原題は『The Radio Amateur’s Hand Book』、著者は A. Frederick Collins です。この著者自身、最初期の無線vоice通信システムの開発に関与していました。
例によって、プロジェクト・グーテンベルグさまに御礼もうしあげます。
図版は省略しました。
以下、本篇です。(ノー・チェックです)
*** プロジェクト・グーテンベルク電子書籍「ラジオアマチュアのハンドブック」の開始 ***
アマチュア無線ハンドブック
写真なし
A. フレデリック・コリンズ、1899 年無線電話の発明者。1909 年アラスカ・ユーコン・パシフィック博覧会で同発明により金メダルを受賞。
アマチュア無線ハンドブック
無線電信と電話通信に関する完全かつ信頼できる情報満載の著作
フレデリック・
コリンズ
1899年の無線電話の発明者、1901年から1910年までの無線の歴史家、1905年の「Wireless Telegraphy」の著者
1922
無線通信の発明者
ウィリアム・マルコーニへ
導入
ワイヤレスでメッセージを送受信する謎を探る前に、この技術の歴史と現代の応用について少し触れておくと役に立つかもしれません。このテーマへの一般の関心はここ2、3年で飛躍的に高まりましたが、科学的な実験としては25年以上も前から行われてきました。
無線電信は1896年、イタリアのボローニャでウィリアム・マルコーニによって発明され、最初の実験では200フィートから300フィートの距離まで短点と長点の信号を送信しました。無線電話は本書の著者によって1899年にペンシルベニア州ナーバースで発明され、最初の実験では人間の音声を3ブロックの距離まで伝送することに成功しました。
無線電信の発明につながる最初の重要な実験は、1888年にドイツのハインリヒ・ヘルツによって行われました。彼は、誘導コイルの火花が開回路に電気振動を発生させ、その波のエネルギーが電波として放射されることを示しました。また、彼はリング検出器(彼が共振器と呼んだ)を用いて、これらの波を遠隔で受信する方法も示しました。
1890年、フランスのエドワード・ブランリーは、管内の金属片に電波が作用すると凝集することを示し、この装置をラジオコンダクターと名付けました。これはオリバー・ロッジ卿によって改良され、コヒーラーと名付けられました。1895年、ロシアのアレクサンダー・ポポフは大気電気の研究のために受信装置を製作しました。これは、アンテナと大地に接続された検出器を用いた記録に残る最古の装置でした。
マルコーニは、火花ギャップの片側にアンテナを、反対側にアースを接続させた最初の人物です。誘導コイルを用いて火花ギャップに電流を流し、一次回路に電信キーを挿入して電流を信号に分解しました。ポポフ受信機にモールス信号レジスター(短点と長点のメッセージをテープに印刷する)を追加することで、無線電信メッセージの送受信を可能にする最初のシステムを開発しました。
写真なし
コリンズの無線電話は 1908 年 10 月にマディソン スクエア ガーデンで展示されました。
マルコーニが電線を使わずに電信を行う方法を世界に示した後、一見すると電線を使わずに電話をかけるのは簡単なことのように思えた。しかし、そうではない。電気火花は減衰した周期的な振動を発生させ、音声の伝送には利用できないからだ。代わりに、振動は一定振幅で連続的でなければならない。直流アーク灯がそのエネルギーの一部を電気振動に変換することは、1893年にイギリスのファースとロジャースによって実証された。
著者は、アークランプをアンテナとアースに接続し、マイクロフォン送信機を用いてそのようにして構築された持続振動を変調した最初の人物である。受信装置は、オリバー・ロッジ卿が考案したピルボックス検波器として知られる可変接点で構成され、これに当時最も感度の高いエリクソンの電話受信機が接続されていた。持続振動を構築するための後の改良として、著者が考案した回転振動アークが考案された。
20年以上前のあの忘れ難い時代以来、これらの情報伝達方法はいずれも驚異的な進歩を遂げ、その終焉は未だ見通せません。12、15年前、少年たちは船舶や陸上の通信局が発信する情報を盗聴することに楽しみを覚え始め、さらには自らも少しだけ送信するようになりました。プロのオペレーターを幾度となく悩ませたこれらの若者たちは、最初のアマチュア無線家であり、彼らの中から今日この技術の実践において第一線に立つ専門家が輩出されました。
当時、送信側で振動を発生させる手段として知られていたのはスパークコイルとアークランプだけで、アマチュアがそれを受信する手段としては電解検波器と水晶検波器しかなかった。少年が振動アークランプを作動させるのに十分な高電圧の電流を得るのはほぼ不可能だったため、無線電話は考えられず、電池で駆動するスパークコイル送信機に頼るしかなく、当然モールス信号しか送信できなかった。電解検波器は扱いにくく液体を必要としたが、その後まもなく登場した水晶検波器は同等の感度を持ち、コヒーラに取って代わったのと同様に、すぐに電解検波器に取って代わった。
これらのアマチュア無線家たちより数年前、つまり1905年に、イギリスのJAフレミングが真空管検波器を発明しましたが、水晶検波器に匹敵するほど完成するまでにはさらに10年を要しました。その後、真空管検波器は広く使用されるようになり、世界中の研究者が改良に取り組み、実際に改良が行われました。さらに、真空管は検波器として機能するだけでなく、高電圧の直流電流を流すとアークランプのように持続発振を起こすことも発見されました。そして、この持続発振が無線通信だけでなく無線電話にも役立つことは既に認識されていました。
真空管発振器は、素子の調整が不要であること、アーク発振器に比べて初期コストがはるかに低いこと、そしてその他の利点もあって、無線通信の普及に貢献しました。また、連続波は周期発振器に比べて多くの利点があるため、真空管発振器は無線電信送信機としてスパークコイルに取って代わっています。さらに、多数の大型真空管を並列に接続することで強力な発振を実現し、送信波を非常に遠くまで放射することができます。
ゼネラル・エレクトリック、ウェスティングハウス、ラジオ・コーポレーション・オブ・アメリカといった大企業の研究所で発振管の実験が進められていた頃、国内の若いアマチュア無線家たちは皆、真空管を検波器として使えば500マイル(約800キロメートル)離れた場所からでも容易にメッセージを受け取れることを知っていました。また、これらの真空管を増幅器として使うことで、拡声器を使うことも可能になり、部屋、ホール、あるいは屋外の聴衆に、発信されるすべての音を明瞭に聞き取ることができるようになりました。
アマチュア無線の少年は、父親か母親に聞かせるだけでよかった。KDKA(ウェスティングハウス社のピッツバーグ放送局)から受信していると聞けば、両親は感銘を受けた。ピッツバーグは500マイルも離れているのだから! こうして彼らも熱心なアマチュア無線家になった。大人たちのこの新たな関心は、送受信機一式を備えた機器メーカーだけでなく、音楽や様々な興味深いテーマの講演を定期的に放送し始めた大手放送局にもすぐに受け入れられた。
これは、今日の平均的なアマチュアが知っている無線、つまりラジオです。しかし、その可能性は決してこれだけではありません。それどころか、私たちはそれが人類にとって何を意味するのかを理解し始めたばかりです。政府は現在、天気、作物、市場の情報を伝えるためにラジオを利用しています。外国の貿易状況も報告されています。アーリントン海軍天文台は時刻信号を無線で送信しています。
百貨店はラジオで番組を放送し、広告も出始めています!都市部もこうした番組を放送しており、近い将来、納税者の特権の一つとなることは間違いありません。政治家は有権者に演説し、説教師は外出自粛の人々に訴えかけます。名歌手は数百人ではなく数千人を感動させます。近い将来、安楽椅子から身動き一つせずに、最高の音楽番組、エンターテイナー、演説を聴くことができるようになるでしょう。
第一次世界大戦において、無線は計り知れないほどの価値を発揮しました。飛行機は、ただ漫然と飛び回るのではなく、司令部と常に連絡を取り合っていました。部隊は機敏かつ賢明に行動しました。海上の船舶は数百マイル離れた場所でも自由に通信し、偵察隊は報告を行いました。無線の目に見えない助けは、あらゆる場所で発揮されました。
しかし平時においては、それは人類にとって最も偉大な使者としての力を発揮し、これからも発揮し続けるでしょう。無線通信は今や大陸から大陸へと毎日届けられており、間もなく世界中に同じ方法で届くようになるでしょう。海上で遭難した船舶は救援を要請できます。世界中の船舶は、野球のスコアに至るまで、その日のニュースを入手できます。この疲れを知らない無線の使者には、日々新たな任務が割り当てられています。
走行中の列車によるメッセージの送受信はこれまで行われてきました。ラカワナ鉄道とロックアイランド鉄道はこの分野の先駆者です。自動車によるメッセージの受信も行われており、ある発明家は完全に無線で制御される自動車の実証に成功しました。この通信方法は新聞でますます利用されつつあります。また、森林火災の報道にも大いに役立っています。
大学もこのテーマに取り組み始めており、その先駆けとしてタフツ大学、ハンター大学、プリンストン大学、イェール大学、ハーバード大学、コロンビア大学などが挙げられ、これらの大学では定期的に無線通信を専攻する学生向けの学科が組織されている。
少し前の扱いにくくて威圧的な装置に代わり、今では実験者たちが小型で斬新な装置の開発にしのぎを削っています。普通のスーツケースに収まるものから、ブローニーカメラに簡単に収まるほど小型のものまで、あらゆる種類の携帯型受信機が開発されています。新聞に掲載された受信機は、なんと1インチ四方!指にはめる指輪に、1インチ×5/8インチの枠が付いていて、傘が「地面」として使われていました。受信機をベルトに固定するウォーキングセットも一般的です。毎日のように、目新しい製品や驚異的な製品が発表されています。
一方、本書の対象読者であるアマチュア無線家も、無線の喜びを味わうことができるでしょう。これらの素晴らしい機能を空中から得るのに、棒や銃は必要ありません。両端を固定した銅線と、何らかの受信機があれば十分です。もしあなたが全くの初心者なら、機器の購入には細心の注意を払わなければなりません。無線が人々の心に深く浸透したため、数多くの企業が出現し、中にはとんでもない粗悪品を販売しているところもあります。
では、どうすれば良いセットとそうでないセット、あるいは悪いセットを見分けられるのか、と疑問に思うかもしれません。それは、評判の良いメーカーの製品を購入することです。本書の最後にいくつか例を挙げました。もちろん、他にも優れた製品は数多くあります。あまりにも数が多いため、すべてをリストに載せるのは不可能でしょう。しかし、ご自身で賢明な選択ができるまで、これらの例がガイドとして役立つでしょう。
FC
コンテンツ
章
I. ワイヤレスを始めるには
無線システムの種類 – 無線システムの構成要素 – 最も簡単な開始方法 – 架空線システムについて – 受信装置について – 送信局について – 送信機の種類 – スパーク ギャップ無線電信送信機 – 真空テーブル電信送信機 – 無線電話送信機。
II. アンテナの設置
