Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Zivile Funkkommunikation

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Seit Februar 2006 sind mehr als neun Jahre vergangen, als Artikel [1] veröffentlicht wurde – der erste mit dem Vorschlag, die langjährige Leidenschaft junger Menschen für informelle Radiosendungen in den rechtlichen Rahmen zu integrieren. Im November 2009 fand eine Konferenz zum Thema Individualradio statt. Zum ersten Mal saßen informelle Radiosender selbst, Vertreter von Rospechat, dem Kommunikationsministerium, dem Main Radio Frequency Center (GRFC) und dem Russian Television and Radio Broadcasting Network (RTRS) zu einem konstruktiven Gespräch an einem Tisch. Anwesend waren auch Lehrkräfte technischer Hochschulen, die vor allem daran interessiert waren, Funktechnik ausschließlich solchen Schulabsolventen beizubringen, die sich bewusst für ihren künftigen Beruf im Bereich Funktechnik, Rundfunk und Funkkommunikation entschieden und sich bereits während ihrer Schulzeit mit dem praktischen Radio beschäftigten selbst oder im Radiokreis gestalten.

Während der Konferenz wurde der erste legale AM-Radiosender für Einzelausstrahlung, „Green Eye“ oder „Magic Eye“ (gemeint ist das Auge der 1602E5995C-Lampe), der gemäß der geltenden Gesetzgebung registriert ist, auf einer Frequenz von 6 kHz ausgestrahlt und 5 kHz. Ausgestrahlt wurden alle aufgezeichneten Sendungen informeller Rundfunkveranstalter, die unter ihrem Rufzeichen die Radiosendung eines Autors persönlich leiten konnten.

Im Jahr 2012 wurde auf Initiative des Tjumener Klubs für individuellen Rundfunk (Radio „Vector – Tjumen“, 1575 kHz) und mit Unterstützung des Kommunikationsministeriums und des GRCHTS der erste Wettbewerb zur Gestaltung selbstgebauter Rundfunksender abgehalten. Um die aufgebauten Strukturen zu testen, wurden allen Teilnehmern aus 17 Städten Russlands Funkfrequenzen im 200-Meter-Mittelwellenbereich für die Rundfunkübertragung und im 90-Meter-Kurzwellenbereich (3370 kHz, 6K80A3E) für den Gesprächsaustausch zur Verfügung gestellt Programme und Funkkommunikation. Roskomnadzor hat befristete sechsmonatige Genehmigungen für die Ausstrahlung selbstgebauter Radiosender erteilt.

Seit Juli 2012 sendet der Studentenradiosender der Moskauer Technischen Universität für Kommunikation und Informatik „Radio MTUSI“ regelmäßig und fast gleichzeitig im Mittelwellenbereich (1584 kHz) und im 11-Meter-HF-Band (25900 kHz). - der nach ihm benannte Studentenradiosender der Telekommunikationsuniversität St. Petersburg. M. A. Bonch-Bruevich „Radio Bonch“ (1593 kHz).

Das Hauptziel des einzelnen Rundfunkprojekts besteht darin, junge Menschen für die Funktechnik zu begeistern, Schüler bei der Berufswahl in den Bereichen Funktechnik, Funkkommunikation und Rundfunk zu unterstützen, technisches und ingenieurwissenschaftliches Personal mit praktischen Fähigkeiten auszubilden und fundierte Kenntnisse im Bereich der Funktechnik. Daher müssen alle Glieder in der Funktionskette der individuellen Rundfunkübertragung grundsätzlich selbstgebaut oder besser noch unabhängig entwickelt sein, aber selbstverständlich den SCRF-Standards für professionelle Rundfunkausrüstung entsprechen. Hierbei handelt es sich um ein Funktechnikprojekt, das ausschließlich auf die Ausbildung kompetenter Funkingenieure abzielt. Der Einsatz industrieller Sendeanlagen im individuellen Rundfunk zerstört den Kern des Projekts, die Idee des praktischen Studiums der Funktechnik und der Gewinnung junger Menschen dafür und verwandelt es vom Ingenieurwesen und der Funktechnik in ein journalistisches und DJ-Projekt.

Auf Sendung zu gehen ist ein Bonus für einen Techniker, der selbstständig einen Rundfunksender zusammengestellt hat; es ist die Freude an der Kreativität, die Inspiration aus der Verwirklichung der Früchte seiner Hände. Und wenn es keine Früchte gibt, gibt es keinen Bonus. Deshalb nehmen wir einen Lötkolben. Schließlich ist alles, was in Abb. 1, Sie müssen es selbst tun. Es ist besser, es selbst zu entwickeln.

Reis. 1. Strukturdiagramm des Empfängers (zum Vergrößern anklicken)

Dieser Artikel widmet sich nicht nur dem Autor dieser Initiative, sondern allen interessierten Funkingenieuren einer Beschreibung des funktionalen Aufbaus des Sendefunkweges für den individuellen Rundfunk, dem Zweck aller seiner strukturellen Verbindungen und Empfehlungen für deren zukünftige Entwicklung , einzelne Rundfunkveranstalter und Funkamateure. In der Tabelle In Abb. 1 zeigt eine vom Autor auf Basis der Dokumente [2] und [3] entwickelte Liste grundlegender Anforderungen an einzelne Rundfunksender. Sie müssen bei der Entwicklung, Herstellung und dem Betrieb solcher Sender erfüllt werden.

Tabelle 1

Notes: 1. MF-Sender für den individuellen Hörfunk müssen streng im Rundfunkfrequenzraster mit einer Schrittweite von E kHz arbeiten. Die Möglichkeit, die Regler auf eine andere Frequenz einzustellen, ist inakzeptabel.

