Коротковолновик. Слушаем эфир

Всё в нашей жизни когда-нибудь, случается впервые!

Щелкопёр, — бездарный и легкомысленный писатель, писака.
               Словарь русского языка. С. И. Ожегова.


Ну, что Вы? Как Вы могли подумать? Конечно же это не про Вас! А про кого? Всех радиолюбителей-коротковолновиков я делю условно на три категории: конструктора, спортсмены и универсалы. Конструктора, это те кто что-то конструируют, постоянно усовершенствуют (приёмники, передатчики, антенны и пр.). Они как правило в эфире бывают лишь от случая к случаю... Спортсмены же, это те кто в радиотехнике ни бум-бум, но очень активно, в сравнение с конструкторами, работают в этом самом эфире. Участвуют во всяких соревнованиях, разбираются во всяких спортивных премудростях и в том числе обмена QSL, карточками-квитанциями. Ведут учёт многих менеджеров (людей занимающихся обменом QSL с редкими корреспондентами [DX]). А всё потому как доказательством работы коротковолновика и являются эти чёртовы QSL! Универсалы, — естественно коротковолновики те, что как-то преуспевают и в радиотехнике и в спорте, может и не на все 100! Вот к этой категории отношу себя и я. Но есть ещё одна категория коротковолновиков, стоящая как-то в сторонке, тихо и незаметно... Кто они?

Кто же это? Это SWL. SWL от английского Short wave listner в прямом переводе как «приёмник коротких волн». По-нашему (радиолюбительскому) — НАБЛЮДАТЕЛЬ. Или проще по-русски, — ЩЕЛКОПЁР! Почему же вдруг так недоброжелательно? Они же только и занимаются тем, что пишут эти QSL-ки! Писатели, стало быть. У них в распоряжении всего лишь радиоприёмник и антенна. Они (SWL) слушают эфир и также имеют свой позывной. Также как и мы все рассылает QSL тем кого слышит, указывая о состоявшейся связи кого-то с кем-то. И мы, если конечно у нас есть хотя бы совесть, должны им выслать свою QSL! Вот такой процесс. Одного из SWL QSL-карточку Вы видите на рис1, вставка (a.). Это наблюдатель из Чехословакии (Чехии?) OK1-4512. Он наблюдал мою работу CW (телеграфом)с UA0QFY (это Якутия) 17 февраля 91-го года, на диапазоне 21 мГц. Похвастать вниманием этих самых наблюдателей я не могу, их (QSL) у меня где-то с десяток, не более.

Так к чему всё это я? Много можно говорить о халве и о том, что во рту слаще не станет, но?! Но я не о сахаре (и о диабете тоже), а о том, что и Вы уважаемые читатели можете стать, хотя бы на время SWL, наблюдателем и даже если у Вас нет никакой антенны и того самого дорогого радиоприёмника! А как же? А вот так! Есть такая европейская страна как Нидерланды. И есть там город Энсхеде, а в нём университет. И вот там (низкий им поклон!), — Online-receiver. Проще говоря, радиоприёмник. Вы переходите вот по этой ссылке: http://websdr.ewi.utwente.nl:8901/ и перед вами появляется страница, части которой Вы и видите вверху на рисунках 1,2,3,4,5. С помощью этой очень активной страницы Вы можете выбрать себе нужный диапазон и гоняя мышкой движок перестраивать приёмник по частоте. Естественно услышите то, что можно услышать в данный момент в Нидерландах, а точнее в том самом городе Энсхеде. Если Вы пренебрежительно закроете мою страницу, то конечно можно считать, что Вам всё это по ба-ра-ба-ну! А если нет? Ну тогда прочтите дальнейшее, прежде чем ринуться крутить «ручки» приёмника, которых у него нет!

