Ионосфера
На раннем этапе развития радио было обнаружено, что на некоторых частотах радиосигналы могут приниматься с расстояния сотен и даже тысяч миль в определенное время дня или ночи. Сразу же было сделано следующее предположение: что-то в атмосфере возвращает сигналы станции вначале вниз к земле, а затем снова в небо под углом к горизонту, обеспечивая тем самым прием на далеком расстоянии. Это “что-то” позднее стали называть ионосферой. Без нее радиосигналы просто уходили бы в космос. Ионосфера представляет собой верхнюю часть атмосферы земли, состоящую из разреженных газов, находящихся под влиянием солнечной радиации. Лучи солнца на определенных уровнях, начиная примерно с высоты 50 миль, активизируют атомы атмосферы, которые при этом теряют электроны. Атом без электрона называется ионом. Целый слой ионов интересным образом влияет на радиоволны – он их преломляет. Когда радиосигнал устремляется вверх, к небу, под углом к горизонту, на расстоянии примерно 60 миль он доходит до ионосферы. Здесь происходит его преломление, и радиоволна устремляется вниз, к земле, отражаясь от нее под тем же углом. Таким образом волна может путешествовать за горизонт. Такой радиосигнал хорошо слышен на расстоянии сотен миль. Вот пример преломления: опустите карандаш в стакан с водой и посмотрите на него. Он уже не будет казаться ровным, а будет как бы надломлен в том месте, где погружается в воду. Ионосфера зависит от солнечной радиации. Поэтому, наиболее активной будет ионосфера того полушария, где в данный момент день. Другие примеры влияния солнца на ионосферу – это цикличная смена времен года на земле, а также 11-летние циклы активности самого солнца. Слои ионосферы постоянно перемещаются и меняют свою интенсивность, делая возможным прием короткой радиоволны на далеком расстоянии.
Итак, ионосфера – это слой ионизированных частиц в атмосфере земли, сформировавшийся при помощи солнечной радиации, который преломляет радио сигналы определенных частот и посылает их на землю.
Всемирное координированное время (UTC)
Всемирное координированное время обозначается тремя латинскими буквами – UTC. Им пользуются широко во всем мире, когда необходимо синхронизировать какую-либо деятельность или наблюдения в разных точках земли. Всемирным координированным временем считается время в зоне нулевого меридиана, соединяющего Северный и Южный полюса земли, и проходящего через Лондон и большую территорию западной Африки. Этот меридиан проходит прямо через Королевскую Обсерваторию Гринвич, издавна считавшуюся хранительницей времени (отсюда и название “по Гринвичу” или GMT). В 1972 году был введен термин UTC – Всемирное координированное время, и какое-то время это обозначение употреблялось наряду с обозначением “по Гринвичу” или GMT. В 1986 году обозначение UTC полностью заменило собой обозначение “по Гринвичу” и стало общим для всего мира термином для обозначения времени на нулевом меридиане. Иногда еще универсальное время обозначается латинской буквой Z (от “Zero Meridian”). Военные часто называют его “время Зулу” или просто “Зулу”. Для трансляции коротковолновых радиопередач обычно всегда дается Всемирное координированное время – UTC, и слушатели должны сами перевести его в местное. В мире существуют 24 основные зоны времени, что соответствует количеству часов в сутках. Они сменяют друг друга каждые 15 градусов как к востоку, так и к западу от нулевого меридиана. Каждые 15 градусов соответствуют одному часу. Чтобы определить местное время в определенной зоне, когда известно время UTC, необходимо просто прибавить к нему количество часовых временных зон, находящихся между ними, если вы находитесь к востоку от нулевого меридиана, или вычесть это количество, если вы находитесь к западу от нулевого меридиана. Например, Нью Йорк и Киото находятся на расстоянии 5 временных зон к западу от Лондона, поэтому их время всегда будет определяться, как UTC минус 5 часов. Чтобы определить UTC, когда известно местное время, проведите всю процедуру в обратном направлении. Например, если вы в Нью Йорке или Киото, прибавьте к местному времени 5 часов, и вы получите время UTC. Если ваша зона перешла на летнее время, отнимите при расчете на один час меньше. Существует множество таблиц и карт, которые могут помочь вам определить, в какой временной зоне по отношению к нулевому меридиану вы находитесь.
