Мы выражаем признательность Карлу Манну, журналисту и радиолюбителю из города Омаха, штат Небраска за написание данного руководства для начинающих ДХ-истов, а также особую благодарность Василию Гуляеву из Астрахани за окончательное редактирование текста.
Радиовещательные организации
Радиовещательные организации — это радиостанции, которые ведут передачи для широкой публики. Они вещают на длинных, средних, коротких волнах, а также на сверхвысоких частотах, куда входят частотная модуляция и телевидение. Большинство ДХ-истов начинают с того, что они регистрируют радиостанции, а позднее их интерес расширяется или даже заменяется интересом к персональным станциям и станциям специальной службы. Радио вошло в обиход как средство двухсторонней связи, которая осуществлялась с помощью «беспроволочной» технологии. Но вскоре начали посылать сигналы односторонней связи, и таким образом повсеместно стали популярными передачи для широкой публики. Если термин «вещать» означает «распространять во всех направлениях», то его можно употребить и в отношении к станции связи. И, действительно, всем известная передача музыки и речи через операторов беспроволочной связи из Брэнт-Рока, штат Массачусетс, в 1906 году предшествовала золотому веку радиовещания, который наступил десять лет спустя. Но только станции, которые не ориентированы на двустороннюю связь со слушателями, считаются радиовещательными станциями. Другие виды станций имеют особое назначение и служат, в основном, для двусторонней связи. Имеется область, в которой станциям особого назначения разрешается осуществлять одностороннюю связь для гораздо меньшего числа слушателей, нежели широкая публика. Станции сигналов времени, такие как WWV передают сигналы точного времени и стандарты частот для всех, кому они требуются в работе. Служба спасения на воде передаёт информацию о погоде, не ожидая обратной связи от слушателей. Даже операторам любительского радио при определённых условиях разрешается проводить одностороннюю связь, такую как передача сообщений космического корабля-челнока, предназначенных для широкой публики. К другим видам односторонней связи относятся телекоманды и телеметрические сигналы, сигналы маяков, и, конечно, обычные сигналы, подаваемые другим станциям с целью установить связь. Но ни одна группа слушателей, принимающих такую информацию, не может быть названа широкой публикой, так как они не являются частью общепринятого определения радиовещательной организации.
Частота
Место станции на шкале радиоприёмника определяется частотой её передатчика. Частота задаётся в Hertz (Герцах) или длиной волны (в метрах). Частота определяется тем, сколько раз в секунду переменный ток передатчика антенны проходит через цикл пиковых положительных и отрицательных величин энергии. Ток, проходящий через эти пики 100 тысяч раз в секунду, имеет частоту равную 100 тысячам циклов в секунду. Циклы называются Hertz (Герцами), это общепринятый радио термин. Поскольку приставка кило, обозначает тысячу, то 100 тысяч циклов равны 100 килогерцам. Станция, работающая на частоте 100 килогерц, находится в диапазоне низких радиочастот, называемых длинными волнами. И, наоборот, станция, работающая на частоте 5 мегагерц, находится в диапазоне высоких частот, называемых короткими волнами. Приставка мега обозначает миллион, поэтому 5 мегагерц равны 5 миллионам герц. Сигналы точного времени на станции WWV передаются на частоте 5 мегагерц. Раньше положение радиостанции на шкале радиоприёмника определялось длиной волны, а не частотой. Длина волны измеряется в метрах. Длина волны зависит от частоты; длина волны показывает какое расстояние покроет радиоволна, двигающаяся со скоростью света, прежде чем от антенны отойдёт другая радиоволна. При работе станции на высоких частотах, расстояния между этими волнами короче. Вот почему чем выше частота, тем меньше диапазон волн. Например, диапазон в 49 метров соответствует примерно 6 мегагерцам, в то время как диапазон в 31 метров соответствует примерно 9 мегагерцам.
Позывные
Позывные — это официальное название станций, имеющих лицензию. Позывные определяет правительство страны, в которой работают эти станции. В большинстве случаев разные позывные определяются для каждого передатчика и каждой частоты, но операторы радиолюбительских станций и многие радиостанции специального назначения имеют одни и те же позывные, которые могут быть использованы для работы на разных частотах, а в некоторых случаях одни и те же позывные могут одновременно использоваться на разных частотах, как, например, в случае с радиостанцией времени WWV. В некоторых странах позывные должны называться в течение каждого часа работы станции, чтобы слушатели знали, какая станция находится в эфире. В других странах позывные имеют второстепенное значение и фигурируют только в лицензиях станций. Станции радиосвязи, а это особенно касается любительских станций, должны называть свои позывные каждые десять минут (в разных странах этот промежуток времени разный). Приставки к позывным, т.е. первые одна или две буквы позывных соответствуют стране, в которой работает передатчик. В США в качестве приставки к позывным радиовещательных станций используются буквы К и W. Приставки к позывным станций связи в США также используются сочетания букв от АА до AZ и от NA до NZ. В Канаде приставками к позывным радиостанций связи служат буквы VE , а для радиовещательных радиостанций сочетания букв СВ, CJ, СН, и СК. В Мексике используется приставка ХЕ. В некоторых странах цифра, следующая за приставкой может обозначать район внутри данной страны. Список приставок к позывным можно найти в справочниках радиолюбителей. Некоторые правительства позволяют владельцам радиостанций выбирать свои собственные позывные, при условии, что они ещё никому не принадлежат. Коротковолновые радиовещательные станции во многих частях света предпочитают называть не свои позывные, а использовать избранное ими название станции или свой девиз. Многие латино-американские станции имеют позывные, но предпочитают называть себя придуманным ими девизом, например, «Международное Радио Мексики» или «Радио Гаваны». Иные радиостанции используют в передачах как позывные, так и придуманные ими имена или девизы, такие как TIFC — «Карибский Маяк», или HCJB — «Голос Анд».
