Как собрать радиостанцию. Детекторный радиоприемник
Детекторный радиоприёмник своими рукми
Радио - самый надежный и простой способ связи на расстоянии (кроме обученных почтовых голубей). Не важно, будет ли это чей-то голос в эфире, хорошо, если бы это оказался осмысленный треск чьего-то искрового радиопередатчика, а не эфирный шум приближающейся грозы! С учетом особенности распространения радиоволн можно судить, как далеко находится разумное существо. Возможно, это будет позывной радиомаяка из подземного убежища.
Итак, в нашем воображаемом несчастье в самом худшем сценарии вокруг нас могут образоваться несладкие условия, поэтому мы вполне можем сформировать очень жесткие и критичные требования к проектируемому приемнику:
- приемник должен содержать в себе минимум элементов;
- приемник должен обеспечивать работу без элементов питания;
- приемник должен иметь возможность оперативной модификации;
- приемник должен быть мобильным;
- элементы схемы приемника должны быть реализованы из подручных средств.
Исходя из этих требований, определяем предмет нашего творчества - Детекторный приемник. Да, именно такие приемники, самые простые и дешевые, не требуют для своей работы каких-либо дополнительных источников электроэнергии. Устройство детекторного приемника настолько несложно, что его можно построить, не имея никаких знаний в области радиотехники! Если невдалеке от места установки детекторного приемника имеются две или три мощных станции, то при приеме на детекторный приемник очень трудно выделить передачу одной из них так, чтобы остальные совсем не были слышны, что очень выгодно для нас, как искателей хоть какого-нибудь сигнала. Детекторный приемник не требует ни ламп, ни транзисторов и всегда готов к работе. Существует довольно большое число схем детекторных приемников, отличающихся одна от другой большей или меньшей сложностью, способами настройки, различной степенью избирательности. Правда, есть связанные с этим ряд недостатков, устранить которые в детекторном приемнике невозможно. Детекторный приемник не обеспечивает приема дальних радиостанций. Самые мощные радиостанции слышны на детекторный приемник не далее, чем на расстоянии в 600 - 800 км в дневное время, и то, лишь при наличии очень высокой приемной антенны.
Рис.1. Принципиальная схема детекторного радиоприемника
Опишу основные моменты принципа радиоприема, чтобы ваша будущая конструкция не оставалась для вас до конца жизни тайным черным ящиком. В антенну передающей радиостанции от радиопередатчика подается переменный ток, быстро меняющий свое направление и величину. Это вы должны понимать из курса физики средней школы. Под действием такого переменного тока в окружающем антенну пространстве возникают электромагнитные волны или, как говорят, в пространство излучаются радиоволны. Эти радиоволны распространяются от антенны передающей радиостанции во все стороны со скоростью света, т. е. со скоростью 300000 км в сек. Предположим, что перед микрофоном, связанным с передающей радиостанцией, говорит диктор или играет оркестр. Микрофон подключен к передатчику таким образом, что звуковые колебания речи или музыки, воздействующие на этот микрофон, управляют силой излучаемых антенной радиоволн, т.е. излучаемые антенной передающей радиостанции радиоволны изменяются по своей силе в такт голосу диктора или, звукам оркестра. Часть излученных антенной радиопередатчика радиоволн доходит до антенны нашего приемника и вызывает (наводит) в ней такой же переменный ток, какой имеет место и в антенне передатчика. Хотя этот наведенный ток по своей величине будет неизмеримо меньше, чем ток в передающей антенне, но он будет также изменяться в такт голосу человека, говорящего перед микрофоном передающей радиостанции.
В детекторном приемнике поступающие от приемной антенны переменные наведенные токи преобразуются в токи, способные непосредственно воздействовать на головные телефоны. Эту задачу преобразования токов выполняет детектор приемника. Любую приемную антенну, даже небольшую комнатную антенну пересекают радиоволны громадного количества радиостанций, разбросанных по всему земному шару. Задача любого приемника - выделить из этого громадного числа наведенных в антенне токов токи только той радиостанции, которую вы в данный момент желаете слушать. Это вы и делаете, «настраивая» приемник. Вращая ручку настройки радиоприемника, настраиваете его на ту или иную радиостанцию, иногда расположенную на громадном расстоянии от места приема. Вполне понятно, что в нашем случае уверенно вы сможете принимать только достаточно мощные радиостанции, расположенные не слишком далеко.
Сам детекторный приемник устроен весьма просто. Всякий детекторный приемник имеет колебательный контур, при помощи которого производится настройка приемника на волну желаемой станции. К колебательному контуру присоединяются приемная антенна и заземление. В некоторых детекторных приемниках с этой же целью связь между антенной и колебательным контуром осуществляется через конденсатор малой емкости. Электрические колебания высокой частоты, принятые антенной, выделяются колебательным контуром в том случае, если он настроен на их частоту, и отсеиваются — если он на них не настроен. Благодаря этому передача радиостанции, на которую настроен контур, выделяется из всех остальных. С приемным колебательным контуром связывается детекторная цепь, в которую последовательно включены детектор и телефон. Высокочастотные электрические колебания, принятые и выделенные приемным контуром, ответвляются в детекторную цепь, где они детектируются, превращаясь в колебания низких (звуковых) частот. Токи звуковых частот, проходя через телефон, заставляют колебаться его мембрану, которая и воспроизводит звук. Для лучшей работы приемника параллельно к телефону присоединяется так называемый блокировочный конденсатор.
Определение необходимых материалов
Для того чтобы определить необходимые детали и материалы, достаточно взглянуть на схему нашего приемника. Я упомянул слово детали, большинство которых, вероятно, будут недоступны. Но и детали можно изготовить самостоятельно, не имея при себе специального оборудования и станков.
Взглянем еще раз на схему (Рис.1) сверху вниз и перечислим все элементы нашего радиоприемника. Самый первый из них - антенна, далее катушка колебательного контура, несколько конденсаторов колебательного контура, детектор, блокировочный конденсатор, головной телефон, заземление. Не так уж и много всего, если у вас рядом расположен магазин радиодеталей. Но давайте рассчитывать на самый худший вариант, когда этого магазина рядом не будет. Кратко опишу каждый элемент из этой конструкции, и какой материал может понадобиться для его самостоятельного изготовления.
