|
PŘIJÍMAČ PRO PÁSMO 1215-1300 Mc/s
[1949] Vyrobit zařízení (ať již RX či TX) pro frekvence pod 1 gigacykl ( = 1000 Mc/s a čte se prý „žižacajkl“, hihi) nečiní průměrně zručnému amatéru valných potíží. Vlastní-li totiž něco ze zbytečků bývalého vojenského materiálu; v podobě nějaké té RD2,4Ta, LD1, SD1A či jiné elektronky. K ní postačí způsobem nepříliš složitým přidělat tyčový oscilátorek z kousku měděné trubičky a otočného kondenzátoru, stočit kousek drátu na anodovou a kathodovou či jinou vf tlumivku a přidáním nějakého toho nízkofrekvenčního či modulačního stupně je dílo hotovo. I když je to snad postup trochu složitější, než jak se to zde napíše, dá se takový RX případně transceiver (jistý RP říká ,‚strašidlo", nevím proč) dosti snadno zhotovit. O něco horší to je, začne-li se kdo zajímat o frekvence vyšší. Všechny u nás občas dosažitelné elektronky, t. j. zhruba RD2,4Ta, RD12Ta, LD2, RD2, SD1A, 955, 9002, LD1, RD12Tf a snad některé jiné, jsou schopny kmitat právě tak do 1000 Mc/s; výjimečně o málo výše, někdy ani do 1000 Mc/s ne. Hlavním důvodem pro to je kapacita mřížka-anoda dotyčné elektronky, která, jak již v t. 1. několikrát uvedeno (na př. K.V. str. 146/1947, 186/1947, 175/1948, 2/1949 a pod.) zkracuje délku tyček oscilátoru. Vezměme na př. elektronku LD1 a zapojení podle obr. 1a. Kapacita elektronky je asi 1,5 pF, bohužel, i tak malá kapacita zkrátí vedení z délky λ/4 na zlomek této hodnoty (výpočet viz str. 2, K.V. 1949). Na př. oscilátor s RD12Ta a vedením, délky 15 mm z trubičky o průměru 4,5 kmital na frekvenci cca 900 Mc/s, ač celková délka vedení (s přívody uvnitř elektronky) = 25 mm by odpovídala frekvenci 3000 Mc/s, kdyby totiž kapacity elektronky nebylo. Tohle je hlavní věc, která kazí hru. Zkrácené vedení je nutno napájet tím více proudem, čím je kratší proti délce λ/4, neboť jak z obr. 1a patrno, klesá směrem ke středu vedení (t. j. směrem k ladicímu kondensátoru) napětí a roste proud; tedy klesá impedance. Elektronka pak se svým poměrně značným vnitřním odporem je schopna vybudit vedení s velkou impedancí, tedy vybudit obvod napětím a ne proudem, jak by to pro vysoké frekvence bylo potřeba. Obejít se to dá těžko. Užijeme-li vedení (t. j. ladicího obvodu) s malou impedancí, zkrátí se relativně méně. Na neštěstí nelze tohoto způsobu použít pro zde uváděné elektronky. Ty mají vývody od anody i mřížky provedeny z poměrně slabého drátu, tedy s velkou impedancí. Nasadíme-li na ně vedení o malé impedanci, ať již tyčky velkého průměru a malé rozteče (na př. průměr 7,5 mm, rozteč 8 mm), či dokonce souosé vedeni, vznikne v místě připojení na elektronku impedanční zlom, asi tak, jako připojíme-li na zdroj o velkém odporu spotřebič o odporu malém, a účinnost klesne na tolik, že elektronka nestačí krýt ztráty obvodu, t. j. nekmitá. Užijete-li místo uzavřeného vedení délky λ/4 otevřeného vedení λ/2 (viz obr. 1b), nic se nezlepši, neboť zkrácení nastane jen v půlce u elektronky. Jediné, co se získá, je snazší mechanické provedení obvodu, za cenu složitější otázky, jak obvod ladit. Jiné úpravy obvodů (ladicí obvod v kathodě, souměrné zapojení dvou elektronek atd.) přinese zlepšení jen nepatrné, nebo vůbec žádné. Tak zapojení podle obr. 1c je theoreticky velmi výhodné, neboť snižuje vliv kapacity na polovinu (kapacity v sérii), prohlédnete-li si však některou elektronku, podivíte se, jak nesnadné je zapojit ji podle tohoto schématu, čistě z důvodů její konstrukce. Možná, že je autor smolař a nešika, ale žádný oscilátor mu nepracoval