2. Siehe Entscheidung des SCRF vom 24.05.13 Nr. 13-18-03.

3. Gemessen an einer ohmschen Last von 50 oder 75 Ohm mit einem Modulationsgrad von 70 %.

4. Wird durch Einstellen des passenden Geräts bereitgestellt.

Die Radioübertragung beginnt im On-Air-Studio. In Zentren für wissenschaftlich-technische Kreativität junger Menschen (NTTM) und technischer Kreativität von Kindern, an technischen Universitäten und Hochschulen kann dies beispielsweise ein separater Raum sein, der nach allen Regeln der Akustik ausgestattet und mit modernster Studioausrüstung ausgestattet ist. wie in den Artikeln [4, 5] beschrieben.

In Amateurfunkkreisen und zu Hause kann in einer kleinen Nische ein On-Air-Studio eingerichtet werden, an dessen Wänden hinter dem Moderator ein Teppich zur Schalldämmung hängt, an einer Halterung ein Mikrofon montiert ist und ein On-Air-Studio eingerichtet ist. Das Luftmischpult ist auf dem Couchtisch montiert. Auch eine Studiovariante ohne eine solche Fernbedienung ist möglich, wenn alle Funktionen von einer On-Air-Computersoftware ausgeführt werden.

In diesem Fall muss die Computersystemeinheit mit ihren lauten Lüftern außerhalb des Empfindlichkeitsbereichs des On-Air-Mikrofons bewegt werden oder es muss ein spezielles geräuschresistentes dynamisches Mikrofon Shure SM7B verwendet werden [6]. Im Allgemeinen ist es für einzelne Radiosendungen besser, dynamische Mikrofone zu verwenden. Aufgrund ihrer Empfindlichkeit gegenüber Fremdgeräuschen wird die Verwendung von Kondensatormikrofonen zu Hause oder in anderen nicht schallabsorbierenden Studios nicht empfohlen.

Bei jeder Ausführung des On-Air-Studioequipments muss an seinem Ausgang ein paraphasisches Stereosignal mit einem Pegel von 0 dBm (0,775 Veff bei einer Last von 600 Ohm) empfangen werden.

Da sich der Studiokomplex in unmittelbarer Nähe des Radiosenders und der Sendeantenne befindet, muss sichergestellt werden, dass die On-Air-Konsole über Filter zur Unterdrückung von Funkstörungen am Eingang verfügt, dass sie abgeschirmt ist und dass alle Audio-Verbindungskreise relativ symmetrisch ausgeführt sind zum gemeinsamen Draht mit verdrillten Adernpaaren im Schirm. In diesem Fall ist die Verwendung asymmetrischer Verbindungsleitungen (einzelne Adern im Schirm) nicht zulässig.

Darauf sollten E-Gitarristen besonders achten. In der Regel sind die Ausgänge billiger Massenvorverstärker für E-Gitarren und Gitarrenklangverarbeitungsgeräte asymmetrisch ausgeführt.

Wenn Sie versuchen, sie an die On-Air-Konsole anzuschließen, können Störungen durch den Sender zur Selbsterregung des Geräts oder zu starken Klangverzerrungen führen. Den gleichen Nachteil haben auch selbstgebaute Gitarren-„Gadgets“.

Combiner von Stereosignalen. Da AM-Radiosendungen monophon sind, müssen Stereosignale aus dem Sendestudio (und die gesamte Studioausrüstung ist stereophonisch produziert) in monophone umgewandelt werden, wobei beide Stereokanäle summiert werden. Der Addierer kann entweder aus Widerständen oder einem Operationsverstärker bestehen. Bitte beachten Sie, dass Sie analoge Signale hinzufügen müssen, wenn Sie einen natürlichen „Live“-Sound erhalten möchten. Digitale Technologien sind hier unnötig.

Der Stereokanaladdierer ist in der Regel Teil des AM-Prozessors. Wenn es sich bei diesem Prozessor jedoch um Software handelt, muss der Stereokanaladdierer Teil des Sendermodulators sein. Im Blockdiagramm in Abb. 1 muss der UMZCH-Eingang damit ausgestattet sein.

AM-Prozessor - ein sehr komplexes Gerät, das ausschließlich im Rundfunk verwendet wird. Er hat mehrere Aufgaben:

- Vorkorrektur von Frequenzverzerrungen, die durch den Sendermodulationsweg eingeführt werden;

- Reduzierung des Crest-Faktors von Audiosignalen, was ihre Verständlichkeit im Rundfunkrauschen verbessert und auch die durchschnittliche Modulationstiefe des Senders erhöht;

- Erstellung eines individuellen Intonationsportraits der Radiostation;

- Schaffung einer für die Zuhörer angenehmen Klangfarbe von Radioprogrammen;

- Vorbereitung des Modulationssignals zur Begrenzung seines Frequenzbandes auf 50...8000 Hz.

Die einfachste Implementierung eines AM-Prozessors ist ein Multiband-Kompressor (sieben oder acht Frequenzbänder im Bereich von 50 bis 8000 Hz) mit unterschiedlichen Kompressionsparametern in jedem Band. Die Frequenzgrenzen der Bänder werden starr festgelegt, entweder durch Filter mit demselben Qualitätsfaktor (in diesem Fall sind es sieben Bänder) oder durch Filter mit einem Qualitätsfaktor, der linear mit zunehmender Mittenfrequenz zunimmt (in diesem Fall sind es sieben Bänder). acht Bänder sein). Letzteres ermöglicht es, mit einer monotonen Phasencharakteristik die Klangkurve des Klangs des Ausgangssignals genauer aufzubauen.