Антенна - это такой длинный провод от 30 до 100 метров длиной. А поскольку это провод, то нам потребуется либо цельный кусок такого длинного провода, либо скрученные вместе отрезки различных проводов. Не очень важно из какого металла, будь то алюминий, медь, сталь и прочее, одножильный, многожильный. Берите все, что найдется. Главное, чтобы в сумме они были необходимой длины и соединены были между собой надежно, чтобы не оборвались при натяжении. Соединяя отдельные куски провода, не забудьте их предварительно очистить ножом от окислов и краски.
Еще один момент. Антенну надо как-то крепить к высокому предмету. Но крепить надо не сам провод, а через изолятор, который так же надо изготовить самостоятельно. Без изолятора антенна будет работать очень плохо, особенно в сырую погоду, во время осадков. Изолятор можно изготовить из обычной пластиковой бутылки. Итак, для антенны потребуются провода, а для изолятора антенны - пластиковая бутылка.
Катушка колебательного контура (L1) - резонансный элемент приемника, множество витков провода на жестком каркасе. Снова потребуются провода, но уже не любые. Здесь понадобится провод небольшого диаметра примерно 0.3 - 0.8 мм и достаточно много, чтобы намотать не менее 100 витков на жестком каркасе, например, на 50 мм пластиковой трубе от системы канализации. Если нет цельного провода для катушки, то и его так же можно собрать из отрезков. Итак, для катушки колебательного провода потребуются провода и пластмассовый каркас диаметром около 50 мм.
Конденсаторы колебательного контура (Сн) - тоже резонансный элемент приемника, служат для настройки приемника. Их надо изготовить несколько штук различной емкости. В изготовлении эта деталь совсем не сложна. Необходимо запастись фольгой (от конфет, шоколада и т.п.), полиэтиленом (в роли диэлектрика) и небольшими отрезками проводков для монтажа.
Детектор (VD1) - в нашем случае элемент, который выделяет модулирующий сигнал (голос диктора, например) из принимаемого радиосигнала. Эта деталь ничуть не сложнее, чем все остальные. Лучше всего использовать диод заводского изготовления, в худшем случае его придется изготовить самостоятельно.
Блокировочный конденсатор (Сбл) - восстанавливает потери продетектированного сигнала. С ним приемник работает ощутимо громче. Изготавливать его надо будет также как и конденсаторы настройки. Материал для его изготовления совершенно такой же.
Заземление - вторая половина антенны, а это значит, что плохо собранное заземление заметно ухудшит качество принимаемого сигнала. В качестве готового заземления можно использовать трубы водопроводных систем, если известно, что они точно имеют хороший контакт с землей, где-нибудь вдоль магистрали. Ну а если такой системы нет, то и ее надо изготовить. Закопать в землю массивный металлический предмет, заранее закрепив на нем провод, который будет торчать из земли.
Головной телефон - дверь в невидимый мир радиосигналов, интерфейс сознания. Самостоятельно изготовить его практически невозможно. Имею в виду, изготовить головной телефон именно с такими характеристиками, какие нужны нам. Весь секрет столько необходимого нам головного телефона в том, что он высокоомный. Его внутреннее сопротивление должно составлять не менее 1600 Ом. В состав его конструкции входит магнит, металлическая мембрана и большое количество очень тонкого провода. Вручную на коленке такое собрать очень тяжело. Поэтому придется его искать. Если такой головной телефон все же не найдете, то придется использовать альтернативные варианты. Во второй части статьи вы найдете материал о том, какие доступные детали можно использовать вместо высокоомного динамического головного телефона.
Поиски материала
Поиск материала для антенны
Как я уже отметил, для антенны пойдут любые крепкие на разрыв провода из любого металла, лишь бы в итоге получился провод достаточной длины. О том, какая длина провода должна получиться в результате я изложил в отдельной части статьи. К поискам материала для изготовления антенны особых требований нет - надо брать все что попадется. Это могут быть фрагменты электропроводки зданий, телефонные трассы, любые монтажные проводники, коаксиальные телевизионные кабели, троллейбусные и трамвайные трассы. Но последние достаточно тяжелые как для монтажа, так и для переноса, когда будете определять направление на источник сигнала.
Поиск материала для изолятора
Изолятор должен быть выполнен из любого диэлектрика. Я предложил использовать пластиковую бутылку. Неважно, что в этой бутылке было раньше. Если бутылки не найдете, то можно использовать пластиковую трубу, даже любой пластмассовый предмет. Главное, чтобы то, что вы найдете, могло обеспечить надежную изоляцию антенного провода от предмета, к которому будет крепиться антенна. Таким образом, никак нельзя, чтобы этот предмет стал частью антенны. Проявите смекалку и находчивость
Рис.2. Материал для антенного изолятора
Поиск материала для катушки колебательного контура (L1)
Снова потребуются провода, но уже определенного диаметра от 0.3 до 0.8 мм. Провода могут быть в лаковой, шелковой, пластиковой изоляции - это не препятствует работе катушки. Лучше всего если провод для катушки будет цельным, но если нет возможности найти такой провод, то можно использовать отрезки проводников. Силовые провода от электропроводки не пойдут - они слишком большого диаметра. При поиске надо обращать внимание на трансформаторы, трассы компьютерных сетей, телефонные трассы - именно там можно найти то, что нам надо!
Если вам не удаётся найти качественный провод для катушки или монтажа деталей, вполне пригодится провод, который находится в трансформаторах (Рис 4). Наверное, вы видели в детстве разбросанные металлические пластины в виде буквы Ш или Е. Трансформатор надо разбирать аккуратно, чтобы не повредить провод. Лучший инструмент для разборки трансформатора - отвертка. Сначала следует снять металлическую скобу, которая скрепляет трансформаторные пластины с обмоточным каркасом. Пластины надо удалить, в дальнейшем они нам не понадобятся. После того, как вы достанете каркас, снимите с него защитную пленку. Затем начинайте отматывать провод. Избегайте образования узлов и перекрутки провода. Провод сразу наматывайте на заготовленную предварительно оправку. Оправку лучше всего использовать диаметром от 3 см и выше из любого материала. Полученную таким образом катушку рекомендуется скрепить нитками, чтобы провод не разматывался.
Теперь о каркасе катушки. Я рекомендовал использовать пластиковую трубу диаметром 5 см, которую можно найти на развалинах водопроводных систем. Но можно также намотать катушку на любом трубчатом каркасе из диэлектрика диаметром около 5 см, например, на стеклянной бутылке, пластиковой бутылке, лишь бы эта бутылка не была фигурной формы, т.е. имела постоянный диаметр по всей свое длине.
