Радіо - когерер
Когерер - прилад детекції сигналів ВЧ, був винайдений Едвардом Бранлі в кінці дев'ятнадцятого століття.
Проіснувавши всього лише тридцять років, він поступився місцем більш чутливим і зручним лампам ...
Принцип дії когерера заснований на тому, що сильна електромагнітна хвиля, проходячи через тонкі механічні з'єднання, розмикає або замикає ланцюг. Тобто це всього лише механічний ключ, який реагує на силу електромагнітного імпульсу.
Звідси - всі плюси і мінуси когерера.
В плюсах - крайня простота і можливість побудови в будь-яку епоху.
В мінусах:
По-перше, тому що когерер це вимикач, який має всього два стани - то ніякої модуляції сигналу бути не може. Тільки азбукою Морзе. Про голос і радіомовлення годі й згадувати.
По-друге так як когерер це механічний перемикач, то електромагнітна хвиля повинна бути достатньої сили. Тобто чутливість у когерера дуже слабка. Йому потрібно потужні радіостанції, і щоб недалеко.
Ну і по-третє, головне - когерер це тільки приймач.
А в приймачах не бракувало - можна побудувати і детекторні і навіть крістадіновий. А ось з передавачами з самого початку була засідка - доводилося будувати іскрові. які були набагато дорожче розумного і до того ж забивали ефір телеграфним кодом, заважаючи працювати нормальним звуковим радіостанціям.
Однак не варто відвертатися від нього, як від «тупикової гілки еволюції» розвитку радіо.
Існує ряд особливостей, які роблять цей прилад привабливим для попаданцев.
Як згадувалося, він простий у виготовленні:
Як видно з малюнка, когерер складається з двох контактів (їх бажано виготовити з інертного металу, як приклад, Попов використовував платинові пластинки),
контейнера з ізолятора (традиційно - трубка зі скла, але чому б не дерев'яну скриньку?)) і металевого порошку.
На останньому ми зупинимося найбільш докладно.
Справа в тому, що два роки тому я вирішив з цікавості зібрати «грозовідмітника» конструкції Попова.
На перший погляд - нічого складного.
Однак після того, як я зібрав когерер, я зіткнувся з тим, що сталевий порошок, насипаний в спресувався,
внаслідок чого опір елемента різко падав навіть під час відсутності сигналу!
(В якості джерела радіохвиль широкого спектра я використовував блокинг генератор з підвищувальної обмотки,
приєднаної до искровому проміжку з двох цвяхів).
Навіть струшування і помішування порошку не більше виправило ситуацію.
Порошок був отриманий за допомогою цвяха і напилка.
Вирішивши, що розмір має значення, я дрібно нарізав очищену від іржі сталевий дріт (D = 1,3 мм)
шматочками завдовжки по 2-3 мм.
Робота когерера дійсно покращилася.
Однак і сама насічка і сталевий порошок почали окислюватися буквально через два дні навіть
в щільно закупореній контейнері (пухирець з під ліків, в таких раніше продавали зеленку і марганцівку).
У підсумку я зробив насічку нержавіючої дроту і наповнив їй когерер.
Можливо через більшого калібру дроту чутливість погіршилася в 1,2-1,3 рази.
Тобто спочатку, зі сталевим дротом, приймач реєстрував сигнал на відстані
20 м.
З нержавіючим наповнювачем гранична дальність склала вже
15 м.
Мідна пил давала досить низький опір і реєструвала сигнал на відстані не більше десяти метрів.
Хоча можливо я зробив занадто дрібний порошок (насічка з очищеної від лаку дроту проводила електрику
не гірше простого проводу)
У найбільш досконалих конструкціях позаминулого століття використовувався срібно-нікелевий порошок, цинковий з домішкою заліза і суміш залізних тирси, ртуті та масла.
У 1899р Чандра Боше винайшов ртутний когерер.
Конструкція його не так проста, як порошкового
E - изолирующее підставу
M - ртуть (один з електродів)
P - шар нафти (для ізоляції та запобігання випаровування)
D - другий електрод (обертається мідний диск)
При регулюванні шар нафти доводили 0,05-0,1 мм.
При кожному проходженні сигналу реле зсувається анкер найпростішого годинникового механізму,
який трохи повертав диск, знищуючи контакт.
Такий когерер був набагато чутливіше порошкового, і його можна було налаштовувати,
однак наявність рідини і громіздкість механізму робило його вкрай чутливим до хитавиці і трясці.
Крім розглянутих вище основних існувало безліч інших конструкції, які застосовувались вже не так широко в силу будь-яких обставин.
Чутливий, але вимагає високоякісного мікрометра.
Подібний використовував Марконі в своєму приймачі, помістивши його в вакуум.
Ще одна конструкція Гульєльмо, створена ним за подобою ртутного.
c, h, l -елементи підставки
g - мікрогвинт
Капелька ртуті ртуті перебувала між двома циліндричними електродами,
нерухомим вугільним d і регульованим залізним f.
(Незрозуміла деталь в самому низу - навушники! Так, останні три конструкції придатні для прийому тонового сигналу!)
Все когерером, розглянуті вище, є двухполюсника.
Тому типову схему включення можна зобразити ось так:
К - це власне когерер
А - антена
З - заземлення
Б1 і Б2 - джерела живлення (в моєму випадку когерер розсіював в середньому 0,06 Вт, так що
підбирати доведеться під навантаження)
Р - підсилювач. За часів когерера застосовувалося реле.
Г і М - прилади реєстрації сигналу (Г - гальванометр, М - механізм обнулення когерера
(Молоточок у Попова або годинниковий механізм в ртутному когерере))
Для підвищення селективності приймача паралельно когереру ставилося коливальний контур, що живиться через котушку зв'язку.
При всіх своїх недоліках когерер успішно використовувався протягом покоління.
Саме когерерний приймачі стояли біля витоків радіозв'язку та радіолокації.
Безумовно, він програє будь-яким іншим детекторам в чутливості і широті застосування. Однак не варто забувати про його простоті, дешевизні, надійності.
На перших порах він стане надійною підмогою в розвитку технології зв'язку.