Привилегия № 6066 на приемник депеш

После чего на рубеже XIX и XX веков был изобретен кристаллический радиоприемник

Детекторный прием — целая эпоха в истории развития радиотехники. Радиоприемник с кристаллическим детектором и наушниками благодаря своей простоте и дешевизне долгое время был самым распространенным радиоприемным устройством. Главное его преимущество заключалось в том, что он не требовал источника электрического тока.

Открытие слухового радиоприема

Началось все с открытия слухового радиоприема, которое привело к появлению слухового радиоприемника. Это событие по-разному освещается в исторической литературе. Но, судя по всему, наиболее правдив в своих воспоминаниях Петр Николаевич Рыбкин, один из непосредственных участников этого открытия.

Летом 1899 года, вспоминал он,сотрудники Минного офицерскогокласса в Кронштадте, получив разрешение командования Военноговедомства, приступили к экспериментальным исследованиям по беспроволочной телеграфии между фортами острова Котлин. Так совпало,что как раз на этот период была на-мечена заграничная командировкапрофессора А. С. Попова, имевшаяцелью размещение заказов на радиоаппаратуру для экспериментов,а также знакомство с методикой преподавания электротехники в высшихучебных заведениях. Сам АлександрСтепанович, как заведующий лабораторией Минного офицерскогокласса, разработал научную программу исследований, а ее выпол-нение поручил сотрудникам — ассистенту Петру Рыбкину и начальнику телеграфа крепости капитануДмитрию Троицкому.

Программа состояла в следующем:
А. Практика воздушных змеев и техника пускания.
Б. Испытания:

а) выяснение зависимости между расстоянием связи и высотой мачты;
б) проверка новых когереров и реле;
в) влияние емкости антенны передатчика на мощность излучения;
г) подготовка сухопутных и морских команд;
д) оценка влияния самоиндукции приемной антенны на чувствительность приемника.

Растолковав сию программу научно-исследовательских работ своим сотрудникам, отец первой в мире системы радиосвязи преспокойно убыл в командировку. Для проведения экспериментов передающую радиостанцию установили в форте «Константин», а приемную — в форте «Милютин». Дальность телеграфирования составляла около 45 км. Сам А. С. Попов, находясь за границей, оставался в курсе хода исследований, в том числе организационных и технических неприятностей, благодаря переписке с П. Н. Рыбкиным. В одном из своих писем к нему он писал: «Все, что можно, увидел и узнал, говорил со Слаби и видел его приборы, был у Блонделя на станции в Булони. Одним словом, все, что можно, узнал и вижу, что мы не очень отстали от других…». (Французский физик Анре Эжен Блондель известен тем, что в 1891 году экспериментально определил скорость распространения электромагнитных волн (297600 км/с). Это подтвердило гипотезу о том, что электромагнитные колебания и свет имеют одну природу.)

Проведение экспериментов находилось не только под контролем заведующего лабораторией,но и под неусыпным вниманиемВоенного ведомства. Это учреждение довольно часто вызывало к себес рапортом о ходе работ капитанаД. С. Троицкого. Все это говорилооб огромной важности для армииисследований по беспроволочномутелеграфированию на большие расстояния. Энтузиазм разработчикови озабоченность военных подстегивались и тем, что за год до этогоизвестному итальянскому радиотехнику Г. Маркони удалось передатьрадиотелеграфный сигнал на расстояние более 50 км.

В экспериментах на Балтийскомфлоте для приема сигналов использовался детекторный когерерныйрадиоприемник с электромагнитным реле, которое предназначалосьдля включения телеграфного аппарата. К радиоприемнику подключаласьантенна, находившаяся на высоте14 м. Однажды в ходе экспериментов исчез прием сигналов на телеграфный аппарат. Решили, что этосвязано с малой мощностью приходящего сигнала. На это указывалои то, что молоточек, встряхивающийкогерер, оставался неподвижным,хотя радиосигналы передавалисьс соседнего форта. П. Н. Рыбкинпредположил, что возникшая неисправность связана с поломкой новогоэлектромагнитного реле, включенного на выходе приемника. Недолгодумая, он подключил наушникивместо реле и отчетливо услышалв них телеграфные сигналы, посылаемые с форта «Константин» (рис. 1).Прием азбуки Морзе на слух означал, что когерер работает в режимеамплитудно-линейного детектирования без встряхивания металлического порошка. Немедленно былапослана телеграмма А. С. Попову, который в это время уже был в Швейцарии, с текстом: «Открыто новое свойство когерера».