Итак, диэксисты определяют UTC как Всемирное координированное время. Время в зоне нулевого меридиана считается стандартным, когда необходимо синхронизировать действия или наблюдения на больших расстояниях.
Гетеродин
Гетеродин – это тон или звук, который появляется, если две или более радиостанции вещают на частотах очень близких друг к другу, в результате чего и слышен этот тон. Например, если две станции работают на частоте 9,5 мГц, но одна из них, в действительности, передает немного выше, на частоте – 9, 501 мГц, будет слышен тон в 1000 Гц, который будет смешиваться с этими двумя станциями. Разница между частотами станций в 1000 Гц – это слышимая разница или звуковой тон. Если бы мы настроили станцию со сдвинутой частотой поближе к соседней станции, то этот тон стал бы ниже, благодаря меньшей разнице в частотах. Если же мы настроим сдвинутую с частоты станцию точно на 9,5 мГц, то тон гетеродина стихнет и в конце концов совсем исчезнет. Это явление называется нулевым биением. Гетеродины обычно продуцируются двумя станциями, работающими на одной частоте, когда они обе или одна из них немного сходят с этой частоты. Большинство правил и инструкций требуют от станций оставаться в пределах 10 Гц от предписанной им частоты. Но в некоторых регионах мира за отклонением от частот следят не так строго. Гетеродины часто слышны на отрезке АМ любительских диапазонов, так как их операторы могут произвольно выбирать частоты в пределах этой полосы. Гетеродин считается помехой и на хорошем приемнике может быть устранен подстройкой в сторону слушаемого сигнала для выбора той стороны, где отсутствуют помехи. Другие способы устранения гетеродинов включают в себя установку аудио-фильтров в приемнике или использование узкополосных (режекторных) фильтров, которые можно настроить на частоту гетеродина, чтобы погасить ее.
Вот DХ-определение гетеродина – тон или звук, продуцируемый двумя или более станциями, работающими на слишком близких частотах, когда разница между этими частотами попадает в разряд слышимой.
Частота биений
Частота биения – это частота гетеродина, продуцируемого двумя радиосигналами близких частот. Например, две станции, предписанные к одной и той же частоте, не продуцируют биение. Но если одна из них сбивается с частоты на 500 Гц, будет слышен звук частотой в 500 Гц. Это явление называется частотой биения. Диэксисты называют частоту биения коротковолновых диапазонов гетеродинными помехами. Но иногда гетеродины играют полезную роль. Частота биения необходима при приеме станций пользующихся азбукой Морзе. Радиосигнал при включении и выключении кода не производит звука. Для этого необходим второй, близкий по частоте сигнал, чтобы вызвать биение. Когда вы используете верхний или нижний режим боковой полосы частот вашего приемника, встроенный генератор продуцирует радиосигнал, который сдвинут на 2 кГц от принимаемой станции. Если вы будете настраивать приемник, этот дополнительный радиосигнал будет сталкиваться с основным сигналом на определенных частотах, продуцируя аудио звук, идущий вверх или вниз. На раннем этапе развития радио, задолго до единой боковой полосы частот, этот генератор внутреннего сигнала для приемников назывался генератором биений или BFO. Он часто имел свою собственную настройку, поэтому, вместо того, чтобы настраивать сигнал станции для перемены частоты биения, настраивали сам генератор. Современные приемники с верхней и нижней боковой полосой частот (USB и LSB) это просто модифицированные генераторы биений. Еще гетеродины используются в радио и теле приемниках. Самый знаменитый из этих приемников, которым пользуются и сегодня, является супергетеродинный приемник Эдвина Армстронга, сконструированный во время Первой Мировой войны. Он использует принцип гетеродина, продуцируя несколько стадий усиления звуковых частот, и не требуя от слушателя ручной перенастройки на каждой стадии, по мере того, как меняется станция. При этом используется частота биения, находящаяся за пределом слышимости, которая улавливается только схемами приемника.