Die niedrigen, mittleren und hohen Frequenzen der Siebenband-Prozessorfilter sind in der Tabelle aufgeführt. 2. Ihre Werte werden nach den Vorgaben der Psychoakustik gewählt. Sie ermöglichen die Regulierung der Intensität und Sättigung von Schallschwingungen unterschiedlicher Frequenz, die in der assoziativen Wahrnehmung eines Menschen für bestimmte Emotionen und Stimmungen verantwortlich sind. Sieben Frequenzbänder mit jeweils unterschiedlicher Komprimierung sind die Mindestanzahl, mit der Sie die Charakteristika weiblicher und männlicher Stimmen und die Intonation der Sprache hervorheben, den Klang angenehm oder irritierend, liebevoll, sanft oder kalt, beruhigend oder alarmierend, vertrauensvoll oder zweifelnd machen können über das, was Sie hören.

Tabelle 2

LPF mit einer Grenzfrequenz von 8 kHz. Das Band der übertragenen Schallsignale, 50...8000 Hz, wurde entsprechend den Eigenschaften der Schallwahrnehmung durch das menschliche Ohr und den Bestimmungen der Psychoakustik ausgewählt. Es reicht aus, um den Klang der meisten Musikinstrumente und Stimmen natürlich wiederzugeben. Bei Rundfunksendern im Lang-, Mittel- und Kurzwellenbereich wird dies durch 16K0A3EGN-Strahlung realisiert. In der Luft nimmt ein solches Signal eine Bandbreite von 16 kHz ein.

Aus den gleichen Gründen wurde im Lang- und Mittelwellenbereich für Rundfunksender ein Raster von Betriebsfrequenzen mit einer Schrittweite von 9 kHz gewählt (ein Schutzintervall von 2 kHz bei der Platzierung von Radiosendern in zwei Rasterschritten - 18 kHz).

Außerhalb des Durchlassbereichs des Tiefpassfilters muss ein starker Abfall seines Frequenzgangs mit einer Dämpfung von mindestens 46 dB bei einer Frequenz von 9 kHz gewährleistet sein, wo sich der Träger eines entfernten Radiosenders befinden kann. Dies ist mit einem Cauer-LC-Filter mindestens sechster Ordnung erreichbar.

Tonfrequenz-Leistungsverstärker (UMZCH) muss eine durchschnittliche Ausgangsleistung von 15...20 % der Senderausgangsleistung und ca. 70 % dieser Leistung – Spitzenleistung – liefern. Wenn der UMZCH auf Lampen [7-10] basiert, sollte das Übersetzungsverhältnis seines Ausgangstransformators so gewählt werden, dass bei Modulationsspitzen die Ausgangsspannung des UMZCH ohne Verzerrung um das 1,8- bis 2-fache ansteigen kann.

Bei Verwendung von UMZCH auf Transistoren oder integrierten Schaltkreisen sollte seine Leistung 70 % der Ausgangsleistung des Senders betragen. Unter Berücksichtigung dieser Eigenschaft ist es sinnvoll, die Möglichkeit in Betracht zu ziehen, einen UMZCH für einen Modulator mit einer Gegentakttransformator-Ausgangsstufe auf Basis „aktueller“ Fernsehröhren und mit Vorstufen auf Basis integrierter Operationsverstärker und Transistoren zu konstruieren. Für Sender mit einer Leistung von bis zu 50 W sind auch 6P14P (EL84)-Lampen gut geeignet, für leistungsstärkere 6P3S (6L6GC, 5881 und KT66).

Spannungsaddierer fügt der Versorgungsspannung der Anode und dem Schirmgitter der Lampen der Ausgangsstufe des Senders eine Modulationsspannung hinzu. Es gibt sowohl serielle als auch parallele Summationsschaltungen. Der sequentielle ist einfacher und enthält weniger Elemente, aber gleichzeitig arbeitet der Modulationstransformator mit Magnetisierung und es entwickelt sich an ihm eine Spannung, die das Doppelte und im Leerlauf das Dreifache der konstanten Anodenspannung erreicht. Solche Modulationstransformatoren, die von Funkamateuren zu Hause hergestellt werden, sind anfällig für Ausfälle, die schwere Schäden an der Senderstruktur bis hin zu Bränden verursachen können. Die Parallelsummierung erfordert doppelt so viele Wickelprodukte, weist jedoch nicht die aufgeführten Nachteile auf. Darüber hinaus ermöglicht es die Verwendung standardisierter Drosseln und Transformatoren, die in Massenproduktion hergestellt und im Handel erhältlich sind. Artikel [11] ist einer detaillierten Beschreibung eines solchen Modulators und der Methodik zu seiner Berechnung gewidmet.

Stromquelle Die Anode und das Schirmgitter der Lampenausgangsstufe des Senders können transformatorisch oder gepulst sein. Seine Leistung muss ausreichen, um die Ausgangsstufe des Senders und möglicherweise den UMZCH zu versorgen. Um Knoten mit geringer Leistung zu versorgen, sollte eine andere Quelle verwendet werden, da diese aufgrund starker Laständerungen während der Modulation nicht die für diese Knoten erforderliche Spannungsstabilität gewährleisten kann.

Ab einer Modulatorleistung von 100 W liegt die Versuchung nahe, die Stromversorgung für die Ausgangsstufe des Senders, den UMZCH und den Spannungsaddierer zu einem Schaltnetzteil zu kombinieren, dessen Ausgangsspannungen entsprechend dem Modulationsgesetz variieren. In Abb. Abbildung 2 zeigt ein mögliches Blockdiagramm einer solchen Quelle.