アンテナ配線システムの種類 – 安価な受信用アンテナの設置方法 – 2 線式アンテナ – 地面への接続 – 高品質のアンテナの設置方法 – 安価で高品質のアンテナ – 製造可能な最高のアンテナ – アンテナの組み立て – 良好な接地の作成。
III. 簡易電信電話受信機
組み立て済みの無線受信装置 – 独自の受信装置の組み立て – 水晶検波器 – 同調コイル – 疎結合同調コイル – 固定コンデンサーと可変コンデンサー – 電話受信機について – 部品の接続 – 受信装置 2 – 受信装置 1 の調整 – 同調コイル – 受信装置 2 の調整。
IV. 簡易電信送信機
安価な送信セット (その 1) – スパーク コイル – 電池 – 電信キー – スパーク ギャップ – 同調コイル – 高圧コンデンサー – より優れた送信セット (その 2) – 交流変圧器 – 無線キー – スパーク ギャップ – 高圧コンデンサー – 発振変圧器 – 装置の接続 – 直流用 – 送信機の調整方法。熱線電流計による調整 – 200 メートルの波長の送信 – アンテナ スイッチの使用 – 送受信一式用のアンテナ スイッチ – 雷スイッチの接続。
V. 電気の簡単な説明
静止状態と運動状態の電気–電流とその回路–電流とアンペア–抵抗とオーム–オームの法則とは何か–ワットとキロワットとは何か–電磁誘導–相互誘導–高周波電流–発振回路の定数–静電容量とは何か–インダクタンスとは何か–抵抗とは何か–静電容量の影響。
VI. 送信機と受信機の動作
送信セット 1 の動作方法 – バッテリーとスパーク コイル回路 – 一次スパーク コイル電流を二次電流に変換する – 変換比の意味 – 二次スパーク コイル回路 – 閉発振回路 – 送信セット 2 の動作方法 – 交流の場合 – 直流の場合 – 回転スパーク ギャップ – クエンチ スパーク ギャップ – 発振トランス – 受信セット 1 の動作方法 – 受信セット 2 の動作方法。
VII. 機械的および電気的チューニング
減衰および持続的な機械的振動 – 減衰および持続的な振動 – 機械的チューニングについて – 電気的チューニングについて。
VIII. 簡易真空管検波受信装置
組み立てられた真空管受信セット – シンプルな真空管受信セット – 真空管検出器 – 3 電極真空管検出器 – 乾電池と蓄電池 – フィラメント可変抵抗器 – 部品の組み立て – 部品の接続 – 真空管検出器受信セットの調整。
IX. 真空管アンプ受信機
グリッド リーク増幅受信セット。水晶検波器付き – 固定抵抗ユニット、またはグリッド リーク – 水晶検波器セットの部品の組み立て – 水晶検波器の部品の接続 – 真空管検波器付きグリッド リーク増幅受信セット – 無線周波数変圧器増幅受信セット – オーディオ周波数変圧器増幅受信セット – ループ アンテナ付き 6 段階増幅受信セット – ハウリングの防止方法。
X. 再生増幅受信装置
最もシンプルなタイプの再生型受信装置 – 疎結合同調コイル付き – 部品の接続 – 効率的な再生型受信装置。3コイル疎結合コイル付き – 単電池式ポテンショメータ – 部品と接続方法 – 再生型オーディオ周波数増幅器 – 部品と接続方法。
XI. 短波再生受信装置
1 つのバリオメータと 3 つの可変コンデンサを備えた短波再生受信機 – バリオカプラ – バリオメータ – 部品の接続 – 2 つのバリオメータと 2 つの可変コンデンサを備えた短波再生受信機 – 部品と接続方法。
XII. 中波・長波再生受信装置
中間波受信装置 – ローディング コイルを備えた中間波受信装置 – 部品と接続方法 – バリオカプラ インダクタンス コイルを備えた中間波受信装置 – 部品と接続方法 – 長波受信装置 – 部品と接続方法。
XIII. ヘテロダインまたはビート長波電信受信機
ヘテロダイン方式またはビート方式とは何か – オートダインまたは自己ヘテロダイン長波受信装置 – オートダインまたは自己ヘテロダイン受信装置の部品と接続 – 独立したヘテロダイン長波受信装置 – 独立したヘテロダイン長波受信装置の部品と接続。
XIV. ヘッドホンとスピーカー
ワイヤレス ヘッドフォン – ベル電話の受話器の製造方法 – ワイヤレス ヘッドフォンの製造方法 – ヘッドフォンの抵抗、ワイヤの回転、感度について – ヘッドフォンのインピーダンス – ヘッドフォンの仕組み – 拡声器について – 最も単純なタイプの拡声器 – もう 1 つの単純な種類の拡声器 – 3 つ目の単純な種類の拡声器 – 超拡声器。
XV. 真空管受信機の動作
イオン化とは何か–電子が原子から分離される仕組み–2 電極真空管の動作–2 電極管が検出器として動作する仕組み–3 電極管が検出器として動作する仕組み–真空管が増幅器として動作する仕組み–単純な真空管受信装置の動作–再生型真空管受信装置の動作–オートダインおよびヘテロダイン受信装置の動作–オートダインまたは自己ヘテロダイン受信装置–セパレートヘテロダイン受信装置。
XVI. 直流電力による連続波電信送信機
電信送信機の電流源 – 実験用連続波電信送信機 – 必要な装置 – 同調コイル – コンデンサー – 空中電流計 – ブザーと乾電池 – 電信キー – 真空管発振器 – 蓄電池 – 電池用可変抵抗器 – 発振チョークコイル – 送信機コネクタ – パネルの切り欠き – 送信機の接続 – 100 マイル CW 電信送信機 – 必要な装置 – 同調コイル – 空中コンデンサー – 空中電流計 – グリッドとブロッキング コンデンサー – 主要回路装置 – 5 ワット発振器真空管 – 蓄電池と可変抵抗器 – フィラメント電圧計 – 発振チョークコイル–モーター発電機セット–パネルの切り抜き–保護コンデンサー–送信装置の接続–200 マイル CW 電信送信機–500 マイル CW 電信送信機–装置と接続–50 ワット真空管発振器–空中電流計–グリッド漏れ抵抗–発振チョーク コイル–フィラメント可変抵抗器–フィラメント ストレージ バッテリー–保護コンデンサー–モーター発電機–1000 マイル CW 電信送信機。
XVII. 交流電流による連続波電信送信装置
100 マイルの CW 電信送信セット – 必要な装置 – チョーク コイル – ミリアンペア計 – AC 電力トランス – 装置の接続 – 200 ~ 500 マイルの CW 電信送信セット – 500 ~ 1000 マイルの CW 電信送信セット – 必要な装置 – 交流電力トランス – 装置の接続。
XVIII. 直流及び交流の無線通信装置
短距離無線電話送信機 – 110 ボルト直流照明電流付き – 必要な装置 – マイク送信機 – 装置の接続 – 25 ~ 50 マイル無線電話送信機 – 直流モーター発電機付き – 必要な装置 – 電話誘導コイル – マイク変圧器 – 磁気変調器 – 装置の接続方法 – 50 ~ 100 マイル無線電話送信機 – 直流モーター発電機付き – 発振チョークコイル – プレートおよびグリッド回路リアクタンスコイル – 装置の接続 – 100 ~ 200 マイル無線電話送信機 – 直流モーター発電機付き – 50 ~ 100 マイル無線電話送信機 – 100 ボルト交流電流 – 必要な装置 – 真空管整流器 – フィルタ コンデンサー – フィルタ リアクタンス コイル – 装置の接続 – 100 ~ 200 マイルの無線電話送信セット – 110 ボルトの交流電流 – 必要な装置。
XIX. 真空管送信機の動作
真空管発振器の動作–直流によるCW電信送信機の動作–短距離CW送信機–主要回路の動作–直流によるCW電信送信機の動作–交流によるCW電信送信機の動作–単一発振管の場合–交流によるフィラメントの加熱–交流によるCW電信送信機の動作–2つの発振管の場合–直流による無線電話送信機の動作–短距離送信機–マイクロホン送信機–直流による無線電話送信機の動作–長距離送信機–マイクロホン変調器の動作–誘導コイル–マイクロホン変圧器–磁気変調器–変調器としての真空管の動作–無線通信送信機の動作交流電流 – 整流器真空管の動作 – リアクターとコンデンサーの動作。
XX. 5 ドル以下で受信機セットを作る方法。
水晶検波器–同調コイル–ヘッドフォン–部品の取り付け方法–コンデンサー–受信機の接続方法。
付録
役立つ情報 -用語集-ワイヤレス使用上の注意。
図表一覧
図1. –シンプルな受信装置
図2. –簡易送信機
(A) 図3. –フラットトップ、または水平アンテナ
(B) 図3. –傾斜アンテナ
(A) 図4. –逆Lアンテナ
(B) 図4. –T 航空写真
図5. –シンプルな架空線システムの材料
(A) 図6. –受信用単線アンテナ
(B) 図6. –スパークギャップ避雷器付き受信アンテナ
(C) 図6. –雷スイッチ付きアンテナ
図7. –2線式アンテナ
(A) 図8. –良いアンテナの一部
(B) 図8. –スプレッダー
(A) 図9. –中間スプレッダー
(B) 図9. –アンテナの片端が完成
(C) 図9. –リーディングインスプレッダー
(A) 図10. –結晶検出器の断面
(B) 図10. –結晶検出器の完成
(A) 図11. –ダブルスライド同調コイルの概略図
(B) 図11. –ダブルスライドチューニングコイル完成
(A) 図12. –ルーズカプラの概略図
(B) 図12. –ルーズカプラ完成
(A) 図13. –固定受信コンデンサーの構築方法
(B) 図13. –固定コンデンサー完成
(C) および (D) 図13. –可変ロータリーコンデンサー
図14. –ワイヤレスヘッドフォンのペア
(A) 図15. –受信装置1の装置レイアウトの上面図
(B) 図15. –受信セット1の配線図
(A) 図16. –受信セット2の装置レイアウトの上面図
(B) 図16. –受信セット2の配線図
図17. –受信セットの調整
(A) および (B) 図18. –セット番号1のスパークコイルの種類
(C) 図18. –スパークコイルの配線図
図19. –送信セットNo.1のその他の部品
(A) 図20.送信セット1の装置レイアウトの平面図
(B) 図20.送信セットNo.1の配線図
図21. –送信セットNo.2の部品
(A) 図22.送信セット2の装置レイアウトの平面図
(B) 図22.送信セット2の配線図
図23. –交流変圧器で110ボルトの直流を使用する
図24. –熱線電流計の原理
図25. –空中スイッチの種類
図26. –送受信セット1の配線図
図27. –送受信セット2の配線図
図28. –電気圧力の水アナログ
図29. –直流および交流用の水類似体
図30. –電流計と電圧計の使い方
図31. –水バルブの電気抵抗の類似物
(A) と (B) 図32. –電流が磁力線に、そして磁力線が電流に変わる様子
(C) と (D) 図32. –電流が磁場を発生させる仕組み
図33. –電流の放電に対する抵抗の影響
図34. –減衰振動と持続振動
図35. –減衰振動と持続振動
図36. –音波と電波の同調送信機と受信機
図37. –2電極真空管検出器
図38. –3電極真空管検出器と電池の接続
図39. –真空管検出器用のA電池とB電池
図40. –Aまたは蓄電池電流用可変抵抗器
(A) 図41. –真空管検出器受信セットの装置レイアウトの上面図
(B) 図41. –簡易真空管受信装置の配線図
