Рис. 20. Пути радиоволн

Воздух в ионосфере сильно разрежен. Под действием солнечных излучений там из атомов газов выделяется много свободных электронов, в результате чего появляются положительные ионы. Происходит, как говорят, ионизация верхнего слоя атмосферы. Ионизированный слой способен поглотать радиоволны и искривлять их путь. В течение суток в зависимости от интенсивности солнечного излучения количество свободных электронов в ионизированном слое, ее толщина и высота изменяются, а от этого изменяются и электрические свойства этого слоя.

Антенны радиостанций излучают радиоволны вдоль поверхности Земли и вверх под различными углами к ней. Волны, идущие вдоль поверхности, называют земными или поверхностными, под различными углами — пространственными. При передаче сигналов ДВ станций используется главным образом энергия поверхностных волн, которые хорошо огибают поверхность Земли. Но Земля, являясь проводником, поглощает энергию радиоволн. Поэтому по мере удаления от ДВ станции громкость приема ее передач постепенно уменьшается, и, наконец, прием совсем прекращается.

Средние волны хуже огибают Землю и, кроме того, сильнее, чем длинные, поглощаются ею. Этим-то и объясняется меньшая «дальнобойность» СВ радиовещательных станций по сравнению с ДВ станциями. Так, например, сигналы радиостанции, работающей на волне длиной 300–400 м, могут быть приняты на расстоянии, в два-три раза меньшем, чем сигналы станции такой же мощности, но работающей на волне длиной 1500–2000 м. Чтобы повысить дальность действия СВ станций, приходится увеличивать их мощность.

В вечернее и ночное время суток передачи ДВ и СВ радиостанций можно слышать на больших расстояниях, чем днем. Дело в том, что излучаемая вверх часть энергии радиоволн этих станций днем бесследно теряется в атмосфере. После же захода Солнца нижний слой ионосферы искривляет их путь так, что они возвращаются к Земле на таких расстояниях, на которых прием этих станций поверхностными волнами уже невозможен.

Радиоволны кopoтковолнового диапазона сильно поглощаются Землей и плохо огибают ее поверхность. Поэтому уже на расстоянии в несколько десятков километров от таких радиостанций их поверхностные волны затухают. Но зато пространственные волны могут быть обнаружены приемниками на расстоянии в несколько тысяч километров от них и даже в противоположной точке Земли. Искривление пути пространственных коротких волн происходит в ионосфере. Войдя в ионосферу, они могут пройти в ней очень длинный путь и вернуться на Землю далеко от радиостанции. Они могут совершить кругосветное путешествие их можно принять даже в том месте, где расположена передающая станция. Этим и объясняется секрет хорошего распространения коротких волн на большие расстояния даже при малых мощностях передатчика.

Но при распространении коротких волн могут образовываться зоны, где передачи КВ радиостанции вообще не слышны. Их называют зонами молчания (см. рис. 20). Протяженность зоны молчания зависит от длины волны и состояния ионосферы, которое в свою очередь зависит от интенсивности солнечного излучения.

Ультракороткие волны по своим свойствам наиболее близки к световым лучам. Они в основном распространяются прямолинейно и сильно поглощаются землей, растительным миром, различными сооружениями, предметами. Поэтому уверенный прием сигналов УКВ станций поверхностной волной возможен главным образом лишь тогда, когда между антеннами передатчика и приемника можно мысленно провести прямую линию, не встречающую по всей длине каких-либо препятствий в виде гор, возвышенностей, лесов. Ионосфера для УКВ подобно стеклу для света «прозрачна». Ультракороткие волны почти беспрепятственно проходят через нее. Поэтому этот диапазон радиоволн используют для связи с искусственными спутниками Земли и космическими кораблями.

Беседа 3

ТВОЙ ПЕРВЫЙ РАДИОПРИЕМНИК

Слово «антенна» пришло к нам из греческого языка. Греки называли антенной щупальца или усики насекомых. Приемная антенна это тоже щупальца, которыми она «захватывает» из пространства энергию радиоволн. Чем больше энергии приемник получит от своей антенны, тем громче он будет работать. Это особенно важно для детекторного приемника, который работает исключительно благодаря энергии радиоволн.

Всевозможных конструкций антенн много. Большая часть из них — это длинные провода, поднятые высоко над землей. Антенны этих видов называют наружными, так как они находятся снаружи зданий. Те же антенны, которые располагают внутри зданий, называют комнатными или внутренними. Наружные антенны по приемным свойствам лучше внутренних.

Тебе, пока что начинающему радиолюбителю рекомендую соорудить наружную антенну. Однако сначала сделай заземление. Дело в том, что под действием атмосферных разрядов в проводе наружной антенны могут накапливаться столь значительные электрические заряды, что они будут ощущаться при прикосновении к проводу. Соединив же с землей провод будущей наружной антенны, ты отведешь заряды в землю.

Заземление. Возможно ближе, к окну, через которое ты предполагаешь вводить провода заземления и антенны, вырой яму такой глубины, где земля всегда сохраняет влагу. В яму уложи какой-нибудь металлический предмет, например старое, но не заржавевшее ведро (рис. 21, а) или лист оцинкованного железа (рис. 21, б) размерами примерно 50x100 см, предварительно припаяв к нему отрезок провода такой длины, чтобы протянуть его до твоего рабочего места. Металлический предмет засыпь землей, но осторожно, чтобы не перерубить лопатой провод заземления, и хорошо утрамбуй землю. После этого провод заземления прикрепи к стене дома скобами, сделанными из гвоздей или стальной проволоки.

Если ты живешь в городе, то заземлением могут служить трубы водопровода, центрального парового или водяного отопления, так как они имеют хороший электрический контакт с землей. Трубу (по возможности ближе к твоему рабочему месту) надо осторожно зачистить до блеска напильником и туго обмотать этот участок трубы концом зачищенного медного провода, который пойдет к приемнику. Надежный контакт провода с трубой можно сделать и с помощью, металлического хомута (рис. 21, в).

Рис. 21. Заземление

Наружная антенна. Лучше всего соорудить Г-образную антенну, напоминающую внешним видом букву «Г» (рис. 22).

Рис. 22. Устройство Г-образной антенны

Такая антенна состоит из провода длиной 20–40 м, подвешенного с помощью опор — мачт на высоту 10–15 м над землей, и снижения — того же или такого же провода, свисающего вниз, конец которого подключают к радиоприемнику. Ту часть снижения, которую вводят в дом, называют вводом антенны. Чем длиннее горизонтальная часть антенны, и чем выше над землей она поднята, тем лучше радиоприем.