elevati potenziali di elettricità statica sull'antenna e alta- scariche di impulsi di tensione. Quando si utilizzano transistor sono necessari sistemi molto complessi per proteggerli da fattori avversi, ma quando si utilizzano lampade il trasmettitore è notevolmente semplificato.

La modulazione di ampiezza viene eseguita nello stadio di uscita del trasmettitore modificando la tensione dell'anodo e dello schermo. Questo metodo è semplice ed energeticamente più favorevole. La fisica del funzionamento e i calcoli pratici degli stadi di uscita dei trasmettitori con modulazione dello schermo anodico sono discussi in dettaglio in [15].

Circuito di adattamento dell'antenna. Il suo primo compito è compensare la componente reattiva dell'impedenza di ingresso dell'antenna mediante un induttore di prolunga collegato in serie ad essa e una "ghirlanda" di condensatori, le cui prese dai punti di connessione possono essere commutate. Per compensare la componente capacitiva, la bobina di prolunga è inclusa nel circuito, mentre per compensare la componente induttiva ne viene esclusa. In entrambi i casi la compensazione viene effettuata commutando i condensatori “a ghirlanda”. L'adattamento graduale è abbastanza accettabile qui, poiché il fattore di qualità del circuito dell'antenna è basso e le restanti "piccole cose" vengono scelte come circuito P.

Il secondo compito è la trasformazione della componente attiva dell'impedenza di ingresso dell'antenna nell'impedenza di carico ottimale dello stadio di uscita del trasmettitore. Per fare ciò, utilizzare un partitore di tensione capacitivo multiposizione installato all'uscita del circuito P come condensatore di uscita. La regolazione fine viene eseguita utilizzando un condensatore di ingresso variabile del circuito P.

Poiché la portata delle antenne utilizzate sulle onde medie in condizioni amatoriali è piccola, un divisore capacitivo con non più di sei prese garantirà il funzionamento con antenne aventi una componente attiva dell'impedenza di ingresso di 18, 30, 50, 75, 150 e 300 Ohm .

Questo design dell'uscita del trasmettitore ha una proprietà interessante. Come risultato della ridistribuzione della corrente tra la capacità di uscita del divisore di tensione e la resistenza di carico, quando si collega al terminale "18 Ohm" di un divisore di carico con una resistenza attiva inferiore (fino a 8,3 Ohm), la potenza di uscita rimane quasi invariato. Il dispositivo sembra adattarsi al carico. L'effetto è apparso durante il calcolo del circuito di adattamento, poi è stato confermato mediante simulazione al computer e testato su un trasmettitore reale.

Indicatore di sintonia dell'antenna necessario per controllare la sintonizzazione del sistema oscillante di uscita del trasmettitore sulla frequenza operativa e sintonizzare il circuito di adattamento con l'antenna sulla massima potenza di uscita. È costituito da un trasformatore di corrente dell'antenna RF, un rilevatore e un indicatore stesso. Poiché non è necessaria una misurazione accurata della corrente dell'antenna e della potenza di uscita del trasmettitore (e ciò è impossibile se la resistenza alle radiazioni dell'antenna non è nota esattamente), non ha senso utilizzare strumenti di misurazione. Ciò che serve è la facilità di osservazione delle letture e la loro chiarezza secondo il principio del “più o meno”. Gli indicatori elettronici di sintonizzazione della luce - i tubi radio 6E5S, 6E1P o i loro analoghi stranieri EM11, EM84 - affrontano bene questo compito.

Il progetto del trasformatore di misura e dell'indicatore, appositamente progettato per trasmettitori di radiodiffusione personale, è descritto in [16].

Sistema di alimentazione dell'antenna. Nelle gamme delle onde medie e lunghe, le onde radio polarizzate verticalmente vengono utilizzate nelle trasmissioni radiofoniche. È abbastanza difficile implementare antenne con pura polarizzazione verticale della radiazione in condizioni domestiche. Poche persone sono in grado di tendere un filo lungo 50 m rigorosamente in verticale lontano da oggetti ed edifici circostanti. Pertanto, la maggior parte delle antenne ad onde medie non professionali hanno una polarizzazione mista, con predominanza di quella orizzontale.

È molto conveniente utilizzare il filo di acciaio-rame BSM-1 con un diametro da 2,5 a 4 mm (in modo ottimale 3 mm) come materiale per la rete metallica dell'antenna e i suoi contrappesi. Combina la resistenza alla trazione dell'acciaio e l'elevata conduttività elettrica di uno strato superficiale di rame con uno spessore di 0,15...0,25 mm.