図42. –グリッドリークとその接続方法
図43. –真空管アンプ付き水晶検波受信装置(抵抗結合)
(A) 図44. — 1段増幅器付き真空管検波受信装置(抵抗結合)
(B) 図44. –増幅器と検波管を備えた単電池または蓄電池1個を使用する配線図
(A) 図45. –無線周波数変圧器増幅受信装置の配線図
(B) 図45. –無線周波数トランス
(A) 図46. –オーディオ周波数トランス
(B) 図46.オーディオ周波数変圧器増幅受信装置の配線図。(真空管検波器と2段増幅管付き)
(A) 図47. –ループアンテナ付き6段アンプ
(B) 図47. –高効率再生受信装置(3コイルルーズカプラチューナー付き)
図48. –簡易再生受信装置(ルーズカプラチューナー付き)
(A) 図49. –3コイルルーズカプラの図
(B) 図49. –3コイルルーズカップラーチューナー
図50. –ハニカムインダクタンスコイル
図51. –ポテンショメータの使用
図52. –再生型オーディオ周波数増幅器受信セット
図53. –バリオカプラーの構造と動作
図54. –バリオメーターの仕組みと動作
図55. –短波再生受信装置(バリオメータ1台と可変コンデンサ3台)
図56. –短波再生受信装置(バリオメータ2台と可変コンデンサ2台)
図57. –中間波セットの固定負荷コイルを示す配線図
図58. –1つのバリオカップラーと12セクションバンク巻きインダクタンスコイルを備えた中間波受信機の配線図
図59. –バリオカプラと8つのバンク巻きインダクタンスコイルを備えた長波受信機を示す配線図
図60. –長波オートダイン、または自己ヘテロダイン受信機の配線図(図77と比較)
図61. –長波分離ヘテロダイン受信装置の配線図
図62.ベル電話受話器の断面図
図63. –ワイヤレスヘッドホンの断面図
図64. –ワイヤレスヘッドフォン
図65. –Arkayラウドスピーカー
図66. –アンプリトーン ラウドスピーカー
図67. –アンプリトロンスピーカー
図68. –マグナボックス拡声器
図69.原子の模式図
図70. –2電極真空管の動作
(A) および (B) 図71. –2電極管がリレーまたは検出器として機能する仕組み
(C) 図71. –振動の正の部分だけがチューブを通過する
(A) と (B) 図72. –振動の正と負の電圧が電子に作用する様子
(C) 図72. –3電極管が検出器と増幅器としてどのように機能するか
(D) 図72. –振動がチューブを通る電池電流の流れを制御する仕組み
図73. –ヘテロダイン受容体の仕組み
図74. –セパレートヘテロダイン発振器
(A) 図75. –実験用CW電信送信機装置。
(B) 図75. –実験用CW電信送信機装置。
図76. –実験用CW電信送信機
図77. –100マイルCW電信送信機の装置
図78. –5~50ワットCW電信送信機(単一発振管付き)
図79. –200マイルCW電信送信機(2本のチューブを並列に接続)
図80. –50ワット発振器用真空管
図81. –交流電力変圧器(CW電信および無線通信用)
図82. –200~500マイルCW電信送信装置の配線図。(交流電源使用)
図83. –500~1000マイルCW電信送信機の配線図
図84. –標準マイク送信機
図85.短距離無線電話機の配線図。(アンテナ線にマイクがあります。)
図 86. –電話誘導コイル(マイク送信機で使用)。
図87. –マイクトランスミッターで使用されるマイクトランス
図88. –マイクロフォン送信機で使用される磁気変調器
(A) 図89. –25~50マイル無線通信の配線図。(マイクロフォン変調器はグリッドリークコンデンサーを迂回して接続)
(B) 図89. –空中線に接続されたマイクロフォン変調器
図90. –50~100マイル無線電話送信装置の配線図
図91. –プレートおよびグリッド回路リアクトル
図92. –整流電流を平滑化するフィルタリアクトル
図93. –100~200マイル無線電話送信機
(A) および (B) 図94. –真空管発振器の動作
(C) 図94. –直流電流が振動を起こす仕組み
図95. –正電圧のみが振動を引き起こす
図96 –Rascoベビークリスタル検出器
図97. –同調コイルの製造方法
図98. –Mescoループオームヘッドセット
図99. –5ドル受信セットの概略図
図100. –5ドル受信機セットの配線図
図表一覧
フレデリック・コリンズ、1899年無線電話の発明者。1909年アラスカ・ユーコン・パシフィック博覧会で同発明により金メダル受賞。
コリンズの無線電話がマディソン・スクエア・ガーデンで展示された。1908年10月
パーシング将軍の「盗聴」
世界最大のラジオ受信局。ロングアイランドのポートジェファーソン近郊のロッキーポイントにあるラジオ・コーポレーション・オブ・アメリカが所有する。
世界初のワイヤレスカレッジ、マサチューセッツ州タフツ大学
電話の発明者であり、今では熱烈なラジオ愛好家でもあるアレクサンダー・グラハム・ベル
世界最大の拡声器。オハイオ州シンシナティのリトルパークに設置され、グラント大統領就任100周年記念式典でハーディング大統領がオハイオ州ポイントプレザントで行った演説を半径1平方メートル以内で聴取できるようにした。
アメリカ海軍高出力発電所(バージニア州アーリントン)。電力室の全景。左側には制御盤、頭上には30kWの大型アーク送信機と付属品が見える。
世界最大のラジオ局の変圧器とチューナー。ロングアイランドのポートジェファーソン近郊のロッキーポイントにあるラジオ・コーポレーション・オブ・アメリカが所有。
ワシントンから無線で政府報告を放送している。これは、郵便局でゲイル氏がセットを操作している様子である。
安全マッチ箱ほどの大きさの無線受信機。わずか12歳の天才ケネス・R・ヒンマンは、安全マッチ箱にぴったり収まる無線受信機を製作しました。この受信機と普通の受信機を組み合わせることで、彼は暗号メッセージだけでなく、20マイル、30マイルも離れた放送局からの通常の放送番組も受信できるようになりました。
ニュージャージー州エリザベスのアルフレッド・G・ライナーハートが設計した、リング型無線機。この小型受信機は実用的で、メッセージやコンサートなどを受信できます。サイズは1インチ×5/8インチ×7/8インチです。普通の傘がアンテナとして使われます。
第1章
ワイヤレスを始める方法
この本を執筆するにあたり、読者は次のことを前提としています。 第一に、あなたは米国で無線通信と電話に興味を持つ数十万人のうちの一人であること。 第二に、あなたは自宅に装置を設置したいと考えていること。そして第三に、それはあなたにとってまったく新しいことである。
電気店があるほど大きな都市や町に住んでいるなら、必要な機器は販売されており、その使い方や使い方について知りたいことを教えてくれる人が見つかるでしょう。市場や産業の中心地から離れた場所に住んでいるなら、無線機器のメーカー(注:無線機器メーカーのリストは付録に掲載されています )にカタログや価格表を請求すれば、多くの役立つ情報が得られるでしょう。いずれにせよ、機器を購入する前に、思い描いた結果を得るために必要な機器を正確に把握しておくことが賢明です。この本を読めば、簡単にその知識を得ることができます。
無線システムの種類.–無線システムには、無線電信システムと無線電話システムの2つの異なる種類があります。無線電信と無線電話の違いは、前者は電信キーを用いてメッセージを送信するのに対し、後者はマイク送信機を用いて会話や音楽を送信する点です。言い換えれば、この点において、モールス電信とベル電話の違いと同じであると言えます。
無線システムの構成要素.– 電信であれ電話であれ、完全な無線局は 3 つの主要な別個の部分から構成されます。これらは ( a )空中線システム(アンテナとも呼ばれます)、( b )送信機(送信機)、( c ) 受信機(より正確には受信機)です。空中線は、無線電信でも無線電話でも同じです。無線電信の送信機は一般に電気振動を発生させるために火花ギャップを使用しますが、無線電話では通常、この目的で真空管が使用されます。無線電信と電話の受信機は同じで、後述するように水晶検波器または 真空管検波器のいずれかを含む場合があります。
最も簡単な方法で始めましょう。――まず、送信機を操作するには政府の免許が必要ですが、受信機の設置と使用には免許は必要ありません。ただし、盗聴したメッセージは法律で秘密にすることが義務付けられています。受信機には免許は不要なので、無線ゲームに参入する最も簡単な方法は、アンテナを設置し、そこに受信機を接続することです。そうすれば、周囲に遍在するエーテルの中で何が起こっているのかを盗聴し、すぐに非常に面白いものを見つけることができるでしょう。
大手無線通信会社のほとんどすべては、強力な電話送信機を備えた大きな放送局を持っており、昼夜の特定の時間に、人気歌手の歌、ジャズ オーケストラのダンス ミュージック、女性によるファッション トーク、農業レポート、政府の天気予報、その他の興味深い番組を送信しています。その後、単にチューニング コイルのスライドを動かすだけで、モールス信号、つまり短点と長点のメッセージを送信している人や、無線電話送信機を持って話している友人に同調することができます。もちろん、返事をしたい場合は 、電信または電話の無線送信機が必要であり、これは初期費用と運用費用の両方において、受信機よりもはるかに高価な装置部分です。無線電信送信機は無線電話送信機よりも安価であり、電信メッセージの送受信を学ぶには非常に良い方法です。
しかし現在、アメリカ合衆国には送信局1つに対してアマチュア受信局が15局存在しており、無線愛好家の大多数は、自らメッセージを送信するよりも、ニュースや音楽の放送を聴くことに重点を置いていることがわかります。つまり、無線を始める最も簡単な方法は、アンテナを設置し、そこに受信装置を接続することです。
アンテナ ワイヤ システムについて- 無線ステーションを設置したい初心者にとって、アンテナ ワイヤ システムは、通常、最大の障害として立ちはだかります。特に、自宅に旗竿や、アンテナ ワイヤを簡単に吊り下げることができる高さがない場合には、このことが当てはまります。
大都市の混雑した地域に住んでいて、庭がない場合、特にフラットな建物やアパートに住んでいる場合は、屋根にアンテナ線を張る必要がありますが、そのためには、家主または代理人の許可を得る必要があります。メッセージを受信するだけであれば、これは通常簡単にできます。建物の両端に細いワイヤーを 1 本か 2 本支えるだけで済むからです。何らかの理由でアンテナを屋根に張ることができない場合は、アパートの外の建物に沿ってワイヤーを配線します。最後に、これが実行できない場合は、部屋に張ったワイヤー、または鉄製や真鍮製のベッドに受信機を接続します。それでも近くの放送局を受信できます。
架空線システムの重要な部分は接地です。つまり、受信装置は架空線に接続するだけでなく、地面の湿った地面につながり、しっかりと接触する線に接続する必要があります。家や建物にガス、水道、蒸気の配管が通っている場合は、クランプを使用してパイプの 1 つに線を固定するだけで済むため、接地接続は簡単です。[脚注: パイプは地面から絶縁されている場合が多いため、この目的には役立ちません。] 家が隔離されている場合は、多数の電線または銅板や亜鉛板を十分な深さの地中に埋めて、湿気を保たせる必要があります。