Reis. 2. Blockdiagramm der Quelle (zum Vergrößern anklicken)

Das durch den Tiefpassfilter mit einer Grenzfrequenz von 8 kHz geleitete Modulationssignal wird dem Pulsweitenmodulator zugeführt. Von seinem Push-Pull-Ausgang werden zwei Wiederholungen einer Folge von Rechteckimpulsen mit einem durch das Modulationsgesetz gesteuerten Tastverhältnis über eine galvanische Trenneinheit einem Push-Pull-Schalter auf leistungsstarken Feldeffekttransistoren zugeführt. Die Amplitude dieser an den Ausgängen der Schalter abgegriffenen Impulse wird mit einem Impulstransformator auf die zur Erzielung der Anoden- und Schirmspannung erforderlichen Werte erhöht. Diese Impulse werden dann gleichgerichtet.

Mangels ausreichend hochspannungsschneller Gleichrichterdioden kann es erforderlich sein, die Sekundärwicklungen des Impulstransformators in mehrere Abschnitte aufzuteilen und für diese Abschnitte separate Gleichrichter vorzusehen. Die erforderlichen Anoden- und Schirmspannungen werden in diesem Fall durch Addition der gleichgerichteten Spannung mehrerer Abschnitte erhalten.

Die Aufgabe der Ausgangstiefpassfilter besteht darin, Störungen, deren Frequenz in der Nähe der Konvertierungsfrequenz und deren Oberwellen liegt, zu unterdrücken, ohne den Frequenzgang des Modulationspfades zu verfälschen. Daher sollte die Grenzfrequenz dieser Tiefpassfilter mindestens eineinhalb Mal höher sein als die maximale Modulationsfrequenz.

Die Konvertierungsfrequenz muss so hoch gewählt werden, dass die Tiefpassfilter sie effektiv um mindestens 70 dB unterdrücken können. Um Kombinationsstörungen zu reduzieren, muss der Hauptoszillator des Wandlers mit dem Betriebsfrequenzsynthesizer des Senders synchronisiert werden. Bei Verwendung des in [12] beschriebenen Synthesizers kann die Konvertierungsfrequenz 45 oder 90 kHz betragen.

Obwohl ein solcher Modulator heute zu kompliziert erscheint, ist seine Entwicklung für hochqualifizierte Funkamateure durchaus zugänglich, ganz zu schweigen von Funkingenieuren, die nicht abgeneigt sind, zu Hause einen Lötkolben in die Hand zu nehmen. Schließlich verfügt jeder Computer über fast die gleichen Geräte – Schaltnetzteile mit einer Leistung von mehreren hundert Watt. Sie sind zuverlässig und werden in Massenproduktion hergestellt. Sie müssen lediglich die Signalkreise mit Optokopplern gut von leistungsstarken Transistoren entkoppeln und einen Impulsaufwärtstransformator mit guter Isolierung zwischen die Wicklungen wickeln. Zwar muss ein solcher gepulster Quellmodulator über sehr gut abgeschirmte und gefilterte Eingangs- und Ausgangskreise verfügen.

Betriebsfrequenz-Synthesizer sollte sicherstellen, dass seine relative Stabilität nicht schlechter als 2 · 10 ist^-6Die Installationsgenauigkeit ist nicht schlechter als 5 Hz, die Abstimmung erfolgt in 9-kHz-Schritten im Bereich von 1449 bis 1602 kHz. Der in [12] beschriebene Synthesizer wurde speziell für diesen Zweck entwickelt. Es verfügt über einen leistungsstarken Zweiphasenausgang (60 V, 0,4 A) und benötigt beim Aufbau von AM-Sendern mit einer Leistung von bis zu 100 W im Trägermodus keine Vorstufen der Signalverstärkung. Der Autor entwickelt derzeit einen Synthesizer mit leistungsstarkem Vierphasenausgang (100 V, 2 A), der für Rundfunksender mit einer Leistung von bis zu 500 W gedacht ist. Es verfügt über einen separaten hochstabilen (5 10^-7) ist ein Modellgenerator, der in [13] beschrieben wird.

Ausgangsstufe des Senders kann auf „aktuellen“ Strahltetroden 6P31S, 6P36S, 6P41S, 6P43P, 6P44S, 6P45S oder auf Metallkeramik-Tetroden 6P37N-V, GS-36B, GU-74B in gepulsten Modi der Klassen D und Finv unter Verwendung einer parallelen Anodenversorgung durchgeführt werden Schaltung und Doppel-P-Schaltung als Schwingsystem. Die komplexeste Komponente des Ausgangsschwingsystems des Senders ist die Induktivität. Artikel [14] beschreibt ausführlich, wie man eine solche Spule buchstäblich aus improvisierten Mitteln herstellt, die ein Funkamateur immer hat.

Die Endstufen der oben genannten Synthesizer sind für die gepulste Anregung der aufgeführten Radioröhren entlang des Kathodenkreises ausgelegt. Im ersten Fall werden zwei Lampen abwechselnd geöffnet (zweiphasige Summierung der Leistung im Anodenkreis), im zweiten Fall vier Lampen (zweiphasige Gegentaktsummierung).

Der Einsatz von Lampen in der Ausgangsstufe eines Rundfunksenders ist darauf zurückzuführen, dass dieser langfristig bei allen Wetterbedingungen betrieben werden muss, auch bei starkem Wind, Gewitter und bei Vorhandensein hoher statischer Elektrizitätspotentiale an der Antenne und bei hohen Temperaturen. Spannungsimpulsentladungen. Bei der Verwendung von Transistoren sind sehr komplexe Systeme zum Schutz vor schädlichen Einflüssen erforderlich, bei der Verwendung von Lampen wird der Sender jedoch stark vereinfacht.

Die Amplitudenmodulation erfolgt in der Ausgangsstufe des Senders durch Änderung der Anoden- und Schirmspannung. Diese Methode ist einfach und energetisch die günstigste. Die Betriebsphysik und praktische Berechnungen der Ausgangsstufen von Sendern mit Anodenschirmmodulation werden ausführlich in [15] diskutiert.