Grazie all'effetto pelle, la corrente ad alta frequenza scorre lungo la superficie di rame del filo e il suo nucleo in acciaio non rovina il funzionamento dell'antenna.

Ecco, ad esempio, le opzioni di antenna che è consigliabile installare in città o in periferia:

- trave inclinata piana (angolo inferiore a 40^о) - un filo lungo 35...50 m, lanciato su un albero alto vicino. Messa a terra: un secchio o un barile di ferro sepolto nel terreno, un tubo di rivestimento in acciaio per un pozzo idrico o una recinzione di ferro attorno al sito. La componente reattiva della resistenza di ingresso è capacitiva. Attivo - nell'intervallo 10...20 Ohm;

- trave inclinata ripida (angolo superiore a 60^о) - un filo lungo 50 o anche 70 m, attaccato all'angolo di un grattacielo vicino o ad un tubo alto di un locale caldaia locale. Messa a terra - tubo di acciaio interrato nel terreno per l'approvvigionamento idrico di un villaggio turistico. La componente reattiva della resistenza di ingresso è induttiva. Attivo - nel range 30...60 Ohm;

- una “tre code” orizzontale lunga 45...50 m tra i tetti dei vicini edifici a cinque piani - una trave a tre fili divergente in uno stretto ventaglio dalla presa di corrente. Messa a terra: al circuito di messa a terra dell'edificio o al sistema di tubazioni dell'acqua. La componente reattiva della resistenza di ingresso è prossima allo zero. Attivo - circa 20...30 Ohm;

- una “tre code” inclinata lunga 45...50 m (angolo 40...50°) dal tetto di un edificio di cinque piani al tetto di un edificio di 17-22 piani. Diversi contrappesi orizzontali per gli edifici vicini di cinque piani. La componente reattiva della resistenza di ingresso è prossima allo zero. Attivo - circa 30...50 Ohm;

- un'asta telescopica alta 24 m con all'estremità una “stella” capacitiva composta da otto raggi da 3 m ciascuno. Messa a terra: al circuito di messa a terra dell'edificio e a diversi contrappesi orizzontali di 50 m ciascuno. Se l'antenna è a terra, la messa a terra è costituita da quattro tubi di acciaio da tre pollici, lunghi 3 m, scavati nel terreno verticalmente ai vertici di un quadrato di 10x10 m con l'antenna al centro e collegati diagonalmente con larghi nastri di rame. I fori profondi per i tubi vengono realizzati con un trapano da giardino con maniglia collegata. La componente reattiva della resistenza di ingresso è capacitiva. Componente attivo - 12...18 Ohm;

- un cavo orizzontale leggermente cadente lungo 85...100 m, teso sopra un edificio vicino. Altezza di sospensione - 20...25 m Messa a terra - circuito di messa a terra dell'edificio o del sistema di tubazioni dell'acqua. La componente reattiva della resistenza di ingresso è induttiva, non superiore a 150 Ohm. Componente attivo - 200...300 Ohm. Infatti, la componente attiva dell'impedenza di ingresso di un'antenna-vibratore a semionda, alimentata dall'estremità, nello spazio libero dovrebbe raggiungere diversi kiloohm. Ma a causa della posizione bassa (meno di λ/8) e dell'influenza del terreno, non sarà superiore a 300 Ohm.

Questo elenco può essere continuato. Ma in ogni caso, le componenti attiva e reattiva della resistenza di ingresso di antenne più o meno operative non supereranno i 300 Ohm in valore assoluto, e la componente attiva non scenderà sotto i 12 Ohm.

Tutte le antenne menzionate hanno una cosa in comune: sono collegate direttamente o con un corto filo al terminale “Antenna” del trasmettitore. Non hanno un alimentatore. Naturalmente il telaio del trasmettitore deve essere messo a terra o ad esso deve essere collegato un sistema di contrappesi. Tuttavia dovrebbe essere possibile collegare il trasmettitore di carico con un alimentatore coassiale con un'impedenza caratteristica di 50 o 75 Ohm. Le misurazioni della potenza in uscita e delle emissioni spurie dovrebbero essere effettuate nel percorso coassiale.

Chi è interessato può simulare queste antenne utilizzando il programma MMANA, impostando la conduttività del suolo a 4 mS/m per la città e a circa 10 mS/m per le aree rurali della regione della Russia centrale. Se nelle vicinanze è presente una palude o una falda acquifera poco profonda, si possono tranquillamente prelevare dai 20 ai 50 mSim/m.