受信装置について- 受信装置の部品を別々に購入して自分で接続するか、または、セットで組み立てられた装置を購入することもできます。最初は、後者の方が良い方法かもしれません。
最も単純な受信装置は、(1)検波器、(2) 同調コイル、(3)電話受信機で構成され、これら 3 つの装置は当然相互に接続されており、図1に明確に示されているようにアンテナとアースにも接続されています。現在使用されている検波器には主に 2 種類あり、( a )水晶検波器と ( b )真空管検波器です。水晶検波器は最も安価で単純ですが、真空管検波器ほど感度が高くなく、頻繁に調整が必要です。水晶検波器は電池の有無にかかわらず使用できますが、真空管検波器には小さな電池が 2 つ必要です。
図1.–シンプルな受信装置。図2.–シンプルな送信装置。
最も単純な同調コイルは、調整可能な(またはスライド式の)接点を持つ円筒形に巻かれた単層の銅線で構成されていますが、正確な同調を得るには、疎結合同調コイルが必要です。単コイル同調コイルを使用する場合は、受話器の周囲に固定コンデンサを接続する必要があります。疎結合同調コイルを使用する場合は、閉発振回路の両端に可変コンデンサを接続し、受話器の両端に固定コンデンサを接続する必要があります。
遠方の放送局を傍受する場合、受信する無線電波のエネルギーは非常に微弱な場合が多いため、明瞭に聞き取るには増幅器を使用する必要があります。受信音を増幅するために、検波器のような構造の真空管が用いられ、受信回路にはこの真空管が6個も接続されることもあります。これはいわゆるカスケード接続で、音声は 数百倍に増幅、つまり増幅されます。
受信機の受話器は、検出器と同様に重要です。受話器は1つだけでも使えますが、ヘッドバンドで接続した2つの受話器を使うと、はるかに良い結果が得られます。また、受話器の抵抗値が高いほど感度が高くなる場合が多く、最高級の受信機には3,200オームもの高抵抗に巻かれた受話器が使用されています。受信信号、会話、音楽を自分だけでなく部屋全体に聞こえるようにするには、いわゆる拡声器を使用する必要があります。最もシンプルな形態では、拡声器はメガホンのような金属製の円錐台に受話器が取り付けられています。
送信局について – 免許の取得 -電信または電話による無線送信装置を設置する場合は、政府の免許を取得する必要があります。この免許は、いかなる手数料もかかりません。送信局の運用を希望するアマチュア無線家には、(1)限定アマチュア免許、(2) 一般アマチュア免許、(3)特別アマチュア免許の3種類の免許が発行されます。
海軍無線局から 5 海里以内に送信機を設置する場合は、 使用電流が 0.5キロワットまで、送信波長が 200メートルまでに制限される制限付きアマチュア無線免許を取得する必要があります(脚注: 1キロワットは 1,000ワットです 。1 馬力は 746 ワットです)。海軍無線局から 5マイルの範囲外に住んでいる場合は、一般アマチュア無線免許を取得できます。この免許では 1 キロワットの電流を使用できますが、波長は同様に 200 メートルに制限されます。ただし、送信局を単なる娯楽目的で使用するのではなく、特別な種類の無線通信に取り組んでいることを証明できれば、 最大 375 メートルの波長を送信する権利が付与される特別アマチュア無線免許を取得できる場合があります。
免許を申請する準備ができたら、あなたが住んでいる以下のいずれかの地区の無線検査官に手紙を書いてください。
第 1 地区………….マサチューセッツ州ボストン
2番目 ” …………..ニューヨーク市
3番目 ” …………..メリーランド州ボルチモア
4番目 ” …………..バージニア州ノーフォーク
第 5 位 ” …………..ルイジアナ州ニューオーリンズ
第 6 位 ” …………. カリフォルニア州サンフランシスコ
第 7 ” …………. ワシントン州シアトル
第8回 ” …………. デトロイト、ミシガン州
第9回 ” …………..イリノイ州シカゴ
送信機の種類.–無線メッセージを送信するために使用される送信機には、一般的に(1) 無線電信送信機と(2)無線電話送信機の2種類があります。電信送信機は、短点・長点メッセージを送信するために、( a )ジャンプスパーク、( b )電弧、( c )真空管のいずれかを使用します。一方、電話送信機は、音声や楽音を送信するために、( a ) 電弧、( b )真空管のいずれかを使用します。アマチュア無線家は、一般的に ジャンプスパークを無線電信メッセージの送信に、 真空管を無線電話メッセージの送信に使用します。
スパークギャップ無線電信送信機- 最も単純なタイプの無線電信送信機は、(1)直流または交流電源、(2)電信キー、(3)スパークコイルまたは変圧器、(4)スパークギャップ、(5)調整可能コンデンサー、 (6)発振変圧器で構成されます。送信機に通電するために電流を供給するために乾電池または蓄電池を 使用する必要がある場合、スパークコイルを使用できます。これらは、1/4インチの火花を発する小さなものから6インチの火花を発する大きなものまで、さまざまなサイズがあります。より多くのエネルギーが必要な場合は、変圧器を使用する方がよいでしょう。これは110ボルトの交流で動作させることができますが、110ボルトの直流しか利用できない場合は、電流の開閉に電解遮断器を使用する必要があります。誘導コイルを備えた単純な送信機セットを図2に示します。
ワイヤレスキーは普通の電信キーと同じように作られていますが、大電流が流れる部分ではやや重く、大きな銀の接点が付いています。アマチュア用のスパークギャップは、通常、(1)プレーンまたは固定型、(2)回転型、(3)クエンチギャップ型です。プレーンスパークギャップは、小型のスパークコイルセットに適しており、回転ギャップほど大型セットのトランスやコンデンサを故障させる可能性は低いです。一方、回転ギャップはアークを防ぐ傾向があるため、ブレークが速く、スパークの引きずりが少なくなります。クエンチギャップは、プレーンギャップや回転ギャップよりも効率が良く、さらにノイズがありません。
火花電信送信機用のコンデンサーは、通常のライデン瓶、またはスズや銅箔でコーティングしてフレームにセットしたガラス板、あるいは絶縁材に埋め込まれた雲母や金属板で作成できます。ガラス板コンデンサーは最も安価で、特に油に浸漬すれば目的を十分に果たします。同調コイルは、送信インダクタンス や発振トランスとも呼ばれ、さまざまなタイプがあります。最も単純なタイプは、絶縁チューブまたはフレームに 25 回または 30 回巻いた銅線で構成された送信インダクタンスです。発振トランスは、疎結合の同調コイルで、固定された絶縁支持体に巻かれた多数回の銅線で形成された一次コイルと、同様に絶縁支持体に固定された約 2 倍の巻数の銅線で構成された二次コイルで構成されますが、これらのコイルは相対的に可動です。 誘導結合されていない限り、政府の規制により(同調コイルの代わりに)発振トランスの使用が義務付けられています。
真空管電信送信機― これは、(1)直流または交流電源、(2) 電信キー、(3)真空管発振器、(4) 同調コイル、(5)コンデンサーで構成されています。この種の送信機は、スパークギャップセットによって生成される周期的な振動ではなく、 持続的な振動を発生させます。この種のシステムの利点については、第16章で説明します。
無線電話送信機― ジャンプスパークは周期的な振動、つまり不連続な振動を発生させるため、無線電話には使用できません。電気アークまたは真空管は持続的な振動、つまり連続的な振動を発生させます。真空管はアークよりも振動を維持するのがはるかに容易であるため、無線電話送信機ではアークが真空管に取って代わっています。無線電話機に必要な装置と接続方法については、後の章で説明します。
役立つ情報――本書の301ページから始まる付録をご覧になり、表とグラフの形式で記載されている情報によく目を通すことをお勧めします。例えば、最初の表には、この分野を扱うあらゆる文献で一般的に使用されている電気用語の略語が示されています。また、電気と磁気の単位の簡単な定義も掲載されていますので、記憶しておくとよいでしょう。少なくとも、これらの用語が出てきたときに、何について話しているのかをすぐに理解できる程度に、しっかりと自分のものにしておくことをお勧めします。
第2章
アンテナを立てる
第一章で述べたように、受信用のアンテナは送信用のアンテナほど精密に製作したり設置したりする必要はありません。しかし、だからといって、いい加減な製作や設置で済ませて構わないというわけではありません。どんなに単純な作業であっても、正しく行わなければなりません。そして、この場合は、正しく行うことも間違えることも同じくらい簡単です。
無線電信や電話のメッセージを可能な限り遠くまで送信し、また可能な限り遠くから明瞭に受信するには、アンテナとして(1)銅線またはアルミ線、(2)2本以上の線、(3)適切な長さ、(4)できるだけ高く空中に張ること、(5)線同士の間隔を十分に空けること、(6)支持部から十分に絶縁することが必要です。平屋やマンションにお住まいの場合は、屋根の端から端までアンテナ線を張り、木製の支柱でできるだけ高い位置に支えることもできます。
都市部の戸建て住宅にお住まいであれば、大抵は隣人に頼んでアンテナの一端を自宅に固定してもらうことができ、十分な距離と高いアンテナを確保できます。田舎では、家と納屋、あるいは風車の間に電線を張ることができます。このように、どこに住んでいても、マストを建てる費用をかけずに、ニーズに合ったアンテナを設置する方法や手段をほぼ必ず見つけることができるでしょう。
アンテナ ワイヤー システムの種類- アマチュア無線アンテナの長さは 25 フィートから 100 フィートまでで、後者の長さと 30 フィートから 75 フィートの高さを確保できれば、1,000 マイル以上の受信と、政府が許可する量の電力の送信が可能になります。
最良の結果をもたらすアンテナは、図 3 の A に示すように、ワイヤが水平、つまり地面と平行になっているものです。片方の端だけを高い位置の支持台に固定できる場合は、もう一方の端を地面の柱に固定できますが、図Bに示すように、アンテナの傾斜は水平から最大 30 度または 35 度を超えてはなりません 。
(A) 図 3.–フラットトップ、または水平アンテナ。 (B) 図 3.–傾斜アンテナ。
引き込み線、つまりアンテナ線から伸びて送受信機に接続する線は、最も都合の良い場所であればどこでもアンテナに接続できますが、 図 4のAに示すように片端に接続すると最良の結果が得られます。この場合は逆 L 型アンテナと呼ばれ、図 4のBに示すように中央に接続すると T 型アンテナと呼ばれます。引き込み線は、建物の外部からだけでなく、建物を通過して内部に至る部分も注意深く絶縁する必要があります。これは、引き込み碍子、またはバルクヘッド碍子と呼ばれる絶縁管を使用して行います。
(A) 図 4.–逆 L 型アンテナ。 (B) 図 4.–T 型アンテナ。