Рис.3. Пластиковая труба для каркаса катушки колебательного контура приемника
Поиск материала для конденсаторов (Сн, Сбл)
Для изготовления этих деталей понадобится фольга и материал, который выполнит функцию изолятора между обкладками конденсатора. Фольгу можно взять от оберток шоколада, конфет, металлосодержащей обертки прочих продуктов питания. Такая фольга достаточно гибкая, что нам и нужно. В качестве диэлектрика может подойти полиэтилен пакетов, упаковочного материала, сухая писчая бумага, калька, бумага оберток пищевых продуктов. Газеты и журналы не подойдут, так как из-за состава типографской краски диэлектрические свойства будут плохими.
Рис.4. Материал для изготовления конденсаторов
Поиск материала для детектора (VD1)
Вообще, будет здорово, если вы сразу найдете среди радиотехнического хлама полупроводниковый диод (Рис.5). Он избавит вас от сложной работы по конструированию детектора и сэкономит ваше время. С готовым заводским диодом приемник будет работать громче, чем с самодельным. Конечно, сами по себе диоды не валяются россыпями на улицах. Их можно найти в платах радиоприемников, магнитофонов, телевизоров. Внимательно изучайте содержимое обнаруженных плат, так как диоды имеют небольшие размеры от 2 до 4 мм в длину. Сам полупроводниковый элемент, как правило, заключен в стеклянный корпус. Корпус имеет маркировочные полосы. В нашем случае количество и окраска этих полос не имеют значения. Какой стороной подключать диод в схеме нашего приемника тоже не имеет значения - любой стороной.
Рис.5. Детектор - полупроводниковый диод
Но если такой диод вы нигде не обнаружите, не отчаивайтесь - его можно сделать его самостоятельно. В этом и заключается цель нашей статьи - обеспечить вас знаниями как изготовить необходимые компоненты приемника самостоятельно. Конструкция самодельного детектора приведена в другом разделе статьи. Подскажу лишь, что вам надо будет найти простой карандаш, лезвие бритвы, булавку, несколько маленьких гвоздиков, дощечку для крепления конструкции. Небольшие гвоздики можно достать из оконных деревянных рам, обуви.
Поиск материала для заземления
Если в месте установки радиоприемника у вас не окажется подходящего заземления (участок водопроводной системы, например), для изготовления своими силами заземления надо будет найти крупный металлический предмет. Лучше, если этот предмет не будет окрашен, тем самым обеспечится надежное взаимодействие с почвой. В качестве заземления можно будет использовать металлическое ведро, корпус холодильника, металлическую кухонную плиту, арматурную решетку, трактор, танк, корабль. Не забудьте снять краску или эмаль.
Поиск материала для головного телефона
Головной телефон самостоятельно изготовить практически невозможно. Поэтому будем искать готовый головной телефон для нашего радиоприемника. Искать наушники среди бытового хлама нет смысла. В быту используются низкоомные наушники, которые не годятся для нашей конструкции. Таким образом, миниатюрные наушники для плееров, карманных приемников не годятся. Их внутренне сопротивление всего лишь от 16 до 32 Ом. Более качественные головные телефоны от домашних аудиосистем так же не годятся - это те же самые динамики, с внутренним сопротивлением 8 Ом, соответственно, и обычные динамики так же не годятся из-за малого сопротивления. И так, как бы ни был хорош ваш радиоприемник, на все эти наушники и динамики, которые я перечислил, вы ничего не услышите. Ищите то, что нам нужно. Обращайте внимание на телефонные трубки городских автоматов, домашних телефонов, домофонов. На самом корпусе наушника изготовитель обычно указывает величину внутреннего сопротивления, для нас, чем оно выше - тем лучше, 1000 Ом и выше. Если на корпусе ничего не указано, то все равно забирайте с собой, вдруг подойдет и заработает.
Рис.6. Высокоомный головной телефон ТОН-2 сопротивлением 1600 Ом. Вид сзади
Соединять наушники последовательно для суммирования сопротивлений нет совершенно никакого смысла. Но как же понять подошел ли наушник для нас или нет, если в эфире и так нет никого? А вдруг он сам по себе неисправен? Очень просто. В момент подключения антенны или заземления к приемнику вы услышите достаточно громкий щелчок. Это щелчок возникает из-за скопившегося статического напряжения в антенной цепи. Чем выше сопротивление наушника, тем громче будет щелчок. Не старайтесь услышать привычный гул частотой 50 гц, который обычно наводится линиями электропроводки - никакой электропроводки под напряжением вокруг вас не нет!
Изготовление
Самостоятельное изготовление Детектора (VD1)
Итак, у нас уже есть все необходимое для сборки - лезвие для бритья, простой (графитовый) карандаш и булавка. Основа конструкции - точка соприкосновения лезвия и грифеля простого карандаша, которая образует полупроводниковый переход. Для жесткости конструкции лезвие необходимо закрепить на небольшой деревянной дощечке при помощи гвоздика. Предварительно надо продумать, как к этому лезвию будет крепиться монтажный проводник. Я рекомендую лезвие и проводник закрепить на дощечке этим же гвоздиком. Вторую половину детектора мы изготавливаем из булавки, небольшого кусочка простого карандаша и гвоздика. Необходимо подточить карандаш. Жесткость грифеля на начальном этапе не имеет значения. Если есть выбор карандашей, то можно попробовать различные варианты. Длина карандаша не должна быть большой - всего лишь 2 - 5 сантиметров. Карандаш необходимо насадить на булавку таким образом, чтобы игла вошла в карандаш между графитовым стрежнем и оболочкой карандаша, и был обеспечен надежный контакт. Свободный конец булавки так же необходимо прикрепить к дощечке гвоздиком. Главное не забыть про монтажный провод - его крепим к булавке так же как и к лезвию. Собранная конструкция выглядит примерно как на рисунке Рис 7. Самое главное здесь - найти точку наибольшей чувствительности перемещая острие карандаша по поверхности лезвия, регулируя, насколько это возможно, усилие булавки. Рекомендую найти несколько образцов лезвий и карандашей и изготовить несколько детекторов. В ход пойдут как новые так и ржавые полотна, в общем, любые. Ведь затраты в нашем случае будут вполне оправданы.