Конечно, если Вы читали мои мини-лекции о электричестве и радио, то с Вами легче было бы разговаривать, а так? Но, я попробую... Если Вы рискнули стать SWL, то Вам придётся постоянно иметь дело с колебательными процессами (косвенно конечно). Если постоянный ток характеризуется только величиной и направлением, то с переменным такой фокус не пройдёт! Переменный ток, как пример в нашей электросети, описывается синусоидальной функцией и стало быть он периодичен и имеет период выраженный временным интервалом Т. Обратная же величина Т есть частота F, показывающая сколько раз в секунду пройдёт периодов тока. Период Т естественно измеряется в единицах времени, то частота измеряется в герцах по имени немецкого учёного Генриха Герца. И естественно по мере надобности с соответствующими приставками. 1000 Гц — 1 кГц, (один килогерц); 1000000 Гц — 1 мГц (один мегагерц) или 1000 кГц. Чем же ещё характеризуется переменный ток кроме периода и частоты? Амплитудой, максимальной величиной которую может достигнуть ток (или напряжение, электромагнитное колебание).

Теперь пришло время поговорить о таком понятие как спектр! Очень умный словарь иностранных слов говорит, что спектр, это: распределение по частотам колебаний. А в общем виде: совокупность значений какой-либо величины. В нашем случае это частоты которые мы принимаем нашим приёмником, либо они рождаются внутри передатчиков и приёмников. Есть в радиотехнике такое понятие как ось частот. Говоря математическим языком, это расположенный горизонтально луч. Слева упирающийся в такой же вертикальный. Точка соприкосновения и есть начало отсчёта оси частот, то есть нулевой частоты. Оба луча снабжаются стрелочкой, мол вот туда частота увеличивается! Ну, чтобы не подумали, что в типографии краски на стрелочки не хватило?! И если нас интересует лишь частота какого-либо колебания и не более, то её на нашей оси частот обозначают символической амплитудой, отрезком перпендикуляра, длина которого и обозначает как бы амплитуду! Чаще всего в сравнение с другими частотами. Итак, всё что левее низкие частоты (ниже), а правее высокие (выше). Хотя это и условно в какой-то степени. Иногда для удобства показывают не всю ось частот от нуля и до беcконечности, а только её часть. Часто её называют шкалой частот. То, чем Вы и будете пользоваться!

Что же для нас с Вами есть спектр? Это совокупность колебаний которыми мы и пользуемся, либо подразумеваем в наших рассуждениях. Существует также такое понятие как полоса частот. По-русски отсель и до сель! В смысле часть оси частот, характеризующая либо то чем мы пользуемся или хотим воспользоваться. Это либо некий набор частот приходящий к нам, либо ограниченная фильтрами часть частот. Для наглядности её показывают какими-нибудь геометрическими фигурами (чаще прямоугольниками) или кривыми ограничивающих пространство не только частот но и амплитуд, если конечно известны и то и другое. А в общем виде, — кто во, что горазд! На моих рисунках типа полуокружностей. Они показывают лишь то, что там внутри что-то есть, а не только отсель и до сель! Форма для Вас не имеет значения. Для меня ведь главное чтобы Вы поняли, что есть что?!

Пока мы только говорим о том, что попадает к нам в приёмник. А что нам попадает? А то, что рождается на передающей стороне, в передающей радиостанции. Это высокочастотные электромагнитные колебания, промодулированные каким-то управляющим сигналом (для нас с Вами, звуком). Или же это просто посылки разной длительности (азбука Морзе) при телеграфной работе. Модуляция, это процесс управление параметрами колебаний управляющим сигналом. Какие это параметры? Амплитуда, частота, фаза. Так например, в радиовещании применяется так называемая амплитудная модуляция (АМ)рис7. Высокочастотное колебание fо управляется управляющим сигналом, низкочастотным (звук) спектром рис6. Для нашего слуха это примерно от 30 герц (Гц) до 30 килогерц (кГц). Но это в идеале, а реально? А реально до 5 кГц. И общая полоса частот 2П получается равна 10 кГц. Много это или мало? Вопрос конечно интересный!?! Во времена открытия радио Поповым и Маркони всем было по барабану! Никто и не задумывался о таком? Короче, есть стандарт и всё! Всё, и отстаньте от меня... В радиовещательных станциях работающих в УКВ-диапазоне, применяется частотная модуляция ЧМ, или по-импортному FM. Там полоса достигает 150 кГц (правда и законы там другие) и стало быть качество звучания выше! Ну дык? А, что применяют радиолюбители, которых Вы так и рвётесь поскорее услышать? Да, раньше, на заре применяли и АМ и ЧМ, кому-что взбрендит? А сейчас?.. Сейчас — SSB. А это, кто или что?

