Как выбрать радиоприемник

Современные радиоприёмники

Современные аппараты очень похожи на радиоприёмники СССР: они используют ту же антенну, на которой возникают слабые электромагнитные колебания. В антенне появляются высокочастотные колебания от разных радиостанций. Они не используются непосредственно для передачи сигнала, но осуществляют работу последующей цепи. Сейчас такой эффект достигается с помощью полупроводниковых приборов.

Широкое развитие приёмники получили в середине 20-го века и с тех пор непрерывно улучшаются, несмотря на замену их мобильными телефонами, планшетами и телевизорами.

Общее устройство радиоприёмников со времён Попова изменилось незначительно. Можно сказать, что схемы сильно усложнились, добавились микросхемы и транзисторы, стало возможным принимать не только аудиосигнал, но и встраивать проектор. Так приёмники эволюционировали в телевизоры. Сейчас при желании в аппарат можно встроить всё, что душе угодно.

Схема

Этот приемник представляет собой усилитель звуковой частоты с высоким входным сопротивлением. Антенной приемнику служит отрезок провода длинной 1,5-4 м. Стабилитрон VD1 предназначен для защиты от статического электричества, конденсатор С2 ослабляет помехи от радиостанций. После входного каскада на полевом транзисторе VT1, включен фильтр, убирающий помехи выше 6-8 кГц. В статье не указаны параметры катушки L1. Катушка L1 была намотана на ферритовом кольце с внешним диаметром 18 мм  внутренним диаметром 8 мм, высотой 7 мм, тонким обмоточным проводом до заполнения. Выходной каскад, выполненный на транзисторе VT2 это обычный усилитель. На выходе сигнал можно прослушивать на высокоомные головные телефоны. Питание приемника осуществляется от батареи напряжением 9 В. Вообще-то в первоисточнике указано напряжение питания 6 В, но с таким питанием приемник у автора этих строк не заработал. Видимо в журнале опечатка. Там же смотрите моточные данные катушек.

Захватил мир

Явный спрос на интернет-радиоприемники обнаружился за рубежом. «Волну» из Воронежа можно встретить в Беларуси и Казахстане, Латвии и Израиле, Индонезии и Сингапуре. В офисе компании висит карта мира, но «покоренные» страны на ней пока не отметили.

Челябинец изобрел станцию для сверхбыстрой зарядки электромобилей

— Америка была бы вся флажками утыкана, Восточная Европа, Англия… — радуется Русецкий. — Я боялся конкуренции — китайцы же давно все делают дешево и красиво. По себестоимости наши приемники и импортные, скорее всего, мало отличаются, но импортные в России гораздо дороже — за счет многократной перепродажи. За границей за счет цены так не выиграешь. Оказалось, там людей подкупают деревянный корпус (другие приемники экономкласса пластиковые) и минималистичный дизайн нашего радио. На eBay покупают даже «Волну-1»!

Критики пугают: мол, потенциальные клиенты скоро кончатся. Но пока люди охотно платят за удобство слушать радио.

15 приемников Михаил Русецкий собрал за месяц и продал по пять тысяч рублей каждый. Так стало понятно, что спрос есть

— В России мало кто делает электронику, разве что заказывают в Китае готовые изделия по своим чертежам. Наш бизнес — маленькое сумасшествие, — смеется инженер. — Мои личные денежные вложения, пожалуй, уже окупились (хотя прошлогодний кредит я еще не погасил). А вот бешеное количество труда… Я пытался посчитать упущенный доход — как если бы все это время не с приемниками возился, а разрабатывал электронику на заказ. Счет на миллионы. Обидно, что для производственных компаний нет особых льгот — налоговой все равно, перепродаешь ты туалетную бумагу или собираешь радио. Отчетность у нас ведет бухгалтер на аутсорсинге, но на нее уходит много и моего времени. Может, фирмы с оборотом до миллиона рублей в месяц и не стоило бы настолько жестко контролировать — 80 процентов закроются и так.

Поймал сигнал

«Я гулял с коляской, было много времени на раздумья…» Когда жаловаться на домашнее радио стали сразу и жена, и мама, Михаил решил сделать устройство, которое будет «ловить все». Электроникой он интересовался с детства, окончил профильный вуз и работал в Санкт-Петербурге на оборонном предприятии. На досуге продолжал возиться с микросхемами.

— У мамы в Северодвинске принималось всего три радиостанции — для небольших городов это норма. У жены сигнала не было на кухне. Можно слушать радио онлайн, но тут надо принести смартфон, колонку, найти потоковую станцию… мокрыми руками экран трогать не будешь… Интернет-приемники зарубежного производства стоили 15 тысяч рублей. И с осени 2015-го я стал не спеша разрабатывать такую штуку, — вспоминает Русецкий.

Инженеры России и Беларуси создали уникальный двигатель

Из подручных средств он собрал два устройства и написал программный код, чтобы подключаться к mp3-потокам радиостанций, которые вещают онлайн. Сразу получил отзывы — мол, динамик хилый (заменил) и каналов мало (расширять их список тогда мог только Михаил, теперь — любой пользователь).