雷で機器が焼損するのを防ぐには、(1)エアギャップ避雷器、 (2) 真空管プロテクタ、 (3)避雷スイッチのいずれかを使用できますが、どちらの方が優れています。 これらのデバイスのどれを使用するにしても、アンテナと屋外のアース線の間に接続されるので、送信または受信時以外は常に大地への直接回路が提供されます。 そのため、アンテナは脅威となる代わりに、雷雨時には避雷針のように機能し、真の保護となります。 エアギャップ避雷器と真空管避雷器は受信する場所でのみ使用できる小型デバイスですが、避雷スイッチは送信する場所で使用する必要があります。 実際、一部の地域では、消防保険業者が送信セットだけでなく受信セットにも大型の避雷スイッチを使用することを義務付けています。
安価な受信アンテナの設置方法– どのような種類のアンテナ線システムを設置するかは、主に次の 2 つの要素によって決まります。(1) あなたの財布、(2) あなたが住んでいる場所。
単線アンテナ。これは設置できる受信アンテナの中で最もシンプルで安価なタイプです。まず、2つの支点間の距離を測って必要なアンテナ線の長さを調べます。次に、引き込み線の長さと、受信装置をラジエーターまたは水道管に接続するのに十分な長さを加えます。
ブラウン・シャープゲージ16番以上の任意のサイズの銅線またはアルミ線を使用できます。電線を購入する際には、以下の材料も用意してください。(1)図5のAに示す2つの磁器製碍子、(2) 図5のBに示す3つまたは4つの磁器製つまみ碍子、 (3) ( a )エアギャップ避雷器(C参照) 、または( b )避雷スイッチ( D参照)、(4)導入用磁器管碍子(E参照) 、(5)アースクランプ(F参照 ) 。
図5.–シンプルな空中線システムの材料。
アンテナを作るには、電線の両端を各絶縁体の穴に通してしっかりとねじります。次に、さらに 2 本の電線を切り取って絶縁体の他の穴に通し、しっかりとねじってから、建物の端の支持部に固定します。引き込み電線に使用する電線を取り、アンテナ電線に巻き付けて半田付けすると、 図 6のAのようになります。ここで、エア ギャップ避雷器を使用する場合は、窓の外側の建物の壁に固定し、アンテナからの引き込み電線を避雷器の上部の結合ポストまで引き込み、Bで示すように、あらゆるものから離しておきます。アンテナが屋根の上にあり、引き込み電線をコーニスの上または角を回して通す必要がある場合は、どちらか一方に磁器製のノブ絶縁体を取り付け、電線をそれに固定します。
(A) 図6.–受信用の単線アンテナ (B) 図6.–エアギャップ避雷器を備えた受信アンテナ。 (C) 図6.–避雷スイッチ付きアンテナ。
次に、受信装置に最も近い位置で窓枠に穴を開け、直径 5/8 インチ、長さ 5 ~ 6 インチの磁器管を差し込みます。導線を避雷器の上部ポストまたはそのすぐ上の導線に接続し、これを導入絶縁体に通して同調コイルのスライダーに接続します。太い銅線の端を避雷器の下部ポストにねじ込み、必要に応じて磁器製のノブを使用して地面まで配線し、地面に打ち込んだ鉄の棒またはパイプに半田付けします。最後に、図 6 のBの 概略図に示すように、接地クランプを使用して同調コイルの固定端子を家の中の水道管またはラジエーターに接続すれば、同調の準備が整います。
エアギャップ避雷器の代わりに避雷スイッチを使用する場合は、エアギャップ避雷器ではなく外壁にスイッチを固定し、図 6のCに示すように、アンテナからの引き込み線の自由端をスイッチの中央のポストにねじ込みます。上部のポストから引き込み絶縁体に配線を通し、チューニングコイルのスライダーに接続します。次に、太い銅線の一方の端をアンテナスイッチの下のポストにねじ込み、スパークギャップ避雷器に関連して上で説明したように、地面の鉄管まで配線します。最後に、チューニングコイルの固定端子をラジエーターまたは水道管に接続すれば、図 6のCに示すようにアンテナ配線システムが完成します。
2 線式アンテナ– 2 本のワイヤを持つアンテナは 1 本のワイヤよりも良い結果をもたらし、3 本のワイヤは 2 本よりも良い結果をもたらしますが、ワイヤ同士の間隔を十分に空ける必要があります。2 線式アンテナを設置するには、(1) 十分な数のNo. 16またはできればNo. 14の単線または撚り線の銅またはアルミニウム線、(2)図 5 のBを参照の 4 つの磁器製絶縁体、(3)スプレッダー用に厚さ約 1 インチ、幅約 3 インチ、長さ 3 フィートまたは 4 フィートの棒 2 本を用意し、それぞれの端に 1/8 インチの穴を開けます。次に、ワイヤの端を絶縁体にねじり込み、次に約 6 フィートの長さのワイヤを 4 本切り取って、木製スプレッダーの穴に通します。最後に、短いワイヤの各ペアの端を絶縁体の自由端にねじり込み、ワイヤの自由端を一緒にねじります。
避雷スイッチに接続する引き込み線は、2本の電線を用意し、それぞれの端をアンテナ線に巻き付けて半田付けします。短い電線を長い電線に巻き付け、この接合部も半田付けします。アンテナは図7のようになります。引き込み線の自由端を避雷スイッチの中央の支柱に下ろして固定し、 「単線アンテナ」の説明に従って、受信機とアースを接続します。
図7.–2線式アンテナ
地面への接続。――ご自宅にガス、水道、あるいは蒸気暖房設備がある場合は、前述のように、最寄りの配管にアースクランプを締め付けることでアース接続を行うことができます。裸銅線または絶縁銅線をアースクランプに接続し、受信装置を設置しているテーブルまで引き上げます。アースされた配管がない場合は、後述する適切なアース接続を行い、受信装置から窓の外へアース線を引き出し、受信装置まで引き下げる必要があります。
良質なアンテナの立て方– 小型のスパークコイル送信機には、既に説明した安価なアンテナを使用できますが、1/2キロワットまたは1キロワットの 変圧器セットには、より絶縁性の高いアンテナを使用する必要があります。良質なアンテナの材料費は少なく、適切に製作され、適切に絶縁されていれば、そのコストに見合わないほどの効果が得られます。
安価で高性能なアンテナ- 絶縁性が高いため、より高性能なアンテナを作るには、「単線アンテナ」の項で説明した磁器碍子の代わりに小型碍子を使用し、磁器ブッシングの代わりに小型の電極引込碍子を使用します。このアンテナは、小規模なセットの送信用アンテナとしてだけでなく、受信用アンテナとしても優れています。
最高のアンテナの作り方– このアンテナを作るには、以下の材料を用意します: (1)使用する本数に応じて、3 本または 4 本の平行線に十分な撚線または編み線(2) 図 8 のBを参照、 6 個または 8 個の電解ボール碍子(3) 図 8 のCを参照、(4) 図 8 の D を参照、エンド スプレッダーの中央に取り付ける1つの穴がある大きなウィズ( Eを参照) (6) エンド スプレッダーに取り付ける 1 つの穴がある小さなウィズ(E を参照) (7)エンド スプレッダーの端に取り付ける 2 つの穴があるさらに小さなウィズ( E を参照) (8) 1/4 インチの電線ケーブル用の2 つの指ぬき( Fを参照) (9) 図8 の Gを参照、6個または 8 個の硬質ゴム チューブまたは ブッシング(10)端部スプレッダー2台(H参照)、中間スプレッダー1台(I参照)、および導入スプレッダー1台(J参照) 。
(A) 図8 – 良好なアンテナの一部。 (B) 図8.–スプレッダー。
このアンテナには、( a)撚り銅線、(b) 編組銅線、(c)撚りシリコン青銅線、(d)撚りリン青銅線など、数種類の電線を使用できます。撚り銅線と編組銅線は、7本の細い電線を撚り合わせたり編んだりして作られているため、非常に柔軟で、短くて軽いアンテナに最適です。シリコン青銅線は銅線よりも強度が高く、100フィートを超える長さのアンテナに使用する必要があります。一方、リン青銅線は最も強度の高いアンテナ線で、民間企業や政府の高出力ステーション用の高級アンテナに使用されています。
スプレッダーはトウヒ材で、3 線式アンテナの場合は長さ 4 フィート 10 インチ、4 線式アンテナの場合は長さ 7 フィート 1 インチにします。これは、アンテナ間の距離が約 27 インチになるからです。端のスプレッダーは円筒形にできますが、中央から端に向かって細くなっている方が見栄えがよくなります。スプレッダーの中央の直径は 2-1/4 インチ、端の直径は 1-3/4 インチにします。中央のスプレッダーは円筒形で、直径 2 インチにします。等間隔に硬質ゴム管を通す穴を開ける必要があります。各管の直径は 5/8 インチで、アンテナ線を通す直径 5/32 インチの穴を開けます。引き込みスプレッダーもトウヒ材で、一辺が 1-1/2 インチ、長さが 26 インチです。このスプレッダーに等間隔に 5/8 インチの穴を 3 つまたは 4 つ開け、中央のスプレッダーと同様に硬質ゴムチューブを挿入します。
アンテナの組み立て–まず、使用する各電線の長さを測り、すべてが正確に同じ長さであることを確認します。次に、図9のAに示すように、硬質ゴム製の絶縁体を中央のスプレッダーの穴に通し、電線を絶縁体の穴に通します。
次に、各ワイヤーの端をボール碍子のリングにねじり込み、長いワイヤーを各エンドスプレッダーの中央に取り付けます。残りのワイヤーをスプレッダーに固定し、ワイヤー間の間隔を27インチ(約63cm)にします。S字フックを使って、ボール碍子をワイヤーの穴に固定します。次に、長い張力碍子の穴に指ぬきを通し、直径1/4インチ(約6.3cm)の撚り鋼線を通し、その両端をスプレッダーの端にあるワイヤーの穴に固定します。
(A) 図 9.–中央スプレッダー。 (B) 図 9.–アンテナの一端が完成。 (C) 図9.–スプレッダーの導入。
最後に、各スプレッダーの中央にあるウィスの穴にそれぞれ 40 インチの長さの鋼より線を固定し、もう一方の端を指ぬきに通して、スプレッダーの端に固定されているワイヤに巻き付けます。アンテナの一方の端は図 9のBで完成しており、ここから組み立て方が正確にわかります。次に、長さ 15 フィートまたは 20 フィートのワイヤを 3 本または 4 本切断し、各ワイヤをアンテナ ワイヤの 1 本にねじってはんだ付けします。次に、ワイヤをスプレッダーの硬質ゴム チューブに通し、Cのように自由端を合わせて、避雷針や計器に届く長さのワイヤにねじってはんだ付けします。
良好な接地を作る方法―接地する必要がある場合 、(1) 湿った地面に亜鉛または銅の板を埋める、(2) 湿った地面に複数の電線を埋める、(3)カウンターポイズを使用する、のいずれかの方法があります。最初の方法で接地を作るには、銅または亜鉛の大きな板を6枚用意し、幅1フィートの細長い板に切り、他の細長い板と全てはんだ付けして地面に深く埋めます。
アンテナに使用している電線と同数かそれ以上の電線でワイヤ アースを作成し、それらをクロス ワイヤで接続する方が簡単です。このようなアースを地面に設置するには、鋤を使用して十分な深さの溝を掘り、常に湿っているようにする必要があります。カウンターポイズ アースでは、アンテナとまったく同じワイヤ システムを作成します。つまり、ワイヤをアンテナと同じように注意深く絶縁し、できる限り地面に近く、かつ地面や他のものに触れないように支持します。最良の結果を得るには、このアースと先ほど説明した他の 2 つのアースをアンテナ ワイヤの真下に配置する必要があります。カウンターポイズを使用する場合は、ワイヤをカウンターポイズから引き上げ、別の導入絶縁体を介して機器に接続する必要があります。
第3章
簡易電信電話受信機
