Nummer 8 av Radio Amateur-tidningen för 1924 ägnades åt Losevs "crystadin". Ordet "crystadin" bestod av orden "crystal" och "heterodyne", och "crystadin-effekten" bestod i det faktum att när en negativ bias applicerades på en zincitkristall (ZnO), började kristallen generera odämpade svängningar.
Effekten hade ingen teoretisk grund. Losev själv trodde att effekten orsakades av närvaron av en mikroskopisk "voltaisk båge" vid kontaktpunkten mellan zincitkristallen och ståltråden.
Upptäckten av "krystadineffekten" öppnade upp spännande möjligheter inom radioteknik ...
... men det blev som vanligt...
År 1922 demonstrerade Losev resultaten av sin forskning om användningen av en kristalldetektor som generator för odämpade svängningar. Publikationen om rapportens ämne tillhandahåller scheman för laboratorietester och en matematisk apparat för att bearbeta forskningsmaterialet. Låt mig påminna om att Oleg ännu inte var 19 år gammal vid den tidpunkten.
Figuren visar testkretsen för "crystadin" och dess "N-formade" volt-ampere-karakteristik, typisk för tunneldioder. Att Oleg Vladimirovich Losev var den förste som tillämpade tunneleffekten i halvledare i praktiken blev tydligt först efter kriget. Man kan inte säga att tunneldioder används i stor utsträckning inom modern kretsteknik, men ett antal lösningar på dem fungerar framgångsrikt vid mikrovågsfrekvenser.
Det blev inget nytt genombrott inom radioelektronik: alla industrins ansträngningar lades sedan på att förbättra radiorör. Radiorör ersatte framgångsrikt elektriska maskiner och bågurladdare från sändande radioutrustning. Radiomottagare på rör fungerade alltmer tillförlitligt och blev billigare. Därför ansåg professionella radioingenjörer då "crystadinen" vara en kuriositet: en heterodynmottagare utan rör, ja, vilken sak!
För radioamatörer visade sig designen av "crystadin" vara ganska komplicerad: ett batteri behövdes för att mata kristallen med förspänning, en potentiometer var tvungen att tillverkas för att justera förspänningen och en annan induktor var tvungen att tillverkas för att hitta kristallens genereringspunkter.
NRL förstod radioamatörers svårigheter mycket väl, så de publicerade en broschyr där designen av "crystadin" och designen av Shaposhnikov-mottagaren publicerades tillsammans. Radioamatörer tillverkade först Shaposhnikov-mottagaren och kompletterade den sedan med "crystadin" som en radiosignalförstärkare eller heterodyn.
Lite teori
Vid tidpunkten för publiceringen av "crystadin"-designen existerade redan alla typer av radiomottagare:
1. Kristallradiomottagare, inklusive direktförstärkare.
2. Heterodynradiomottagare (även kända som direktomvandlingsmottagare).
3. Superheterodynradiomottagare.
4. Regenerativa radiomottagare, inklusive "autodyner" och "synkrodyner".
Den enklaste radiomottagaren var och förblir kristallmottagaren:
Detektormottagaren fungerar extremt enkelt: när den utsätts för den negativa halvvågen hos den bärvåg som valts på L1C1-kretsen förblir VD1-detektorns resistans hög, och när den utsätts för en positiv halvvåg minskar den, d.v.s. VD1-detektorn "öppnas". Vid mottagning av amplitudmodulerade signaler (AM) med VD1-detektorn "öppen" laddas blockeringskondensatorn C2, som urladdas genom BF-hörlurarna efter att detektorn "stängts".
Graferna visar processen för AM-signaldemodulering i kristallmottagare.
Nackdelarna med en kristallradiomottagare är uppenbara utifrån beskrivningen av dess funktionsprincip: den kan inte ta emot en signal vars effekt är otillräcklig för att "öppna" detektorn.
För att öka känsligheten användes aktivt självinduktionsspolar lindade "varv för varv" på kartongrör med stor diameter med tjock koppartråd i ingångsresonanskretsarna hos detektormottagare. Sådana induktionsspolar har en hög kvalitetsfaktor, dvs. förhållandet mellan reaktiv resistans och aktiv resistans. Detta gjorde det möjligt att öka den elektromagnetiska kraften hos den mottagna radiosignalen vid inställning av kretsen till resonans.
Ett annat sätt att öka känsligheten hos en kristallradiomottagare är att använda en heterodyn: en signal från en generator som är inställd på bärvågsfrekvensen "blandas" in i mottagarens ingångskrets. I detta fall "öppnas" detektorn inte av en svag bärvågssignal, utan av en kraftfull generatorsignal. Heterodynmottagning upptäcktes före uppfinningen av radiorör och kristalldetektorer och används fortfarande idag.