Рис. 1. П. Н. Рыбкин и Д. С. Троицкий открывают прием на слух азбуки Морзе. 1899 г.


Рис. 2. Слуховой детекторный
когерерныйприемник. 1899 г.

Рис. 3. Принципиальные схемы
детекторных радиоприемников,
разработанных А. С. Поповым. 1899 г.

14 июня Александр Степановичвозвратился из-за границы и сразуприбыл в Кронштадт, где в течениемесяца занимался исследованиемэффекта детектирования когерера.Результатом этих напряженных днейстала разработка схемы радиоприемника с использованием эффектадетектирования когерера и изготовление на ее основе реальнойконструкции. Первый в мире слуховой радиоприемник был назван«Телефонный приемник депеш»(рис. 2). Слуховой радиоприемникимел чувствительность в несколькораз большую, чем радиоприемникс обычным когерером. ВпоследствииА. С. Попов разработал несколько схем детекторных радиоприемников. Заложенные в них техническиерешения до сих пор используются при создании различных типоврадиоприемников, в том числе и детекторных. Так, для повышения избирательности приема применяетсяиндуктивная связь антенны с контурной катушкой, а для увеличениягромкости звука — включение телефонов через низкочастотный трансформатор (рис. 3).


Рис. 4. А. С. Попов — изобретатель первых
в мире конструкций: системы радиосвязи
и кристаллического радиоприемника.
1 октября 1900 г.

Через месяц, 14 июля 1899 года, А. С. Попов подал в Комитет по техническим делам при Департаментеторговли и мануфактур России прошение о выдаче ему патента на разработанный детекторный когерерный радиоприемник с наушниками.К заявке были приложены: описание приемника, чертежи схем и квитанция Санкт-Петербургского губернского казначейства об уплате взносав размере 30 рублей.

Вскоре, не дожидаясь официальной выдачи автору патента, парижская фирма «Дюкрете» организуетпроизводство телефонных приемников конструкции А. С. Попова.Немудрено, ведь процедура выдачиотечественного патента затянуласьна целых два года. За это время ученому удалось запатентовать свое изобретение в Великобритании и Франции. Английский патент № 2797от 7 апреля 1900 был выдан на «усовершенствование когереров для телефонной сигнализации». Интересно,что английское патентное бюро рассмотрело заявку в рекордно короткий срок, менее чем за два месяца.Патентование за границей принеслоученому определенный доход, а после его кончины дивиденды от этогоизобретения продолжала получатьего семья. Только 30 ноября 1901 года был наконец получен и русскийпатент — «привилегия № 6066на приемник депеш, посылаемыхс помощью электромагнитных волн»(рис. 5). Изобретение детекторногослухового радиоприемника позволило России занять ведущие позициив мировой радиотехнике.

Рис. 5. Российский патент № 6066, выданный А. С. Попову на первый в мире слуховой детекторный радиоприемник (приемник депеш). 1901 г.

В январе-феврале 1900 года были построены радиостанции в южнойчасти острова Гогланд и на острове Кутсало. Линия радиосвязи былаготова к практической эксплуатации, и вскоре новая система радиосвязи, включающая в себя «телефонный радиоприемник депеш»,на деле доказала свою эффективность. По стечению обстоятельств,уже утром 6 февраля (24 января по старому стилю) на Гогландеприняли первую официальную радиограмму. Отправлена она былав 9.00 часов лично А. С. Поповым из Санкт-Петербурга и содержала текст приказа начальникаГлавного морского штаба адмиралаФ. К. Авелана: «Командиру ледокола «Ермак» тчк Около Лавен-сариоторвало льдину с пятьюдесятьюрыбаками тчк Окажите немедленносодействие спасению этих людейтчк Авелан». А в апреле 1900 года,после пятимесячного ледовогоплена, был наконец-то освобожден броненосец «Генерал-адмиралАпраксин», наскочивший на рифыу острова Гогланд в Финском заливе.В операции по спасению военногосудна немаловажную роль сыграласистема радиосвязи А. С. Попова.В том же месяце император НиколайII наградил ученого денежной премией в 33 тыс. руб. за непрерывнуюработу по внедрению беспроволочного телеграфа в военно-морскомфлоте. К слову, уже в советскоевремя, в память о неоценимойпользе радиотелеграфии в драматических событиях начала 1900 годав Финском заливе, 13 июня 1954 года на мысе Телеграфный островаГогланд, на том месте, где стоялапервая радиостанция, был сооруженобелиск с барельефом А. С. Попова,а на утесе установлена мемориальная доска.