Antennenanpassungsschaltung. Seine erste Aufgabe besteht darin, den Blindanteil der Antenneneingangsimpedanz mithilfe einer Erweiterungsinduktivität und einer damit in Reihe geschalteten „Girlande“ von Kondensatoren zu kompensieren, deren Abgriffe an den Anschlusspunkten umschaltbar sind. Um die kapazitive Komponente zu kompensieren, wird die Verlängerungsspule in den Stromkreis einbezogen und zur Kompensation der induktiven Komponente daraus ausgeschlossen. In beiden Fällen erfolgt der Ausgleich durch Schalten der „Girlanden“-Kondensatoren. Eine schrittweise Anpassung ist hier durchaus akzeptabel, da die Güte der Antennenschaltung gering ist und die restlichen „Kleinigkeiten“ als P-Schaltung gewählt werden.

Die zweite Aufgabe besteht in der Transformation des aktiven Anteils der Antenneneingangsimpedanz in die optimale Lastimpedanz der Senderendstufe. Verwenden Sie dazu einen mehrstufigen kapazitiven Spannungsteiler, der am Ausgang des P-Kreises als Ausgangskondensator installiert ist. Die Feinabstimmung erfolgt über einen variablen Eingangskondensator der P-Schaltung.

Da die Reichweite der auf Mittelwellen unter Amateurbedingungen verwendeten Antennen gering ist, gewährleistet ein kapazitiver Teiler mit nicht mehr als sechs Abgriffen den Betrieb mit Antennen mit einer aktiven Komponente der Eingangsimpedanz von 18, 30, 50, 75, 150 und 300 Ohm .

Diese Gestaltung des Senderausgangs hat eine interessante Eigenschaft. Durch die Umverteilung des Stroms zwischen der Ausgangskapazität des Spannungsteilers und dem Lastwiderstand bleibt beim Anschluss an die Klemme „18 Ohm“ eines Lastteilers mit geringerem Wirkwiderstand (bis zu 8,3 Ohm) die Ausgangsleistung erhalten nahezu unverändert. Das Gerät scheint sich der Belastung anzupassen. Der Effekt trat bei der Berechnung der Anpassungsschaltung auf, wurde dann durch Computersimulation bestätigt und an einem realen Sender getestet.

Antennen-Tuning-Anzeige notwendig, um die Abstimmung des Ausgangsschwingsystems des Senders auf die Betriebsfrequenz und die Abstimmung der Anpassschaltung mit der Antenne auf die maximale Ausgangsleistung zu steuern. Es besteht aus einem HF-Antennenstromwandler, einem Detektor und einem Anzeigegerät. Da eine genaue Messung des Antennenstroms und der Senderausgangsleistung nicht erforderlich ist (und dies auch nicht möglich ist, wenn der Strahlungswiderstand der Antenne nicht genau bekannt ist), macht der Einsatz von Messgeräten keinen Sinn. Gefragt ist eine einfache Beobachtung der Messwerte und deren Klarheit nach dem „Mehr-oder-weniger“-Prinzip. Elektronische Lichtabstimmungsanzeiger – Funkröhren 6E5S, 6E1P oder deren ausländische Gegenstücke EM11, EM84 – meistern diese Aufgabe gut.

Der speziell für Personenrundfunksender konzipierte Aufbau des Messwandlers und Anzeigers ist in [16] beschrieben.

Antennenspeisesystem. Im Mittel- und Langwellenbereich werden im Rundfunk vertikal polarisierte Radiowellen eingesetzt. Es ist ziemlich schwierig, Antennen mit rein vertikaler Strahlungspolarisation unter häuslichen Bedingungen zu implementieren. Nur wenige Menschen sind in der Lage, einen 50 m langen Draht streng vertikal und entfernt von umliegenden Objekten und Gebäuden zu verlegen. Daher haben die meisten nicht-professionellen Mittelwellenantennen eine gemischte Polarisation, wobei die horizontale Ausrichtung vorherrscht.

Als Material für das Drahtgewebe der Antenne und ihrer Gegengewichte ist es sehr praktisch, BSM-1-Stahl-Kupfer-Draht mit einem Durchmesser von 2,5 bis 4 mm (optimal 3 mm) zu verwenden. Es vereint die Zugfestigkeit von Stahl und die hohe elektrische Leitfähigkeit einer Oberflächenschicht aus Kupfer mit einer Dicke von 0,15...0,25 mm.

Dank des Skin-Effekts fließt hochfrequenter Strom entlang der Kupferoberfläche des Drahtes, und sein Stahlkern beeinträchtigt den Betrieb der Antenne nicht.

Hier sind beispielsweise Antennenoptionen aufgeführt, deren Installation in der Stadt oder in einem Vorortgebiet empfehlenswert ist:

- flacher geneigter Strahl (Winkel kleiner als 40^о) - ein 35...50 m langer Draht, der auf einen nahegelegenen hohen Baum geworfen wird. Erdung – ein im Boden vergrabener Eimer oder ein Eisenfass, ein Stahlmantelrohr für einen wasserführenden Brunnen oder ein Eisenzaun um das Gelände. Der Blindanteil des Eingangswiderstandes ist kapazitiv. Aktiv – im Bereich von 10...20 Ohm;

- steil geneigter Strahl (Winkel mehr als 60^о) - ein 50 oder sogar 70 m langer Draht, der an der Ecke eines benachbarten Hochhauses oder an einem hohen Rohr eines örtlichen Kesselhauses befestigt wird. Erdung – ein im Boden vergrabenes Stahlrohr für die Wasserversorgung eines Feriendorfes. Der Blindanteil des Eingangswiderstandes ist induktiv. Aktiv – im Bereich 30...60 Ohm;

