Не мудрено, что конструирование таких маленьких приемников было особенно распространено и привлекало внимание многих начинающих радиолюбителей. Даже в газете "Известия" было опубликовано описание миниатюрного детекторного приемника размером с бочоночек от лото.
Это увлечение перешло и в другие области техники. Юные моделисты начали строить крошечные моторчики, величиной с копейку. Когда такой моторчик вертелся, то казался похожим на жужжащую муху.
Первый этап был пройден. Миниатюрные приемники в спичечных коробках отжили свое время, но мысль о настоящем, практически пригодном для слушания приемнике каждый раз подстегивала фантазию конструктора. А для этого нужно было многое: изучать основы радиотехники, упорно экспериментировать, заниматься конструированием деталей и макетов.
Сейчас детекторные приемники почти не увлекают городского любителя. Старая техника. Наш слух притупился от рева громкоговорителей. Мы избалованы простотой проволочной трансляции. Кто захочет теперь затаив дыхание прислушиваться к лепету телефонной мембраны и часами искать особенно чувствительную точку детектора?
Вот если бы удалось сделать ламповый приемник не больше спичечной коробки…
Но на пути к этому оказались серьезные препятствия, о которых ты сейчас узнаешь.
"Вольный сын эфира"
При всех успехах конструирования малых детекторных приемников никак не хотелось примириться с мыслью, что ты вместе с коробкой приемника привязан к одному месту-к антенне и заземлению. Как бы ни был мал приемник, слушать можно только в комнате. Его не оторвешь от проводов, не вытащишь на улицу.
Нет, надо слушать без антенны! Не хочется быть привязанным к трубе парового отопления или к куску провода, торчащего из земли.
Если радиоволны есть всюду, значит, их можно принимать везде: в комнате, в лесу, на лодке, на улице. И, конечно, надо слушать в движении, на ходу, чтобы почувствовать действительные возможности радио.
Мы знали, что, как правило, без заземления детекторный приемник работать может, а без антенны нет. Хоть плохенькая, но антенна все-таки нужна.
В то время мы особенно увлекались придумыванием разных антенн.
Водосточная труба, кровать, самовар-все подключалось к приемнику.
Однако эти антенны были так же неподвижны, как и другие. Не все ли равно, к чему быть привязанным — к антенной мачте или водосточной трубе? Положение не менялось.
Началась страдная пора -искании. Как-то в пылу увлечений опытами я обмотался проводом и, видимо, напоминал в это время "двигающийся соленоид".
Приемник молчал.
Начали конструироваться новые, рамочные антенны, с большей площадью, чтобы лучше уловить энергию радиостанции. Бамбуковые рамки получались громоздкими. Тогда я сделал мягкую рамку.
На куске материи гибкими проводами вышивалась рамка из многих витков. Она напоминала небольшой ковер с ярко-зеленой вышивкой. Рамка надевалась под одежду.
Присоединялся приемник в "спичечной коробке", и начинались мучительные поиски хоть еле заметной передачи. Приемник молчал.
Значит, нельзя оторваться от проклятого провода. Неужели никогда не разорвать этих цепей? Вот тебе и "вольный сын эфира"!
Вновь пришлось заняться теорией. Вскоре стало ясным, что с детекторным приемником и рамочной антенной хороших результатов получить нельзя. Нужна лампа.
Это маленькое чудо, сердце любого приемника и многих других аппаратов радиотехники. Поэтому прервем наш рассказ и постараемся разобраться, что же представляет собой радиолампа.
Маленькое чудо
Представь себе обыкновенную электрическую лампочку, в которую мы бы поместили рядом с раскаленной нитью металлическую пластинку.
Ток идет только по проводникам. В этом были твердо убеждены ученые еще несколько десятков лет назад. Однако, если присоединить измерительный прибор — миллиамперметр — к пластинке нашей переделанной лампочки, а другой его конец — к батарее, которая накаливает нить, то мы обнаружим, что безвоздушное пространство внутри колбы тоже проводит электрический ток: стрелка прибора отклонится.
Оказывается, нить в раскаленном состоянии излучает крохотные частички отрицательного электричества, которые называются электронами. Они свободно перелетают на металлическую пластинку.
В данном случае ток идет только в одном направлении.
Как ты помнишь из рассказа о путешествии песни, колебания, приходящие из антенны в приемник, преобразовываются и делаются слышимыми. В детекторных приемниках для этой цели применяется специальный кристалл, проводящий ток только в одном направлении.
Неустойчивый кристаллический детектор радисты заменили лампой.
В ней было два электрода: катод и анод; она так и называется двухэлектродной.
Ученым этого показалось мало. Они хотели получить возможно больше от созданного ими прибора. Вскоре лампа приобрела новый электрод и стала использоваться как в приемниках, так и в передатчиках. В приемниках лампа не только выпрямляла переменный ток, но и усиливала его, что дало возможность строить многоламповые чувствительные приемники.