Результаты исследований по беспроволочной телеграфии с применением слухового детекторного радиоприемника были доложены А. С. Поповым на Международном электротехническом конгрессе в Париже 8 августа 1900 года и получили общее научное признание.

Этапы совершенствования слухового приема

Появление слухового детекторного радиоприемника конструкцииА. С. Попова подтолкнуло ученыхразных стран к поиску наиболее чувствительных и стабильных конструкций детекторов (лат. detector — «открыватель» от detego — выявляю).

В 1902 году итальянский изобретатель Г. Маркони (G. Marconi)предложил практическую конструкцию магнитного детектора, которыйхотя и имел малую чувствительность, но был абсолютно надеженв работе. Устройство представлялособой некое подобие катушечногомагнитофона, в котором ленточноекольцо из мягкой изолированнойжелезной проволоки натягивалосьна два вращающихся роликовыхдиска. Металлическая лента двигалась со скоростью 12,7 см/с внутридвух последовательно соединенныхкатушек, над которыми располагались два постоянных магнита.В схеме слухового радиоприемникамагнитный детектор подключалсяпервичными обмотками катушекк колебательному контуру, а вторичными — к наушникам. Лента,непрерывно двигаясь под полюсамимагнитов, периодически перемагничивалась под средними одноименными полюсами магнитов. Из-загистерезиса перемагничивание происходило с некоторым запозданием.Электромагнитные колебания, попадая в первичную обмотку катушек,сразу же приводили к уменьшению гистерезиса в железной ленте.Происходило ударное перемагничивание ленты, которое вызывало смещение силовых линий магнитногополя. В результате этого смещенияво вторичной обмотке катушки возникал мгновенный ток и появлялсязвуковой сигнал в наушниках.


Рис. 6. Магнитный детектор Г. Маркони 1902 г.

Радиоприемник с магнитным детектором имел большие габаритыи вес (рис. 6), что сдерживало его широкое использование в гражданскихи армейских передвижных системахрадиосвязи. В то же время приемникс таким типом детектора получилраспространение в морском флоте, он, в частности, был установленна итальян ском королевском крейсере«Carlo Alberto» и печально известномокеанском лайнере «Titanic». Следуетотметить, что еще в 1897 году сотрудник Новозеландского университета, будущий всемирно известныйатомщик Эрнест Резерфорд (ErnestRutherford) создал также магнитныйдетектор, но основанный на другомявлении: уменьшении намагничивания стального стержня под влияниемэлектромагнитных волн.


Рис. 7. Электролитический детектор
и схема радиоприемника В. Шлемильха. 1903 г.

Одно время казалось, что подходящая конструкция детектора найдена, но в конце 1903 года немецкий инженер Вильгельм Шлемильх(Wilhelm Schloemilch) изобрел очень чувствительный электролитический детектор. Он представлял собоюнебольшую стеклянную емкостьс разбавленной серной кислотой,в которой размещались два платиновых электрода: один обычный,а другой — в виде иглы, остриекоторой находилось в электролите.Если подключить платиновую иглуи электрод, опущенный в жидкость,в цепь с быстроизменяющимся переменным током, то благодаря томучто сопротивление в направленииот острия к жидкости меньше, чемв обратном направлении, приборработает как выпрямитель, или детектор. Для работы радиоприемника с электролитическим детектором требовалась гальваническаябатарея (рис. 7). При включениирадиоприемника детектор быстрополяризовался из-за процесса разложения жидкости. После вращенияручки потенциометра следовало подать на детектор напряжение 3,5 В,что соответствовало примерно такой величине электродвижущей силы, которая противодействует поляризации. Ток в цепи в этом случае близок к нулю. Появление сигнала в антенне радиоприемника нарушало поляризацию и способствовало мгновенному возрастанию тока, что приводило к колебаниям мембраны в телефонах. При отсутствии сигнала вновь происходила поляризация, и детектор был готов к приему нового радиосообщения. На радиоэлектронных схемах электролитический детектор изображался в виде чаши с жидкостью, в которую опущен стержень (линия). Благодаря своей высокой и стабильной чувствительности радиоприемники с электролитическим детектором на некоторое время потеснили приемные устройства с другими, менее совершеннымидетекторами.

