Простые приёмники АМ сигналов

Что и когда слышно?

На длинных волнах, имея приемник с хорошей чувствительностью и селективностью, в любое время суток у вас есть шанс услышать радиостанции, удаленные на тысячу-другую километров. Ночью он значительно увеличивается и дальность приема возрастает. В Москве, например, днем вы имеете возможность послушать, кроме мощных московских станций, еще и Киев, Санкт-Петербург и Самару. Ночью же проходят с приличной громкостью Бухарест, Варшава, а попозже и Лондон.

На средних волнах примерно то же самое, но в несколько меньших масштабах. Днем земной волной, за счет дифракции, проходят станции, удаленные на несколько сотен километров. А поскольку мощные средневолновые радиостанции располагаются, как правило, на больших расстояниях, то становится проблематичным принять из одного места и Москву, и Санкт-Петербург, и Киев. Хорошо тем, кто путешествует в автомобиле. Они могут наблюдать, как по мере удаления ослабевает сигнал радиостанции того города, где они уже побывали. Зато появляются сигналы местных станций именно из тех мест, куда они едут!

Ночью средневолновый диапазон оживает. Собственно, уже с раннего вечера начинают появляться сигналы дальних станций. Сначала слабо - прием затрудняют замирания, или фединги (периодические изменения силы сигнала), и шумы, - а ближе к ночи все громче и яснее. Фединги особенно сильны в зоне, куда одновременно приходят поверхностная и ионосферная волны, интерферирующие друг с другом. Для их ослабления и применяются антифединговые антенны, уменьшающие уровень ионосферной волны на границе зоны действия поверхностной волны.

Поздним вечером на средних волнах гремит уже вся Европа: станций масса, порой они создают помехи друг другу, а иногда на одной частоте слышно несколько станций. К утру прохождение заканчивается, эфир пустеет, и днем снова проходят только местные радиостанции. Так и живет он своей жизнью, отличающейся от нашей, но с теми же ритмами.

Рассказ о радиоволнах был бы неполным без упоминания о помехах. Они существовали всегда - проблема только в том, чтобы их уровень был намного ниже уровня принимаемого радиовещательного сигнала, тогда помехи будут незаметны. Качество радиоприема характеризуется отношением сигнал/шум или сигнал/помеха на выходе радиоприемника. Чем выше отношение сигнал/шум, тем лучше прием.

По происхождению все помехи делят на естественные и искусственные, по характеру - на «гладкие» и импульсные. К естественным относится тепловое излучение Земли и атмосферы: оно относительно невелико и носит характер ровного монотонного шума, очень похожего на шум дождя или горящего примуса. Точно такой же характер имеет и собственный шум входных каскадов радиоприемника. Тепловые шумы регистрируются только очень чувствительными приемниками с большим усилением и в основном на УКВ, где они часто оказываются преобладающими.

На ДСВ больше мешают атмосферные шумы нетеплового происхождения. Они создаются электрическими разрядами. Самые сильные разряды - это молнии, почти мгновенно образующие канал ионизированного газа (проводника), по которому текут токи в тысячи ампер (тут вам и антенна и радиопередатчик). На небольших расстояниях помеха от электрического разряда носит импульсный характер, проявляющийся в радиоприемнике в виде короткого щелчка или сухого треска.

Однако при сильной электризации атмосферы могут наблюдаться «тихие» и «коронные» разряды, создающие сплошной шум или шипение. Помехи, так же как и сигналы радиостанций, могут распространяться на огромные расстояния. Импульсы помех при этом размываются, из щелчков превращаясь в шум, свист переменного тона (так называемые «свистящие атмосферики»), гудение, вой и т.п. Дальние помехи, уже неразличимые по происхождению, приходят в основном из тропических районов с сильной грозовой деятельностью (одновременно на Земле бушует несколько сотен гроз), от обширных атмосферных фронтов, циклонов и т.д.

Уровень атмосферных помех уменьшается с повышением частоты. На ДСВ напряженность поля помех ночью (при хорошем дальнем прохождении) имеет порядок 50 мкВ/м, значительно уменьшаясь днем. Если напряженность поля принимаемой радиостанции составляет, скажем, 50 мВ/м, то отношение сигнал/шум составит 1000, или 60 дБ, что соответствует отличному качеству радиовещания.

Бичом ДСВ оказались теперь не естественные, а искусственные, бытовые и промышленные помехи. Каждый выключатель, каждый ненадежный и искрящий контакт в электропроводке, каждый коллекторный электромотор генерируют серии затухающих колебаний с широчайшим спектром частот от ДВ до УКВ, а провода сети служат отличной антенной. Телевизоры и мониторы компьютеров содержат генераторы строчной развертки, являющиеся по сути импульсными радиопередатчиками мощностью порядка 50 Вт с широчайшим спектром излучения. Включите вечером в городе обычный приемник на ДВ или СВ - кроме треска и помех, ничего не слышно!

Уровень промышленных помех зависит от местных условий. Иногда одна опора высоковольтной ЛЭП с плохими изоляторами может создать в вашем приемнике больше помех, чем все грозы земного шара! Надо сказать правду: часто новые диапазоны волн (УКВ, ДМВ, СВЧ) осваиваются не столько потому, что они чем-то лучше, сколько из-за того, что старые (ДСВ) сами же якобы цивилизованные люди полностью «замусорили» помехами. В отношении помехоустойчивости самодельные приемники с низкой чувствительностью (детекторные с наружной антенной, вынесенной из зоны действия помех, прямого усиления и т.д.) оказываются гораздо лучше современных высокочувствительных фабричных.

Читать дальше - Принципы радиопередачи и приема