Рис.7. Собранный детектор
Катушка колебательного контура
Катушку колебательного контура для выбранного нами средневолнового и длинноволнового диапазона лучше всего изготовить без какого-либо сердечника. Я рекомендую применить жесткий каркас, например, отрезок Полихлорвиниловой (ПХВ) трубы диаметром 5 сантиметров. Конечно, конструктор может использовать так же и картон, но картон имеет свойство сыреть. Провод потребуется диаметром не более 1 мм, будет лучше, если найдете провод диаметром около 0.3 мм. Вам очень повезет, если найдете сетевой кабель используемый для соединения компьютеров в сеть. Его в достаточном количестве можно найти в офисных помещениях под потолком, спрятанным за обшивкой.
В нем как раз уложено 8 проводников необходимого диаметра. Представьте себе, сетевой кабель длиной 10 метров даст вам для конструирования целых 80 метров столь необходимого монтажного провода, который сгодится практически для любого устройства, в том числе и для катушки! И так, в трубе (т.е. каркасе) проделываем два отверстия, в которые пропускаем намоточный провод. Отверстия необходимы для крепежа провода, но можно попробовать закрепить проводок и скотчем, если он у вас есть. Общее количество витков, которое надо будет аккуратно уложить виток к витку без нахлестов, будет не менее 100. Чем больше, тем лучше, тем больший диапазон вы сможете охватить. После каждого 20 витка рекомендую делать петельки - отводы, к которым мы будем подсоединять то антенну, то детектор, то конденсаторы в поисках сигнала. Посоле окончательной намотки петельки отводов надо освободить от изоляции. По простой формуле L=2пR можем определить общую длину провода для нашей катушки 15.7 см - один виток, тогда на 100 витков потребуется 15,7 метров провода, на 200 витков не менее 32 метров (с учетом отводов).
Будет очень хорошо, если вы найдете хотя бы 4 метра сетевого кабеля (Рис.8). Я недавно нашел 13 метров сетевого кабеля - это 104 метра! Общая длина намотки составит приблизительно диаметр проводника с изоляцией * количество витков, где-то, 1.1*100=110 мм для 100 витков или 1.1*200=220 мм для 200 витков. Учтите это, когда будете отрезать трубу.
Рис.8. Сетевой кабель для обмотки катушки колебательного контура и монтажа схемы
Итак, катушка (Рис.9) почти готова, осталось зачистить от изоляции отводы, которые мы сделали (я рекомендовал их делать после каждого 20 витка). Делать это можно, слегка опалив выводы и зачистив их, но главное здесь - не перестараться и не испортить всю свою работу. Отводы для надежности конструкции лучше всего закрепить - хорошенько примотать их нитками к корпусу, но можно и не крепить, тогда обращаться с катушкой следует аккуратнее.
Саму катушку можно зафиксировать на дощечке, а можно и не делать этого. Её расположение на плате не влияет на работу нашего приемника.
Рис.9. Катушка
Изолятор
В этом приемника важно все от антенны до заземления! Крепление антенны должно быть качественным с точки зрения радиофункциональности. Антенна обязательно должна крепиться на изоляторах. Влага, сырость, снег оказывают большое влияние на свойства антенны, поэтому необходимо постараться свести к минимуму эти воздействия - вот для чего нужны изоляторы. Естественно, они должны быть выполнены из качественных изоляционных материалов. Дерево не подойдет для этих целей, так как оно быстро намокает.
Самый простой и наиболее доступный способ изготовить изоляторы из горлышек стеклянных или пластиковых бутылок. Более качественный изолятор получится из пластиковой бутылки целиком (Рис.2) если изготовить его таким образом.
Для надежного самодельного изолятора антенны я рекомендую использовать обычную пластиковую бутылку. Из нее получается превосходный изолятор. Для этого в ее горлышке и у самого основания бутылки необходимо проделать по два отверстия. Горлышко и основание бутылки, как правило, имеют бОльшую толщину стенок. В эти отверстия необходимо будет провести с одной стороны провод антенны а с другой стороны провод или веревку, с помощью которой эта антенна будет крепиться к мачте (столбу, дереву, любому высокому предмету). Можно забрасывать один конец веревки при помощи груза на дерево, а потом подтягивать вверх саму антенну. Такой изолятор будет надежно удерживать достаточно длинную антенну и это важно, ведь длинный и толстый провод будет испытывать ощутимую нагрузку при натяжении.
Конденсаторы (Сн, Сбл)
Конденсаторы, так же как и катушки, можно изготовить своими силами. Легче всего изготовить конденсатор постоянной емкости. Для самодельных конденсаторов емкостью до нескольких сотен пикофарад используется алюминиевая или оловянная фольга, тонкая писчая или папиросная бумага, упаковочный полиэтилен. Значительные запасы фольги вы сможете найти в развалинах домов из духовок газовых или электрических плит. Фольгу также можно взять из испорченных бумажных конденсаторов большой емкости или можно использовать алюминиевую фольгу, в которую завертывают шоколад и некоторые сорта конфет. От поврежденных конденсаторов можно также использовать промасленную бумагу в качестве диэлектрика. Посмотрите на общую схему строения конденсатора (Рис.10b), а о процессе изготовления (Рис.10a) будет рассказано во второй части.
Рис.10. Изготовление конденсатора
Конденсаторы будем использовать в схеме колебательного контура. Лучше всего изготовить несколько конденсаторов, штук 7. Предлагаю сделать самую малую емкость номиналом в 100 пикофарад и так далее до 700 пикофарад. Их мы будем поочередно подключать к катушке, тем самым осуществляя перестройку по диапазону. Еще один конденсатор - блокировочный. Он подключен параллельно головному телефону, его емкость около 3000 пикофарад.
Антенна
Антенна - лучший усилитель! Так гласит народная мудрость. Антенна должна быть определенной длины. Поскольку мы будем слушать долгожданные радиосигналы в диапазоне средних волн, то длина антенны будет определяться следующим образом:
Диапазон частот предполагаемого сигнала от 0,5 Мегагерц до 2 Мегагерц;
Соответственно, длина волны будет в диапазоне от 300/0,5 до 300/2 метров, т.е. от 600 метров до 150 метров;
Рекомендуемая длина антенны составляет четвертую часть длины волны, т.е. от 150 метров до 37,5 метров.