- ein horizontaler „Dreischwanz“ mit einer Länge von 45...50 m zwischen den Dächern benachbarter fünfstöckiger Gebäude - ein dreiadriger Balken, der in einem schmalen Fächer vom Stromanschluss abzweigt. Erdung – an die Erdungsschleife des Gebäudes oder an das Wasserleitungssystem. Der Blindanteil des Eingangswiderstandes liegt nahe bei Null. Aktiv - ca. 20...30 Ohm;

- ein geneigter „Dreischwanz“ mit einer Länge von 45...50 m (Winkel 40...50°) vom Dach eines fünfstöckigen Gebäudes bis zum Dach eines 17-22-stöckigen Gebäudes. Mehrere horizontale Gegengewichte für benachbarte fünfstöckige Gebäude. Der Blindanteil des Eingangswiderstandes liegt nahe bei Null. Aktiv – ca. 30...50 Ohm;

- eine 24 m hohe Teleskopstange mit einem kapazitiven „Stern“ aus acht Strahlen von jeweils 3 m Länge am Ende. Erdung – an der Erdungsschleife des Gebäudes und mehreren horizontalen Gegengewichten von jeweils 50 m. Befindet sich die Antenne auf dem Boden, besteht die Erdung aus vier drei Zoll langen Stahlrohren mit einer Länge von 3 m, die vertikal an der Oberseite eines 10 x 10 m großen Quadrats mit der Antenne in der Mitte in den Boden gegraben und diagonal mit breiten Kupferbändern verbunden werden. Tiefe Löcher für Rohre werden mit einer Gartenbohrmaschine mit aufgesetztem Stiel gebohrt. Der Blindanteil des Eingangswiderstandes ist kapazitiv. Aktiver Anteil - 12...18 Ohm;

- ein horizontaler, leicht durchhängender Draht von 85...100 m Länge, der über ein Nachbargebäude gespannt ist. Aufhängehöhe – 20...25 m. Erdung – Erdungsschleife des Gebäudes oder Wasserleitungssystems. Der Blindanteil des Eingangswiderstands ist induktiv und beträgt nicht mehr als 150 Ohm. Aktive Komponente - 200...300 Ohm. Tatsächlich sollte die aktive Komponente der Eingangsimpedanz eines Halbwellen-Antennenvibrators, der vom Ende im freien Raum gespeist wird, mehrere Kiloohm erreichen. Aufgrund der niedrigen Lage (weniger als λ/8) und des Einflusses des Bodens werden es jedoch nicht mehr als 300 Ohm sein.

Diese Liste kann fortgesetzt werden. In jedem Fall werden jedoch die aktiven und reaktiven Komponenten des Eingangswiderstands von mehr oder weniger funktionsfähigen Antennen in absoluten Werten 300 Ohm nicht überschreiten und die aktive Komponente wird 12 Ohm nicht unterschreiten.

Eines haben alle genannten Antennen gemeinsam: Sie werden direkt oder mit einem kurzen Stück Draht an den „Antenna“-Anschluss des Senders angeschlossen. Sie haben keinen Futterspender. Natürlich muss das Senderchassis geerdet sein oder ein Gegengewichtssystem daran angeschlossen sein. Es sollte jedoch möglich sein, den Lasttransmitter an eine koaxiale Einspeisung mit einem Wellenwiderstand von 50 oder 75 Ohm anzuschließen. Messungen der Ausgangsleistung und Störemissionen sollten im koaxialen Pfad durchgeführt werden.

Interessierte können diese Antennen mit dem MMANA-Programm simulieren und dabei die Bodenleitfähigkeit auf 4 mS/m für die Stadt und etwa 10 mS/m für ländliche Gebiete in der zentralrussischen Region einstellen. Wenn sich in der Nähe ein Sumpf oder flaches Grundwasser befindet, können Sie sicher 20 bis 50 mSim/m annehmen.

Gegengewichtssystem und Erdung - ein integraler Bestandteil des Mittelwellenübertragungskomplexes. Zunächst zu den Gegengewichten. Auf Mittelwellen werden ihre aktiven Vibratoren traditionell als Antennen bezeichnet, da sie alle sehr lang und drahtgebunden sind. Dabei wird oft vergessen, dass der Vibrator selbst nicht strahlen kann, sondern das elektromagnetische Feld sich im Nahbereich zwischen Vibrator und Gegengewichten entfaltet. Es lohnt sich, noch einmal an die Bedeutung von Gegengewichten zu erinnern.

Für eine effektive Abstrahlung müssen die Gegengewichte resonant sein (Länge λ/4) und horizontal oder schräg in einem leichten Winkel nach unten vom Antenneneinspeisepunkt angeordnet sein. Befindet sich der Antenneneinspeisepunkt beispielsweise auf dem Dach eines fünfstöckigen Gebäudes, können die Gegengewichte in einem Winkel von 10...30 vom Dach nach unten abgesenkt werden^о. An den Enden der Gegengewichte liegt im Betrieb des Senders eine hohe Hochfrequenzspannung an (die Neonlampe daneben leuchtet hell). Daher müssen sie mit Girlanden aus mindestens drei Isolatoren enden und durch diese mit Abspanndrähten an niedrigen Masten, Bäumen oder Dächern von ein- oder zweistöckigen Gebäuden befestigt werden, die sich in einem Umkreis von 50 bis 80 m um den Antennenfuß befinden . Es ist strengstens verboten, Strukturelemente von Stromleitungen als Träger für die Montage von Antennen oder Gegengewichten zu verwenden. Das ist lebensgefährlich.

Je mehr Gegengewichte vorhanden sind, desto geringer ist die Hochfrequenzspannung an deren Ende und desto geringer sind die Verluste im Antennensystem. Idealerweise sollte eine effiziente Sendeantenne sechs bis acht Gegengewichte haben. Aber manchmal reichen zwei.