Ионосферные слои
Ионосфера состоит из слоев, каждый из которых имеет специфические, отличные от других характеристики. Эти слои не чётко разграничены, но в них имеются такие участки ионосферы, где в различное время дня наблюдается специфическое изменение радиосигналов. В течение 24 часов высота и интенсивность этих участков изменяется. Понимание того, как функционирует каждый слой ионосферы, поможет нам узнать как проходят по ним радиоволны. Высота этих слоев определила их названия: это слои D, Е, F1 и F2. Самый близкий от земной поверхности слой находится на высоте 60 км, это слой D. Он наблюдается только во время прямого прохождения дневного света, и быстро исчезает, когда в данном районе солнце садится. Он также отличается от других слоев, потому что он не преломляет радиосигналы и не посылает их обратно на землю, а поглощает их. Наиболее сильное влияние слой D оказывает на низкие частоты. На частотах около 7-10 мегагерц сигналы начинают проходить по слою D, но преломляются верхними слоями и снова посылаются на землю; в этом случае они слышны на больших расстояниях. Следующим за слоем D идёт слой Е, который находится на высоте 90 км. Он активно преломляет радиосигналы. Слой Е ослабевает ночью, но никогда полностью не исчезает. Когда он ослабевает, то первыми исчезают сигналы с более высокой частотой. Но наиболее работоспособными являются слои F1 и F2, расположенные на высоте от 220 до 360 км. Они могут преломлять сигналы над горизонтом на больших расстояниях. Ночью эти два слоя ослабевают и сливаются, образуя слой F, который, как и слой Е, воздействует на радиосигналы всю ночь. По мере того, как он начинает ослабевать ночью, высокочастотные сигналы начинают проникать в космос, а не отражаться на поверхность земли. Этим объясняется то, почему участки с частотами в 7-10 мегагерц являются основными для приёма радиосигналов днём и ночью. Слой D и активные слои Е и F позволяют станциям, работающим на высоких частотах, выходить в эфир в течение дня, а отсутствие слоя D, наряду с более слабыми, но всё ещё действующими участками слоев Е и F позволяет вести приём на больших расстояниях и на более низких частотах в течение ночи.
Помехи
Помехи — это любой сигнал или шум, которые мешают слушать желаемую передачу. Важно различать различные виды помех для того, чтобы в своих рапортах о приёме точно указывать об их наличии, чтобы станция могла устранить источники помех. Электрические помехи можно распознать по их звуку. Электродвигатели вызывают дробящее жужжание, звук запальной свечи двигателя внутреннего сгорания звучит как ритмичная генерация приёмника, которая изменяется с изменением скорости, источники флуоресцентного света и регуляторы освещённости вызывают электромагнитные помехи, термостаты создают периодические помехи, длящиеся около минуты. Компьютеры, телевизоры и регуляторы освещённости вызывают громкое зуммирование на некоторых диапазонах частот, которые появляются каждые 10-15 килогерц. Местные электрические помехи — единственный вид помех, которые слушатель может попытаться определить и устранить. Использование портативного радиоприемника, настроенного на то место, где слышатся помехи, есть единственный способ выяснить источник помех. Если источник помех находится за пределами вашей квартиры или дома, и им является неисправный трансформатор или повреждённый кабель телевидения, то телефонный звонок в соответствующие организации может исправить положение. Если же источник помех находится в соседнем доме, то здесь может помочь только дипломатия. Атмосферные помехи — это электростатические явления, вызванные молнией. Эта спектральная зависимость существует всегда. Каждый грозовой разряд есть мощный передатчик с искровым генератором большого диапазона частот, который может быть слышен за тысячи миль. Этот вид помех уменьшается по мере настройки приёмника на более высокие частоты. Помехи со стороны других станций возникают, когда последние работают на слишком близкой частоте или на той же самой частоте, как и та станция, которую вы слушаете. Помехи со стороны станции, работающей на частоте близкой к той, на которой работает станция, которую вы слушаете, похожи на нечленораздельную речь. Это особенно мешает, когда передаётся музыка. Если станции работают на одной и той же частоте, но при этом у одной из них частота немного отличается от необходимой или «плавает» — плавно изменяется с течением времени, то возникает тон, называемый гетеродинной помехой. Она проявляется в виде свиста различной тональности. В этом случае может помочь только особый подбор приёмника или фильтров.