Итак, вот наше DХ-определение частоты биения – частота разницы между двумя радиосигналами, работающими на разных, но близких частотах, производящая третий сигнал, работающий на частоте биения.
Позывные сигналы
Позывные сигналы используются международными радиостанциями и некоторыми региональными сетями во всем мире; это своего рода торговая марка или идентификация станции. На раннем этапе развития международного радио позывные сигналы использовались инженерами при настройке передатчиков. Сегодня они помогают узнавать станции и сети. Позывными могут быть музыкальные сегменты или звуковые эффекты. Они легко опознаются любой языковой аудиторией. Таким образом, они идентифицируют станцию независимо от того, на каком языке она вещает. Позывные обычно звучат в начале вещания или между программами, особенно, между программами одного и того же радио на разных языках. На региональных станциях они обычно слышны каждый час, когда станция объявляет себя. Музыкальные сегменты выбираются станциями так, чтобы они были характерными. Например, “Международное Радио Австрии” использует мелодию вальса “Голубой Дунай”, позывные “Международного Радио Канады” – первые четыре ноты национального гимна Канады, “Голос Америки” играет отрывок из американской фольклорной песни “Янки Дудл”. Другие примеры – “Революционная песня” – позывной “Радио Гаваны”. Часто, музыкальные инструменты, исполняющие эти мелодии играют значительную роль, например колокола RAI из Рима. А вот “Радио Австралии” в качестве позывных выбрало звуки, издаваемые птицей кукабурра, а “Радиовещательная Система Кении” – барабаны джунглей, в то время как на радио ВВС из Лондона слышен колокол Биг Бена. Многие диэксеры могут определить станцию с очень слабым сигналом на непонятном языке просто по позывным.
Вот наше DX-определение позывных, или, как их иногда называют, интервал-сигналов – музыкальные сегменты или звуковые эффекты, используемые международными и региональными станциями для идентификации их службы перед вещанием и во время него.
Однополосная модуляция (SSB)
Однополосная модуляция – это такой способ радио трансляции, который увеличивает эффективность радиосвязи. На обычном приемнике голос может звучать приглушенно, слова разобрать трудно. Но на приемнике с верхней и нижней боковой полосой частот или с генератором биений на более старых моделях, можно, путем настройки, получить четкий, чистый голос. Радиосигналы посылаются передатчиком на заданной частоте. Когда звук преобразуется в высокочастотный сигнал, он выглядит как две идентичные, но противоположные боковые полосы частот. Поскольку лишь боковые полосы передают звук, было обнаружено, что можно сэкономить две трети мощности передатчика, фильтруя высокочастотный сигнал. И даже более того, можно сэкономить больше мощности, если фильтровать либо верхнюю, либо нижнюю боковую полосу частот, передавая одну из них. Вся эта сэкономленная мощность может потом применяться к одной боковой полосе, делая тем самым трансляцию сигнала более мощной и эффективной. Когда сигнал поступает на приемник он должен быть “восстановлен”, чтобы его можно было услышать. Поэтому, во многих приемниках и используется вспомогательный генератор: при помощи него можно регулировать частоту внутреннего радиосигнала и настроить его точно на несущую частоту. Переключатель генератора обычно обозначен буквами USB и LSB, и при помощи него слушатель может выбрать нужную полосу частот. Верхняя полоса чаще используется при приеме высоких частот. При правильной настройке, однополосная модуляция дает чистый звук, и передается на более далекие дистанции, чем полный АМ сигнал. Однополосная модуляция используется в основном станциями обслуживания или любителями для связи. Но некоторые вещательные компании пробовали использовать однополосную модуляцию в сочетании с полным сигналом. А часть станций до сих пор ведёт передачи в режиме однополосной модуляции: к примеру “Радио Гавана”. И эти передачи довольно неплохо слышно, хотя мощность однополосного передатчика в три раза меньше мощности обычного АМ-передатчика. И еще, до спутниковой связи, однополосная модуляция использовалась для ретрансляции сигнала на отдаленные передатчики в разных частях мира.