Sistema di contrappesi e messa a terra - parte integrante del complesso di trasmissione delle onde medie. Innanzitutto, sui contrappesi. Sulle onde medie è tradizione chiamare antenne i loro vibratori attivi, poiché sono tutti molto estesi e basati su fili. Allo stesso tempo, spesso si dimentica che il vibratore stesso non può irradiarsi, ma il campo elettromagnetico si sviluppa nella zona vicina tra il vibratore e i contrappesi. Vale la pena ricordare ancora una volta l’importanza dei contrappesi.

Per una radiazione efficace, i contrappesi devono essere risonanti (lunghezza λ/4), posizionati orizzontalmente o obliquamente con una leggera angolazione verso il basso rispetto al punto di alimentazione dell'antenna. Ad esempio, se il punto di alimentazione dell'antenna si trova sul tetto di un edificio a cinque piani, i contrappesi possono scendere dal tetto verso il basso con un angolo di 10...30^о. Alle estremità dei contrappesi, quando il trasmettitore è in funzione, è presente una tensione elevata ad alta frequenza (la lampada al neon accanto ad essi si illumina intensamente). Devono quindi terminare con ghirlande di almeno tre isolatori e attraverso di essi fissati con tiranti a pali bassi, alberi o tetti di edifici ad uno o due piani situati nel raggio di 50...80 m dalla base dell'antenna . È severamente vietato utilizzare elementi strutturali delle linee elettriche come supporti per il montaggio di antenne o contrappesi. Questo è pericoloso per la vita.

Maggiore è il numero dei contrappesi, minore è la tensione ad alta frequenza all'estremità di ciascuno di essi e minori sono le perdite nel sistema di antenna. Idealmente, un'antenna trasmittente efficiente dovrebbe avere da sei a otto contrappesi. Ma a volte ne bastano due.

Ora parliamo della messa a terra. Protegge il trasmettitore e il suo operatore dall'elevata tensione statica e impulsiva (su antenne a filo lungo che raggiungono 250000 V) che si verifica durante forti venti e fulmini. Inoltre, agendo come contrappeso, la messa a terra aumenta l’efficienza della radiazione. La messa a terra dell'alloggiamento dell'apparecchiatura garantisce la sicurezza elettrica in caso di possibili guasti all'isolamento dell'alimentazione e di altri circuiti ad alta tensione. Una delle possibili opzioni di messa a terra è discussa in dettaglio nell'articolo [17].

Le funzioni di protezione contro l'elettricità statica e le scariche atmosferiche possono essere implementate in quattro modi:

1. Utilizzare nel trasmettitore un accoppiamento induttivo dell'antenna con il sistema oscillante, il secondo terminale della bobina di accoppiamento deve essere collegato al terminale “Massa”.

2. Collegare il terminale “Antenna” al terminale “Messa a terra” con un'induttanza avente una reattanza induttiva alla frequenza operativa che è 10...15 volte maggiore della resistenza alle radiazioni dell'antenna. L'induttanza deve garantire che le cariche statiche vengano scaricate dall'antenna. In pratica è sufficiente avvolgerlo con filo PETV-0,5.

3. Collegare un resistore shunt, ad esempio MLT-2, con una resistenza di 20...30 kOhm, tra i terminali “Antenna” e “Terra” del trasmettitore. Questa soluzione è accettabile per trasmettitori con potenza fino a 10...15 W, funzionanti su antenne montate in basso. Ad esempio, se l'antenna è installata sotto i tetti di alti edifici vicini, fungeranno da parafulmini. Il resistore protegge bene dalle cariche statiche, ma non è sempre efficace contro il rumore impulsivo durante le scariche dei fulmini nelle vicinanze.

4. Installare uno spinterometro tra i terminali "Antenna" e "Terra" del trasmettitore, la cui tensione di rottura sia inferiore alla tensione nominale del condensatore di isolamento di uscita. Considerando che la resistenza elettrica dell'aria è di 3000 V/mm, con una tensione nominale del condensatore di 2500 V, la distanza nello spinterometro non deve essere superiore a 0,8 mm. Si consiglia di utilizzare uno spinterometro con un gran numero di spinterometri paralleli, come è stato fatto, ad esempio, nei dispositivi del telegrafo Morse, che hanno funzionato in URSS sul trasporto ferroviario fino alla metà degli anni '60 del secolo scorso (Fig. 3 ).