Для понимания работы детекторов немалое значение имеланаучная монография русскогоученого В. М. Ковалева «О детекторе Schlomilch`a», изданная в Киеве Императорским университетомсв. Владимира в 1909 году. В книгедан анализ существовавших тогдаконструкций детекторов, предложена их классификация, подробно исследована работа детектораШлемильха и предложена теория,описывающая его работу.

Большое распространение в радиотехнике получил электролитическийдетектор конструкции канадскогоинженера Реджиналда Фессендена(Reginald Aubrey Fessenden), на которую он получил американскийпатент за № 727,331 от 19 апреля 1903 года. Детектор состоял из болометрической проволоки, помещенной в маленький столбик электролита. В течение десятилетия этотдетектор (под названием «бареттер»)считался наиболее чувствительным по сравнению с имевшимисяв то время конструкциями, пока егоне вытеснили другие, более совершенные устройства.

В 1907 году немецкий ученыйЛуи Остин (Louis W. Austin) предложил термодетектор. Он состоялиз эбонитовой стойки, в ее верхнейчасти располагалась алюминиеваяпластинка, к которой под действиемпружины прикасался теллуровыйшарик. Степень прижатия шарикак алюминиевой пластинке регулировалась винтом, что позволяло выбирать необходимую плотность контакта. При включении этого детекторав цепь переменного электрическоготока на зажимах прибора возникалатермоэлектродвижущая сила определенного направления, вследствие чего сила тока в обоих направлениях получалась различной.


Рис. 11. Упрощенный вариант
кристаллического радиоприемника
А. С. Попова. 1920 г.

В 1910 году портативный слуховой детекторный радиоприемникс электролитическим детекторомконструкции П. Жего (P. Jego) былпринят на вооружение французскойармии. Он представлял собой слаботочный гальванический элемент,состоящий из стеклянной пробиркис электролитом в виде подкисленнойводы. На дне пробирки находилась амальгама олова, внутрь которойбыл опущен толстый платиновыйстержень. В таком элементе амальгама представляла отрицательныйполюс, а платиновый стержень — положительный. Разность потенциаловэлемента составляла менее одноговольта. К клеммам детектора подсоединялись телефонные наушникии приемная антенна. Принятый антенной электрический сигнал вызывал изменение величины тока, проходящего через наушники, заставляя их звучать. Приемник надевалсяна верхнюю пуговицу мундира телеграфиста, оставляя его руки свободными (рис. 11). Опытный оператормог сразу читать сообщения, передаваемые азбукой Морзе, а неопытномуприходилось вести запись сигналовкарандашом в блокноте.

Исследования работы радиоприемника с электролитическимдетектором проводились в самыхразличных условиях. В 1913 годуаппарат конструкции «Telefunken»испытывался на воздушном шаре«Нордгаузен», принадлежавшемСаксо-Тюрингенскому воздухоплавательному союзу из г. Галле(Германия). Для антенны использовался провод длиной 100 м, которыйсвешивался из воздухоплавательнойкорзины. Во время полета на приемник осуществлялся стабильный прием сигналов мощной радиостанцииг. Норддейх, расположенной на расстоянии примерно 200 км.

Слуховые радиоприемники с электролитическим детектором применялись вплоть до 1914 года, но потомбыли окончательно вытеснены болеесовершенными радиоприемниками,в частности, с кристаллическим детектором.

Изобретение кристаллического радиоприемника
Рис. 8. Схема кристаллического приемника
и конструкция детектора
А. С. Попова. 1900 г.

А. С. Попов, продолжая совершенствовать конструкцию слухового детекторного радиоприемника, в том же,1900 году создал первый твердотельныйдетектор, пригодный для практическихцелей. Это был кристаллический точечный диод с контактом стальных иголоки угольных шайб (рис. 8).


Рис. 10. Телефонный кристаллический
радиоприемник А. С. Попова. 1900 г.

Конструктивно он был выполненв виде эбонитового цилиндрическогокорпуса с навинчивающимися на егооснования двумя крышками, внутрикоторых находились угольные диски(рис. 9). Между шайбами, параллельно большей оси корпуса, располагались подсжатые крышками стальныеиголки, заостренные с обоих концов.Кристаллический диод был успешноприменен ученым в детекторном телефонном радиоприемнике (рис. 10).

 

 


Рис. 9. Общий вид (а) и устройство (б) кристаллического детектора А. С. Попова. 1900 г.