Вот наше DX-определение однополосной модуляции: это метод радиопередачи, при котором используется только одна из двух боковых полос частот, продуцируемых передатчиком, при этом фильтруется или гасится несущая частота, за счет чего освобождается дополнительная мощность и используется этой одной полосой.
Герц
Герц – это единица измерения частоты. Она определяет место на шкале радиоприемника, где располагается та или иная станция. Частота – это количество циклов в секунду, она обозначает количество раз, которое электрический ток проходит от положительного к отрицательному и обратно в течение секунды в антенне передающей станции. Термин циклы был заменен на Герцы в 70-х годах в честь немецкого ученого Генриха Герца, который первым обнаружил явление радиоволны в 1887 году. На старых приемниках, а также в устаревшей литературе все еще можно встретить обозначение килоциклы, мегациклы (кс и mc). Но сегодня используется только абревиатура Гц, кГц и мГц. Чем больше циклов в секунду, тем больше частота. Если, например, камертон вибрирует 1000 раз в секунду, он продуцирует слышимый тон в 1000 Гц. При таких больших величинах удобно пользоваться приставками кило- и мега, чтобы оперировать меньшими величинами. Кило- означает тысячу, поэтому, 1 кГц это то же самое, что 1000 Гц. Если говорить о радиочастотах, они намного выше, 1000 кГц приходится на середину АМ полосы средних волн. 1000 кГц равны 1 000 000 Гц. Мега- означает миллион. Итак, если 1 МегаГерц означает один миллион циклов, его можно просто называть 1 мГц. Коротковолновые частоты еще выше. Например, если настраиваться на 6 мГц – это 6000 кГц или 6 000 000 Гц. Но если вы попадаете на промежуточные частоты, например, 6 125 000 Гц, то легче будет обозначить такую частоту, как 6,125 мГц.
Вот DX-определение Герца – единица измерения частоты или количество циклов в секунду.
Симметричная вибраторная антенна
Симметричная вибраторная антенна – одна из самых распространенных антенн, используемых в коротковолновом радиовещании. Она задумана так, что резонирует на определенной частоте, а это означает то, что ее длина предопределяет частоту, на которой она будет работать лучше всего. Антенна также резонирует на многих кратных частотах своей резонансной частоты (т.е. 2, 4 .. и т.д. резонансных частоты), называемых гармониками, но в меньшей степени. У этой антенны есть и характеристики направления. Она лучше принимает станции, сигнал которых поступает в боковом направлении, а чем дальше он от концов антенны, тем будет слабее. Способность антенны принимать сигналы с разных направлений с разной силой сигнала называется диаграммой направленности. У симметричной вибраторной антенны она выглядит как цифра 8, причем сама антенна (диполь) проходит горизонтально через центр этой восьмёрки. Вообще эта антенна представляет собой два отдельных провода одинаковой длины. Если ее растянуть, она выглядит как большая буква Т – два верхних конца идут в разных направлениях, и не касаются друг друга. А центральная линия в виде коаксиального кабеля идет вниз к приемнику. У фидера коаксиального кабеля один провод подсоединяется к антенному гнезду (входу) приемника, при этом используется центральная жила кабеля, другой – к земле, или к корпусу (шасси) радиоприёмника (необходимо использовать оплетку кабеля). Длина антенны должна быть равна длине волны той частоты, которую вы хотите максимизировать. Чтобы найти длину частотной волны в метрах, разделите 300 на частоту в мГц. Для 6 мГц, например, это будет 50 метров. Часто ДХ-исты не могут себе позволить установить антенну такой длины. К счастью, антенна хорошо работает и при половинной длине. Даже симметричная вибраторная антенна длиной в четверть волны принимает хорошо, хотя большинство ДХ-истов предпочитает половинную длину. Для тех стран, где длина измеряется в футах – один метр равен 3 футам и 3,3 дюймам.