Посмотрите ещё раз на рис7. Это спектральная диаграмма АМ-сигнала (с амплитудной модуляцией). Две боковые полосы: нижняя — голубая, верхняя — красная, несущие совершенно одинаковую информацию! Каждая полоса в точности копирует спектр управляющего сигнала, только перенесённого на более высокие частоты (радиочастоты). И если верхняя, что называется один в один, то нижняя как бы зеркальное отображение! А имеет ли это какое-то для нас значение? Нет, не имеет! Главное здесь то, чтобы все составляющие полос отстояли от центра (Fo) на такое же расстояние, как составляющие управляющего сигнала от нуля!!! А, что это такое за центр в котором торчит какая-то стрелка? А стрелка есть так называемая несущая частота. В смысле то электромагнитное колебание рождённое в передатчике и промодулировано управляющим сигналом! Во как получается?! А если нет управляющего сигнала? То мы увидим лишь только несущую, ту самую стрелку. А, что услышим? Ничего кроме того, что шум приёмника будет подавлен! Кому за пятьдесят наверное помнят старые радиоприёмники с зелёным глазком? Пока нет сигнала (радиостанции) у глазка веером расходится тёмный сектор. Как только Вы настраиваетесь на какую-нибудь станцию, так тут же сектор сужается и даже (при сильных сигналах) стороны сектора перекрещиваются образуя ярко светящийся луч, показываю точную настройку на станцию.

Глядя на рис7 мы видим, что 2П и есть удвоенный спектр управляющего сигнала. Дотошные читатели конечно спросят: «А зачем нам две полосы, если каждая несёт одну и ту же информацию?» А действительно, зачем? И взяли да и отчикали одну! И что? И ничего! На приёмной стороне демодулировали, то есть в обратном порядке превратили в управляющий сигнал (звук)! Но нашлись хонурики, которые пошли ещё дальше! Они отчикали и несущую! Во мерзавцы! На самое святое покусились! Надо же, несущую отчикали! И, что? А вот тут-то процесс и затормозился! Несущая ведь нужна для чего? Это только в детских книжках пишут, мол это лошадка которая вам детишки привозит музыку и сказки... Несущая, это точка опоры, на которую и опираются все составляющие боковых полос! Каждая составляющая полосы подразумевает частоту управляющего сигнала, благодаря несущей! А её не стало!?! Всё! Кранты! А, что если нам, в смысле Вам в месте приёма, взять да приставить куда надо искусственную несущую, а? Дёшево и сердито! Сделали генератор этой самой несущей и? И о чудо! Всё поехало... Получилось! Вот так сообща и родили это самое SSB! Почему такой вид модуляции называется SSB? Всё просто! Это от английского выражения Single Sideband,  — типа связь на одной боковой полосе. Если Вы внимательно читали , то поняли, что передатчик выдаёт нам лишь одну боковую полосу. И всё! А, что это нам даёт?

