Опыт показывает, что транзисторный радиоприемник может принимать сигналы до глубины около 3 м, при этом сохраняются направленные свойства магнитной антенны. Принимая передачу какой-либо радиостанции, можно ориентироваться под водой даже при плохой видимости. Применяя переносные радиостанции, вполне можно руководить ныряльщиками не только на относительно небольшом расстоянии. В первых опытах достаточно защитить от воды радиоприемник с помощью водонепроницаемого футляра или запаяв его в полиэтиленовые пакеты. Это позволит слушать музыку под водой. Для приема не нужны никакие технические приспособления — достаточно иметь слух.
Физическая основа другой системы еще не ясна. Но она работает (одинаково хорошо и в морской воде, и в пресной), в чем можно убедиться, сделав следующее устройство. Для его проверки можно использовать даже ванну, наполненную водопроводной водой.
Схема передатчика изображена на рис, 19.20.
Это обычный ге¬нератор ВЧ, работающий в диапазоне 550...800 кГц, модулируемый НЧ сигналом с частотой 1 кГц. Катушка L1 имеет индуктивность 0,15...1 мГ. Катушка L2 состоит из 25 витков провода ПЭВ или ШЛ 0,5. Трансформатор Тр1 типа Т47,. Т25, Т13 (см. табл. 2.5).
Передатчик смонтирован в алюминиевом корпусе размерами 75х125х175 мм, изоляционная планка с зажимами ПК и катушка укреплены сбоку корпуса.
Приемник - транзисторный с диапазоном СВ (550 ... 800 кГц). На ферритовом стержне магнитной антенны приемника наматывают 25 витков провода ПЭВ 0,5, концы выводят снаружи корпуса.
Конструкции передающей и приемной антенн одинаковы. Обе состоят (рис. 19.20,б) из распорки (бакелит, пластмасса и т. п.) длиной 152 мм и двух латунных электродов 2 размерами 1,5х50х 50 мм, зачищенных до блеска. К антенне подведены два провода диаметром 0,7 в хлорвиниловой изоляции длиной 1,8 м каждый. Они служат в качестве фидера питания антенны 3.
После изготовления устройства провода антенны припаивают к выводам катушки приемника. Точки соединения изолируют. То же самое нужно сделать и с антенной передатчика.
При налаживании обе антенны размещаются рядом. В приемнике должен быть слышен сигнал передатчика. Если его нет, следует настроить приемник на частоту 550 кГц, а частоту передатчика изменить, осторожно вращая подстроечный сердечник катушки L1.
Следующие опыты проводятся в воде. Резервуар с водой должен быть не меньше ванны, глубина воды более 0,3 м. Расстояние между антеннами в воде выбирают примерно равным 0,9 м. Приемник на¬страивают на прием звукового сигнала (частота около 700 кГц), поскольку погружение передатчика в воду вызывает его расстройку.
Чтобы убедиться, что сигналы действительно передаются через воду, следует вынуть приемную антенну. При этом сигнал должен пропасть или стать слабым.
Эксперименты с антеннами, погруженными в воду, подтверждают тот факт, что направленность дипольной антенны в воде иная, чем в воздухе (рис. 19.20, в). Длина антенны не имеет большого значения. Самые важные факторы — это площадь поперечного сечения и материал, из которого сделана антенна. На подводную связь не влияют бури, штормы, а также подводные шумы (например, шум моторной лодки и т.п.).
Через воду могут передаваться сигналы ВЧ, модулированные по амплитуде и частоте. Слышимость сигналов уменьшается обратно пропорционально квадрату расстояния от передатчика. Напри¬мер, на расстоянии 2 м она равна 1/4 величины от первоначальной, измеренной на расстоянии 1м.
Чем больше расстояние между электродами антенны, тем больше дальность связи. При расстоянии 1,8 м дальность связи около 30 м. Размеры латунных электродов при этом равны 300x300 мм, дере¬вянного кронштейна 50x50x1500 мм. Антенна не должна тонуть в воде. Длина питающего фидера около 4,5 м. Передающая и прием¬ная антенны одинаковы по конструкции.
Химический состав воды также имеет некоторое влияние на дальность связи.
Если расстояние между передающей и приемной антеннами 15 м, то лучшие условия приема сигналов наблюдаются непосредственно под поверхностью воды. С глубиной погружения антенн слышимость ухудшается.
Варианты применения. Введя в схему передатчика телеграфный ключ или микрофон на обычный транзисторный при¬емник (находящийся в водонепроницаемом корпусе), можно вести прием простых сигналов под водой на расстоянии до 30 м. Следует добавить, что уже имеются, устройства подобного рода, которые имеют дальность действия свыше 50 км.
Устройство можно также использовать для дистанционного ( управления плавающими (надводными и подводными моделями). Если разместить дипольную антенну (см. рис.19.20, б) в пруду, реке или аквариуме и подсоединить ее непосредственно ко входу усилителя НЧ, то может случиться, что в громкоговорителе появятся звуки, издаваемые рыбами. Оказывается, что рыбы ведут «разговоры» на частотах от 170 Гц до 28 кГц.
Зарегистрировано уже несколько сот различных звуков, издаваемых рыба¬ми. Их записывают на магнитофон при скорости, например, 38 см/с, а воспроизводят при скорости 4,25 см/с. Эти сигналы удобно наблюдать на экране осциллографа.
Антенна для открытого водоема должна иметь медные электроды (50x75 мм), разнесенные на расстояние 1,2 м, а в аквариуме на 0,25 м. Электроды с усилителем НЧ соединяют изолированным проводом диаметром 0,7...1,2 мм. В аквариуме пригодна и одноэлементная антенна.
В соленой воде между антенной и усилителем НЧ желательно включать согласующий трансформатор.
Дипольную антенну поворачивают в ту сторону, откуда ждут прихода подводных звуков. Одноэлементную антенну следует мед¬ленно поворачивать, улавливая звуки. Обычно при свете рыбы «молчат». Они неохотно «разговаривают» и при плохих условиях окружающей среды, а также внезапных изменениях температуры воды.
Комментарии 1