Что же представляет собой новый электрод?
Это простая металлическая сетка, помещенная между нитью и пластинкой. Сетка стала хозяином в лампе. Без нее ни один электрон не имеет права отправиться в свое обычное путешествие на анод.
Стоит только подать на эту сетку отрицательное напряжение- и электроны не смогут пролетать через нее. И наоборот: если сетка будет заряжена положительно, то электроны не только помчатся к аноду, но и скорость их увеличится. Сетка их будет как бы подгонять. Естественно, что и ток в лампе будет изменяться в зависимости от напряжения на сетке.
Лампа стала усилителем и приобрела название трехэлектродной.
Новые свойства лампы позволили не только усиливать проходящие колебания, но и создавать свои собственные.
Так родился первый ламповый генератор. До него радиоколебания создавались искровыми и другими генераторами либо специальными высокочастотными машинами, что было очень сложно и, главное, не давало возможности работать на сравнительно коротких волнах.
Лампа постепенно совершенствовалась. Сначала она действительно напоминала лампу для освещения: горела ярко и была очень неэкономична. Физики нашли метод изготовления нового катода, который, обладая большой так называемой эмиссией, то есть способностью излучать электроны, потреблял немного энергии от батареи для накала. Они стали покрывать нити тонким слоем окислов редких металлов. Такие катоды излучали электроны при сравнительно низкой температуре.
Проходили годы. Лампа перестала светиться. Тускло горел в ней чуть заметный волосок. Да его и не увидишь в зеркальном или темном баллоне. Скоро лампы получили стальную броню и стали называться металлическими.
Трех электродов оказалось мало. Современные усилители и генераторы потребовали введения еще одной сетки, то есть четвертого электрода, а затем и пятого. Некоторые типы ламп стали делаться многоэлектродными. А затем инженеры сконструировали такие лампы, которые объединяли в себе два — три типа ламп, помещающихся в одном баллоне.
Но это произошло гораздо позже. В те времена, о которых я рассказываю, радиолампы были редкостью. Они изготовлялись только в нижегородской лаборатории.
Любители доставали лампы с большим трудом.
Сейчас радиолюбители делают приемники на полупроводниковых триодах, и этим никого не удивишь. Но тогда обладатель радиолампы считался среди любителей самым большим счастливчиком.
Полупроводниковые триоды могут в ближайшие годы вытеснить радиолампы из приемников и телевизоров, но далеко не во всех случаях. Лампа еще долго будет существовать.
Я достал радиолампу
Как тебе уже известно, радиолампы требуют электрической энергии. Нужно низкое напряжение для накаливания нити лампы — катода и высокое напряжение для другого электрода — анода.
И вот на моем радиолюбительском столе появились батареи элементов, сделанных в чайных стаканах. Чтобы накалить нить радиолампы, было достаточно трех стаканов: с углем, цинком и раствором нашатыря, а для того чтобы дать анодное напряжение, требовалось уже не три стакана, а шестьдесят.
Однажды во время эксперимента напряжение анодной батареи случайно попало на нить лампы.
Голубая вспышка осветила комнату-лампа перегорела.
Горю моему не было предела, а потому новую лампу я поставил в аппарат лишь только после того, как были разработаны специальные защитные меры. Я сделал это столь надежно, как будто бы дело касалось жизни не только лампы, а и самого экспериментатора.
Проверялись разные схемы и конструкции. Приемники работали громко. На столе появился настоящий громкоговоритель.
Все это было очень интересно, но мечта о карманном приемнике оставалась только мечтой. Для лампового приемника требовались солидные батареи. Их в карман не поместишь. Даже сухая, а не наливная батарея в восемьдесят вольт по весу тяжелее кирпича.
Однако через некоторое время наша промышленность начала выпускать новые, экономичные лампы, называемые двухсетчатыми, в отличие от ламп с одной сеткой.
Они не требовали больших анодных батарей. Можно питать приемник не от восьмидесяти вольт, а всего от восьми.
Вот это находка!
Опыты продолжались. Поставлена ясная задача: аппарат должен быть легок и прост, питание — экономичным, и, конечно, принимать надо на маленькую рамку, не выдумывая никаких смешных "движущихся соленоидов".
Схемы проверяются одна за другой; выбираются и тщательно изучаются разные варианты. Приемник пока еще очень неустойчив, капризен и требует сложной регулировки.
Снова и снова переделывается аппарат. Наконец счастливая случайность- и в схеме находится нужное соединение. Приемник устойчив. При одной лампе на маленькую рамку он хорошо принимает Москву, причем за несколько сотен километров от нее.
Вот ведь как повезло!
Случайность — и вдруг найдена нужная схема.
Конечно, это не так. Можно ли назвать схему случайной, если в продолжение многих месяцев упорно ищешь эту "случайность"? Она была как бы подготовлена всем опытом предыдущей работы. Рано или поздно пришло бы решение.
