Детекторный приемник из упаковки CD-R болванок
Занимаясь поиском инфы по детекторным приемникам в иностранных интернетах, нашел довольно оригинальную конструкцию. Приемник целиком выполнен на пластиковом цилиндре от 50 (?) шт. упаковки CD-R дисков, для плавной настройки устроен вариометр. В контуре используется самодельный конденсатор из фольги и прозрачных разделительных дисков, которыми перекладываются первые и последние болванке в упаковке.
На этот момент у меня уже был опыт детекторного приема на схему В.Т. Полякова с контуром из дросселя ДПМ, но хотелось чего-то более кустарного с минимумом «высокотехнологичных» деталей (особенно без КПЕ) и с большой добротной катушкой.
Контурная катушка
Конструкция оригинального приемника (см. рисунок) не понравилась из-за необходимости мотать отдельную обмотку для связи с детектором и общей хлипкости пластикового каркаса, поэтому за основу была взята классическая конструкция Шапошникова.
Каркасы для вариометра склеены клеем ПВА из чертежной бумаги на подходящих оправках, просушены и запарафинены до каменного состояния. Провод медный эмалированный, диаметр 1 мм. В качестве оси для вариометра использован обыкновенный карандаш, внутренняя катушка посажена на него с натягом. Для ограничения хода вариометра в переделах 180 градусов сделаны ограничители в виде уголков из жести на болтах М2,5. Вариокатушка подключена гибким проводом. На карандаш приклеены ручки для удобства.
От согласования детектора с контуром было решено отказаться в виду малого числа принимаемых станций в моем QTH. Автотрансформация как с понижением, так и с повышением не давала заметного влияния на избирательность и чувствительность. Был оставлен только переключатель диапазонов на 2-х тумблерах по комбинационной схеме.
Контурный конденсатор
Подключается отдельным тумблером, сделан по оригинальной схеме в видео слойки «фольга-диск-фольга-диск-фольга». Крайние обкладки соединены вместе, общая емкость около 600 пФ. По задумке, без конденсатора принимаем СВ, с ним - ДВ.
С поддиапазонами немного не угадал, поэтому они частично перекрываются. Диапазон перестройки примерно 700-1600 кГц . На ДВ принять ничего не удалось, поэтому диапазон неизвестен. Не такое простое это дело - построить качественный детекторный приемник, нужны точные расчеты :)
Детектор
Горько представить, сколько детекторных приемников в эпоху СССР не заработало как следует из-за хрестоматийных советов ставить «высокочастотные германиевые Д9 или Д2». Годятся только для приема «местных и не слишком удаленных мощных» станций. На слух в 4-10 раз хуже по громкости, чем лучшие из ГД507 и Д18.
Ради смеха был испытан детектор из античного ржавого лезвия опасной бритвы марки «Ленинград» и карандашного грифеля, прокаленного на газовой горелке. На пороге слышимости ночью в тишине был принят «Голос России». Чувствительная точка очень острая и два раза на одном месте не попадается, зараза.
Наушники
Отдельное слово про наушники. У меня они Philips SBC HP460, накладные, закрытого типа, 15-28000 Гц, 32 Ом, 106 дБ/мВт. Купил их мимоходом несколько лет назад, интуитивно выбрал по максимальной чувствительности. О том, что они станут основными для дальнего детекторного прима тогда даже не задумывался :)
Когда впервые попробовал их с согласующим трансформатором на однотранзисторном регенераторе, испытал состояние близкое к шоку. Они оказались громче на порядок старых ТОН-2 (хотя возможно это следует списать на размагниченные якоря). Только совсем древние наушники сопротивлением 4 кОм приблизились к Philips, но шум эфира в них не так выразительно слышен, да и по удобству они совсем дубовые.
Надо признать, современные наушники не так долговечны. После 6 лет использования Philips порядком поизносились, но недорогую замену найти тяжело. Попытался попытать удачу еще раз с выбором наушников по параметрам, взял какой-то ширпотребный «Sven» с заявленной чувствительностью в 108 dB, но на слух они оказались тише HP460 и имеют говённый звук из-за быдлоподъемчика по НЧ (который, скорее, завал по ВЧ и СЧ).
Проверить чувствительность наушников можно так: подключить наушники ко вторичке согласующего трансформатора и коснуться паяльником вывода первичной обмотки. Должен прослушиваться заметный фон переменного тока, если не прослушивается - «уши» смело выбрасывать.
Беглый поиск показал, что существуют сравнительно недорогие (50$-100$) наушники с чувствительностью 110-120 дБ/мВт, а эти значения уже сравнимы со знаменитыми высокочувствительными электромагнитными телефонами с балансной арматурой.
Согласующий трансформатор
Качество согласующего трансформатора не так важно, как качество наушников. Вряд ли у трансформатора будут потери больше 1-2 дБ, а на слух такую разницу заметить затруднительно. Испытывал всякие: ТВЗ, малогабаритные выходные от транзисторных приемников, сетевые больших и малых размеров. Отличались только завалом по НЧ. Хотя ТВЗ дает самый сочный и басовитый звук.