С энергетической точки зрения, вся мощность теперь используется только для передачи одной боковой полосы. Такой режим даёт выигрыш по мощности в 4 раза! Плюс ко всему и немалый, — полоса-то сузилась вдвое! Добавьте ещё и тот факт, что спектр урезали до 3 кГц (как в телефонии). А при современной толкотне, это уже кое-что?! Для автомобильного маразма всё равно, что расширение дороги вдвое! На рис9 и рис10 показаны соответственно, нижняя и верхняя боковые полосы SSB сигнала. Конечно формирование такого сигнала сложнее чем АМ или ЧМ, но игра стоит свеч! В некоторых случаях (честно не знаю почему?) применяют вид модуляции (режим) DSB рис8. Это когда в АМ-сигнале убирают почти всю несущую Fо, оставляя лишь очень малую её часть. Эта часть называется пилот-сигнал. Для чего он нужен? Чтобы на него ориентировался генератор восстановленной несущей на приёмной стороне! Если для радиолюбителей точность восстановления несущей — ехало-болело, — покрутил ручку и всё ОК-эй, то для служебной связи — ай-яй-яй! Низяяя! Вот и посылают пилот-сигнал и не только в DSB, но и в SSB! Где это по серьёзному нужно. Кстати в телевидение, для передачи изображения применяют почти одну боковую и несущую.

Так как же в реальности выглядят эти игры с несущими и боковыми? Вот Вы, для примера мучаетесь дурью и начинаете с утра перед микрофоном выть по волчьи (соседям показать свои вокальные способности)... Сначала издаёте частоту F1 = 100 Гц. Потом F2 = 1000 Гц. И далее, скажем F3 = 3000 Гц. И, что? После модуляции и отрезания несущей и боковой частоты боковой полосы которые характеризовали Ваши:F1; F2; F3 в отсутствие несущей в полной растерянности?! Они не могут ничего характеризовать? Точку опоры у них отняли! Это как для птицы воздух удалить и всё! Она и шмякнулась на землю, в смысле превратилась в курицу.

Вы вот теперь можете сказать где у нас находятся те частоты которое Вы так старательно выводили? Теперь они всего лишь радиочастоты и как бы к звуку отношения не имеют. И если мы попробуем их как и полагается продетектировать, у нас ничего не получится. Мы услышим какое-то невнятное буханье, хлюпанье... Да, что-то напоминает на речь человеческую, но только напоминает!.. И, что теперь делать? Правильно (какие Вы догадливые?), — восстанавливать несущую, но уже на приёмной стороне, в Вашем приёмнике. Так и поступают на практике. Для детектирования SSB обычный детектор не подходит, а какой? Ну, я думаю Вам это не очень интересно?.. Скажу только, что на это устройство подаётся как SSB сигнал, так и сгенерированная сторонним генератором несущая.

Казалось бы теперь всё ОК-эй, только вот ничего ОК-эйного... Несущая частота постоянная, а боковая полоса нет. И всё зависит от того как с помощью настройки приёмника на принимаемую станцию Вы точно попадёте куда надо?! И тогда все Ваши 100, 1000 и 3000 Гц попадут на своё место. А как же будет выглядеть речь? При правильном подгоне боковой полосы к несущей, как раз и будет всё ОК-эй! А если нет? При отодвигание полосы от несущей все частоты (звуковые) будут повышаться (ведь расстояние от несущей до составляющих увеличилось) и речь взрослого человека всё более будет походить на детскую! И наоборот при приближение боковой полосы к несущей, ближе чем надо, речь будет становиться более басовитой и неузнаваемой. Короче, сами убедитесь! Кстати, присмотритесь к музыкантам играющим на синтезаторе. Они иногда применяют некое устройство. Это либо колесо слева от исполнителя, либо рычаг и даже педаль. Для чего это? Чтобы создавать эффект ВАУ (это я его по-своему так называю). Это примерно тоже самое, что вертеть ручку настройки приёмника при приёме SSB-станции. Резко меняется спектр звуковых частот.