nad 24,5 cm, t. j. asi 1225 Mc/s, ať to zkoušel jak chtěl. (Mimochodem; těch 24,5 cm s elektronkou RD2,4Ta a vedením λ/2; vedení λ/4 v kathodě, impulsy ze zvláštního generátoru, 600 V max, za doprovodu modravé záře uvnitř elektronky. Pak se elektronka probila a bylo po legraci, hi.) To bylo více jak před rokem a od těch dob byl pisatel přesvědčen, že dostat se na pásmo 1215-1300 Mc/s je nad stávající materiální možnosti. Přesněji řečeno, alespoň s přijímačem. Je totiž známo, že postavit „chodivý“ přijímač je mnohem těžší, než vyrobit vysílač. Koneckonců jsme pouzí erpíři, a o vysílači se zmiňujeme jen s nechutí. Tedy přijímač. V principu je možno přijímat vším, co na dotyčné frekvenci kmitá; snad s výjimkou kmitajících neonek a podobných zvláštností (ač i to by jistě šlo). Nebude snad proto na škodu vyjmenovat hlavní typy oscilátorů pro vvf:
Pokud se magnetronu týče, nepochybujeme že je vhodný, ač spíše pro vysilač. Bohužel, neseženete jej ani za zlaté hodinky. Nadto (až na výjimečné typy) jsou jisté potíže s magnety a s anodovým napětím, které bývá značné a pro jen trochu přenosný přístroj těžko k sehnání. Část těchto výtek (hlavně nemožnost opatření) nutno adresovati i klystronu. Totéž platí o majákových a podobných triodách, jež pracují až do cca 3000 Mc/s a stojí jen několik dolarů, jenže ne u nás.
Pokud se Barkhausen-Kurzova zapojení týká, platí o něm to, co o předešlých: Nejsou pro ně vhodné elektronky. S těmi, které máme k disposici, to dobře nejde,
alespoň ne na tak vysokých frekvencích. Pro kmity se uvádí vzorec λ = (670 d) / √Eg (Terman),
kde d = průměr anody v cm a Eg je napětí mřížky ve voltech. Předpokládá se
válcová anoda a wolframové vlákno. Oba tyto před poklady nebývají u běžných
elektronek splněny. Podařilo se sice rozkmitat (zapojení viz obr. 2) elektronku LD5 na vlnové délce cca 75 cm, avšak další pokusy (jiné elektronky, pronikavější
zvýšení frekvence a pod.) nevedly k úspěchu. Nutno uvážit, že na př, pro
frekvenci 1500 Kc/s a elektronku ‚RD12Ta by bylo potřebné napětí na mřížce asi
120 V, což je požadavek absurdní. Vždyť již při cca 8-10 V (kladných) na
mřížce, pohltí téměř všechny elektrony vystupující z kathody a zvýšit napětí nad
30 V není možné, nemá-li se mřížka spálit. Podobné potíže jsou u diodového oscilátoru, což je - nepřesně vzato - magnetron magnetů. O zapojení se autor ani nepokoušel a sotva se kterému amatéru co kloudného povede. Tím by tedy byl výčet možností zhruba o konce. Jak vidět, nejsou vyhlídky příliš růžové. Chceme-li přesto nějakým způsobem přijímač pro vyšší frekvence postavit, zbývají dvě možnosti: Obyčejná krystalka a krystalový, nebo diodový směšovač. První možnost nutno zavrhnou hned, nechceme-li přijímat dxy na vzdálenost 10 metrů (přijímač od vysílače, rozuměj) a připomínat tak blahé doby před 50 lety, kdy k vrcholu technického kumštu patřil koherer, kdy však nebylo ani amatérů, leda černoši, dni. „žlutých kveslí“, ani . . . prostě kdy nebylo nic; kdežto dnes technika pokročila. Užil proto autor jinak známého zapojeni diodovým směšovačem (viz obr. 3). Princip je poměrně prostý. Signál, zachycený anténou (dipól s koaxiálem) vede se na oscilační obvod tvořený uzavřeným vedením λ/4. Nakmitávané napětí je detekováno krystalovým detektorem. Současně s přijímaným signálem vede se na detektor napětí o kmitočtu o mezifrekvenci rozdílném. Detektor smíchá oba signály; tak, jako jiná směšovací elektronka a vzniklá mezifrekvence je dále zesílena, detekována atd., jako v každém jiném přijímači.
