На страницах "Радио" было опубликовано несколько статей о методах борьбы с помехами приему телевидения от любительских передатчиков (№ 12 за 1958 г.; № 4 и № 5 за 1959 г.).
Можно рекомендовать еще некоторые варианты подавления помех на месте их возникновения. Как известно, помехи создают те радиолюбительские КВ передатчики, которые излучают гармоники основных частот или паразитные колебания.
        Для того чтобы не допустить этих излучений, необходимо тщательно проверить качество работы передатчика и точно убедиться, не создает ли он помех, а если создает, то определить, какие именно. Передатчик можно проверить путем прослушивания его работы с помощью радиоприемника, обладающего высокой чувствительностью, хорошей избирательностью и удаленного на некоторое расстояние от передатчика.
        Если работа передатчика прослушивается с большой громкостью на частотах, кратных основной частоте, и тон передатчика хороший, то это свидетельствует о том, что передатчик излучает гармоники основной частоты.
        Когда передатчик излучает паразитные колебания, то его работа прослушивается на очень многих частотах, тон передачи плохой, в приемнике появляются помехи в виде шипения, свиста, булькания, воя и т.д., которые с выключением передатчика исчезают. Паразитные колебания обычно возникают в тех случаях, когда неудачно выполнен монтаж передатчика или неправильно размещены его детали.
        Следовательно, борьба с этими излучениями сводится к устранению тех недостатков, которые была допущены при изготовлении, передатчика.

Монтаж и размещение деталей передатчика

        Меры борьбы с паразитными колебаниями, которые должны быть предусмотрены при конструировании и изготовлении передатчика в основном сводятся к следующему.
        Катушки индуктивности не должны иметь холостых витков и многих ответвлений. Все холостые витки необходимо замыкать на корпус непосредственно или через емкость порядка нескольких тысяч пикофарад. Контурные катушки должны быть удалены друг от друга, а когда это невозможно сделать, то их следует располагать так, чтобы оси катушек находились под прямыми углами.
        Сеточные контуры должны быть удалены от анодных и по возможности экранированы. Каскады передатчика могут быть разделены металлическими перегородками.
        Индуктивности анодных дросселей могут быть больше индуктивностей сеточных. Сеточные дроссели целесообразно экранировать. Провода сеточных цепей, несущие высокочастотные токи, должны быть короткими. В сеточных и анодных цепях необходимо включать как можно ближе к вводам ламп чисто активные сопротивления в 10-20 Ом или дроссели, содержащие 10-20 витков провода ПШО или ПЭ-0,3-0,6 размещенных на сопротивлении ВС (на мощность рассеивания 2 Вт).
        Цепи накала ламп должны быть заблокированы конденсаторами 5000 пф установленными непосредственно на ламповых панелях.
Цепи манипуляции и цепи питания передатчика должны быть защищены высокочастотными фильтрами, причем фильтры в цепях питания устанавливаются непосредственно на корпусе передатчика. Схемы этих фильтров и данные деталей указаны на рис. 1.

        Все металлические части передатчика тщательно заземляются короткими проводами. Общее заземление (в том случае, когда передатчик расположен близко к земле) должно быть надежным, а провод заземления иметь сечение порядка 50 мм². Использование в качестве заземления водопроводных труб и систем отопления не может быть рекомендовано, так как в этом случае помехи излучаются более интенсивно.
        При использовании в передатчике триодов для усиления ВЧ необходимо применять схемы нейтрализации, основанные на принципе электрического моста. Нейтродинные цепи должны иметь минимальную длину и обладать малой индуктивностью. Ни в коем случае не следует совмещать провода нейтрализации с проводами, подводящими напряжение возбуждения к сеткам ламп. При нарушении этих условий существует реальная опасность возникновения паразитных колебаний, которые могут возбудиться на очень высокой частоте и создавать сильные помехи в широком диапазоне частот.
        Чтобы передатчик не создавал помех телевидению за счет излучения гармоник основных частот, необходимо его выходной каскад монтировать по схеме с повышенной фильтрацией гармоник. Ниже рассматриваются некоторые схемы выходного каскада и их особенности.