А какую же боковую полосу оставляют, нижнюю или верхнюю? Ну в принципе это не существенно и в каждом конкретном случае решается отдельно. В радиолюбительской же среде (честно, я не знаю почему?) на всех старых диапазонах: 160м, 80м и 40 метров используют нижнюю боковую полосу, остальные: 20м, 15м и 10 метров, соответственно верхнюю. А как же быть? Ну, в каждом аппарате сделано по-своему, — при переходе с диапазона на диапазон полосы меняют, чисто технически. Здесь же на странице компьютерного приёмника придётся переключать самим.

Уважаемые читатели, Вы ничего не заметили? Нет? А ведь уже давно вокруг нашей темы витает вопрос!?! Да! Не все правда могут его мне задать. А действительно, это что же получается? Мы должны под каждую частоту всей этой оси частот подгонять несущую? Ну, да-а-а! В общем виде так конечно, всё верно... Только вот такой ерундой никто не занимается! А чем занимается? Как бы Вам объяснить? Вы только не обижайтесь, но я Вам одну умную вещь скажу! (х/ф «Мимино»)! Чтобы более-менее в таком разобраться нужно зайти вот на эти страницы:
 http://www.proza.ru/2016/03/03/629
http://www.proza.ru/2016/03/03/634
http://www.proza.ru/2016/03/03/641

Догадался уж, что Вам лень это делать?! Нет, это не пиар моих страниц... И раз уж Вы такие нехорошие, то я Вам тогда попробую объяснить в двух строках. Все частоты попадающие через антенну в приёмник преобразуют в одну! И делается это преобразователем. Такая одна частота называется промежуточной и в разных аппаратах разная. В бытовых приёмниках была: 110 кГц.; 465 кГц. У меня на радиостанции 500 кГц. Естественно частота средняя и существует определённая полоса пропускания! Для АМ-сигнала равна 10 кГц. Для ЧМ (FM) 150 кГц. В телевизоре 8.0 мГц. В связных приёмниках полосы разные: 3.0 кГц для SSB, а для работы в CW (телеграфом) вообще не регламентируется. Короче, можете сами убедиться! Для меня есть правило: при поиске (CW) корреспондентов включаю фильтр с широкой полосой до 6 кГц. В основном-то 3.0 кГц. И в зависимости от обстоятельств сужаю до 1.0 кГц. или 03 кГц. В нашем же интернет-приёмнике диапазон фильтров шире, в чём Вы можете сами убедиться!

А как же телеграф? Что с ним? А, ничего с ним! Считайте, что Вы только одну частоту F2=1000 Гц произнесли. И в приёмнике мы услышим те самые 1000 Гц. Но? Но так не делают! Просто технически обходя все эти SSB-штучки, в эфир уходят посылки (код Морзе) без какой-либо модуляции (но бывают и с модуляцией для каких-то служебных целей?). А в приёмнике, с той же искусственной несущей получают звуковые посылки, но такие, какие Вам нравятся (звуковые частоты), в смысле Вы, в отличие от режима SSB, можете смело гулять по частотам диапазона! И даже переходить на другую, как бы полосу, когда сигнал может быть размещён и выше и ниже несущей (иногда это даже полезно!). На рис11 показаны частоты как бы несущей восстановленной естественно. Выше и ниже по отношению к несущей частоты CW-сигнала, синяя полоска, зелёная и красная. Мы случайным образом перестроили их на эти частоты. Независимо от того как расположены синяя и зелёная полоски, звуковая частота после детектирования будет одна и та же (они находятся на равном расстояние от несущей)! А вот красная даст более высокий тон! Раньше в связных приёмниках генератор генерирующий как бы несущую называли телеграфным. Вот пожалуй и всё! Переходите по ссылке http://websdr.ewi.utwente.nl:8901/ и?..

И если Ваши колонки или наушники включены, то сразу же услышите шум. Это и сам приёмник шумит и плюс шум эфира. Наверху, по всей ширине страницы видна цветная полоса с хаотически меняющимся видео шумом. Насколько я понимаю это происходит сканирование эфира по диапазону который Вы и видите? Светлые и размытые вертикальные полосы говорят, что на этих частотах наблюдается какая-то активность?! Ниже чёрная полоса, — шкала и видна жёлтого цвета фигурка типа арки. Это символическая полоса фильтра. Вертикальная палочка и есть та самая несущая. Ещё ниже органы управления приёмником. Без надобности не щёлкайте всё, что ни попадя!