水晶検波器受信セットを使えば、電信の短点と長点、または電話の音声と音楽を受信できます。受信セットは組み立て済みのものを購入することも、個々のパーツを購入して自分で組み立てることもできます。組み立て済みのセットの方が最初は手間がかかりませんが、実験したい場合は、個々のパーツを自分で接続して接続することもできます。そうすれば、おそらく少し安上がりになるでしょう。そうすることで、無線操作に関する貴重な経験と、他の方法では得られない無線の仕組みへの理解が得られます。
組み立て式無線受信機― 最も安価な組み立て式受信機(脚注:ニューヨーク市のラジオ製造会社製、マーベル)は、検波器と同調コイルが箱に収められたものです。価格は15ドルで、一般的な電気製品販売店で購入できます。
この価格には、水晶検波器、調整可能な同調コイル、ヘッドバンドと電線を備えた電話受話器1台、磁器製碍子、避雷針、架空電線システム用のアースクランプも含まれています。10マイルから25マイルの範囲で無線電信および電話メッセージを受信できます。
もう一つの安価なユニット受信機、つまりアンテナ1本で使用できる無線受信セットが既に設置済みで25ドルで販売されています。[脚注:ペンシルベニア州ピッツバーグのウェスティングハウス社製、Aeriola Jr.] このセットには、水晶検波器、可変同調コイル、固定コンデンサー、そしてヘッドホン受信機2台が含まれています。また、最大25マイル(約40キロメートル)の距離から電信または電話のメッセージを受信できます。アンテナ機器はこの価格に含まれていませんが、約2.5ドルの追加料金で購入できます。
自作受信機の組み立て方― この章では、水晶検波器を備えた2つのシンプルな受信機に使用されている装置についてのみ説明します。1つ目の 受信機はダブルスライド式の同調コイルを備え、2つ目の受信機は ルーズカップラーと呼ばれるルーズカップラー式の同調コイルを使用しています。どちらの受信機にも、2,000オームまたは3,000オームのヘッドフォンを使用できます。
写真なし
オリジナル © Underwood and Underwood。
パーシング将軍の盗聴。
水晶検出器- 水晶検出器は、(1) フレーム、(2)水晶、(3)ワイヤポイントで構成されています。フレームには様々なデザインがあり、その目的は、( a ) 感度の高い水晶をしっかりと固定し、かつ取り外しも可能にし、( b ) ワイヤポイント、つまり電極を任意の方向に動かして、その自由端が水晶の最も感度の高い部分に接触できるようにし、( c ) 水晶に対するワイヤの圧力を変化させることです。
図10 のAの断面には、シンプルな検出器フレームが示されています。方鉛鉱、 シリコン、または黄鉄鉱などの結晶はホルダーにしっかりと保持され、結晶と接触するリン青銅製のワイヤポイントは、もう一端にノブが付いたネジ棒の一端に固定されています。このロッドは、2つの真鍮基準の間にあるボールに固定されたスリーブにねじ込まれ、貫通しています。これにより、金属ポイントを上下または左右に調整することができ、結晶への圧力はネジによって調整されます。
(A) 図 10.– 水晶検出器の断面図。 (B) 図 10.– 水晶検出器完成図。
この種の結晶はガラスの円筒に封入されていることが多く、これにより、埃や湿気にさらされた場合よりもはるかに長い期間、感度を維持することができます。この検出器の縦型は2.25ドル、 Bに示す横型は2.75ドルで購入できます。一般的に使用される結晶は方鉛鉱です。シリコンや黄鉄鉱ほど感度は高くないものの、感度の高い結晶が入手しやすいためです。
同調コイル- さまざまな放送局の受信や受信解除には同調コイルを使用します。 この操作は、コイルの接点をワイヤーの上で前後にスライドさせることで行います。こうすることで、受信回路の定数であるインダクタンスとキャパシタンスを変化させ、 さまざまな長さの電波、つまり無線波を受信できるようにします 。
ダブルスライド同調コイル― この同調コイルを使用すれば、最長1,000メートルの任意の局からの電波を受信できます。コイルの一方の端は 図11のaで示したバインディングポストに接続し、もう一方の端はbで示したバインディングポストに接続します。また、スライド接点の一方の端はバインディングポストcに接続し、もう一方のスライド接点はバインディングポストdに接続します。
(A) 図 11.–ダブルスライドチューニングコイルの概略図。 (B) 図 11.–ダブルスライドチューニングコイル完成。
同調コイルを接続する際は、都合の良い方からポストaまたはポストbのいずれか一方のみを使用します。ポストに接続された電線のもう一方の端は、そのままにしておきます。同調コイルを受信装置の他の部品に接続する際には、この点に留意してください。同調コイルは図Bに示されており、価格は3ドルまたは4ドルです。前述のダブルスライドチューナーと同様の構造で、電線の巻き数が多いトリプルスライド同調コイルは、最大1,500メートルの波長を受信できます。価格は約6ドルです。
疎結合同調コイル-この種の同調コイルは短いため、疎結合器と呼ばれるものを使用し、非常に選択的な同調が可能です。つまり、局を非常に鋭敏に同調でき、コイルのサイズに応じたあらゆる波長を受信できます。 一次コイルは固定されたシリンダに巻かれており、そのインダクタンスは、前述のダブルスライド同調コイルのようなスライド接点によって変化します。 二次コイルは、一次コイルに対してスライドするシリンダに巻かれています。 このコイルのインダクタンスは、図12のAに示すように、ワイヤの 20 巻きごとに接続された固定点に接触するスイッチによって変化します。 Bに完成した疎結合器のコストは約 8 ドルから 10 ドルです。
(A) 図 12.–ルーズカプラの概略図。 (B) 図 12.–ルーズカプラ完成。
固定コンデンサーと可変コンデンサー- 単純な受信セットにはコンデンサーは必要ありませんが、 ヘッドフォンの両端に固定コンデンサーを接続すると、より良い結果が得られます。一方、直接結合受信セットの閉回路、つまりダブルスライドチューニングコイルが使用されている受信セットに可変コンデンサーを接続すると、非常に鋭くチューニングすることが容易になります。回路が誘導結合されている場合、つまり疎結合チューナーが使用されている場合には、可変コンデンサーが絶対に必要です。
固定コンデンサは、図13のAに示すように、複数枚の紙の間に錫箔を挟んだもので、錫箔の片端が紙の反対側から突き出るように構成されています。紙と錫箔は圧着され、絶縁材が含浸されています。ヘッドホン間の接続に必要な容量を正確に備えた固定コンデンサは、Bに示すように、端子付きのベースに取り付けられており、価格は75セントです(紙製のものは25セント)。
(A) 図 13.–固定受信コンデンサーの構築方法。 (B) 図 13.–固定コンデンサーの完成図。 (C) および (D) 図 13.–可変ロータリーコンデンサー。
回転式の可変コンデンサ(C参照)は、互いにわずかに離れた一組の固定半円形金属板で構成され、その間に同様の一組の可動半円形金属板が挟み込まれています。可動半円形金属板はシャフトに固定されており、シャフトの上端にはノブが付いており、このノブを回すことでコンデンサの静電容量、ひいてはコンデンサが接続されている回路の静電容量が変化します。Dに示すこのコンデンサには2つのサイズがあり、小さい方は通常の波長すべてに対応できる大きさで、 大きい方はそれに比例して長い波長に対応します。これらのコンデンサの価格はそれぞれ4ドルと5ドルです。
電話受話器について– 市場には、特に無線通信用に設計されたヘッドホン受話器が数多くあります。これらの受話器は、75オームから8,000オームの抵抗値に巻かれており、コードやヘッドバンドなしの受話器単体で1.25ドル、コードとヘッドバンド付きの受話器2台で15ドルです。上記の抵抗値の間の任意の抵抗値に巻かれた受話器を入手できますが、本章で説明するようなシンプルな受話器セットのいずれの場合も、少なくとも2,000オームに巻かれた受話器2台が必要で、その価格は約5ドルです。このタイプのヘッドホン1台を図14に示します。
図 14.–ワイヤレス ヘッドフォンのペア。
部品の接続–受信セット No. 1 — このセットでは、(1)水晶検波器、(2) 2 スライド同調コイル、(3)固定コンデンサー、(4) 2,000 オームのヘッドホン 1 組を用意します。 検波器をボードの右側に、同調コイルを左側に取り付けます。図 15のAに示すように、電話受信機のコード端の 2 つのバインディング ポストをaとbにねじ込みます。 これで、同調コイルの端のバインディング ポストの 1 つをアース線に接続し、接触スライドの 1 つのポストをアンテナ線につながる避雷器またはスイッチに接続します。
図15.–受信セット1の装置レイアウトの上面図。 (B) 図15.–受信セットNo.1の配線図
次に、もう一方のコンタクトスライドの端子を検出器の一方の端子に接続し、検出器のもう一方の端子をバインディングポスト aに接続します。次に、バインディングポストbをアース線に接続し、接合部をはんだ付けします。次に、電話受話器コードの両端を端子aとbに接続し、固定コンデンサーもこれらの端子に接続します。これらはすべて配線図の Bに示されています。これで、受信設定の準備が整います。
受信セット No. 2 –セット No. 1と同じ種類の検波器とヘッドフォンを使用しますが、(1)疎結合同調コイルと (2)可変コンデンサを用意します。疎結合コイル を左側の基板の裏側に、可変コンデンサ を右側に取り付けます。次に、検波器を可変コンデンサの前に取り付け、図 16の Aに示すように、同調コイルの前にある2 つのバインディングポストa とbをネジ止めします。
図16.–受信セットNo.2の装置レイアウトの平面図。 (B) 図16.–受信セットNo.2の配線図
次に、ルーズカプラのスライド接点のポストを、避雷スイッチとアンテナにつながる電線に接続します。外側のコイルである一次コイルのポストをアース線に接続します。次に、内側のコイルである二次コイルのスイッチにつながるバインディングポストを可変コンデンサーのポストの 1 つに接続します。最後に、二次コイルの一端に結合されたポストを可変コンデンサーのもう一方のポストに接続します。
これが完了したら、コンデンサーのポストの 1 つを検出器のポストの 1 つに接続し、検出器のもう 1 つのポストをバインディング ポストaに、ポストbを可変コンデンサーのもう 1 つのポストに接続します。次に、固定コンデンサーをバインディング ポストaおよびbに接続し、電話受信機をこれらの同じポストに接続します。これらはすべて、配線図の Bに示されています。これで、機器を調整する準備が整いました。接続を行うには、No. 16 または 18 の絶縁銅線を使用し、バインディング ポストに差し込む部分の端をきれいに削ります。また、すべての接続がしっかりと固定されていること、およびワイヤを交差させる必要がある場合はワイヤを 1 インチ程度離して、常に直角に交差させることを確認します。
第1セット(検出器)の調整- まず最初に、検出器をテストして、コンタクトワイヤの先端が水晶の感応点に接触しているかどうかを確認します。そのためには、ブザー、スイッチ、乾電池が必要です。ブザーの代わりに、ゴングを取り外した電気ベルでも代用できますが、75セントで専用に作られたものも入手できます。これは、高出力の発電所のような明瞭な高音を発します。