Přijdou-li nyní na detektor dvě napětí o různé frekvenci, vznikne v této zakřivené části proud, daný součinem obou napětí, tedy: I ~ (E1 cos ω1t + E2 cos ω2t)2, z čehož jedna složka E1E2 cos ω1t . cos ω2t dá po rozložení: E1E2 [cos (ω1+ ω2)t + cos (ω1 - ω2)t ] Teče tedy mezifrekvenčním obvodem (mimo jiné) proud, daný rozdílem frekvencí, sice I ~ E1E2 cos (ω1 - ω2)t, který vyvolá napětí téhož průběhu. Nevýhoda proti jiným (triodovým až oktodovým směšovačům) je v tom, že dioda, resp. krystal nezesiluje, ale zeslabuje. Má však za to menší šum a lze proto výsledný signál více zesílit v mezifrekvenčních obvodech. Tím by tedy byl princip vyřešen. Zbývá se jen rozhodnout, jakého přijímače užít jako mf zesilovače. Profesionální modely užívaly běžně superhetů, s mezifrekvencemi 3-7 Mc/s. Pro amatéra je to cesta neschůdná. Dal by se sice vyrobit super se 3-5 mf obvody, ale spočtete-li elektronky, váhu přijímače atd., zjistíte, že není přenosný. A to je jedna z hlavních věcí, o niž při stavbě šlo. Pro profesionály je to snadné, je-li k disposici přinejmenším autobus s potřebným zařízením, ne však pro obyčejného smrtelníka. Zkusil to proto pisatel tak, že zapojil na mezifrekvenci obyčejný superreakční přijímač a hle - jde to taky. Dokonce se tím zabije několik much najednou. Přístroj je nejen vysoce přenosný, je i velmi jednoduchý, a co hlavního, není tak selektivní, jako superhet. Selektivita zde totiž vadí. Uvažte jen, jak silně jsou frekvenčně modulovány obyčejné ,,portejbly“ našich hamů, s nimiž vysílají na šesti metrech. Není výjimkou, slýchati přístroje „stabilní“ 0 ± 80 i více kc/s a dovedete si jistě představit, že o pár set kc/s, neřku-li pár megacyklů oscilátoru o frekvenci 1300 Mc/s na obě strany nebude nouze. Jak prameny udávají, lze počítat při pečlivém (!) provedení při změně napětí o 100% se změnou frekvence cca 0,1%, tedy o více, než 1 Mc/s. Pochopíte snadno, že na normální super by byl příjem úplně nemožný, alespoň bez větších zásahů na vysílači. Užil proto autor mezifrekvence cca 40 Mc/s. Výše jít není radno, pro vyšší frekvence se těžko staví hradicí vf stupeň mezi superreakční detektor a směšovač. Níže pak jit nelze z toho důvodu, že tam mezifrekvenční obvody chytají stanice na těchto frekvencích, dále klesá účinnost superreakce a konečně by selektivita byla přílišná. V pásmu 40 Mc/s je pak celkem pusto a hradicí stupeň se ještě snadno realisuje. I tak je nutná možnost doladění, resp. přeladění.
Další zapojení je jasné podle schématu v obr. 3. Jako oscilátoru je užito tyčového oscilátoru, kmitajícího mezi 415-450 Mc/s, osazeného jednou RD2,4Ta (jeho data: průměr tyčí 4 mm, rozteč 16 mm, délka 70 mm + 20 mm, rozteč 8 mm). Třetí harmonická tohoto oscilátoru míchá se v detektoru s přijímaným signálem. Tato úprava měla pro autora výhodu, že mohl použít hotového oscilátoru z RXu pro pásmo 420 Mc/s. Tento oscilátor není s ladicím obvodem nijak galvanicky vázán; jedinou vazbu tvoři to, co si ladící obvod oscilátoru „sám chytne“. Je proto nutná úprava s potenciometrem v anodě oscilátoru, pro nastavení intensity kmitů. Vzniklá mezifrekvence se vede na ladicí okruh hradicího stupně, osazeného elektronkou RV2,4P700, naladěný zhruba na 40 Mc/s. Zesílený kmitočet ‚vede se na okruh superreakčního detektoru, naladěného na touž frekvenci. Následuje, nízkofrekvenční stupeň osazený RL2,4P2. Celkový přijímač pro mezifrekvenci je tedy zhruba normální superreakční přístroj s jedním vf hradicím stupněm. Anodový proud oscilátoru je veden jedním vinutím nf trafa (mikrofonní vinutí). Počet závitů tohoto vinutí má být asi poloviční, než primáru detektoru. To proto, aby oscilátor nebyl nf signálem případně modulován. Důvod, proč vedeme anodový proud oscilátoru nf trafem je ten, že je tak možno zhruba kontrolovat činnost oscilátoru, t. j. zda kmitá, nebo ne. Jinak je pro ten účel ovšem lepší miliampérmetr.