— Стал думать дальше — как бы эту вещь тиражировать. Нужен был совсем другой технологический процесс, — продолжает инженер. — Первый приемник был сделан, грубо говоря, из маленького компьютера, а тут я решил набрать микро­схем и паять… До октября 2016-го ездил по командировкам и параллельно прикидывал, где заказать недостающие части — например, дубовый корпус. Склеить его ровно и четко по размерам — целое искусство! В общей сложности на разработку прототипа ушло тысяч 150-200, заработанных мной на фрилансе. Для «железки» это хороший показатель. Потом я закупил радиодетали в Китае через AliExpress и стал готовиться к краудфандингу.

Русецкий снял прототип на фото и видео, разместил на платформе Boomstarter. Те, кто захотел получить такой приемник, переводили ему деньги по предзаказу. Часть средств на покупку комплектующих впрок (тысяч 70) пришлось вложить самому. Первая сделка состоялась в апреле 2017-го, и Михаил считает это датой рождения бизнеса. Тогда же он сделал сайт radiowolna.ru (для этого есть множество конструкторов, в том числе бесплатных).

— Собирал приемники вместе с женой. Она — флорист — хотела найти подработку в декрете, и я научил ее паять. На одно изделие типа Wolna-1 уходило примерно восемь трудочасов (сейчас укладываемся в три). И вот она ребенка спать уложит — попаяла. Вечером кино включили на компьютере — сидим, собираем, — улыбается Русецкий. — За месяц я продал около 15 приемников по пять тысяч рублей и понял — спрос есть.

Конечно, клиенты появлялись не самотеком — суть изобретения пришлось объяснять и специалистам, и обывателям.

— Радио для меня больше, чем просто железка. Всегда подсознательно хотел что-то такое сделать. А когда ты долго вынашиваешь идею, то критику воспринимать тяжело. Хотя там были явные недостатки, — признается Михаил. — Но хуже, когда твое предложение проходит незамеченным. Часть людей в принципе не понимают, зачем нужен приемник, когда можно приладить к смартфону bluetooth-колонку

Ну что ж, мы ориентируемся на тех, кому важно качество звука. Его обеспечивают хороший декодер и деревянный корпус

Пошел в рост

Будущие инженеры представили на выставке форума 3D-разработки

Конструктивные отзывы Русецкий учел и придумал «Волну-2». С двумя динамиками, аккумулятором и возможностью управления со смартфона. Связываться с краудфандингом больше не стал — поместил на своем сайте ролик о новой модели и «прикрутил» форму для оплаты картой. В октябре 2017-го Михаил взял 500 тысяч в кредит, заказал впрок запчасти и собрал примерно 60 заказов. Изделия обещал выслать в середине декабря. Комплектующие пришли только в первых числах…

— Мы паяли на кухне день и ночь, хотя на сборку такого приемника уходило уже часа полтора, — продолжает Михаил. — Погрузили коробки в баулы, как у челноков, отвезли в транспортную компанию… Клиенты писали хорошие отзывы, заказов прибавилось. А поскольку я был начальником отдела разработки на предприятии и делал свои приемники ночами, то понял, что в таком режиме через три месяца слягу. И уволился.

В январе он как индивидуальный предприниматель снял небольшое помещение, нанял двух студентов в помощь. Вскоре Русецкие решили, что терпеть питерскую слякоть больше незачем — работа не держит. И переехали в Воронеж. Михаил нашел квартиру рядом с офисом транспортной компании. Вышло куда дешевле, чем в Cеверной столице. Но прибыли от бизнеса на содержание всей семьи не хватало.

Надо было наращивать объем производства, а для этого — разобраться в интернет-маркетинге и рекламе. Русецкий подал заявку в Фонд развития интернет-инициатив (ФРИИ).

— Там есть акселератор для стартапов: приезжаешь в Москву, и три месяца эксперты — владельцы успешных IT-компаний — помогают развивать твой проект. На 20 мест претендовало 200 фирм. Меня взяли не сразу, но в итоге я отучился и вскоре увеличил обороты вдвое, а за минувшие полгода — и того больше. Стремимся делать около 100 приемников в месяц, — рассказывает Михаил.

ФРИИ покупает семь процентов компании, которую берется поддерживать, за 2,5 миллиона рублей. Часть суммы ушла на оплату обучения, треть — на зарплаты и налоги: пришлось вместо ИП открыть ООО, нанять маркетолога и монтажника.

Основные концептуальные идеи выбора принципиальной схемы. Назначение узлов.

Ультракоротковолновый приёмник для любительской радиосвязи или радионаблюдений должен обеспечить приём сигналов радиостанций, имеющих малую мощность и расположенных на значительных расстояниях (более 1000 километров). Приём слабых сигналов нередко ведётся в условиях помех со стороны других мощных станций, иногда расположенных на небольшом расстоянии. В условиях города приём сопровождается атмосферными и промышленными помехами. Поэтому требования к чувствительности и избирательности должны быть предельно высокими. Приёмник для любительской радиосвязи или радионаблюдений должен обладать высокой стабильностью частоты, точно калиброванной и удобной шкалой, оптимальной растяжкой диапазона, по возможности регулируемой полосой пропускания, иметь небольшие габаритные размеры и массу.