ブザーの端子の1つをスイッチの端子の1つに接続し、スイッチのもう一方の端子を乾電池の亜鉛端子に接続し、乾電池の炭素端子をブザーのもう一方の端子に接続します。次に、図17の配線図に示すように、振動子に接続されているブザーの端子をアース線に接続します。ブザー回路のスイッチを閉じ、ヘッドフォンを装着し、検出器の配線ポイントを水晶の様々な場所に動かして、ヘッドフォンでブザーのスパークが聞こえるまで調整します。
図17.–受信セットの調整。
次に、水晶の先端の圧力を調整し、火花が最大限に大きくなるまで調整します。調整が完了したら、スイッチを開き、ブザー線を受信機のアース線から外します。この作業は、検出器を揺さぶらないように十分注意してください。揺さぶると調整が狂い、最初からやり直さなければならなくなります。これで、同調コイルを使って受信機を調整し、音を聞く準備が整いました。
チューニングコイル– このセットをチューニングするには、 ダブルスライドチューナーのスライドA (図15のB参照)を、コイルのアース線に接続されている端まで移動させ、スライド Bをコイルの反対側、つまり自由端のある端の近くに移動させます。次に、スライドAをスライドBの方に動かし、入ってくる短点と長点、または音声や音楽ができるだけ大きな音で聞こえるようになったら、スライドBをスライドAの方に動かし、さらに大きな音 が聞こえるようにします。数回試すだけで、近すぎたり強すぎたりしない限り、聞こえる放送局の受信状態を良好にしたり、遮断したりできるようになります。
写真なし
オリジナル©アンダーウッド・アンド・アンダーウッド。
世界最大のラジオ受信局。ロングアイランド、ポイント・ジェファーソン近郊のロッキー・ポイントにあるラジオ・コーポレーション・オブ・アメリカ所有。
セット 2 の調整。–まず、セット 1で説明したようにブザー セットを備えた水晶検出器を調整し、次に可変コンデンサーのノブを回して可動プレートがちょうど半分まで入るようにします。次に、疎結合チューナーの二次コイルを半分まで引き出します。そのスイッチ レバーを中央の接点と接触するまで回して、一次コイルのスライダーを両端の中間に設定します。
では、電信信号、電話の音声、または音楽に耳を傾けてみましょう。どちらかが聞こえたら、二次コイルを一次コイルに差し込んだり離したりして、音が最も大きくなるまで調整します。次に、接点スイッチをポイント上で前後に動かして、音がさらに大きくなるまで調整します。次に、スライダーを前後に動かして、音がさらに大きくなるまで調整します。最後に、コンデンサーのノブを回して、音が明瞭で鮮明になるまで調整します。これらの操作をすべて完了すると、無線通信士の言葉を借りれば、チューニングが完了し、送信されるものを受信する準備が整います。
第4章
簡易電信送信機
無線電信送信機は、送信範囲が限られていても問題なければ、ごくわずかな費用で設置できます。もちろん、より大型で高性能な機器はより高額で購入できますが、いくら費用をかけても、政府の規則や規制により送信範囲は制限されます。電信機を設置する最も良い方法、そして最終的には最も安価な方法は、部品を個別に購入して自分で接続することです。
通常の無線電信送信機は、 空中線システムに振動電流を発生させるために、いわゆる放電(スパーク)と呼ばれる破壊放電を利用します。本章で説明する装置もまさにこのタイプのものです。スパークを発生させる方法は2つあります。(1)誘導コイル (一般にスパークコイルと呼ばれる)を使用する方法と、(2) 交流変圧器(電力変圧器と呼ばれる)を使用する方法です。バッテリーで電流を発生させる必要がある場合はスパークコイルを使用する必要がありますが、家庭に110ボルトの直流または交流の照明電流がある場合は、より大きな電力を供給できる変圧器を使用できます。
安価な送信セット(その1) –このセットに必要なものは、(1)スパークコイル、(2)乾電池、(3)電信キー、(4)スパークギャップ、(5)高圧コンデンサー、(6)発振トランスです。これらの部品には様々なメーカーや種類のものがありますが、結局のところ、すべて同じ基盤の上に構築され、同じ基本原理で動作します。
スパークコイル.–無線作業用のスパークコイルは、長さ1/4インチから最大6インチまでの火花を発生するように作られていますが、1インチ未満の火花を発生するスパークコイルは出力が非常に限られているため、少なくとも1インチの火花を発生するコイルを購入するのが最適です。これは約8ドルで購入できます。2インチまたは4インチのスパークコイルが入手できる場合はなおさらです。無線作業に使用されるスパークコイルには一般的に2つのスタイルがあり、図18の AとBに示されています。
(A) および (B) 図 18.–セット No. 1 のスパークコイルの種類 (C) 図18.–スパークコイルの配線図
どちらの形式のスパークコイルも、( a ) 軟鉄の芯線とその上に巻かれた ( b ) 数層の太い絶縁電線 (一次コイルと呼ばれる) 、( c ) その上に、一次コイルからは絶縁された状態で、多数回巻かれた非常に細い絶縁銅線(二次コイルと呼ばれる) 、( d )一般に呼ばれる遮断器(バイブレーター)、そして最後に ( e )コンデンサーで構成されます。 芯線、一次コイル、二次コイルはユニットを形成し、箱の中にセットされるか、中空の木製ベース上に取り付けられます。コンデンサーは箱の底またはベース上に配置され、バイブレーターは箱の一方の端またはベース上に取り付けられ、バイブレーターはコイルで調整が必要な唯一の部分です。
振動子は、一端が箱またはベースに固定された硬い平板バネで構成され、 その自由端にはアーマチュアと呼ばれる軟鉄片が取り付けられており、これが軟鉄コアの一端に近接して配置されます。このバネとは絶縁された基準器の先端には調整ネジが取り付けられており、その先端には白金製の突起があり、バネに固定された小さな白金製の円板と接触します。コンデンサーは、第3章の「固定コンデンサーと可変コンデンサー」の項で説明した受信コンデンサーと同様に、紙とアルミ箔を交互に重ねて構成されています。
配線図Cは、スパークコイルの配線方法を示しています。バッテリーのバインディングポストの1つは一次コイルの一端に接続され、軟鉄芯に巻かれた一次コイルの他端は振動子のスプリングに接続されます。もう1つのバッテリーバインディングポストは、調整ネジを支持する標準に接続されます。コンデンサーは振動子を挟んで分流されます。つまり、コンデンサーの一端はスプリングに接続され、コンデンサーのもう一端は調整ネジの標準に接続されます。二次コイルの両端は、通常スパークコイルの上部に配置された2つのバインディングポストに接続され、スパークギャップはこれらのバインディングポストに接続されます。
バッテリー– 乾電池を使用することも、コイルに電力を供給するための蓄電池を使用することもできます。1インチ未満の火花を発生するコイルには乾電池を5個使用してください。1インチおよび2インチのスパークコイルには乾電池を6個または8個、3インチから4インチのスパークコイルには乾電池を8個から10個使用してください。乾電池を接続してバッテリーを構成する方法は、後ほど説明します。乾電池は図19の Aに示されています。
図19.–送信機セットNo.1のその他の部品
電信キー。–送信装置には普通のモールス電信キーを使用できます。漆塗りの鉄製のベースのものは 1.50 ドルで入手できます (または、よりよいものとしては、真鍮製で 1/8 インチの銀色の接点を持つキーが 3.00 ドルで入手できます。後者の種類のキーは Bに示されています)。
スパークギャップ。高圧スパークはスパークギャップ内で発生します。スパークギャップは、スパークギャップとも呼ばれます。スパークギャップは、一対のネジ棒の両端に固定された電極と呼ばれる一対の亜鉛プラグで構成され、もう一方の端にはノブが付いています。これらのプラグは、図cに示すように、一対の標準器にねじ込まれ、貫通します。これは固定スパークギャップまたは固定スパークギャップと呼ばれ 、価格は約1ドルです。
同調コイル–送信インダクタンス、あるいは 送信同調コイルは、 8番または9番の硬銅線を20~30回巻いたもので、絶縁されたスロットに巻き付けられ、木製の台座に取り付けられています。クリップが付いているので、必要な回数だけ線を切り取ったり切ったりして、送信回路を調整し、希望する波長を送信することができます。図dに示されており、価格は約5ドルです。発振トランス(第4章、63ページ)も参照してください。
高圧コンデンサー– 高圧コンデンサー、すなわち高電位(高電圧)に耐えるコンデンサーは、ユニットまたはセクション単位で購入できます。これらのコンデンサーは、特殊な化合物で絶縁された薄い真鍮板を圧縮成形したものでできています。1セクションの静電容量 [注: これはコンデンサーの容量です。]は、2インチ以下の火花を発生するスパークコイルを使用する送信装置には十分であり、2インチから4インチの火花を発生するコイルには、2セクションを接続して使用する必要があります。これはeに示されています。
装置の接続.–送信装置は、移動する必要のないテーブルまたはベンチに設置してください。キーをテーブルの中央付近、前方下方に置き、スパークコイルを左側、後方に十分配置します。ただし、振動子側が右側になるように配置します。振動子側は調整しやすいように右側に来るようにします。スパークコイルの電池をスパークコイルの背面に、同調コイル(発振トランス)をスパークコイルの右側、キーの背面に配置します。これらはすべて、図20のAの配置図に示されています。
(A) 図20.–送信セットNo.1の装置レイアウトの平面図。 (B) 図20.–送信セットNo.1の配線図
低電圧回路、つまりバッテリー回路には、 12番または14番の絶縁銅線を使用します。すべての乾電池を直列に接続します。つまり、1つの電池の亜鉛を次の電池の炭素に接続し、これを繰り返してすべての電池を接続します。次に、端の電池の炭素をキーの一方の端子に接続し、もう一方の端の電池の亜鉛をスパークコイルの一次側の一方の端子に接続し、スパークコイルのもう一方の一次側の端子をキーのもう一方の端子に接続します。これで一次回路が完成します。
高圧回路、すなわち発振回路には、裸銅線または絶縁銅線のどちらも使用できますが、接続されているポストを除き、テーブル、互いのポスト、または装置のどの部分にも接触しないように注意する必要があります。スパークコイルの2次コイルのポストの1つをスパークギャップのポストの1つに接続し、もう一方のポストをコンデンサーのポストの1つに接続します。次に、コンデンサーのもう一方のポストをチューニングコイルの下側のスプリングクリップに接続し、このクリップをアースにも接続します。これが完了したら、中央のスプリングクリップをスパークギャップのポストの1つに接続し、最後に上部のクリップをアンテナ線に接続すれば、送信機の調整準備が完了します。接続の配線図を Bに示します。このセットは、後続のセットNo. 2と同じ方法で調整されるため 、この章の最後を参照してください。