Pokud se výsledku s přístrojem dosažených týče, nemůže pisatel, sri, ničím sloužit. TX totiž nemá (a kdyby měl, tož to neřekne, hi) a tak mu musela jako zdroj signálů sloužit harmonika vlnoměru. Pokud mohl zjistit, přijímač přijímá, ovšem jak a na jakou vzdálenost, to si račte vyzkoušet sami. Za zmínku snad stojí, jak máte zjistit, na jaké frekvenci přijímáte. Tedy: přesně podle harmonických vlnoměrů z nižších frekvencí (vlnoměr kmitající na cca 100-200 Mc/s, třeba motýlový obvod podle R. A. 9/48). Zhruba Lecherovými dráty, vázanými s ladicím okruhem. Dají se tak zjistit buď minima proudu tekoucího krystalem, nebo maxima šramotu při pojížděni jezdcem po drátech, zvlášť, je-li puštěn vedle signál vysilače. Také to jde, máte-li ovšem cejchovaný motýlový obvod, že jeho protočením zjistíte, na které jeho harmonické RX reaguje. Dotyčný vlnoměr (motýlový obvod) je dobře modulovat, aby byl signál slyšitelný. Pozor nutno přitom dát na to, že směšovat je schopen i oscilátor přijímače; abyste neupadli v omyl, pokud jde o přijímanou frekvenci.
Jinak je t. č. ve stavbě solidněji stavěný model přijímače a najde-li se místo, jistě se jeho popis objeví v některém z příštích čísel. Užito bude diody místo krystalového detektoru (hledat dotyk je otravná práce, hi, a vyrobit trvanlivý pevný detektor se autorovi zatím nepodařilo) a povede-li se, bude i pro pásmo 2300 Mc/s. Pokud se jeho jednoduchosti, či složitostí týče, je v plénu zhruba stejné zapojení jako zde. Tedy asi tolik, co dokáže průměrný amatér s průměrnými znalostmi o UKV pásmech. Tož zatím držte palečky, aby se to povedlo a dělejte pilně bodíky do UKV marathonu. Jedu ho taky; erpířskej, samozřejmě, tož ať něco slyším.
PŘIJÍMAČ PRO PÁSMO 1215-1300Mc/s - OPRAVA
Článek tohoto názvu v 7 č. t. 1. na str. 106 postihla chyba.
Vlnovod na str. 108 (obr. 7.) má mít průměr 20 cm, ne 15, jak bylo uvedeno.
Vlnovod 15 cm v průměru, buzený vlnou E01 by vyhověl až pro frekvenci
vyšší než cca 1540 Mc/s. Přesto uvedený vlnovod 15 cm v průměru vyhoví,
budíme-li jej vlnou H01 tedy jiným způsobem, na př. podle uvedeného
obrázku. Tento způsob napájení má i tu výhodu, že vazba antény s oscilátorem je
těsnější. Polohu odbočky bude nutno vyhledat zkusmo pro nejlepší výkon, stejně
jako správné seřízení potenciometru P a nastavení vzdálenosti 1. V následujícím
obrázku je uveden vlnovod obdélníkový, resp. čtvercový, kde je poloha siločar
přesněji definována. Zde uvedený působí zhruba jako vertikální směrová anténa.
Rozšířená jeho část může případně i od padnout. přepsal a upravil pro web OK2KKW Matěj, OK1TEH
|
1. Magnetron.
Pro pochopení, jak může pouhá dioda směšovat, vizte obr. 4.