Схема выходного каскада передатчика с повышенной фильтрацией

        Прежде чем говорить о схемах выходного каскада с повышенной фильтрацией, следует обратить внимание радиолюбителей, что схема выходного каскада, изображенная на рис.2, а, хотя она и получила широкое распространение, порочна. Выходной каскад передатчика, собранный по этой схеме, способствует излучению гармоник.
        Наиболее простыми схемами выходного каскада передатчика, обладающими к тому же высокой фильтрацией гармоник, являются симметричные схемы и схемы с применением П-образного контура.
        Применение в последнем каскаде передатчика симметричной схемы и выбор угла отсечки равным 90° является весьма эффективным способом для подавления четных гармоник. Переделка существующих однотактных схем на двухтактные не требует больших затрат и может быть рекомендована радиолюбителям. Схема выходного каскада передатчика с применением П-образного контура приведена на рис.2,б. Аналогичная схема выходного каскада опубликована в "Радио" № 9 за 1958 г. (стр. 23-28). Эта схема очень проста в изготовлении и настройке и обеспечивает хорошую фильтрацию гармоник.
        Наивысшей фильтрацией, гармоник обладают схемы выходных каскадов передатчиков, которые имеют несколько промежуточных контуров, но передатчики, настроенные по таким схемам, получаются несколько громоздкими и сложными в настройке, поэтому их можно рекомендовать только для высококвалифицированных радиолюбителей. Одна из таких схем изображена на рис. 2,в.
В тех случаях, когда вышеперечисленные меры не дали должного результата и передатчик создает помехи, необходимо применить короткозамыкающие настроенные контуры или фильтры нижних частот.

Короткозамынающие настроенные контуры

        Одну или две гармоники как в однотактных, так и в двухтактных схемах можно подавить при помощи короткозамыкающих настроенных контуров, которые незначительно снижают мощность основной частоты и очень просты в изготовлении и настройке.
Контур для подавления одной гармоники в выходном каскаде передатчика, собранном по однотактной схеме, изображен на рис.3. Последовательное включение индуктивности L3 и емкости С3, настроенных в резонанс на устраняемую частоту, подавляют гармонику. Действие цепи тем эффективнее, чем меньше ее активные потери.

        На рис. 4 изображена схема для подавления двух гармоник. Контур К1 настраивается на низшую гармонику, а контур К2 - на более высокую. Можно, например, настроить один контур на частоту звукового сопровождения телевизионного канала, а второй - на частоту сигналов изображения того же канала. Если при работе передатчика какие-либо гармоники будут совпадать с резонансными частотами этих контуров, то они будут подавлены и помехи телевидению не окажут.
        На рис. 5 изображена схема для подавления нечетных гармоник в выходном каскаде, собранном по двухтактной схеме, а на рис. 6 - для подавления четных гармоник в двухтактной схеме.
        Для настройки таких контуров на частоты 1-3 телевизионных каналов необходимо взять индуктивность порядка 3,2 мкГн, а для 4-го и 5-го каналов - 1,7 мкГн. Укажем, что катушка, намотанная виток к витку на каркасе диаметром 26,5 мм проводом ПЭ-1,45, обладает индуктивностью: 17 витков - 5 мкГн, 12 витков - 3,2 мкГн, 8 витков - 1,7 мкГн. Конденсатор переменной емкости, используемый в этой схеме, должен иметь высокое рабочее напряжение, поэтому такой конденсатор лучше изготовить самому в виде двух дисков, раздвигаемых при помощи винта. Диаметр дисков должен быть порядка 30 мм, а расстояние между ними от 5 до 15 мм. Примерная конструкция такого конденсатора изображена на рис. 7.

