Общие сведения о приемниках

Радиоволны, пересекая провод приемной антенны, наводят в нем переменную электродвижущую силу.
Её частота равна частоте принятой радиоволны, т. е. частоте тока в антенне передатчика. Однако мощность колебаний в приемной антенне обычно ничтожно мала. Поэтому принятые колебания усиливаются в приемниках с помощью электронных ламп или транзисторов, а также за счет настройки в резонанс колебательных контуров.
Главной задачей радиоприемника является детектирование, т. е. преобразование колебаний высокой частоты в колебания низкой частоты, повторяющие модулирующий сигнал (речь, музыку и т. д.).

Если модулированный ток высокой частоты пропустить через телефон, то звука не получится, так как мембрана, обладая инерцией, не может совершать колебания с высокой частотой. Иначе говоря, модулированный ток не содержит составляющей звуковой частоты, способной привести в колебание мембрану телефона. А если бы даже мембрана совершала колебания с высокой частотой, то все равно ничего не было бы слышно, так как человек не воспринимает в виде звука колебания высокой частоты.

Для детектирования нужны приборы с нелинейными свойствами. Чаще всего применяют детекторы, обладающие несимметричной проводимостью, т. е. неодинаково проводящие ток в разных направлениях. В прямом направлении они имеют небольшое сопротивление, а при обратном направлении тока их сопротивление гораздо больше. Такие детекторы являются маломощными выпрямителями. Некоторые детекторы совершенно не пропускают ток в одном направлении.

Модулированные колебания, пропущенные через детектор, теряют свою симметричную форму, характерную тем, что соседние положительная и отрицательная полуволны имеют примерно одинаковую амплитуду. После детектирования одни полуволны, например отрицательные, становятся гораздо меньше по амплитуде, чем другие положительные, или даже совершенно уничтожаются. В результате получается несимметричный переменный (или пульсирующий) модулированный ток.

Рис. 1. - Графики, поясняющие процесс детектирования

На рис. 1 а показаны графики модулированного напряжения, подводимого к детектору, и пульсирующего тока, полученного в детекторе, который совершенно не пропускает (срезает) отрицательные полуволны (рис. 16).

Ток детектора представляет собой сумму модулированного тока высокой частоты, постоянного тока и переменного тока звуковой частоты. Сумма постоянного тока и тока звуковой частоты составляет ток, пульсирующий со звуковой частотой. Он показан на рис.1.1 б жирной штриховой линией. Таким образом, в результате детектирования появились постоянная составляющая и составляющая низкой (звуковой) частоты, которых не было в модулированном колебании.

Для приведения в колебание мембраны телефона используется низкочастотная составляющая. Постоянная составляющая и составляющая высокой частоты для получения звука роли не играют.

Итак, при детектировании модулированные колебания воздействуют на детектор, представляющий собой нелинейный прибор с несимметричной проводимостью, в результате чего появляется ток звуковой частоты, который может привести в действие телефон или громкоговоритель.

Второй задачей радиоприемника является выделение сигналов нужной радиостанции. В приемной антенне возникает множество различных колебаний высокой частоты, так как на нее действуют радиоволны многих радиостанций. С помощью колебательных контуров, настраиваемых в резонанс на частоту нужной радиостанции, получается усиление сигналов только данной радиостанции. Это свойство приемника называют избирательностью (или селективностью). Если приемник не обладает избирательностью, то в нем сигналы различных радиостанций смешиваются и прием нужной станции невозможен.

Усиление принятых сигналов является также важной задачей радиоприемников. Усиление одной ступени часто недостаточно. Поэтому колебания, усиленные в первой ступени приемника, подводят ко второй ступени, затем к третьей и т. д., пока они не будут усилены в нужной степени. Число ступеней усиления в приемнике бывает до 4—6 и больше. Общий коэффициент усиления приемника равен произведению коэффициентов усиления отдельных ступеней и может составлять несколько миллионов.

Приемники, в которых преобразование частоты совершается только один раз, т. е. колебания высокой частоты превращаются в колебания низкой частоты, называются приемниками прямого усиления. Они просты по устройству и в прошлом имели широкое распространение. В настоящее время их почти полностью заменили более сложные приемники — супергетеродины, или приемники с преобразованием частоты, дающие большее усиление и большую избирательность, чем приемники прямого усиления.

В супергетеродинах колебания высокой частоты в специальной ступени преобразуются в колебания иной, постоянной для данного приемника, высокой частоты. После этого производится основное усиление сигналов и при помощи нескольких резонансных контуров обеспечивается нужная избирательность. Затем сигналы детектируются, т. е. колебания высокой частоты преобразуются в колебания низкой частоты, как и в приемнике прямого усиления. Таким образом, в супергетеродинном приемнике преобразование частоты совершается два раза.

Знаете ли Вы, в чем фокус эксперимента Майкельсона?

Эксперимент А. Майкельсона, Майкельсона - Морли - действительно является цирковым фокусом, загипнотизировавшим физиков на 120 лет.

Дело в том, что в его постановке и выводах произведена подмена, аналогичная подмене в школьной шуточной задачке на сообразительность, в которой спрашивается:
- Cколько яблок на березе, если на одной ветке их 5, на другой ветке - 10 и так далее
При этом внимание учеников намеренно отвлекается от того основополагающего факта, что на березе яблоки не растут, в принципе.
В эксперименте Майкельсона ставится вопрос о движении эфира относительно покоящегося в лабораторной системе интерферометра. Однако, если мы ищем эфир, как базовую материю, из которой состоит всё вещество интерферометра, лаборатории, да и Земли в целом, то, естественно, эфир тоже будет неподвижен, так как земное вещество есть всего навсего определенным образом структурированный эфир, и никак не может двигаться относительно самого себя.
Удивительно, что этот цирковой трюк овладел на 120 лет умами физиков на полном серьезе, хотя его прототипы есть в сказках-небылицах всех народов всех времен, включая барона Мюнхаузена, вытащившего себя за волосы из болота, и призванных показать детям возможные жульничества и тем защитить их во взрослой жизни. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.