Nun zur Erdung. Es schützt den Sender und seinen Bediener vor hoher statischer Spannung und Impulsspannung (bei Langdrahtantennen bis zu 250000 V), die bei starkem Wind und Blitz auftreten. Darüber hinaus erhöht die Erdung als Gegengewicht die Strahlungseffizienz. Die Erdung des Gerätegehäuses gewährleistet die elektrische Sicherheit im Falle möglicher Isolationsausfälle der Versorgungs- und anderer Hochspannungskreise. Eine der möglichen Erdungsoptionen wird in Artikel [17] ausführlich besprochen.

Die Funktionen des Schutzes vor statischer Elektrizität und atmosphärischen Entladungen können auf vier Arten umgesetzt werden:

1. Nutzen Sie im Sender eine induktive Kopplung der Antenne mit dem Schwingsystem; der zweite Anschluss der Koppelspule muss mit dem „Ground“-Anschluss verbunden werden.

2. Verbinden Sie die Klemme „Antenne“ mit der Klemme „Erdung“ über eine Drossel, deren induktive Reaktanz bei der Betriebsfrequenz 10 bis 15 Mal größer ist als der Strahlungswiderstand der Antenne. Die Drossel muss dafür sorgen, dass statische Aufladungen von der Antenne abfließen. In der Praxis reicht es aus, es mit PETV-0,5-Draht zu wickeln.

3. Schließen Sie einen Shunt-Widerstand, zum Beispiel MLT-2, mit einem Widerstand von 20...30 kOhm zwischen den Anschlüssen „Antenne“ und „Masse“ des Senders an. Diese Lösung ist für Sender mit einer Leistung von bis zu 10...15 W geeignet, die an niedrig montierten Antennen betrieben werden. Wird die Antenne beispielsweise unter den Dächern hoher Nachbargebäude installiert, fungieren sie als Blitzableiter. Der Widerstand schützt gut vor statischen Aufladungen, ist jedoch nicht immer wirksam gegen Impulsrauschen bei Blitzentladungen in der Nähe.

4. Installieren Sie zwischen den Anschlüssen „Antenne“ und „Masse“ des Senders eine Funkenstrecke, deren Durchbruchspannung niedriger ist als die Nennspannung des Ausgangsisolationskondensators. Da die Spannungsfestigkeit der Luft 3000 V/mm beträgt und die Nennspannung des Kondensators 2500 V beträgt, sollte der Abstand in der Funkenstrecke nicht mehr als 0,8 mm betragen. Es empfiehlt sich, eine Funkenstrecke mit einer großen Anzahl paralleler Funkenstrecken zu verwenden, wie dies beispielsweise bei Morse-Telegraphengeräten der Fall war, die in der UdSSR bis Mitte der 60er Jahre des letzten Jahrhunderts im Schienenverkehr eingesetzt wurden (Abb. 3). ).

Reis. 3. Morse-Telegrafenapparat

Überwachen Sie Ihren Sender - Lautsprechender Detektorempfänger, der auf die Betriebsfrequenz des Senders abgestimmt ist. Es wird durch die Energie des Sendeantennenfeldes angetrieben und beginnt automatisch zu arbeiten, wenn der Sender eingeschaltet wird. Notwendig zur Überwachung der Qualität des Rundfunksignals. Das Mediengesetz verlangt die Aufzeichnung und Aufbewahrung von Kopien aller Sendungen für einen Monat und im Falle der Nutzung eines Radiosenders für Einzelsendungen zur Benachrichtigung der Bevölkerung im Notfall für ein Jahr. Daher ist ein Monitor einfach notwendig. Eine seiner Varianten ist in Artikel [18] beschrieben. Dort werden auch Empfehlungen für die Installation und den Einsatz zur Kontrollaufzeichnung von Radiosendungen gegeben.

Funkgesteuerter Rekorder kann entweder ein unabhängiges Industriegerät oder ein Programm auf einem Computer sein, das für die Aufnahme parallel zur Ausstrahlung über eine zweite Soundkarte arbeitet. Hauptsache, alle Radiosendungen des Monats passen in sein Gedächtnis. Es ist sinnvoll, ein AM-Rundfunksignal in einem Monokanal mit 16-Bit-Digitalisierung bei einer Abtastfrequenz von 22,05 kHz aufzuzeichnen.

