Радио и телевидение?.. Это очень просто! - Айсберг Евгений Давыдович - Страница 33

Л. — Твое предположение неправильное. Чем короче волны, тем более прямолинейно они распространяются. Вспомни, Незнайкин, о распространении таких сверхультракоротких волн, как световые. Можно ли себе представить что-нибудь более прямое, чем луч света?

Н. — Тогда я совершенно не понимаю, как, несмотря на кривизну земной поверхности, нам удастся принимать КВ, приходящие даже с другой стороны Земли. Если эти волны действительно распространяются по прямой линии, они должны затеряться во внеземном пространстве.

Вокруг Земли и в космосе

Л. — Действительно, имеются волны, проникающие в космическое пространство. Именно с их помощью устанавливают связь с космонавтами, которые летят в своих кораблях, прогуливаются по Луне или по более далекой планете.

Вернемся, однако, на Землю, как это делают и радиоволны. А они это делают, потому что на высотах от 100 до 125 км они отражаются проводящим электричество слоем атмосферы. Это слой ионосферы, состоящей из воздуха, ионизированного воздействием ультрафиолетовых лучей солнца. А ты знаешь, что ионизация делает вещество проводником.

Н. — Следовательно, после отражения в ионосфере средние и короткие волны вновь падают на Землю. Однако теперь я не понимаю, как можно установить космическую связь, о которой ты только что упомянул.

Л. — Все зависит от угла, под которым волны входят в ионосферу. Если он превышает некоторую величину, волны проникают в ионосферу, проходят сквозь нее и затем свободно распространяются в космическом пространстве. И наоборот) если угол меньше некоторой предельной величины, волна под этим же углом отражается к Земле.

Н. — И она поглощается поверхностью земного шара?

Л. — Не обязательно. В зависимости от угла между волнами и земной поверхностью последняя также способна отражать волны. Таким образом, волны могут совершать несколько путешествий туда и обратно между ионосферой и Землей, что позволяет им пройти очень далеко и даже обогнуть весь наш земной шар.

Н. — Теперь я понимаю, как принимают передачи очень далеких станций. Однако громкость звучания таких передач временами изменяется. Не является ли это результатом того, что волны не всегда хорошо отражаются ионосферой?

Л. — Эти изменения громкости называются «фединг», что означает замирание. А вызывается это явление тем, что одновременно принимаются волны, излучаемые одним и тем же передатчиком, но доходящие до приемника по различным путям.

Примером может служить случай приема прямой и отраженной волн, что часто случается при приеме СВ. Эти волны способны огибать часть поверхности земного шара, если передатчик имеет достаточно большую мощность. На некотором расстоянии принимают одновременно прямую волну и волну, отраженную ионосферой. Пройденное ими расстояние неодинаково; отраженная волна проделала путь значительно больший, чем прямая (рис. 111).

Рис. 111. Волна передатчика А доходит до приемника Б двумя разными путями: прямо и после отражения в верхних слоях атмосферы от ионизированного слоя воздуха.

Н. — Прости, что перебиваю тебя, но мне кажется, что теперь я понимаю причины замирания. Когда волны приходят на приемную антенну в фазе, все идет хорошо. Наводимые ими токи складываются, и прием происходит хорошо. Однако, если отраженная и прямая волны оказываются не в фазе, наводимые в антенне токи мешают друг другу. А если волны находятся явно в противофазе, токи взаимно уничтожаются. Не в этом ли кроется причина замирания?

Л. — Ты превосходно уяснил эту причину.

Н. — Однако не вижу, как происходит замирание на КВ, излучаемых очень далекими передатчиками. Ты сказал, что эти волны не способны огибать поверхность земного шара. В этом случае мы принимаем только отраженные волны. И я напрасно ломал себе голову — я не вижу, что здесь может вызывать замирание.

Л. — Причина кроется в одновременном приеме волн, которые отразились между ионосферой и Землей разнос количество раз (рис. 112).

Рис. 112. Одновременный прием двух волн, исходящих из одного передатчика, но отраженных неодинаковое количество раз в ионосфере (здесь 1 и 2 раза).

Н. — Понял, но как объяснить характеризующие замирание изменения? Разве длина пути, проходимого отраженными волнами, изменяется?

Л. — И еще как! Не нужно думать, что ионосфера похожа на твердое зеркало. Она колеблется, ее высота изменяется в зависимости от направления солнечных лучей, а ее поверхность далеко не однородна. Вот почему сдвиг по фазе принимаемых одновременно волн тоже быстро или медленно изменяется.

Принцип действия системы автоматической регулировки усиления

Н. — У меня возник вопрос, нельзя ли во избежание неприятного явления замирания воспользоваться направленным приемом?

Л. — Это, несомненно, возможно. И для установления постоянной связи между двумя точками на земном шаре применяют направленные антенны как при передаче, так и при приеме. Однако в радиовещании такой способ рекомендовать нельзя. Для того чтобы радиостанцию могли принимать повсюду, передающая антенна не должна посылать свои волны только в одном направлении. А приемник для легкой перестройки с одной станции на другую тоже не может оснащаться антенной направленного действия.

Н. — Иначе говоря, мы должны терпеть замирания, так как воспрепятствовать им не можем?

Л. — Успокойся, Незнайкин. Все приемники оснащены антифединговым устройством, которое называется также автоматической регулировкой усиления (АРУ). Это устройство позволяет избежать воздействия замирания на громкость звучания громкоговорителя. АРУ изменяет чувствительность приемника, уменьшая ее при увеличении мощности принимаемых волн и повышая, когда замирание ослабляет принимаемые волны.

Н. — Как я понял, это устройство воздействует на лампы в УВЧ и УПЧ, от которых зависит чувствительность приемника? И если это так, то воздействует ли оно на характеристики ламп?

Л. — На оба твои вопроса я отвечаю утвердительно. Да, устройство воздействует на усиление этих ламп. Величина же усиления в основном зависит от крутизны. Поэтому для достижения поставленной цели применяют лампы с переменной крутизной.

Переменная крутизна

Н. — Как же можно изменять крутизну? Ведь ты объяснил мне, что на сетки ламп подается такое смещение, чтобы рабочая точка лампы находилась на прямолинейном участке кривой, характеризующей изменение анодного тока в зависимости от потенциала сетки. А я знаю, что, если рабочая точка расположена на нижнем изгибе характеристики, лампа совершенно не усиливает, а детектирует.