В 20-е годы ХХ века имел распространение упрощенный вариант кристаллического детектораконструкции А. С. Попова в видеконтактной пары «металлическаямонета — кусочек угля» (рис. 11).Следует заметить, что односторонняя электрическая проводимость некоторых минеральных кристалловбыла обнаружена еще в 1874 годумалоизвестным тогда директоромгимназии Томаса в городе Лейпциг(Германия) Фердинандом Брауном(Karl Ferdinand Braun).


Рис. 12. Схема кристаллического радиоприемника
Г. Данвуди с использованием карборунда.
Патент США № 837616 от 4 декабря 1906 г.

Пионерские работы А. С. Поповав области создания кристаллическо-го радиоприемника стали определяющими в формировании крупногоперспективного научного направления в радиоприеме и передаче информации, основанного на свойствахкристаллов, вслед за ними подобныеконструкции кристаллических радиоприемников появились и за рубежом. Так, американский генералГенри Данвуди (Henry Harrison ChaseDunwoody), пытаясь улучшить работу радиоприемника с электролитическим детектором, пришел к выводу,что его успешное действие зависитот качества контакта острия иглыс раствором электролита. Это натолкнуло исследователя на мысль заменить пару «жидкость — металлическая игла» другой, более устойчивойи надежной детекторной контактнойпарой. Среди множества предложенных им вариантов наиболее широкоераспространение на практике имелипары, состоящие из двух касающихсяребрами кристаллов («карборунд —карборунд») и тонкого графитовогостержня, касающегося своим острием поверхности кристалла («карборунд — графит»). Детектор «карборунд — графит» в сочетании с потенциометром и батареей американскийизобретатель предложил в качествезамены электролитического детектора. Такое устройство действовалокак выпрямитель и выделяло из поступающих электрических колебанийте импульсы, которые были вызваныв микрофоне оператором на передающей радиостанции. На это изобретение под названием «Система беспроводной телеграфии» Г. Данвуди получил американский патент № 837616от 4 декабря 1906 года (рис. 12).


Рис. 13. Кристаллический детектор
конструкции Г. Пикарда с использованием
угля и стальных иголок. 1902 г
.

Научные исследования в этом направлении проводились и другимиучеными. После работ Г. Данвуди,наиболее заметными явились результаты исследования инженера американской компании ATTC (AmericanTelephone and Telegraph Company)Гринлифа Пикарда (GreenleafWhittier Pickard). В 1902 году онсобрал кристаллический радиоприемник с угольным детектором, конструкция которого напоминала кристаллический детектор А. С. Попова(рис. 13). Однако Пикард не останавливался и продолжал кропотливый поиск наиболее эффективных кристаллов для работы в качестведетекторных пар «кристалл — металлическое острие». Осуществивпроверку 31250 комбинаций материалов для детекторов, он обнаружил,что образец сплавленного кремния,полученного от Westinghouse ElectricCompany, дает самые лучшие результаты. На радиоприемник с кремниевым кристаллическим детекторомон получил американский патент№ 836,531 от 20 ноября 1906 года(рис. 14). Основное отличие кристаллического детектора Г. Пикардасостояло в том, что его детекторнаяконтактная пара была образованакристаллом, к поверхности которого прикасался заостренный конецметаллической пружинки. Электродв виде пружинки позволял обеспечить необходимое усилие прижатияметаллического острия к поверхности кристалла, а при желании ещеи найти наиболее чувствительнуюточку приема путем установкиострия на различные точки поверхности кристалла. Во время своихэкспериментов ученый попутнооткрыл свойство двух находящихся в соприкосновении кристалловпропускать ток только в одном направлении и предложил конструкцию детектора из двух кристаллов,получившего название «перикон».


Рис. 14. Схема кристаллического радиоприемника Г. Пикарда с использованием кремния.
Патент США № 836531 от 4 ноября 1906 г.

После изобретений Г. Данвудии Г. Пикарда были предложены кристаллические детекторы с инымиконтактными парами, например,в конструкции француза К. Тиссо(C. Tissot) использовалась контактная пара: «кристалл свинцовогоблеска — стальное или серебряноеострие». Этот тип детектора, наряду с конструкцией Г. Данвуди «кристалл — заостренный графитовыйстержень», получил наибольшее распространение. В 1910 го ду в широкой продаже появились кристаллические наборы Г. Данвуди, позволявшие всемжелающим самим построить детекторный радиоприемник для приема радиопередач.