Современный любительский КВ/УКВ приёмник обычно предназначается для приёма телеграфных сигналов (ТЛГ), однополосно-модулированных телефонных сигналов (ОМ), иногда для приёма телетайпа и частотно-модулированных телефонных сигналов.

В настоящее время наиболее распространённым типом любительских связных приёмников является супергетеродин. В супергетеродинном приёмнике основное усиление высокочастотных сигналов и их селекция (обеспечение необходимой полосы приёма) обеспечиваются не на принимаемой, а на промежуточной частоте, которая выбирается неизменной для всех принимаемых частот . Для перенесения на промежуточную частоту принимаемый сигнал смешивается с колебаниями высокочастотного генератора, называемого также гетеродином Г, частота которого отличается от принимаемой на величину промежуточной частоты.

Блок-схема приёмника приведена на рис.1.

В супергетеродинном приёмнике необходимо обеспечить такое сопряжение частоты настройки входных контуров и контуров УРЧ с частотой гетеродина, чтобы разность этих частот была равна промежуточной во всём принимаемом диапазоне.

С учётом перечисленных требований мы  разработали супергетеродинный приёмник с двойным преобразованием частоты. Для достижения необходимой стабильности частоты приёма в схеме первого гетеродина, имеющего достаточно высокую частоту колебаний, использован кварцевый резонатор.

Принятый антенной сигнал с частотой f1 (в диапазоне 144.0 – 144.5 МГц) поступает на вход малошумящего усилителя высокой частоты УВЧ (блок 1). Усиленный до необходимого уровня сигнал подаётся на один из входов первого преобразователя частоты (блок 2). На второй вход преобразователя частоты подаются колебания первого гетеродина Г1 (блок 10) с частотой f2 равной 138 МГц. В результате смешивания колебаний с частотами f1 и f2 на выходе преобразователя (2) образуются колебания с частотой f3 в полосе 6,0 – 6,5 МГц.

С целью устранения так называемой зеркальной помехи, колебания с частотой f3 на вход второго преобразователя частоты (блок 4) проходят через перестраиваемый полосовой фильтр ПФ (блок 3).

Второй преобразователь частоты смешивает колебания с частотами f3 и f4 . Генератор плавного диапазона второго гетеродина Г2 (блок 11) создаёт колебания в диапазоне частот 5,5 – 6,0 МГц. В результате смешивания на выходе второго преобразователя частоты 4 образуются колебания, частота которых f5 равна промежуточной частоте 500 кГц. 

Колебания промежуточной частоты проходят через систему электромеханических фильтров ЭМФ (блок 5), обеспечивающих основную селекцию сигналов, усиливаются в усилителе промежуточной частоты УПЧ (блок 6) и подаются на вход продукт – детектора (блок 7). В результате сложения колебаний промежуточной частоты и колебаний кварцевого генератора Г3 (блок 12) с частотой 500 кГц на выходе (7) выделяется низкочастотный сигнал.

Выделенный низкочастотный сигнал усиливается усилителем низкой частоты (блок 8) и затем подаётся на головные телефоны либо громкоговоритель (9).

Плата

Так как приемник имеет большое усиление, то схема склонна к самовозбуждению. К тому же в городе основным источником сигналов ОНЧ диапазона является электросеть. По этому, в телефонах правильно собранного приемника, будет слышен фон переменного тока. Естественно если испытания проходят в городе. Для нормальной работы устройства необходимо исключить все паразитные связи между входом и выходом конструкции, плату следует поместить в металлический корпус, соединенный с общим проводом приемника.

Приемник выполнен на плате из двустороннего фольгированного текстолита, со стороны деталей фольга соединяется с общим проводом. Тут находится общий архив, в котором есть рисунок схемы и платы.

Для подключения наушников надо использовать экранированный кабель. Вместо высокоомных головных телефонов, которые прямо сказать не лежат на полке любого магазина электронных товаров, можно попробовать подсоединить приемник к микрофонному входу звукозаписывающего устройства. Разумеется, так же необходим экранированный кабель. Автор этих строк пытался подать сигнал от приемника на микрофонный вход звуковой карты настольного компьютера. Однако фон от блока питания компьютера, делает прием ОНЧ сигналов естественного происхождения невозможным.

За городом вдали от сети переменного тока, промышленных и бытовых помех, в эфире на ОНЧ будет полная тишина, почти как во времена Попова и Маркони. Услышать атмосферики вероятнее во время вспышек на Солнце, если за ними следует магнитная буря. Автор — Denev.

   Обсудить статью ПРИЁМНИК СИГНАЛОВ АТМОСФЕРНОГО РАДИОИЗЛУЧЕНИЯ