Literatur

1. Komarov S. Amateurfunk (kostenlos): Geschichte, Probleme, Chancen. – Rundfunk – Fernseh- und Hörfunk, 2006, Nr. 2, S. 56, 57. – URL: cqf.su/arb_step1.html.
2. GOST R 51742-2001. „Ortsfeste Rundfunksender mit Amplitudenmodulation des Nieder-, Mittel- und Hochfrequenzbereichs. Grundparameter, technische Anforderungen und Messverfahren.“ - URL: docs.cntd.ru/document/gost-r-51742-2001.
3. Beschluss der Staatlichen Kommission für Funkfrequenzen beim Ministerium für Telekommunikation und Massenkommunikation Russlands vom 24. Mai 2013 Nr. 13-18-03 „Über die Genehmigung der Normen 17-13, Normen 18-13, Normen 19-13, Normen 2413.“ - URL: garant.ru/products/ipo/prime/doc/70302998/.
4. Komarov S. Bau von Studios. - URL: radiostation.ru/begin/studios.html.
5. Komarov S. Studioausrüstung. - URL: radiostation.ru/begin/studios2. html.
6. Shure SM7B. Benutzerhandbuch. - URL: attrade.ru/cat_files/sm7b.pdf.
7. Komarov S. Tube UMZCH auf TAN-Transformatoren. – Radio, 2005, Nr. 5, S. 16-20.
8. Komarov S. UMZCH über „Fernsehlampen“ mit TN-Transformatoren. – Radio, 2005, Nr. 12, S. 20-22; 2006, Nr. 1, S. 18,19.
9. Komarov S. Differential-Ausgangstransformator im Gegentaktrohr UMZCH. – Radio, 2006, Nr. 4, S. 16-19; Nr. 5, S. 16-18.
10. Komarov S. Röhrenend-Gegentaktverstärker für 6N23P und 6P43P. – Radio, 2008, Nr. 8, S. 49, 50; Nr. 9, S. 45-48; Nr. 10, S. 47,48.
11. Komarov S. Paralleler Anoden-Bildschirm-Modulator. – Radio, 2015, Nr. 4, S. 30-33.
12. Komarov S. Mittelwellen-Rundfunkfrequenzsynthesizer. – Radio, 2012, Nr. 9, S. 19-23; Nr. 10, S. 21-23.
13. Komarov S. Generator von zwei Referenzfrequenzen für Synthesizer von Rundfunksendern. – Radio, 2014, Nr. 6, S. 23-25.
14. Komarov S. Selbstgemachte gerippte Rahmen für Sendespulen. – Radio, 2015, Nr. 5, S. 33.
15. Agafonov B. S. Theorie und Berechnung der Funktelefonmodi von Generatorlampen. - M.: Sowjetisches Radio, 1955. - URL: radiostation.ru/home/books/ Telefonnye_rezhimy_generatornyh_lamp.djvu.
16. Komarov S. Senderabstimmungsanzeige basierend auf dem „grünen Auge“. - Radio, 2015, Nr. 7, S. 30,31.
17. Komarov S. Erdungsgerät für eine Mittelwellen-Sendeantenne für den individuellen Rundfunk. - URL: cqf.su/technics8-1.html.
18. Komarov S. Detektormonitor eines CB-Rundfunksenders. – Radio, 2015, Nr. 8, S. 29-31.

Autor: S. Komarow

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Luftfalle für Insekten 01.05.2024

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Die Bedrohung des Erdmagnetfeldes durch Weltraummüll 01.05.2024

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Verfestigung von Schüttgütern 30.04.2024

In der Welt der Wissenschaft gibt es viele Geheimnisse, und eines davon ist das seltsame Verhalten von Schüttgütern. Sie verhalten sich möglicherweise wie ein Feststoff, verwandeln sich aber plötzlich in eine fließende Flüssigkeit. Dieses Phänomen hat die Aufmerksamkeit vieler Forscher auf sich gezogen, und wir könnten der Lösung dieses Rätsels endlich näher kommen. Stellen Sie sich Sand in einer Sanduhr vor. Normalerweise fließt es frei, aber in manchen Fällen bleiben seine Partikel stecken und verwandeln sich von einer Flüssigkeit in einen Feststoff. Dieser Übergang hat wichtige Auswirkungen auf viele Bereiche, von der Arzneimittelproduktion bis zum Bauwesen. Forscher aus den USA haben versucht, dieses Phänomen zu beschreiben und seinem Verständnis näher zu kommen. In der Studie führten die Wissenschaftler Simulationen im Labor mit Daten aus Beuteln mit Polystyrolkügelchen durch. Sie fanden heraus, dass die Schwingungen innerhalb dieser Sätze bestimmte Frequenzen hatten, was bedeutete, dass sich nur bestimmte Arten von Schwingungen durch das Material ausbreiten konnten. Erhalten ... >>

Zufällige Neuigkeiten aus dem Archiv Verbatim LED-Lampen mit blendfreier Lichtleistung 27.06.2015 Die 10,5-W-Retrofit-Lampen von Verbatim vermeiden den Flackereffekt, der häufig bei LED-Lampen anderer Hersteller auftritt, dank eines einzigartigen Designs: Die Lampe imitiert die Lichtleistung einer Halogenlampe und lenkt den Lichtstrahl in einen Reflektor. Die neuen AR111-Lampen verwenden ein fortschrittliches Wärmemanagementsystem mit einem kompakten Kühlkörper, der nur 100 g wiegt, und die schmalen Halterungen ermöglichen den Einbau in eine Vielzahl von Leuchtentypen, was mit Lampen anderer Hersteller ohne Einbußen bei Energieeffizienz und Leistung nahezu unmöglich ist . Zudem hat der Reflektor eine außergewöhnliche Spiegeloptik, die die Beleuchtung noch heller macht und der Leuchte zudem ein edleres Aussehen verleiht. Die neuen Verbatim-Lampen eignen sich für die Allgemein- und Spotbeleuchtung in öffentlichen Bereichen: Empfangsbereiche, Korridore, Treppenhäuser und Geschäfte, in denen das Licht immer eingeschaltet ist. Die Linie umfasst Modelle mit unterschiedlichen Farbtemperaturen: 2700, 3000 und 4000 K, die jeweils einen Lichtstrom von 680 lm, 700 lm und 740 lm abgeben. Die Lichtausbeute der Lampen dieser Serie beträgt 71 lm / W, die Lebensdauer 40 Stunden. Eine 000-W-LED-Lampe mit 10,5 lm entspricht einer 750-W-Halogenlampe. „Durch den Einsatz von LED-Lampen kann im Vergleich zu Halogenlampen deutlich Energie eingespart werden, weshalb unsere Lampen der AR111-Serie bei Kunden sehr beliebt sind. Zudem bieten die Lampen eine optimale Lichtverteilung ohne Blendung und Lichtstreuung, im Gegensatz zu LED-Lampen anderer Hersteller, - kommentierte Dick Hugerdik, General Manager, LED Lighting EUMEA von Verbatim, "Das positive Feedback, das wir bisher zu den neuen Produkten erhalten haben, wird es uns ermöglichen, den Umsatz in diesem Segment unseres Geschäfts zu steigern."

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