Электрические фильтры

        Применение электрических фильтров является наиболее эффективным средством подавления не только гармоник основной частоты, но и излучения паразитных колебаний, т.е. фильтр будет ослаблять все частоты, лежащие выше или ниже заранее намеченной частоты, которая называется частотой среза.
        Принцип работы электрических фильтров хорошо описан в книге Д.А. Конашинского "Частотные электрические фильтры" (Массовая радиобиблиотека, выпуск № 169, Госэнергоиздат, 1953 г., II издание и № 344, 1959 г., III издание), которые мы и рекомендуем нашим читателям, желающим подробно ознакомиться с работой таких фильтров.
Для ослабления помех телевидению, создаваемых коротковолновыми радиолюбительскими передатчиками, необходимо применять фильтры нижних частот типа К или типа М.
        Фильтры типов К и М характеризуются следующими свойствами: характеристическое сопротивление фильтров К в полосе пропускания непостоянное; частотная характеристика затухания менее крутая, но сравнительно равномерная. У фильтров типа М частотная характеристика затухания более крутая и сложная. В полосе затухания фильтр имеет резко выделенную (задерживаемую) частоту, называемую частотой бесконечного затухания.
        Ослабление основной частоты фильтрами типа К больше, чем фильтрами типа М, но практически эти потери не ощутимы. Поглощение мощности передатчика фильтрами типа М зависит от коэффициента, входящего в расчетные формулы. Наиболее рекомендуемым является расчет фильтров М с коэффициентом 0,6-0,8.
        Сравнивая частотные характеристики затухания этих фильтров, можно увидеть, что одни из них обладают сравнительно равномерным затуханием для различных частот, а другие, наоборот, ослабляют в большей степени только одну частоту. "Если же соединить вместе несколько звеньев типа К и типа М, то можно получить фильтр с желаемой характеристикой затухания. На рис. 8 изображены схемы комбинированного фильтра. На рис. 8, а показано, из каких звеньев комбинируется фильтр, а на рис. 8, б показан окончательный вид фильтра.

        Емкости полузвеньев, включенные параллельно, могут быть заменены одной емкостью, равной сумме этих емкостей. В данном случае изображен фильтр, состоящий из одного параллельного звена М и одного П-образного звена К. Комбинированные фильтры всегда начинаются и заканчиваются полузвеньями фильтра типа М, а в середине этих звеньев можно включить несколько любых звеньев типа К, но во всех случаях необходимо соблюдать условия равенства характеристических сопротивлений каждого звена.
        Комбинирование звеньев фильтра позволяет ослабить гармоники до желаемой степени с меньшим количеством звеньев. Неравномерность характеристического сопротивления в полосе пропускания фильтров К также может быть использована для лучшего согласования сопротивлений фильтра и антенны. Если входное сопротивление антенны увеличивается при работе передатчика на различных частотах данного диапазона, можно применить П-образный фильтр типа К, когда же сопротивление антенны уменьшается, необходимо применить Т-образный фильтр типа К.

Расчет фильтров

        Расчетные формулы фильтров приведены в указанных выше книгах Конашинского. Сам по себе расчет не представляет сложности, но фильтр дает положительные результаты только в том случае, когда его характеристическое сопротивление согласовано с сопротивлением нагрузки, то есть с входным сопротивлением антенны или с входным сопротивлением фидера, питающего антенну.
        Характеристическое сопротивление фильтра имеет активный характер и зависит только от соотношения составляющих фильтр индуктивностей и емкостей.
Входное и выходное сопротивление фильтра равны. Входное сопротивление антенны или фидера, являющихся нагрузкой фильтра, имеют не только активную и реактивную составляющие, но и являются переменными величинами для различных частот, излучаемых передатчиком. Входное сопротивление фидера, настроенного на бегущую волну, имеет чисто активное сопротивление, а не настроенного - комплексное. Поэтому задача расчета любого фильтра состоит не только в подборе соответствующих индуктивностей и емкостей, определяющих частоту среза, но и в согласовании сопротивлений фильтра и нагрузки. В некоторых случаях может потребоваться фильтр с различными данными для каждого диапазона, особенно в том случае, когда используется одна и та же антенна, подключенная непосредственно к выходу передатчика.
        Расчет индуктивностей однослойных цилиндрических катушек, входящих в звенья фильтра, следующий:

