Проверка работы радиопередатчиков, оборудование для этого

В практике радиозондирования и обращения с радиопередатчиками аэрологических приборов разных типов необходимо иметь возможность обнаруживать наличие высокочастотных колебаний у включенного радиопередатчика, определять их частоту и оценивать, хотя бы приблизительно, передаваемую в антенну мощность.

Индикаторные и измерительные приборы пункта аэрологических наблюдений позволяют производить необходимые испытания достаточно просто.

Для измерения напряжения источников питания и токов применяются вольтметры и амперметры. Чтобы проверить постоянные и временные контакты в электрической схеме радиозонда, пользуются „пробниками" (рис. 67 а) и электромагнитными или ламповыми зуммерами (б и в). Иногда для этой же цели применяют батарейку с лампочкой. Целость изоляции проверяют, пользуясь напряжением осветительной электросети, подводя его к используемым участкам схемы через электролампу (рис. 67 г).

Обнаружение колебаний в радиопередатчиках всех систем удобнее всего производить с помощью чувствительного миллиамперметра с присоединенными к нему витком связи, диодным детектором и конденсатором, заряжаемым через этот детектор (на рис. 67 д). В качестве электрода удобнее всего использовать кристаллический диод типа ДКС или ДГЦ. Чем выше чувствительность миллиамперметра, тем на большем расстоянии от передатчика надо держать виток связи. При наличии колебаний стрелка миллиамперметра даст постоянное отклонение, возрастающее с приближением витка связи к контуру передатчика. Если чувствительность миллиамперметра такова, что отклонение стрелки на всю шкалу происходит при токе порядка 0,2 ма (такие приборы имеют довольно большое распространение), отклонения стрелки наблюдаются при расстояниях между контуром и витком связи в десятки сантиметров.

Проверка работы радиопередатчиков, оборудование для этого

Рис. 67. Схемы вспомогательных приборов радиозондирования.

О наличии или отсутствии колебаний в передатчике можно судить и с помощью простого миллиамперметра, включенного в цепь анодной батареи. Если прикосновение пальцев к деталям колебательного контура (или замыкание конденсатора контура перемычкой) вызывает заметные изменения анодного тока, это верный признак того, что передатчик работает.

Для проверки волны или установления номинала частоты радиопередатчиков пользуются резонансными волномерами и резонансными линиями. Волномером может являться любой колебательный контур, имеющий орган плавной настройки и предварительно проградуированный по эталонному волномеру или с помощью резонансной линии. На ультракоротких и дециметровых волнах колебательный контур волномера часто выполняют в форме заключенной в экранирующий корпус резонансной линии с органом настройки в виде передвижного контактного мостика (перемычки) или конденсатора переменной емкости. В большинстве волномеров применяют специальные индикаторы, позволяющие определять момент точной настройки по максимуму показаний индикатора. Для маломощных передатчиков аэрологических приборов индикатора в волномере может и не быть, так как моменты точной настройки можно определять по воздействию волномера на режим работы самого обследуемого радиопередатчика. Делается это следующим образом. Передатчик включают и невдалеке от него устанавливают индикатор колебаний, который должен дать хорошо заметные показания. Затем приближают катушку (или виток связи) волномера к контуру передатчика и изменяют его настройку относительно неизменной частоты передатчика. В момент совпадения настройки волномера с частотой колебаний радиопередатчика стрелка индикатора дрогнет, потому что настроенный в резонанс контур волномера начнет отсасывать значительную часть общей мощности колебаний из генераторной схемы.

Это же измерение можно произвести, используя в качестве индикатора миллиамперметр, включенный в цепь анода. Момент резонанса миллиамперметр будет отмечать вздрагиванием стрелки. Для сравнительно мощных радиопередатчиков (свыше 5 вт) такая методика определения моментов точной настройки волномера неприменима потому, что связь между волномером и передатчиком должна быть очень слабой, когда доля отсасываемой настроенным контуром волномера высокочастотной энергии сделается исчезающе малой, неощутимой для генераторной схемы.

На рис. 67 е показано абсолютное измерение длины волны передатчика ПРБ-051 с помощью резонансной линии. Передвигаемая вдоль линии короткозамыкающая перемычка в позициях I и II вызовет вздрагивание стрелки миллиамперметра. В этом случае расстояние между I и  II позициями будет

в точности равно λ /2.  Для того чтобы действие перемычки было более отчетливым, ее нужно выполнить в виде пластинки с двумя отверстиями, сквозь которые пропущены провода резонансной линии. Впрочем, перемычка в виде простого стерженька тоже позволяет без труда произвести определение позиций I и II с точностью, не меньшей чем в 1 см, что гарантирует точность измерения волны около 2 см (при Л — 4 м это составляет относительную точность порядка 0,5% — вполне приемлемый показатель для столь примитивного устройства). Размеры резонансной линии, показанные на чертеже, не являются критическими, и результат не изменится заметным образом, если провода взять, например, в три раза тоньше, а расстояние между ними удвоить.

Основное требование к резонансной линии состоит в том, чтобы она была в электрическом отношении однородной и симметричной. Поэтому оба провода должны быть хорошо натянуты параллельно друг другу на расстоянии d и в достаточном (не менее 25—30 d) удалении от пола, стен и разных предметов.