Je to charakteristika detektoru, t j. závislost proudu jím tekoucího na napětí.
Charakteristika je, jak vidět, podobná kvadratické parabole, (Zde zjištěn průběh
I (mA) = 1,5 E + 6 E2 + 1,2 E3 + . . . za uvedená čísla se
však neručí, vzhledem k nepřesnosti methody, s níž bylo měřeno.)
A
nyní pokud se týče vlastní konstrukce. Anténa je dipól, cca 11,5 cm dlouhý, z
drátu asi 4 mm silného. Připojena je na souosé vedení o impedanci 70-100 ohmů a
vázána smyčkou s ladicím obvodem. Ten je tvořen dvěma mosaznými, postříbřenými
tyčkami, průřezu 4 X 6 mm, 36 mm dlouhými, o rozteči 9 mm (viz obr. 5 a
fotografii). Asi v 1/3 od otevřeného konce je na jedné tyči kalíšek s
galenitovým krystalem. Proti němu je měděný drátek jako dotyk. Úprava je patrná
z fotografie; stačí rozebrat detektor a natáhnout spirálku v doteku. Dotykový
drát musí být totiž rovný, ne stočený do spirály, jak je v obyčejném detektoru.
Zde by indukčnost spirály vadila. Resonanční obvod se ladí tím, že k otevřenému
konci šroubováním přibližujeme kovový kotouček průměru cca 15 mm, nasazený na
tyčce z isolačního materiálu, v niž je vyříznut závit a na jejímž druhém konci
je knoflík. Tyčka se závitem M 6 právě asi vyhoví. Knoflík ovšem nelze dobře
ocejchovat. Vymyslí-li kdo lepší jednoduchou úpravu, je vítána. Tato má výhodu,
že kotouček možno přiblížit k obvodu až na zlomky milimetru, nebo jej značně
vzdálit. Při tom je ladění dosti jemné. Na fotografii vidíte úpravu jinou, kdy
bylo užito kovového šroubu, odisolovaného trubičkou od vlastního kotoučku.
Osička z isolačního materiálu je však lepší. Kapacita takto vyrobeného
kondensátorku je téměř od nuly až asi do 1 pF i více (podle přiblížení) a k
ladění plně postačí.
Konstrukce je jinak celkem jasná. Pro první pokusy užil autor
jako mf zesilovače svého přijímače pro 50 Mc/s. Tím se vysvětluje, že na
fotografii je jen část zařízení, totiž ladicí obvod a oscilátor. Postaveno to
bylo do malé galalithové krabičky (p. t. estéty prosím za prominutí: od mýdla).
Nikdo sice netvrdí, že je to úprava vzorná, ale pro prvotní laboraci to
postačilo. Pokud se týče uvedení v chod, je celkem snadné. Sladí se nejprve
hradící obvod s detekcí, načež se mezifrekvenční část vypne, zapojí se jen
oscilátor a hledá dotyk na krystalu tak dlouho, za současného dolaďováni vstupu
a korigování kmitů oscilátoru, až proud detektorem tekoucí činí asi 0,5 mA. Za
tím účelem se vyjme cívka hradicího okruhu a mezi body A a B se
přes vf tlumivky zapojí miliampérmetr. Nyní se uvede vše do stavu podle obr.
3., t. j. odpojí mÁ-metr, zasune cívka a zapne mf, detekční a koncový
stupeň. Zapnete-li nyní někde poblíž vysilač pracující v rozmezí 1200-1300 Mc/s
(ovšem máte-li jaký), uslyšíte při troše štěstí jeho signál.
Jinak je možno vyrobit improvisovaný ,,TX“ vyrábějící tlumené
oscilace, podle obr. 6. Jedná se - jak vidět - o dipól s jiskřištěm
(elektrický zvonek; dipól, t. j. dva dráty cca 5,5 cm dlouhé, je připojen na
jiskřící dotyk). Druhým dipólem s koaxiálem se energie odvádí ven ze stíněné
skřínky a tam se vyzařuje ven. Touto úpravou se omezí vyzáření kmitů jiných
vlnových délek na minimum, takže pří strojku, i když jinak konstrukcí patří, do
musea, je možno v nouzi užít jako vlnoměru. Je však skoro rychlejší postavit
místo něho oscilátor pracující na cca 620 Mc/s a poslouchat druhou harmonickou.