Антенны
Антенна — существенная часть приёмника, которая улавливает сигнал радиостанции. Некоторые антенны встроены в радиоприёмник, но в более крупных приёмниках имеется гнездо, для подключения антенны. Обычная антенна представляет из себя провод любой длины. Если антенну закрепить как можно выше и подальше от электропроводов, то она будет хорошо принимать радиосигналы, посылаемые на любых частотах. Похожая антенна, называемая перевёрнутой английской буквой L, позволяет защитной оболочке коаксиального кабеля игнорировать шум источников тока при прохождении в здание. Для того, чтобы повысить качество приёма радиосигнала, можно применить диполь (симметричную вибраторную антенну), спроектированный для работы с максимальной эффективностью при желаемом диапазоне частот. Веерный диполь — это серия диполей с длинами, отмеренными для различных частот, отходящими веером из общего ввода к своим опорным точкам. В тех местах, где не разрешается устанавливать внешнюю антенну, можно установить внутреннюю (комнатную) антенну, однако при этом возрастают шумы и помехи. В квартирах также можно установить активную антенну, т.е. небольшую антенну с усилителем диапазона частот, который подключается к приёмнику. Также используются антенны, в которых имеется изолированный диполь, в котором, в определённых точках установлены индуктивные катушки для того, чтобы короткий провод функционировал как длинный. Такие антенны продаются в магазинах наряду с простыми антеннами, изготовленными для большого числа диапазонов частот. Антенны в виде петли можно поворачивать и задавать им нужное направление, но они лучше всего работают на низких частотах. Страстным любителям коротковолнового радио больше всего нравится антенна Бевереджа (однопроводная антенна бегущей волны), которая представляет собой провод длиной в 300 метров и более. Для установки таких антенн нужно много свободного простанства. Также можно купить приспособление для портативных радиоприёмников, в которых провод антенны в намотанном виде выдвигается на короткое расстояние и вводится в гнездо, предназначенное для антенны. Некоторые портативные радиоприёмники уже спроектированы с большой чувствительностью, так что такие антенны могут вызвать его перегрузку, и даже вывести его из строя, поэтому с ними надо работать очень осторожно.
Звук 20-20
Диапазон восприятия звуков человеком составляет примерно от 20 — 20.000 Герц. Звуковой сигнал — это электрический сигнал, преобразуемый диктором, который посылается с частотой, находящейся в диапазоне восприятия звуков человеческим ухом. Будучи ещё электрическим сигналом в различных сетях и на различных стадиях, он называется A-F, т.е. частотой звука. Если сигнал находится в диапазоне радиочастот, то он называется сигналом R-F. Некоторые сигналы R-F, такие как сигнал передатчика, содержат звуковую информацию, но всё ещё считаются сигналами R-F. Точность воспроизведения свидетельствует о том, как точно качество сигнала восстанавливается до уровня того, что первоначально было послано в эфир. Приёмник с низкой точностью воспроизведения будет воссоздавать только часть спектра звука, который посылается в эфир, и, следовательно, музыка не будет полностью слышна. Это можно объяснить узким диапазоном частот, на котором работает приёмник. Диапазон частот есть диапазон частот звука, начиная от низких тонов до высоких тонов, которые проходят по схеме. Но совершенная точность воспроизведения не всегда необходима, особенно для DX-истов или при приёме передач, транслируемых с дальних расстояний. Некоторые приёмники оборудованы фильтром диапазона частот. Этот фильтр сужает ширину диапазона звука и позволяет проходить только средней части спектра звука. Поскольку голос человека лежит в этом диапазоне, то он будет слышен, а большая часть помех будет в значительной мере устранена. Чем уже диапазон частот, тем больше высоких и низких частот будут блокироваться. Искажение звука — это изменение звука по мере его прохождения в эфире. Оно может быть вызвано плохой работой аппаратуры или тем, что очень громкий звук проходит по схеме. Сигнал может также искажаться по мере его прохождения по ионосфере один или более раз. Вот слова, которыми описывается качество приёма звуков:
чистый приём, что означает, что точность воспроизведения хорошая и нет искажения или посторонних шумов;
нечёткий приём, при котором высокие, свистящие и шипящие звуки отсутствуют;
помехи, похожие на скрежет металла, когда в звуке отсутствуют низкие тона.
Вот некоторые термины, описывающие звук передатчика:
низкий уровень звука, при котором сигнал хороший, но звук слабый,
и перемодулированный, при котором звук громкий и искажённый.