L = KDn²10^-4; K = 10/(l/D+0,44),

где L - индуктивность, мкГн;
l - длина намотки катушки, мм
D-диаметр намотки катушки, (диаметр считается между линиями центров проводов);
n - количество витков.
По формуле рассчитывается индуктивность катушек сплошной намотки - виток к витку и с шагом намотки (провод любого диаметра).

Конструкция фильтров

        Конструируя фильтры, следует иметь в виду, что собственная емкость катушки составляет при сплошной намотке, около 1,5 пф, при намотке с шагом - около 0,5 пф на 1 см диаметра каркаса катушки. Поэтому для фильтров, где параллельного подключения емкостей к индуктивности не требуется, катушки следует наматывать проводом ПЭ диаметром 1,0-1,5 мм. и с шагом намотки 1,5-2,5 диаметра провода. Длина намотки катушки должна составлять 2-3 диаметра каркаса. Если при этом желаемая величина индуктивности не получается, тогда следует взять диаметр катушки больше, уменьшить толщину провода и шаг намотки.
        Наматывать катушки индуктивности на гетинаксовых и других суррогатных каркасах нежелательно.         Нежелательно также использовать катушки сплошной намотки и покрытые компаундом или лаком.
Для фильтров, где требуется подключение емкости параллельно индуктивности, собственная емкость катушки может оказаться полезной. Поэтому для таких фильтров катушки индуктивности можно размещать на гетинаксовых каркасах виток к витку проводом ПЭШО или ПЭВО, а также покрывать их лаком и компаундом. Подбирая разный материал для каркаса и соответствующую намотку, можно получить собственную емкость катушки, равную расчетной, и тогда параллельного подключения конденсатора не потребуется.
        Размещение деталей фильтра должно быть выполнено таким образом, чтобы каждое звено было экранировано друг от друга металлическими экранами толщиной 2-3 мм.
        Фильтр должен быть установлен на корпусе передатчика непосредственно у зажимов антенны, причем эти зажимы должны закрываться экраном входного звена фильтра.

Налаживание фильтров

        Налаживание фильтра нижних частот в основном сводится к тому, чтобы согласовать сопротивления антенны и фильтра. Учитывая, что сопротивление фильтра при расчете берется как известная величина, то остается лишь практически проверить, правильно ли она взята. Эта проверка производится путем наблюдения за изменением постоянной составляющей анодного тока выходного каскада передатчика.
        По величине изменения анодного тока также соответственно можно судить о разности сопротивлений фильтра и антенны, но при этом следует иметь в виду, что анодный контур выходного каскада настраивается как до включения фильтра, так и после его включения.
Если до установки фильтра антенна была согласована с выходом передатчика, то включение правильно рассчитанного фильтра вызовет лишь незначительную подстройку анодного контура выходного каскада передатчика, величина постоянной составляющей анодного тока останется неизменной. Если же при включении фильтра уменьшится или увеличится анодный ток, то это свидетельствует о том, что сопротивление фильтра больше или меньше, чем сопротивление антенны. Следовательно, нужно произвести перерасчет и изготовить фильтр с другим сопротивлением, соответствующим входному сопротивлению антенны на данном диапазоне. Расхождение между сопротивлениями фильтра и антенны не должно превышать 15%.
        На радиоцентре Центрального радиоклуба до установки фильтров при работе передатчиков прием телевидения на расстояние до одного километра был почти невозможен. После установки фильтров стал возможен просмотр телевизионных передач на телевизор, находящийся в смежной комнате, при расстоянии между антеннами передатчиков и телевизора порядка 15 м.
        Установка фильтров не уменьшила мощность, излучаемую передатчиками.