Оптимальней всего ставить, пожалуй, «китайский» сетевой малогабаритный 220/6 В или 220/9 В, который превратит 64 Ом импенданса наушников в 40-80 кОм по ЗЧ на первичке.
При приеме на высокоомные телефоны трансформатор отключается от детектора тумблером.
Испытания
Комнатный прием. Последний этаж 5-этажного дома. Антенна - провод 4 м, заброшенный на карниз. «Земля» - батарея центрального отопления.
До 0.00 и после 7.00 слушать дальние станции практически невозможно из-за бытовых и промышленных помех. Ночью прием отличный и громкий. В основном слышен «Голос России», Румыния и «Трансмировое Радио». Изредка пробиваются неопознанные станции. Резонанс острый. Громкость достаточна, чтобы заглушить шум вентиляторов компьютера, но когда включается расхлябанный холодильник, немного напрягает. Под утро очень громко идет «Радио Приднестровской Республики», прием возможен и в течении нескольких часов после восхода солнца.
Выпрямленное напряжение на детекторе под нагрузкой 1-7 мВ. Забавно, что если отключить нагрузку, оно увеличивается до 1-2 В. При настройке на станцию возрастает на 20%.
Комнатный прием. Последний этаж 5-этажного дома. Антенна - провод 3 м, заброшенный на карниз. Противовес - 5 м провода, растянутого на балконе тоже на высоте карниза.
Слабый, но разборчивый прием «Радио Румынии». Бытовых помех меньше, чем от суррогатного заземления на батарею. Годится для приема ВЧ-участка СВ диапазона. Вполне возможно, что что-то можно будет услышать и на рамочную антенну.
Прием за городом. Берег реки. Антенна - 5 м провода, заброшенного на куст высотой 3 м. Заземление - 5 м провода раскинутого по земле и гальванически подсоединенному к вбитому в землю штырю палатки.
Отличный ночной прием + пару часов после рассвета. Уровень сигнала достаточен для комфортного прослушивания.
Прием за городом. Берег реки. Антенна - наклонный луч с высотой подъема > 5 м и длиной > 10 м. Противовес - 5-10 м провода по земле.
Неудовлетворительный прием. Перестройка по диапазону «ватная» или вообще отсутствует, добротности никакой, слышно несколько станций сразу. Похоже, что длинная антенна вносит слишком большую емкость в контур и этим снижает добротность до неприемлемых величин, одновременно уменьшая перекрытие по частоте.
Киев, Национальный Ботанический Сад. Самая высокая точка парка, +100 м над уровнем моря. Антенна - 0,6 м провода, противовес - 0,6 м провода, подключен к телу.
Удалось принять «Радио Проминь», 549 кГц, 150 кВт, р/п в Броварах, дальность 20 км (или Первый канал Украинского радио 873 кГц?). Очень большая громкость, для комфортного прослушивания пришлось её даже снижать регулятором наушников. По расчетам напряженность поля в точке приема была ~ 300-400 мВ/м.
Особо громкий прием был, если обеспечить контакт с телом одного из проводов. Возможно, не хватало емкости для точной настройки в резонанс или организм значительно увеличивал действующую высоту антенны.
Что слышно на севере Украины
Возможно, будет интересен журнал приема за 5-12 апреля 2011 года.
Из удаленных станций однозначно идентифицируется передатчик в Григориополе, расстояние 500 км, 500 кВт мощности, расчетная напряженность поля около 10 мВ/м.
Румыния - 850 км, 250 кВт передатчик Tâncăbești или 100 кВт Săftica под Бухарестом, 3-6 мВ/м.
«Проминь» должен давать напряженность поля по крайней мере 20-30 мВ/м, но прием ни разу не фиксировался даже на контур с полным перекрытием диапазона КПЕ. Либо мощность уже не 150 кВт, либо не слышно за помехами.
Голос России - МО, р/ц Лесной, 250 кВт, 670 км, 7 мВ/м.
Соотношения громкостей приема подтверждают расчеты по известной эмпирической формуле E[мВ/м] = 300 * sqrt (P[кВт]) / S [км].
Все вышеперечисленные станции можно принять на 3-5 м антенну с достаточной слышимостью. Таким образом, можно сделать вывод, что минимальная чувствительность приемника не менее 10-15 мВ по напряжению, причем данный уровень сигнала создает в наушниках большую громкость.
Вечером в зимнее время с 19.00 до 22.00 удается принимать более слабые сигналы, однозначно которые нельзя идентифицировать.
Для передач на пределе разборчивости речи постоянное напряжение на нагрузке детектора около 700-800 мкВ. Музыку слышно при 300-400 мкВ постоянного напряжения на нагрузке.
Максимальная чувствительность детекторного приемника с антенного входа, по разным данным, от 150-300 до 700 мкВ.
Источники
H. P. Friedrichs (AC7ZL) Homepage, "Building the CD-ROM radio"
«Радиолюбитель», № 7, 1924 г. «Самодельный приемник с диапазоном волн от 330 до 1 500 м».