Вот он стоит передо мной, готовый аппарат. Маленький чемоданчик, на внутренней стенке крышки — рамка. Одна лампа. Две карманные батарейки и телефонные трубки.
Все просто, но к этому простому пришлось идти от сложного.
Раньше торчали две рамки. Они раскрывались, как крылья. Слушать можно было только при открытом чемодане. К тому же, как ты сам понимаешь, очень неудобно ходить с распластанными в разные стороны трепещущими рамками.
Удалось освободиться от второй рамки. Приемник стал работать уже с закрытой крышкой.
Раньше было шесть батареек, а осталось только две. при той же слышимости. Вместо пяти ручек настройки стало три. Так и должно быть. От сложного я шел к простому, а простой приемник сделать трудно. Вот и пришлось для начала примириться со сложностью приемника, а потом, когда уже приобретен опыт, пытаться упрощать конструкцию.
Тысячи инженеров и изобретателей в лабораториях и на заводах работают над упрощением, а отсюда — удешевлением аппаратов и машин.
Чем проще аппарат, тем его легче изготавливать на заводе: меньше идет материалов, меньше требуется рабочих рук, больше выпускается нужной продукции.
С приемником по городу
Наконец-то удалось освободиться от проводов, от мачты, от труб отопления, от всего того, что любителю казалось несовместимым с понятием слова "радио"!
Теперь уже можно было слушать передачи в автомобиле, на лодке, в самолете — везде и всюду, где только есть радиоволны.
Правда, пока еще не получился приемник в "спичечной коробке", но не это главное — приемник в чемодане работает в движении, на ходу, его можно всегда брать с собой.
Я бродил с приемником по улицам города, слушал в автобусе, поезде, на лодке, на велосипеде.
Другие любители писали, что слышали они на "передвижку в чемодане" очень многие радиостанции. Пришло письмо из далекой Арктики — там тоже было слышно, но любитель принимал уже на нормальную антенну; видимо, его мало интересовали прогулки в пургу и метели арктической зимы с примерзшими к ушам телефонами.
Но я принимал концерты только на ходу. Смущая покой любопытных пассажиров автобуса, раскрывал чемоданчик, вытаскивал оттуда телефонные трубки, надевал их и слушал.
Меня интересовали такие места в городе, где слышно было совсем слабо, где появлялись "электрические тени" от экранирующей массы железобетонных домов.
Сидя в поезде, я следил за тем, как увеличивалась слышимость по мере приближения к городу и как она совсем пропадала, когда поезд въезжал под свод вокзала.
Эти путешествия были началом практического исследования законов поведения радиоволн, первым знакомством с их изменчивым характером.
Нашлось еще немало любителей, которые изготовили такие же радиопередвижки по описаниям этих аппаратов в журналах, на плакатах и в отдельных брошюрах.
Часто появлялись на улицах города молчаливые и глубоко сосредоточенные экспериментаторы с телефонами под кепками и фуражками. Они держали чемоданчики в руках и слушали.
Первое время любители несколько стеснялись, прятались со своими аппаратами в глухих переулках, а потом стали выходить и на центральные улицы.
Телефонные трубки уже надоели. Надо было делать радиопередвижку с громкоговорителем.
Чемоданчик вырос в два раза, число ламп и батарей увеличилось. И вот однажды в вагоне пригородного поезда, в шесть часов вечера, мой чемодан громко рявкнул:
— Точка. Новое.
Это были слова из передававшейся в этот момент информации ТАСС.
Пассажиры были немало удивлены говорящим чемоданом. Старушка пересела на другую скамейку, а двое любознательных ребят стали искать под лавками антенну и заземление. Никаких проводов, идущих к чемодану, не оказалось.
"Точка" из информации ТАСС как бы подводила итоги всей моей предыдущей работе с передвижными приемниками.
Глава четвертая
ЗАГАДКИ РАДИОВОЛН
В юные годы радиолюбительства приходилось строить разные приемники. Но как бы ни была сложна и занимательна новая конструкция многолампового приемника, все равно беспокойное радиолюбительское сердце испытывало какое-то досадное неудовлетворение.
Нельзя только слушать. Почему бы самому не передавать? Почему не заняться постройкой передатчика? Тем более что уже появились первые рекорды дальних связей. Радиолюбители при ничтожной, буквально комариной, мощности передатчиков связывались друг с другом на расстоянии в тысячи километров.
Это были связи телеграфной азбукой. А нельзя ли разговаривать по радио, как по телефону, пусть даже на маленьких расстояниях — например, в пределах города?
Мне казалось это интересным. Радиотелефон без проводов для разговора не с каким-нибудь австралийцем,пусть даже это будет рекордом связи, а просто с Петей Сидоровым, живущим на соседней улице. Это только для начала, а потом мало ли для каких целей потребуется такая двусторонняя связь на короткие дистанции! Может быть, в будущем весь городской телефон перейдет с проволоки на радио.