Значит, надо будет составить антенное полотно хоть из кусочков проволоки, но суммарной длины от 37 до 150 метров. Рекомендую взять среднюю величину около 90 метров. Но никак не короче 37 метров, ибо антенна не будет качественно работать, а это ощутимо, поверьте мне. Никаких кабелей и отводов от антенны к приемнику не требуется, антенну соединим непосредственно к приемнику - это упростит конструкцию. Второй конец антенны надо прикрепить к изолятору, о котором я уже рассказал, и подвесить ее как можно выше. Еще выше! Лучше если это будет не только высокое дерево, а высокое здание или высокая опора ЛЭП. Не крепите антенну к незнакомым проводам! Вдруг в них все еще находится напряжение, тогда вы рискуете своей жизнью.
Рис.11. Антенна Диполь
Заземление
Заземление - это вторая половина антенны, и значит, что она тоже очень важна. Лучше всего, если вы найдете металлическую трубу, торчащую из земли. Как вариант подойдет отопительная металлическая батарея или трубопровод водопроводной системы, арматура. Главное, что бы эта конструкция в любом месте имела надежный контакт с землей и чем больше площадь контакта с землей, тем лучше. Можно соорудить свое собственное заземление. В таком случае, земля должна быть достаточно влажной. Необходимо вырыть яму поглубже, налить в нее воды, бросить в яму железную кровать или ведро или любой массивный и объемный металлический предмет, предварительно прикрепив к нему провод достаточной длинны, что бы можно было соединить его с приемником. Затем яму засыпать и для надежности полить (для того, чтобы выросло ведро или кровать). Если воды нет, тогда рекомендую хорошенько притоптать землю.
Рис.12. Антенна типа Наклонный луч
Итак, наш приемник готов, антенна закреплена на дереве, заземление вкопано в грунт, и мы можем приступать к прослушиванию эфира.
Рис.13. Готовый детекторный приемник
Электрика, альтернативная энергия,электрооборудование, радиоприёмник своими руками
Как сделать простейший детекторный радиоприемник.
В детстве я был заядлым радиолюбителем, и первой моей самоделкой был как раз детекторный радиоприемник.
Конечно мощность детекторного радиоприемника не велика, и хороший уровень приема будет только у одной радиостанции, остальные могут просто заглушаться, но детекторный приемник позволяет прослушивать радиостанции без использовании батареек, т.е. работает он непосредственно за счет энергии радиоволн.
Детали для изготовления детекторного радиоприемника:
- Диод (подойдут германиевые диоды Д2, 18,20, как самые дешевые и широко распространенные).
- Конденсаторы C 1 переменный керамический или воздушный, предназначен для настройки приемника на частоту радиостанции (5-300 пФ), С2 нужен, чтобы убрать ВЧ - составляющую и повысить качество звука (2000 - 6800 пФ).
- наушники (телефоны) Подходят только высокоомные телефоны (ТА-4, ТОН-2, ТОН-2М, ТАГ-1, ТГ-1), абсолютно не подходят низкоомные или наушники от плеера.
- Проволока для изготовления катушки колебательного контура и антенны. Диаметром от 0,1 до 1 мм
- Кусок бумаги или цилиндр для катушки колебательного контура.
Принцип работы детекторного радиоприемника
Настроив контур на частоту принимаемой радиостанции, выделяем высокочастотный АМ - сигнал. Частота его колебаний велика (более 100 кГц), и в наушниках он слышен не будет. Сигнал нужно продетектировать (преобразовать ВЧ электрические колебания, в колебания НЧ). Для этого служит диод VD 1 (рис.2). Он обладает свойством проводить ток только в одном направлении, от анода, обозначенного треугольником, к катоду. Положительные полуволны колебаний в контуре вызовут ток через диод, а отрицательные закроют его, и тока не будет.
При отсутствии конденсатора C 2 через наушники будет протекать пульсирующий ток. Он содержит постоянную составляющую, которая изменяется со звуковой частотой. Такой ток уже вызовет в наушниках звук. Процесс детектирования улучшается при подсоединении блокировочного конденсатора C 2. он заряжается положительными полуволнами почти до амплитудного значения колебаний, а в промежутках между ними сравнительно медленно разряжается током через наушники.
Принципиально простейший детекторный радиоприемник состоит из следующих узлов:
Схема изготовления детекторного радиоприемника
Для изготовления корпуса детекторного радиоприемника можно использовать оргстекло + несколько болтов с гайками для изготовления ножек.
Изготовление катушки колебательного контура:
Катушка колебательного контура может быть:
Для приема средних волн, каждая часть содержит 20 витков,
Для приема длинных по 60 витков.
Определитесь с длинной волн, и можно приступить к наматыванию катушки.
Берем цилиндр диаметром 10 см, скотчем обклеиваем его вокруг газетой.
Второй слой газеты накручиваем неплотно на первый, чтобы после намотки проволоки, катушку легко можно было снять.
Наматываем проволоку виток к витку, между двумя частями оставляем 5 см. проволоки (так же по 5 см., оставьте на выходе и входе катушки).
Намотали? Теперь обматываем в два слоя, вдоль витков изолентой, далее снимаем катушку с цилиндра и обматываем еще и поперек.
Подключение к заземлению
Для изготовления заземления вбейте в землю с теневой стороны дома (там земля все время влажная) металлический штырь, предварительно соединив его с проводом.
Чем лучше вы заземлите, тем лучше будет прием радиосигнала. Проводим провод заземления в дом.
Лично я в детстве использовал для заземления металлическую трубу от стояка отопления, но так делать не совсем правильно, да и заземления труба в наше время может и не иметь, т.к. многие меняют трубы на пластиковые.
Использование антенны
Сделать антенну для детекторного радиоприемника можно из медной проволоки.
Длина проволоки для антенны зависит от того, какой результат вы хотите получить.
Например:
Антенна длиной 10 м, будет принимать только одну станцию, но хорошо и громко.
Доброе время суток, уважаемый читатель!