Den "kristadin" som används som heterodyn betecknas i figuren med bokstaven "a", och bokstaven "b" betecknar en konventionell kristallmottagare.
En betydande nackdel med heterodynmottagning var den vissling som uppstod på grund av "frekvensslag" mellan heterodynen och bärvågen. Denna "nackdel" användes för övrigt aktivt för "öron"-mottagning av radiotelegraf (CW), när mottagarens heterodyn var inställd med 600 - 800 Hz från sändarfrekvensen och när knappen trycktes ner i telefoner uppstod en tonsignal.
En annan nackdel med heterodynmottagning var den periodiska "avklingningen" av signalen, märkbar på örat, när frekvenserna sammanföll men faserna hos heterodyn- och bärvågssignalerna inte sammanföll. Regenerativa rörradiomottagare (Reinartz-mottagare), som regerade ensamt i mitten av 20-talet, var fria från denna nackdel. Det var inte heller lätt med dem, men det är en annan historia...
Det bör nämnas att deras produktion blev ekonomiskt genomförbar först i mitten av 30-talet. För närvarande används "superheterodyner" fortfarande i stor utsträckning (till skillnad från "regeneratorer" och "detektorer"), men ersätts aktivt av heterodyna enheter med mjukvarubaserad signalbehandling (SDR).
Vem är herr Lossev?
Historien om Oleg Losevs framträdande i Nizjnij Novgorods radiolaboratorium började i Tver, där den unge mannen efter att ha lyssnat på en föreläsning av chefen för Tver-radiomottagningsstationen, kapten Lesjtjinskij, blev intresserad av radio.
Efter examen från en riktig skola går den unge mannen för att skriva in sig på Moskvas kommunikationsinstitut, men kommer på något sätt fram till Nizjnij Novgorod och försöker få ett jobb på NRL, där han anställs som kurir. Det finns inte tillräckligt med pengar, han måste sova på NRL på avsatsen, men detta är inget hinder för Oleg. Han forskar om fysikaliska processer i kristalldetektorer.
Kollegorna trodde att professor V.K. Lebedinsky, som han träffade i Tver, hade ett enormt inflytande på Oleg Losevs utveckling som experimentell fysiker. Professorn utpekade Losev och pratade gärna med honom om ämnet för hans forskning. Vladimir Konstantinovich var alltid vänlig, taktfull och gav många råd förklädda som frågor.
Oleg Vladimirovich Losev ägnade hela sitt liv åt vetenskapen. Han föredrog att arbeta ensam. Han publicerade utan medförfattare. Han var inte lycklig i äktenskapet. År 1928 flyttade han till Leningrad. Han arbetade vid Centrala forskningslaboratoriet. Han arbetade med akademikern Ioffe. Han blev kandidat i tekniska vetenskaper "för hela sitt arbete". Han dog 1942 i det belägrade Leningrad.
Från samlingen ”Nizjnij Novgorods pionjärer inom sovjetisk radioteknik” om Losevs ”kristallin”:
Oleg Vladimirovichs forskning hade inledningsvis en teknisk och till och med amatörradiokaraktär, men det var genom dem som han fick världsberömmelse, efter att ha upptäckt förmågan att excitera odämpade svängningar i radiokretsar i en zincitdetektor (mineralzinkoxid) med en stålspets. Denna princip låg till grund för en rörlös radiomottagare med signalförstärkning som hade egenskaperna hos ett rör. År 1922 kallades den utomlands för "crystadin" (kristallheterodyn).
Författaren begränsar sig inte till upptäckten av detta fenomen och designutvecklingen av mottagaren, utan utvecklar en metod för artificiell förfining av andra klassens zincitkristaller (genom att smälta dem i en elektrisk båge), och söker också en förenklad metod för att hitta aktiva punkter på kristallens yta för att vidröra spetsen, vilket skulle säkerställa excitation av oscillationer.
De problem som uppstod hade ingen trivial lösning; det var nödvändigt att bedriva forskning inom fortfarande outvecklade områden inom fysiken; misslyckanden med amatörradio stimulerade fysikalisk forskning. Detta var helt och hållet tillämpad fysik. Den enklaste förklaringen till fenomenet med oscillationsgenerering som då framträdde var dess samband med zincitdetektorns termiska resistanskoefficient, vilken som förväntat visade sig vara negativ.
Använda källor:
1. Losev O.V. Vid halvledarteknikens ursprung. Valda verk – L.: Nauka, 1972
2. "Radioamatör", 1924, nr 8
3. Ostromov B.A. Nizhny Novgorod pionjärer inom sovjetisk radioteknik – L.: Nauka, 1966
4.
5. Polyakov V.T. Radiomottagningsteknik. Enkla mottagare av AM-signaler – M.: DMK Press, 2001
Källa: will.com