С помощью временно сооруженной резонансной линии можно проградуировать какой-нибудь подходящий колебательный контур, состоящий из заключенных в деревянном ящичке катушки (или нескольких сменных катушек) и параллельного конденсатора, и, таким образом, пополнить оборудование пункта зондирования удобным волномером, если приобретение готового волномера почему-либо затруднено.

Определение максимальной отдачи высокочастотной энергии радиопередатчика в антенну практикуется лишь на коротких волнах, т. е. у передатчиков РБ-051А и аэростатных, а также у радиозонда „Волна".

Раньше для этой цели применялись тепловые амперметры, причем передатчики гребенчатого радиозонда, в начале развития радиозондирования действующие на старинной лампе УБ—107, обеспечивали при точной настройке ток в антенне порядка 60 ма. Долгое время на пунктах радиозондирования пользовались индикаторными лампочками, по степени накаливания нити которых можно было подстраивать радиопередатчик под антенну, добиваясь максимальной отдачи. Эти индикаторы изготавливались из еще более старинных радиоламп типа “Чикро". После настройки индикатор отсоединяли, а провода, между которыми он был включен, скручивали между собой.

Были распространены и приборы типа гальванометров с термопарами или с термобатареями, к сожалению, легко повреждающиеся в условиях обычной эксплуатации и поэтому постепенно вышедшие из употребления.

В течение некоторого времени применялись и приборы типа, показанного на рис. 67 ж, где лампа используется для выпрямления высокочастотных колебаний, максимум амплитуды которых определяется по возрастанию анодного тока, обеспечиваемого анодной батареей. Необходимость в батареях питания и в частой их смене из-за того, что нередко после пользования прибором его оставляли включенным до следующего выпуска радиозонда, делала эти приборы неудобными в эксплуатации и постепенно от них всюду отказались.

В настоящее время применяются индикаторы максимума тока в антенне с использованием эмиссионных свойств катода радиолампы 2П1Г1, построенные по схеме рис. 67 з. „Забыть выключить" этот приборчик невозможно, поэтому батарейка питания его не требует замены в течение очень долгого срока, измеряемого многими месяцами.

В цепь антенны радиозонда включается половина нити накала лампы 2П1П, и анодный ток, вызывающий отклонения стрелки миллиамперметра, начинает проходить лишь когда нить достаточно прогревается высокочастотным током антенны. Поскольку эмиссия нити накала возрастает с ее температурой прогрессивно, максимум отдачи в антенну отмечается таким приборчиком с большой остротой. Для регулировки чувствительности имеется шунтирующий реостат. Дополнительные сопротивления и клеммы дают возможность измерять напряжения батарей питания и пользоваться приборчиком как пробником для проверки всех контактных цепей и соединений радиозонда, что делает этот прибор достаточно универсальным.

Легко осуществимый метод определения максимума отдачи в антенну основан на использовании индикатора (рис. 67 д). Для этого петлю индикатора приближают к участку провода антенны около радиозонда, что оказывается достаточным для получения отчетливых отклонений стрелки микроамперметра, позволяющих установить максимум тока в антенне. Отклонения получаются наибольшими на участках антенны, расположенных ближе к пучности тока, т. е. вблизи середины общей длины антенны и противовеса. При проверке отдачи в антенну облакомера или в антенну радиозонда „Волна" индикатор нужно приближать к середине провода антенны, который для этой цели временно располагается горизонтально (не ниже чем в 1,5 м от пола или земли). Получающаяся при этом некоторая неточность настройки, вызываемая влиянием земли, настолько несущественна, что ею можно пренебречь.

В данной главе рассмотрены радиопередатчики аэрологических приборов. Особо благоприятные условия их использования заключаются в том, что излучение радиоволн происходит в свободном пространстве на большой высоте, когда между передающей и приемной антеннами отсутствуют какие-либо преграды. Это позволяет обходиться предельно малыми мощностями и предельно простыми конструкциями, но все же до последнего времени вес передатчика с питанием составляет зачастую свыше 50% полного веса аэрологического прибора. Следовательно, целесообразно произвести некоторую оценку перспектив дальнейшего развития метода радиозондов в аэрологии, поскольку с этим связаны и перспективы в области конструирования радиопередатчиков аэрологических приборов вообще.

Весьма важным обстоятельством, которое необходимо учитывать в первую очередь, является прогрессивно расширяющееся применение полупроводниковых приборов, отличающихся крайне малыми размерами и весьма высокой экономичностью по питанию. Конструкции радиопередатчиков на кристаллических триодах еще не вышли из стадии испытаний, и сами по себе специальные типы генераторных устройств подобного рода остаются пока достаточно дорогими, но это, несомненно, лишь временно. Простота конструкции и малые количества ценных материалов, применяющихся в полупроводниковых приборах, дают полное основание считать, что через некоторое время полупроводниковые триоды и диоды перестанут быть дорогими и дефицитными. При этих условиях применение в будущем полупроводниковых генераторов и усилителей в аэрологической аппаратуре делается весьма вероятным.

Смотрите также