Сегодня мы рассмотрим как своими руками изготовить самодельное радио в экстремальных условиях, ну, скажем, при апокалипсисе, ведь все грозятся нам устроить давно конец света: и господин Нострадамус, и Майя, и многие другие уважаемые и ученые личности, имея под рукою минимальное количество вещей. До этого мы уже рассматривали вариант сборки детекторного радиоприемника из… картошины. Кому-то данный метод может показаться весьма экзотическим и вымышленным. Тем не менее, функционирование подобного радио при правильном соблюдении условий сборки очень даже возможно. Почему и как это будет работать – это тема для отдельной статьи, я ее непременно напишу для пояснения, как только появиться немного времени. Для любопытствующих скажу лишь про господина Гальвани, так успешно ставившего эксперименты на лягушках с электричеством.
Но сейчас несколько другая картина…
Представь, уважаемый читатель, что, однажды, не приключилось с тобой ни доброго утра, ни дня, ни ночи. Впрочем, как и с любым другим обитателем планеты в этот день.
Вокруг дым, сажа… Пепел застилает небо. Солнце как белое пятно луны сквозь густой туман. Что творится вокруг – совершенно непонятно. В общем, далее на твою фантазию, читатель. Представь себе что хочешь: крыс-мутантов, инопланетян, экспериментирующих на людях и т.д. и т.п. Но один факт остается – тебе одному из немногих повезло: ты во время спустился в подвал за холодным пивом, а когда вышел – а вышел ты оттуда не рано, поскольку вошел немного «датым», а вышел слегка даже уже трезвым – увидел вот эту картину маслом из американского фильма про конец света.
Понятно, прежде всего, нужно решить первостепенные задачи: жилье, еда и вода. Ну, жить, допустим, найдем где: в том же пивном подвале, откуда и вышли. Ну, есть и пить, допустим, мы будет мутировавших крыс, а пить – оставшиеся пиво в подвале, а далее найдем какой-нибудь более или менее радиоактивный источник воды. Да, конечно, не радостная перспектива. А как вы думали?
Что дальше? А дальше человеку нужна информация, без нее он не человек. Нужно понять что происходит, есть ли еще выжившие, кроме тебя. Ты примешься искать вокруг. Возьмешься за сотовый, но он скорее всего не будет работать: без вышек, без ретрансляторов, без электричества – это мало вероятно. Телевизор? Компьютеры? Аналогичная ситуация. Что же тогда? Старое доброе радио. Придется вернуться к истокам коммуникаций. Ведь радио и было изначальным пунктом отсчета развития коммуникаций. Хорошо, если повезло, и мы среди обломков старого мира нашли работающее радио. А если нет? То не стоит, отчаиваться: ты, судя по всему, человек фортовый, если выжил посреди апокалипсиса. И видимо, не зря статью эту читаешь, о том, как сделать самодельное радио своими руками… Но, повозиться, поискать все равно придется. Заострите свое внимание на машинах. В них есть радиоприемники, работающие от независимого источника питания – от аккумуляторов или батарей. Не нашли радиоприемника – не страшно. Берем аккумуляторы. В них могут находиться нужные нам элементы для самодельного радиоприемника.
Но следует понимать, что даже в том случае, если мы найдем рабочий радиоприемник с независимым источником питания, он не будет работать вечно. Как только разрядиться батарея, радио перестанет работать. И перезарядить батарейки в условиях мирового апокалипсиса – весьма проблематичная задача. Поэтому решение созревает само – необходимо собрать своими руками самодельный радиоприемник, работающий без элементов электропитания! Кроме того, такой радиоприемник должен быть прост в сборке, без каких-либо сложных деталей, которые будет весьма сложно отыскать в новой апокалиптической реальности.
Сделать такое радио вполне в человеческих силах. Это так называемый детекторный радиоприемник. Действительно, детекторный радиоприемник весьма прост в сборке: он самый дешевый и не требует каких-либо дополнительных элементов электропитания. Собрать такой радиоприемник может абсолютно каждый – не требуется каких-то особых познаний в области радиотехники или электроники. Детекторный радиоприемник не содержит каких-либо сложных деталей (транзисторов, ламп и т.д.). Единственный минус такого радиоприемника в том, что он не обеспечивает высокую дальность приема – максимум это 600–800 км, да и то при очень высоко расположенной антенне.
Сделаем небольшой экскурс в физику, дабы конструкция, который мы собираемся сделать не оставалась для вас совсем темным лесом. Как должны знать из курса школьной физики, в антенну радиопередающей стации поступает переменный ток от радиопередатчика. Подающийся переменный ток очень быстро меняет и направление, и величину. В окружающее пространство под действием этого переменного тока растекаются со скоростью света электромагнитные волны разной длины и амплитуды. Это и есть, собственно, радиоволны от антенны передающего устройства. Если перед микрофоном, связанным с передающей радиостанцией, поставить оркестр или диктора, то колебания голоса или музыки будут влиять на силу излучаемых радиоволн, и принимающая антенна может их зафиксировать. Принимаемые волны создают такие же помехи в переменном токе принимающей антенны и, таким образом, мы можем получить на выходе тоже самое, что и на входе. Конечно, это весьма упрощенная схема устройства и работы радиоволн и радиоприемника. Во многом, это все еще тайна, и мы поняли лишь основные принципы функционирования. Тем не менее, примитивно можно обрисовать именно так работу радиоприемника.
Рис.1. Принципиальная схема детекторного радиоприемника
Что же касается детекторного радиоприемника, то он преобразует поступающие сигналы от антенны в токи, которые воздействуют непосредственно на головные телефоны. Сам подобный радиоприемник устроен весьма просто: он имеет колебательный контур, с помощью которого и осуществляется настройка на разные волны, антенну и заземление. Также в некоторых детекторных радиоприемниках подсоединяется конденсатор малой емкости с целью выделения и настройки на определенную волну. С приемным колебательным контуром связывается детекторная цепь, в которую включены последовательно детектор и телефон. Таким образом, электрические колебания, принятые колебательным контуром, передаются в детекторную цепь, где распознаются и, проходя через телефон, заставляют колебаться его мембрану, воспроизводя звук. Схематично детекторный радиоприемник нарисован на схеме выше.
Итак, как видим, устройство детекторного радио достаточно простое и его можно собрать из простых материалов, которые будут существовать даже в крайне неблагоприятных условиях апокалипсиса. Итак, нам понадобятся: антенна, колебательный контур (катушка), несколько конденсаторов для колебательного контура, детектор, головной телефон, блокировочный конденсатор, заземление. Хорошо бы, если рядом с вами был бы магазин радиодеталей: можно было бы заглянуть за покупками. Но все эти детали, в принципе, можно найти и самостоятельно.