Рис. 15. Общий вид кристаллического
детектора для радиоприемника. 1920 г
.

Кристаллический детектор сразузанял достойное место в детекторном приемнике. Такое устройствоне требовало гальванической батареи и работало от энергии электромагнитных волн, излучаемыхрадиостанцией. Детектор тех летпредставлял собой проволочку, которая своим острым концом легкокасалась поверхности кристаллаполупроводника (галена или карборунда) (рис. 15). В месте касанияпроволочки с кристаллом двунаправленные токи высокой частотыпреобразовывались в приемлемыйдля приема однонаправленныйток. Кристаллические детекторытого времени представляли собой полупроводниковые диодыс запирающим слоем, о чем тогдане было известно. На поверхностикристалла образовывалась пленкас другой проводимостью, вследствие чего между пленкой и теломкристалла создавался запирающий слой, обладающий одностороннейпроводимостью. Это и приводилок детектированию сигналов.

Всестороннее исследованиесвойств кристаллических детекторов провели в 1908–1910 годахяпонские ученые М. Китамура (KitamuraM.), Е. Иокояма (Iokoaima E.)и В. Ториката (Torikata W.). Средисотни проверенных минералов имудалось выбрать наиболее чувствительные. Английский ученый физикВильям Иклз (William Henry Eccles,08.23.1875–04.29.1966) примернов этот же период (1909–1911 гг.) провел сравнение отдельных типов детекторов и исходя из этого сформулировал теорию работы детектора.Он также одним из первых построилхарактеристику детектирования кристаллического диода.

Все бы ничего, но кристаллический детектор был очень капризным, пленка на поверхности кристалла, будучи невысокого качества,неоднородной структуры и малойпрочности, приводила к неустойчивой работе детектора. Маленькийтолчок — и чувствительность падала, а в худшем случае, что бывало гораздо чаще, детектор вообщепереставал работать. И приходилосьначинать все сначала — уже в который раз браться за поиск новой точкичувствительности, царапая кончикомпроволоки поверхность кристалла.

Задача фиксации острия на поверхности кристалла была решена только через 50 лет, в серединеХХ века, с появлением полупроводниковой промышленности. Сегоднявыпускается широкий ассортименткристаллических детекторов, по современной классификации они носятназвание «полупроводниковые точечные диоды». Для фиксации металлического острия на поверхностикристалла в этих полупроводниковых приборах используется методэлектрической формовки, то естьмощные кратковременные импульсытоков пропускают через точечныйконтакт. При этом контакт разогревается, а кончик иглы сплавляетсяс полупроводником, обеспечиваямеханическую прочность. В областиконтакта образуется маленький полусферический р-n-переход. Такиедиоды имеют устойчивые электрические параметры.

Большой объем научных исследований и технических наработокпозволил промышленности многихстран мира наладить производстводетекторных радиоприемников на основе кристаллических детекторов.Перед первой мировой войной в радиоэфире работало много искровых,дуговых и машинных радиопередатчиков, которые занимали широкиеполосы частоты и мешали другдругу. Слушателям, чьи радиоприемники имели всего один входнойколебательный контур, сложно былонастроиться на определенную радиостанцию. На повестке дня всталвопрос о радиоприемниках с высокой избирательностью.


Рис. 16. Кристаллический радиоприемник
конструкции Дюкрете. 1924 г.

В России производством детекторных кристаллических радиоприемников с высокой избирательностью занимались различные фирмы.Наиболее известные конструкциипринадлежали РОБТиТ («Русскоеобщество беспроводной телеграфиии телефонов») и Радиотелеграфномузаводу Морского ведомства (РЗМВ).В этих конструкциях, в зависимостиот условий радиоприема, с помощьюпереключателя выбиралась простаясхема (один входной колебательный контур) или сложная (несколько связанных входных контуров).В приемниках РОБТиТ использовались детекторы, имеющие рабочийконтакт, образованный парой «цинкит — халькопирит», а также парыразличных кристаллов со стальнойиглой. Конструкцию детекторовРЗМВ отличало наличие в держателе сразу трех кристаллов, любойиз которых можно было использовать при приеме радиосигналов.Детекторный радиоприемник этогопроизводителя входил в комплектрадиостанции, установленнойна крейсере «Аврора» в феврале–марте 1917 года.