Riso. 3. Apparato telegrafico Morse

Monitora il tuo trasmettitore - ricevitore rilevatore fonico sintonizzato sulla frequenza di trasmissione operativa. È alimentato dall'energia del campo dell'antenna trasmittente e inizia a funzionare automaticamente quando il trasmettitore è acceso. Necessario per monitorare la qualità del segnale trasmesso. La legge sui media richiede di registrare e archiviare copie di tutte le trasmissioni per un mese e, nel caso di utilizzo di una stazione radio per trasmissioni individuali, di avvisare la popolazione in caso di emergenza - per un anno. Pertanto, un monitor è semplicemente necessario. Una delle sue varianti è descritta nell'articolo [18]. Vengono fornite anche raccomandazioni per la sua installazione e utilizzo per la registrazione di controllo delle trasmissioni radiofoniche.

Registratore radiocomandato può essere un dispositivo industriale indipendente o un programma su un computer che funziona per la registrazione parallelamente alla trasmissione tramite una seconda scheda audio. L'importante è che tutte le trasmissioni radiofoniche effettuate durante il mese rientrino nella sua memoria. È opportuno registrare un segnale di trasmissione AM su un canale mono con digitalizzazione a 16 bit con una frequenza di campionamento di 22,05 kHz.

Letteratura

1. Komarov S. La radiodiffusione radioamatoriale (gratuita): storia, problemi, opportunità. - Radiodiffusione - Radiodiffusione televisiva e radiofonica, 2006, n. 2, p. 56, 57. - URL: cqf.su/arb_step1.html.
2. GOST R51742-2001. "Trasmettitori di radiodiffusione stazionari con modulazione di ampiezza delle gamme di frequenza bassa, media e alta. Parametri di base, requisiti tecnici e metodi di misurazione." - URL: docs.cntd.ru/document/gost-r-51742-2001.
3. Decisione della Commissione statale sulle frequenze radio del Ministero delle telecomunicazioni e delle comunicazioni di massa della Russia del 24 maggio 2013 n. 13-18-03 “Sull'approvazione delle Norme 17-13, Norme 18-13, Norme 19-13, Norme 2413." - URL: garant.ru/products/ipo/prime/doc/70302998/.
4. Komarov S. Costruzione di studi. - URL: radiostation.ru/begin/studios.html.
5. Komarov S. Attrezzatura da studio. - URL: radiostation.ru/begin/studios2. html.
6. Shure SM7B. Guida utente. - URL: attrade.ru/cat_files/sm7b.pdf.
7. Komarov S. Tube UMZCH su trasformatori TAN. - Radio, 2005, n. 5, pag. 16-20.
8. Komarov S. UMZCH sulle lampade “televisive” con trasformatori TN. - Radio, 2005, n. 12, pag. 20-22; 2006, n. 1, pp. 18,19.
9. Komarov S. Trasformatore di uscita differenziale in tubo push-pull UMZCH. - Radio, 2006, n. 4, pag. 16-19; N. 5, pag. 16-18.
10. Amplificatore finale push-pull Komarov S. Tube per 6N23P e 6P43P. - Radio, 2008, n. 8, pag. 49, 50; N. 9, pag. 45-48; N. 10, pag. 47,48.
11. Komarov S. Modulatore a schermo anodo parallelo. - Radio, 2015, n. 4, pag. 30-33.
12. Komarov S. Sintetizzatore di frequenze di trasmissione a onde medie. - Radio, 2012, n. 9, pag. 19-23; N. 10, pag. 21-23.
13. Komarov S. Generatore di due frequenze di riferimento per sintetizzatori di trasmettitori broadcast. - Radio, 2014, n. 6, pag. 23-25.
14. Komarov S. Telai a coste fatti in casa per bobine del trasmettitore. - Radio, 2015, n. 5, pag. 33.
15. Agafonov B. S. Teoria e calcolo delle modalità radiotelefoniche delle lampade del generatore. - M.: Radio sovietica, 1955. - URL: radiostation.ru/home/books/ Telefonnye_rezhimy_generatornyh_lamp.djvu.
16. Komarov S. Indicatore di sintonia del trasmettitore basato sull'“occhio verde”. - Radio, 2015, n. 7, pag. 30,31.
17. Komarov S. Dispositivo di messa a terra per un'antenna trasmittente a onde medie per trasmissioni radiofoniche individuali. -URL: cqf.su/technics8-1.html.
18. Komarov S. Monitor del rilevatore di un trasmettitore di trasmissione CB. - Radio, 2015, n. 8, pag. 29-31.

Autore: S. Komarov

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