Начнем наши поиски с антенны. Антенна в детектором радиоприемнике – ничто иное, как провод длиной от 30 до 100 метров. Не суть важно будет это единый провод или соединенный из нескольких. Не важен нам также и материал, из которого изготовлена антенна: нам подойдет и антенна из алюминия, и из меди, стали и других металлов. Для нас главное, чтобы общая длина соответствовала заявленным стандартам, и чтобы отдельные провода были соединены между собой прочно и при натяжении не разорвались.
Еще один важный нюанс: антенну необходимо прикрепить к какому-то высокому предмету. И чем он выше, тем лучше. Однако крепить не на прямую, а через изолятор: иначе детекторная антенна будет работать весьма неустойчиво, особенно в плохую погоду. Впрочем, изготовить изолятор крайне просто: достаточно использовать любой предмет из диэлектрика (т.е. из материала, не проводящим электрический ток), например пластмассовую бутылку или пластиковую трубу. Главное задача – обеспечить изоляцию антенны от предмета, к которому она будет крепиться.
Далее нам потребуется катушка колебательного контура, резонансный элемент конструкции. Катушка колебательного контура представляет собой множество витков провода, намотанных на жесткий каркас. Однако для катушки понадобятся провода диаметром от 0.3 до 0.8 мм, да и сам каркас должен быть не толщиной более 50 мм. Идеально подошла бы пластиковая труба. По сути, подобная катушка напоминает конструкцию трансформатора. Собственно, в последнем и можно найти все необходимые элементы для изготовления катушки колебательного контура. Конструкция катушки колебательного контура проста: нужно обмотать на жесткий каркас провод и чем больше будет витков, тем дальше действие нашего детекторного радио. Но витков должно быть не менее 100. После каждого 20 витка лучше сделать петли – отводы, которые по окончании обмотки следует зачистить от изоляции. Именно к ним мы будем присоединять конденсаторы, детекторы для принятия сигнала.
Рис.1. Изготовление конденастора колебательно контура .
Но одной катушки колебательного контура не достаточно. Необходимы также и конденсаторы колебательно контура. Без них настройка нашего детекторного радиоприемника стала бы невозможной. Пусть название этих элементов не ввергает вас в анафилактический шок: изготовить их самостоятельно вполне просто. Для изготовления понадобиться фольга и материал, который выполнит функцию изолятора. Фольгу можете использовать из под конфет, шоколада и прочего. Она достаточно гибкая, что будет нам весьма на руку. В качестве изоляционного материала для изготовления конденсаторов можете использовать полиэтиленовые пакеты, кальку, сухую писчую бумагу и др. Как изготовить конденсатор показано на рисунке, и это весьма просто. Изготовленные конденсаторы будут использоваться в схеме колебательного контура. Лучше всего изготовить их штук 7 разной емкостью, начиная от 100 пикофарад и до 700 пикофарад. Именно их мы будем поочередно подключать к катушке, тем самым осуществляя переход на определенную радиочастоту. Кроме того, нужен будет еще один конденсатор самой большой емкости (3 000 пикофарад) – блокировочный, который будет подключен к головному телефону.
Еще необходимый элемент для нашей конструкции – полупроводниковый диод. Его без проблем можно найти в платах радиоприемниках, телевизоров, магнитофонах. Конечно, его находка значительно облегчит нам жизнь: избавит нас от необходимости делать диод самостоятельно, да и работать заводской элемент будет все же гораздо лучше, чем самодельный вариант. Диод, как правило, находится в стеклянном корпусе. Сам корпус имеет маркировочные полосы. Для нас окраска и количество полос не имеют никакого принципиального значения: нам подойдет любой. Какой стороной подключать диод в схеме нашего детекторного радиоприемника также особого значения не имеет. Собственно, для изготовления детектора, т.е. для устройства, которое выделяет из радиосигнала голос диктора или музыку, нам и нужен полупроводниковый диод. Впрочем, если мы не находите под рукой диод, не отчаивайтесь, его можно собрать самостоятельно. Для этого нам понадобятся графитовый (обычный) карандаш, бритвенное лезвие и булавка. Рисунок данной конструкции приведен ниже. Роль полупроводника здесь выполняет графитовый карандаш, один конец которого касается бритвенного лезвия, а другой – булавки.
Фото 1. Самостоятельное изготовление детектора (полупровдникового диода).
В последнюю очередь, нам необходим головной телефон для прослушивания радиоволн. Изготовить самостоятельно такой телефон крайне сложно, поэтому его придется поискать: обратите внимание на городские автоматы, домашние телефоны, домофоны. Нам собственно нужен наушник из такого телефона. И более мелкие варианты – наушники от плееров, сотовых, компьютеров - не подойдут. Их внутреннее сопротивление не более 16 Ом. А нам необходим наушник с сопротивлением не менее 1000 Ом и чем оно больше, тем лучше. Это единственный элемент в схеме данного радиоприемника, который нужно найти в окружающем мире в готовом виде. Без него нормальное прослушивание радио эфира невозможно.
Ну а что касается заземления, думаю, разберетесь. Железную трубу в землю, и второй конец антенны прикрепите к ней. Все заземление готово, как и само детекторное радио. Теперь остается только зондировать радиочастоты в поисках братьев по разуму с надеждой на счастливое возрождение цивилизации.
На этом все. Удачного вам Апокалипсиса и не болейте! Да, и если увидите четырех всадников на лошадках не стоит затевать с ними беседу...
P.S . ИСТОРИЧЕСКАЯ СПРАВКА
Как ни странно слово апокалипсис происходит от греческого ?????????? - открывать, обнаруживать. Т.е. апокалипсис дословно означает "открытие нового, снятие покровов". В частности, апокалипсис в библейской трактовке Ионна Богослова означал раскрытие, открытие тайны беззакония, которая коренится в любом социуме. Но, последняя книга нового Завета, книга Апокалипсиса (т.е. откровения) вышла у Ионна, мякго выражаясь, слегка мрачноватой, поэтому в дальнейшем Апокапсисом стали называть все события, сопровождающие гипотетический конец света. Так что пожелание удачного апокалипсиса означает лишь удачного откровения, либо удачного открытия чего-либо нового!