Радиоприемники с кристаллическим детектором сначала получилиширокое распространение в армии,а с появлением в 20-е годы прошлого века сети широковещательныхрадиостанций — и в быту (рис. 16).

 

Бытовой кристаллический радиоприемник
Рис. 17. Промышленный немецкий
детекторный приемник. 1927 г.

В ХХ веке было разработано великое множество схем и конструкций детекторных радиоприемников(рис. 17). На многие из них авторыполучили патенты, что говорилоо новизне разработок. Некотораячасть из этих схемных решений используется до сих пор.

В нашей стране среди радиолюбителей пользовался большой популярностью детекторный приемник без конденсатора переменнойемкости конструкции сотрудникаНижегородской радиолабораторииС. И. Шапошникова. Для настройкина радиостанцию в нем использовался вариометр, состоящий из двухцилиндрических катушек, намотанных звонковым проводом диаметром1,5 мм. Описание конструкции этогодетекторного приемника было помещено в популярном советском журнале «Радиолюбитель» за 1924 год(рис. 18). Схема детекторного приемника особенностей не имела, главноезаключалось в простоте изготовления конструкции. Радиолюбителисобирали карманные детекторныеприемники, используя для этих целейпортсигары, спичечные коробки и тому подобные «корпуса». На исходе20-х годов детекторные приемникив СССР мастерили уже и многие меломаны — чтобы слушать прямыетрансляции концертов из Лондона.


Рис. 18. Страница журнала «Радиолюбитель» с
описанием приемника С. И. Шапошникова. 1924 г.


Рис. 19. В русской глубинке слушают
детекторный приемник. 20-е годы ХХ века

Детекторные радиоприемники выпускались отечественной промышленностью вплоть до середины ХХ века.Их появление в далекой российскойглубинке давало ее обитателям возможность оперативно узнавать о последних событиях в родной стране
Рис. 20. Общий вид советского детекторного
радиоприемника П-2 с наушниками.
20-е годы ХХ века
и за рубежом, получать другую информацию (рис. 19). Для того чтобы такой радиоприемник заработал(рис. 20), требовалось всего лишьподключить к его соответствующимгнездам наушники, антенну, заземление и кристаллический детектор(рис. 21). Сначала производиласьнастройка на радиостанции — вращением ручки переменного конденсатора или перемещением альсиферового сердечника внутри контурнойкатушки. После чего слушатель,пытаясь увеличить громкость, перемещал проволочку по поверхностикристалла детектора, то есть искалнаиболее чувствительную точку приема. В промышленных приемникахнашла предпочтение обычная схема,состоящая из одного колебательногоконтура, детектора и высокоомныхтелефонов. Наибольшей известностьюв те годы пользовались приемники,выпущенные отечественной промышленностью: «Комсомолец», «Волна»,«ЗИМ-1» и др. Так, «Комсомолец»имел размеры 180?90?49 мм и весил350 г. Плавная настройка на радиостанции производилась перемещением альсиферового сердечникавнутри катушек с помощью небольшого кривошипно-шатунного механизма.


Рис. 22. Звучит радиопередача по детекторному приемнику. Немецкий городок. 1920 г.


Рис. 21. Общий вид кристаллического
детектора ДС-4 радиоприемника П-2

В 30-е годы детекторныйприемник стал неотъемлемой частью человеческого бытия (рис. 22).Известны портативные модели таких радиоприемников — например,в ручке зонтика, что позволяло еговладельцу слушать радиопередачидаже во время прогулки. Одну из таких моделей запатентовали американцы М. Тайлор (Marcia EstambrookTaylor) и Джон Тэйлор (John BellamyTaylor) в 1928 году (рис. 23).

В 1949 году стоимость детекторного приемника составляла52–56 руб лей, электромагнитных наушников — 18 руб. 40 коп., а пьезо электрических — 28 рублей.Дешевый ламповый батарейный приемник «Родина» стоил почти в шестьраз дороже детекторного приемника.При этом абонентская плата за пользование детекторным приемникомсоставляла 5 рублей в год, то естьв семь раз меньше, чем за ламповый(заработная плата начинающего научного сотрудника в нашей странев то время составляла 1050 рублей,молодого инженера на заводе — 800 рублей). При бережном отношении детекторный радиоприемникмог служить очень долго, не требуязамены каких-либо радиодеталей,что имело немаловажное значение.


Рис. 23. Зонтик-радиоприемник. 1928 г.