Рассмотрим первый, слева прямоугольник, — окно управления. Как видно из рисунка, 7012.03 kHz — частота, та где сейчас стоит на шкале указатель несущей. Вы можете этот указатель перетащить мышкой, либо удалив значение частоты вписать свою. В нижнем, третьем сверху ряду пимпочки, — переключение режимов. В нашем случае режим CW, — телеграф значит. А далее: LSB — нижняя боковая полоса в режиме SSB. USB — верхняя боковая того же режима. Пимпочки АМ и FM думаю и так Вам понятны, — слушать вещалки. Во втором ряду сверху кнопки перестройки скачкообразно частоты несущей. Минусики, — уменьшают частоту, а плюсики, — увеличивают, соответственно! Чем больше знаков на кнопке, — тем в большей степени она влияет на перестройку. Ещё ниже Volume, — движок, регулятор громкости.

Сдвинемся вправо к следующим кнопкам. По-моему здесь Вам всё понятно 3.00 kHz полоса фильтра, — три килогерца. Слева две пимпочки короткая (wider) увеличивает полосу, та, что длиннее (narrower) наоборот уменьшает! Следующее окно, — индикатор силы сигнала, думаю Вам это ни к чему?! И наконец последнее окно. Две верхние кнопки какие-то для меня бестолковые, я их не трогаю (возможно в процессе выяснится их важность?). Кнопка band — диапазон (думаю только для любительских диапазонов касается). Если Вы находитесь в полосе какого-нибудь диапазона, то при нажатие этой кнопки перед Вами появится весь диапазон. Нижние две кнопки: слева для сжатия диапазона, — справа для расширения! В самом низу рабочей части страницы есть ещё один движок регулятор контрастности картинки которая всё время движется перед Вами снизу-вверх. Покрутите-увидите!

Самое главное не бойтесь! Сломать что-нибудь Вам не позволят! А в остальном... Если Вы осваивали когда-нибудь какие-то программы методом тыка, с приёмником Вы справитесь! Только не забывайте о замедленной реакции системы при перестройке частоты! Это же Вам не механические ручки?!! Вы здесь, а приёмник в Нидерландах, не забывайте!

Самые непонятливые конечно могут спросить: А как же мы найдём эти любительские диапазоны? А не надо ничего искать! Конечно Вы вправе полазать по частотам и может быть чисто случайно попасть куда надо, но? Но если Вам: уж замуж невтерпёж, то для Вас есть вот эти магические числа: 1800; 3500; 7000; 14000; 21000; 28000. Удалите появившуюся при включении приёмника цифру. И вместо неё впишите одну из магических. Вы мгновенно попадёте на любительский диапазон, потому как магические цифры и есть начало каждого диапазона! А нажав справа кнопочку (band), весь диапазон появится перед Вами, а не только тот случайный кусочек! В метрах их соответственно называют: 160-метровый; 80-метровый; 40-метровый; 20-метровый; 15-метровый; 10-метровый. В общем виде считается, что первые три (160; 80; 40) ночные диапазоны, а остальные дневные. И если Вы перейдя на частоту 28000 и погуляв по диапазону никого не обнаружите, это не значит, что там Нидерландах что-то не так!?! Эта чёртова десятка может только к лету разродится. На момент написания даже на 15 метрах слышны были лишь слабенькие сигналы... И только двадцатка гремела как обычно днём!

Ну, вот Вы теперь грамотные до невозможности и глядя на картинки рис1-5 можете сами разобраться и с частотами, режимами, диапазонами и конечно с фильтрами!

Желаю Вам удачи! И ежели, что? То как меня достать, Вы же знаете!