Вам понадобится
- Катушка из-под ниток, обмоточный провод марки ПЭЛ, электромагнитные головные телефоны, точечный диод (детектор) типа Д9 или Д2, несколько конденсаторов постоянной емкости, зажимы или колодочки со штепсельными гнездами
Инструкция
Простейший детекторный приемник вы можете смонтировать на дощечке или панели. Но и это совсем необязательно для того, чтобы создать вполне работоспособный . Опытную модель можно собрать прямо на столе, где в развернутом виде будут лежать его детали. Такая наглядная модель позволяет вносить в приемник необходимые изменения, исправлять ошибки и производить настройку.
Возьмите обычную катушку из-под ниток, она станет каркасом. Намотайте на катушку внавалку примерно 450 витков провода. При этом каждые 80 витков сделайте отводы. В местах отводов скрутите провод в виде петель. Вы получили многослойную катушка с несколькими отводами.
Теперь необходимо зачистить концы выводов и отводов смонтированной катушки. Делайте это аккуратно, чтобы сохранить провод. Теперь можете приступать непосредственно к сборке детекторного .
К проводнику, идущему от начала катушки к диоду, надежно прикрутите провод, которому будет назначена роль . Конец этого антенного провода следует предварительно зачистить от изоляции.
Теперь необходимо прикрепить скруткой провод заземления к проводнику, соединяющему конец катушки с головными телефонами (назовем его заземленным проводником). Во время проведения экспериментов с приемником мы будем переключать заземленный проводник с одного вывода катушки на другой его вывод.
Наденьте на голову и прислушайтесь. Очень может быть, что сразу вы ничего не услышите. Такое возможно по той причине, что детекторный приемник не настроен на радиостанцию, слышимую в районе вашего местонахождения. В этом случае постарайтесь приемник, изменяя количество витков антенного контура катушки, включаемой в контур . Простейший детекторный приемник может быть настроен на радиостанции средневолнового или длинноволнового диапазонов. Впрочем, в силу объективных конструктивных ограничений приемник сможет принять сигналы далеко не каждой передающей станции, в особенности, очень удаленной.
С созданным вами детекторным приемником можно проводить интересные опыты, которые помогут понять принципы его и получить ценные навыки практического конструирования радиоаппаратуры.
Источники:
- Первый радиоприемник
Радиолюбительство является одним из самых увлекательных занятий. Когда собранный из кучки разрозненных деталей радиоприемник вдруг оживает, его творец испытывает подлинную радость. А учитывая, что конструкцию приемника можно усложнять и улучшать почти бесконечно, поводов для радости будет очень много.
Инструкция
Для сборки радиоприемника найдите его принципиальную схему или точно следуйте приведенному ниже описанию. Самой простой является сборка детекторного приемника, для которого даже не требуются батарейки, поэтому начать лучше именно с него. Он питается токами, индуцируемыми в наружной антенне. Предварительно сделайте антенну, вам понадобится катушка провода в лаковой изоляции диаметром примерно 0,5 мм.
Для изготовления антенны раз десять протяните провод между двумя вбитыми гвоздями, подходящими крючками и т.д., находящимися в 7-10 метрах друг от друга. Затем снимите провода с одного из гвоздей, зажмите их в дрель и скрутите антенный канатик. Его надо будет натянуть между фарфоровыми изоляторами на улице – например, на крыше дома, между крышей и деревом и т.д. А от канатика ввести в дом провод снижения, по которому радиоволны будут поступать на вход приемника. Если вы живете в , антенну можно разместить по периметру окна или натянуть под потолком.
Кроме антенны, вам потребуется заземление. В квартире им может служить труба радиатора отопления – зачистите ее напильником и прикрутите провод. В частном доме хорошее заземление можно сделать, припаяв к старому ведру провод и закопав ведро в землю. Перед закапыванием ведра вылейте в яму ведро воды. Провода от заземления и антенны должны аккуратно подходить к тому месту, где вы будете монтировать радиоприемник.
Для монтажа детекторного приемника вам понадобится отрезок ферритового стержня длиной примерно 7-8 см и толщиной порядка сантиметра, его можно взять из старого заводского радиоприемника или приобрести в магазине радиотоваров. На стержень наматывается на клею бумажный каркас – так, чтобы стержень мог передвигаться в нем с некоторым усилием.
Намотайте на каркас со вставленным стержнем примерно 80 витков провода диаметром 0,2 - 0,3 мм. Концы провода закрепите изолентой. Вы получили катушку индуктивности, с ее помощью будет производиться настройка на станции средневолнового диапазона. Для длинноволнового диапазона катушка должна содержать примерно 300 витков провода (понадобится более длинный стержень).
Всего одна микросхема понадобится вам, чтобы построить простой и полноценный FM приемник, который способен принимать радиостанции в диапазоне 75-120 МГц. FM приемник содержит минимум деталей, а его настройка, после сборки, сводится к минимуму. Так же обладает хорошей чувствительностью для приема УКВ ЧМ радиостанций.
Все это благодаря микросхеме фирмы «Philips» TDA7000, которую можно купить без проблем на нашем любимом Али экспресс – .
Схема приемника
Вот сама схема приемника. В неё добавлены ещё две микросхемы, чтобы в конце получилось полностью законченное устройство. Начнем рассматривать схему справа налево. На ходовой микросхеме LM386 собран, уже ставший классическим, усилитель низкой частоты для небольшой динамической головки. Тут, думаю, все ясно. Переменным резистором регулируется громкость приемника. Далее, выше добавлен стабилизатор 7805, преобразующий и стабилизирующий питающее напряжение до 5 В. Которое нужно для питания микросхемы самого приемника. И наконец, сам приемник собран на TDA7000. Обе катушки содержит 4,5 витка провода ПЭВ-2 0,5 при диаметре обмотки 5 мм. Вторая катушка наматывается на каркас с подстроечником из феррита. Приемник настраивается на частоту переменным резистором. Напряжение, с которого идет на варикап, которой в свою очередь меняет свою емкость.При желании от варикапа и электронного управления можно отказаться. А на частоту можно настраиваться либо подстроечным сердечником, либо переменным конденсатором.
Плата FM приемника
Монтажную плату для приемника я начертил таким образом, чтобы не сверить в ней отверстия, а чтобы как с SMD компонентами напаивать все с верху.Размещение элементов на плате
Использовал классическую технологию ЛУТ для производства платы.
Распечатал, прогрел утюгом, протравил и смыл тонер.
Напаял все элементы.