И все же в трудные послевоенные годы далеко не каждый гражданин нашей страны мог приобрести полностью укомплектованный детекторный радиоприемник.Учеными ЛЭТИ (Ленинградскогоэлектротехнического института)Н. Богородицким и Ф. Евтеевымв 1949 году была разработана дешевая в технологическом производствеконструкция несложного детекторного приемника. По существу, приемное устройство представлялособой детекторный радиоприемник с контурной катушкой индуктивности, выполненной печатнымспособом на фарфоровом дискедиаметром 120 мм и толщиной 8 мм. Монтажные соединения и виткикатушки делались проводящей пастой, содержащей дисперсное серебро. Паста наносилась в спиральные канавки с обеих сторон диска.Диск обжигался в муфельной печипри температуре 8000 °С. Прочность соединения элементов схемыс поверхностью фарфорового дискаполучалась очень высокой. Послеэтого на лицевой поверхности дискаустанавливались два вращающихсядиска керамических конденсаторов(типа КПК-2) и латунные трубочки-гнезда для подключения наушников, детектора, антенны и заземления. Радиоприемник не имелкорпуса, а в случае загрязнения егоможно было промыть в теплой водес мылом, не боясь повредить радиокомпоненты. Этот необычной конструкции приемник способен былпринимать на однолучевую антенну длиной 25 м и высотой подвесаее верхнего конца 12 м с достаточной громкостью радиостанции диапазона волн от 270 до 700 м, расположенные на расстоянии до 100 км.

Отечественные промышленные детекторные радиоприемники предназначались для приема радиостанций в диапазонах длинных и среднихволн. Для работы этих приемниковтребовалась стандартных размеров наружная антенна, а также заземление в виде металлическоголиста размером не менее 60?60 см,закопанное в землю на глубину1–1,5 м. В основном в них использовался промышленный образец детектора, выполненный в пластмассовомкорпусе, напоминающем штепсельную вилку. Один штырек такой вилки с помощью плоской металлическойпластины присоединялся к чашечкес кристаллом.
Рис. 24. Детекторный кристаллический
радиоприемник. Конец ХХ века
Та, в свою очередь, имела шлиц под отвертку и конструктивно располагалась посредине корпуса,кристаллом вниз. Это позволяло, используя отвертку, вращать чашечкус кристаллом, к которому прикасался конец тонкой пружинки, соединенный с другим штырьком вилки.При вращении осуществлялся поискчувствительной точки детектирования. Позднее, с освоением промышленностью производства точечных германиевых диодов, детекторы в видештепсельной вилки продолжали выпускать, но внутри ее уже помещалсягерманиевый точечный диод, выводыкоторого были припаяны к штырькамштепселя.

Сегодня, в XXI веке, детекторныйрадиоприемник, естественно, не может конкурировать с современнымиприемными устройствами на микросхемах. Зато сколько положительных эмоций способны принестиистинному радиолюбителю сампроцесс его создания и последующее слушание на нем радиопередач.Или же простыми методами, без источника постоянного тока и с малымколичеством радиодеталей в схемеполучить громкоговорящий приемрадиопрограмм — думаю, это удовольствие гораздо более острое, нежели в случае использования промышленных приемных устройств.

 

 

Литература

  • Рыбкин П. Н. Десять лет с изобретателем радио. М.: ГИЛВСР, 1945. 63 с.
  • Чистяков Н. И. Петр Николаевич Рыбкин // Электросвязь. 1994. № 6. С. 36–37.
  • Марченков В. Первый радиотехник А. С. Попов // Радио. 1995. № 3. С. 4–7.
  • Письмо П. Н. Рыбкина А. С. Попову. Кронштадт, 27 мая 1899 г. Каталог «Коллекция А. С. Попова». СПб.: Звезда, 1995. С. 106–107.
  • Попов А. С. Сборник документов к 50-летию изобретения радио. Л.: ГЖКИ, 1945. 255 с.
  • Золотинкина Л. И., Урвалов В. А. Бизнес профессора Попова // IT News. 2004. № 24. С. 12–15.
  • Статья опубликована в журнале «IT news» № № 6, 7 2006 г.
    Перепечатывается с разрешения редакции.
    Статья помещена в музей 18.06.2007






    Рекомендуемый контент




    Copyright © 2010-2019 housea.ru. Контакты: info@housea.ru При использовании материалов веб-сайта Домашнее Радио, гиперссылка на источник обязательна.