Первый гетеродинный приемник
категория
Из мира электроники
В. ПОЛЯКОВ, г. Москва
Радио, 2000 год, №2
В настоящее время, когда принцип гетеродинного приема уже давно и широко известен, почти каждый начинающий радиолюбитель-коротковолновик слушает эфир с помощью простейшего самодельного приемника прямого преобразования (гетеродинного), мало кто знает, что первые гетеродинные приемники появились почти одновременно с изобретением радио и задолго до создания радиоламп.
Мысль о возможности приема телеграфных сигналов на биениях впервые высказал в 1890-х годах Н. Тесла. Он удивительно верно предсказал ход развития радиотехники еще тогда, когда не было практически применимых реальных генераторов высокой частоты. По его версии, сущность способа должна состоять в наложении на принимаемый сигнал колебаний местного гетеродина с несколько отличающейся частотой. Образующиеся при этом биения возможно будет воспринимать на слух.
Идею гетеродинного приема долго не удавалось осуществить из-за отсутствия генераторов незатухающих колебаний с устойчивой частотой. Искровые и дуговые генераторы были мало пригодны из-за широкого спектра и нестабильности колебаний. Более устойчивые колебания давали электромашинные генераторы. При большом числе полюсов и высокой скорости вращения ротора удавалось получить частоты в десятки килогерц. Машины высокой частоты широко использовались на передающих радиостанциях в ранний период увлечения сверхдлинными волнами.
Один из первых гетеродинных приемников построен профессором Р. А. Фессенденом (немецкий патент № 207329 от 4.06.1905 "Приемник для беспроводной телеграфии"; его же американская заявка была подана на три недели позже. Схема приемника в современных обозначениях показана на рисунке.
Антенная цепь, вероятнее всего, настраивалась на частоту сигнала подбором индуктивности катушки L1. В телефонах ВF1 имелись две катушки: к одной подводился сигнал, к другой — ток от машинного ВЧ генератора G1. Поскольку постоянный магнит отсутствовал, мембрана притягивалась одинаково как положительными, так и отрицательными полуволнами сигналов. Получалось квадратичное детектирование, и сигнал биений становился слышимым.
Имя Р. А. Фессендена сравнительно мало известно, а ведь им были созданы замечательные по тому времени машинные генераторы. Один из них мощностью 60 кВт был установлен на радиостанции в г. Брант Рок, штат Массачусетс, США. Работал он на частоте 50 кГц, и сигнал передавался антенной высотой 128 м. Оттуда в конце 1906 г. была проведена первая в мире радиовещательная передача.
Другие попытки создания гетеродинного приемника предпринимались немецким инженером Р. Гольдшмидтом, разработчиком машинных генераторов ВЧ с умножением частоты. Он применил в приемнике вращающееся колесо с контактами ("колесо Гольдшмидта"). прерывающее цепь сигнала с частотой, несколько отличающейся от частоты сигнала. Это был уже не детектор, а ключевой перемножитель сигналов, обеспечивающий линейное преобразование частоты! Точная дата создания приемника неизвестна, но вероятно, это случилось несколько позже, поскольку основные работы Р. Гольдшмидта относятся к 1906 — 1911 гг.