Вот DX-определение симметричной вибраторной антенны – она представляет собой пару проводов равной длины, идущих в противоположных направлениях друг от друга из одной начальной точки. Ее резонирующие и направляющие качества зависят от общей длины.
Чувствительность
Чувствительность – это способность приемника улавливать те слабые сигналы, за которыми так любят охотиться диэксисты. Это один из двух основных терминов, используемых для описания качества радиоприемника, второй из них – селективность или избирательность. Чем более чувствителен приемник, тем лучше на нем слышно слабые станции. Чувствительность определяется тем, сколько микровольт необходимо для того, чтобы ваша антенна уловила станцию на определенном уровне. Радиосгналы вызывают в вашей антенне напряжение, которое усиливается и преобразуется в звук. Это напряжение очень слабое и обычно измеряется в микровольтах. Микровольт – это одна миллионная вольта, обычное напряжение, вызываемое в вашей антенне дальними станциями. Для контраста, ваши местные радиостанции вызывают более сильное напряжение в антенне, которое измеряется в милливольтах (тысячных вольта). Обычно характеристика чувствительности приемника будет представлять из себя число микровольт, необходимых для того, чтобы преобразовать определенный сигнал до уровня шума. У многих приемников имеется встроенный ручной регулятор усиления (RF). Это сделано для того, чтобы уменьшать чувствительность приемника, когда вы ловите очень сильные сигналы, которые могут вызвать перегрузку. Некоторые диэксеры пытаются увеличить чувствительность своих приемников, используя широкополосные усилители у входа антенны. Это помогает при отсутствии наружной антенны, когда необходимо “помочь” не очень мощной внутренней антенне принять сигнал. Добавление ступеней усиления к антенному вводу приемника обычно бывает безуспешным. Оно усиливает как сигнал, так и все шумы, а также может создавать другие проблемы, такие как перегрузка приемника. Вообще, нужно сразу подыскать приемник с хорошими характеристиками чувствительности.
Вот наше DX-определение: чувствительность – способность приемника улаливать и принимать слабые сигналы.
Селективность
Селективность – это способность приемника выбирать станцию при настройке и отделять ее от других станций. Это один из двух основных терминов, используемых для описания качества радиоприемника, другой термин – чувствительность. Селективность измеряется шириной полосы пропускания. Ширина полосы – это как бы объем радио спектра, который ваш приемник уловит, если его настроить на определенную частоту. Приемник с типичной шириной полосы – 12 кГц – поймает одну станцию на заданной частоте, плюс другие сигналы, до 6 кГц по обе стороны этой частоты. Конечно, другие сигналы, которые близки к вашей частоте будут вызывать сильные помехи. Поэтому, если сузить эту полосу, то можно легко устранить помехи от этих станций. Некоторые приемники оснащены селективными фильтрами, которые можно подключать, чтобы сузить широту полосы. На некоторых приемниках такой выключатель обозначен словом WIDE для полосы 12 кГц и NARROW для полосы 6 кГц. Некоторые приемники имеют фильтры сужающие полосу пропускания до 2,5 кГц, делая прием очень селективным. Кстати, можно модифицировать приемник, поставив такие фильтры. Но есть предел узости полосы. Когда станция работает на своей основной, несущей частоте, ее боковые полосы как бы направлены к близлежащим частотам с обеих сторон. Именно эти боковые полосы и несут звук станции. Поэтому, сужая полосу приемника, вы при этом сужаете и качество звука, а это означает, что точность воспроизведения музыки (music fidelity) будет утеряна. Воспроизведение голоса (voice fidelity) находится в средней части полосы и не требует такой широты полосы, как музыка, поэтому, на него меньше действует подключение сужающих фильтров.
Вот DX-определение селективности – измерение способности приемника выбирать и отделять друг от друга сигналы различных частот.