より優れた送信装置(その2) — この装置の構成は、(1)交流変圧器、(2) 無線電信キー、(3)固定式、回転式、または消弧式のスパークギャップ、(4)コンデンサー、(5) 発振変圧器です。ご家庭で交流110ボルトではなく直流110ボルトの照明電流を流している場合は、(6)電解遮断器も必要になります。この場合、二次コイルに交流電流を発生させるために、変圧器の一次回路を素早く開閉する必要があるためです。
交流変圧器– 交流変圧器(電力変圧器)は、スパークコイルと同じ原理で作られています。つまり、軟鉄のコア、太い線を数層重ねた一次コイル、そして極細線を多数回巻いた二次コイルで構成されています。しかし、スパークコイルは開放型の磁心を持ち、二次コイルは一次コイルの上に巻かれていますが、この変圧器は閉鎖型の磁心を持ち、一次コイルは磁心の一方の脚に巻かれ、二次コイルはもう一方の脚に巻かれています。振動子もコンデンサーもありません。図21の Aは、単純な変圧器です。
図21.–送信セットNo.2の部品
この種の変圧器は、(a) 未実装、つまり裸の変圧器のみ、または (b)完全実装、つまり鉄製スタンドを取り付けた状態で購入できます。鉄製スタンドは絶縁ベースに取り付けられ、絶縁ベースには 1 対の一次バインディング ポストがあり、二次側には安全スパーク ギャップが設けられています。 この種の変圧器には 3 つのサイズがあり、定格はそれぞれ 1/4、1/2、1 キロワットです。サイズに応じて 9,000、11,000、25,000 ボルトの二次電流を供給し、完全実装時の価格は 16.00 ドル、22.00 ドル、33.00 ドルです。未実装の場合は 3.00 ドル、4.00 ドル、5.00 ドルの割引になります。これらの変圧器はすべて 110 ボルト、60 サイクルの電流で動作し、交流電源に直接接続できます。
無線キー― この送信装置には、 Bに示す標準的な無線キーを使用します。このキーは一般的な電信キーとほぼ同じ構造ですが、はるかに重く、接点が大きく、通常のキーのようにベアリングを通って電流が流れるのではなく、太い導体によって接点に直接電流が流れます。このキーには3つのサイズがあり、最初のサイズは5アンペア(脚注:定義については付録を参照)の電流を流し、価格は4ドルです。2番目のサイズは10アンペアの電流を流し、価格は6ドル50セントです。3番目のサイズは20アンペアの電流を流し、価格は7ドル50セントです。
スパークギャップ– このセットでは、固定式、回転式、または消弧式のスパークギャップを使用できますが、固定式は、大電流を使用するとスパークのアーク放電を抑えるのが非常に難しいため、スパークコイルセット以外ではめったに使用されません。回転式スパークギャップは、Cに示すように、小型電気モーターで駆動されるホイールと、突出したプラグまたは電極、およびホイールの両側にある一対の固定プラグで構成されています。1 秒あたりのスパーク数はホイールの速度を変えることで調整でき、ホイールを高速回転させると、受信側で読み取りやすい高音の信号が送信されます。110 ボルトモーター付き回転式スパークギャップの価格は、約 25 ドルです。
クエンチングスパークギャップは、通常のギャップのノイズを除去するだけでなく、適切に設計すれば誘導コイルセットの到達範囲を約200%拡大します。1/4キロワットのクエンチングギャップの価格は10ドルです。[脚注:定義については付録を参照]
高圧コンデンサー– アマチュアの場合、送信できる電波の長さは200メートルまでなので、使用できるコンデンサーの容量は0.007マイクロファラッド以下です。[脚注:定義については付録を参照]セットNo.1で説明したようなセクショナル高圧コンデンサーをこのセットで使用することもできますが、その容量は0.007マイクロファラッド以下である必要があります。この容量のコンデンサーの価格は、1/4キロワット変圧器用で7ドル、1/2キロワット変圧器用で14ドル、1キロワット変圧器用で21ドルです。図19 Eを参照してください。
発振トランス― 発振トランスを使用すると、単一のインダクタンスコイルチューナーよりもはるかに鋭いチューニングが可能です。一次コイルは銅線(No.9)を6回巻いたもので、二次コイルは銅線(No.9)を9回巻いたものです。外側の一次コイルはベースにヒンジで固定されており、箱の蓋のように上下に動かすことができます。蓋を下げた状態では一次コイルと二次コイルは同一平面上にあり、蓋を上げた状態ではコイル同士が角度をつけて配置されます。図のDに示されており、価格は5ドルです。
装置の接続。交流の場合。–キーをテーブルの中央付近、前端近くにねじ込みます。キーの後ろに高圧コンデンサーを置き、発振トランスも後者の後ろに置きます。交流トランスを発振トランスの左側に置き、回転スパークギャップまたは消弧スパークギャップをその前に置きます。
次に、110ボルトの照明用リード線から12番または14番の絶縁電線を2本取り出し、単極双投スイッチに接続します。スイッチの一方の極を交流電源トランスの一次コイルの一方の極に接続し、一次コイルのもう一方の極をキーの一方の極に接続し、キーのもう一方の極をスイッチのもう一方の極に接続します。次に、回転式スパークギャップのモーターを電源回路に接続し、モーター回路に単極単投スイッチを設置します。これらはすべて図22のAに示されています。
(A) 図22.–送信セットNo.2の装置レイアウトの平面図。 (B) 図22.–送信セットNo.2の配線図
次に、二次コイルの端子を回転式またはクエンチ式スパークギャップの端子に接続し、後者の一方の端子をコンデンサーの一方の端子に接続し、コンデンサーのもう一方の端子を発振トランスの一次コイル(内側のコイル)の端子に接続し、一次コイルのクリップをもう一方のスパークギャップの端子に接続します。これで閉発振回路が完成します。最後に、セットの調整準備ができたら、発振トランスの二次コイルの端子をアースに、クリップをアンテナにつながる配線に接続します。接続の配線図を Bに示します。
直流の場合。110ボルトの直流電源を使用する場合は、電解遮断器を接続する必要があります。図23のAとBに示されているこの遮断器は、(1)硫酸1:水9の溶液を満たした瓶、(2)磁器製のスリーブにセットされた蓋に固定された広い表面を持つ鉛電極で構成され、その端は瓶の底に接しています。
図23.–交流変圧器で110ボルトの直流を使用する。
これらの電極を大型スパークコイルまたは交流変圧器の一次側に直列に接続し ( Cを参照) 、40 ~ 110 ボルトの直流を流すと、1 分間に 1,000 ~ 10,000 回の電流の流し込みと遮断が発生します。スリーブを上げ下げしてプラチナまたは合金ポイントの露出量を調整することで、1 分間の遮断回数を自由に変更できます。電解遮断器は一方向にしか動作しないため、プラチナまたは合金の陽極を + または正の電源リード線に、陰極を – または負の電源リード線に接続する必要があります。どちらがどちらのリード線であるかは、遮断器を接続して試してみるか、極性インジケータを使用することで確認できます。電解遮断器は 3 ドル程度で購入できます。
送信機の調整方法。熱線電流計を使用した調整- 送信機は、次の 2 つの方法で調整できます。(1) スパークギャップと調整コイルの長さを調整して、発振回路に最大量のエネルギーが生成されるようにする方法。(2) 装置を調整して、指定された長さの波を送信するようにする方法。
送信機の回路が同調するように調整するには、図24に示すような熱線電流計、または放射電流計と呼ばれるものが必要です。これは細い白金線で構成されており、この中を高周波電流が流れて加熱されます。この白金線の伸縮によって、アンペアの分数単位で目盛りが刻まれた目盛りの上を針が動きます。送信機のスパークギャップと同調コイルが適切に調整されていれば、針は目盛り上で最も右に振れ、アンテナ線システム、つまり開回路と閉回路が同調し、最大のエネルギーを放射していることがわかります。
図24.–熱線電流計の原理。
200メートルの波長を送信するには– 政府がアマチュア無線家に許可する最大容量である0.007マイクロファラッドの静電容量を持つコンデンサを使用する場合、アンテナに熱線電流計を取り付け、インダクタンスコイル(複数可)を電流計が最大エネルギー量を示すまで調整すれば、送信機が正しく調整され、アンテナから200メートルの波長の電波が送信されていることがわかります。異なる波長に調整するには、 波長計が必要です。
アンテナスイッチの使用– 送信機と受信機の両方を設置する場合は、スローオーバースイッチ、または いわゆるアンテナスイッチが必要です。図25のAに示すような通常の双極双投スイッチを使用することもできますが、 Bに示すように、この目的のために特別に作られたスイッチの方が、投射角がはるかに小さいため便利です。
図25.–空中スイッチの種類。
送受信一式用のアンテナスイッチ- 磁器製の台座に取り付けられた双極双投スイッチを約 75 セントで購入でき、これがセット 1として機能します。このスイッチを送信セットと受信セットの間のテーブルにねじ込み、スイッチの中央の支柱の 1 つをアース線に接続し、もう一方の支柱をアンテナに接続する避雷スイッチに接続します。同調コイルの支柱をスイッチの一方の端の支柱に接続し、同調コイルのクリップをスイッチのもう一方の相補的な支柱に接続します。これが完了したら、図 26 に示すように、スイッチの反対側の端の支柱の 1 つを受信同調コイルの支柱に接続し、後者のスライド接点をスイッチのもう一方の相補的な支柱に接続します。
図26.–送受信セットNo.1全体の配線図。
避雷スイッチへの接続。–空中線は避雷スイッチの中央の支柱に接続し、一方の端の支柱は空中スイッチの中央の支柱の1つに接続します。避雷スイッチのもう一方の端の支柱は、図26および 27の配線図に示すように、建物の外部にある別の接地に接続します。
図27.–送受信セットNo.2の配線図
第5章
電気を簡単に説明する
電気の振る舞い方や作用は、最初に正しい概念を理解すれば簡単に理解できます。まず、電気を水のような流体と考えると、その基本的な作用は大幅に単純化されます。水も電気も、静止している場合もあれば、動いている場合もあります。静止している状態では、特定の条件下では、どちらか一方に圧力が生じ、この圧力が解放されると、それぞれの導体を流れ、電流が発生します。
静止時と運動時の電気― あらゆる種類の電線や導体は電気を帯びますが、ライデン瓶などのコンデンサーは電線よりもはるかに大きな静電容量(いわゆる容量)を持つため、電荷を保持するのに一般的に用いられます。コンデンサーの簡単な例として、 図28のAに示すように、2つ目のタンクの上に水を入れたタンクがあり、これらがバルブ付きのパイプで接続されているとします。
図28.–電気圧力の水類似体。
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オリジナル© Underwood and Underwood。
マサチューセッツ州タフツ大学にある世界初のワイヤレスカレッジ。
さて、上のタンクに水を入れてバルブを閉じると、下のタンクには水が流れ込まず、両者の間に圧力差が生じます。バルブを開くとすぐに水流がパイプを通って流れます。コンデンサーに電気を流すと、コンデンサーに圧力がかかり、電位差が生じます。金属板の 1 枚はプラスに帯電し、絶縁されているもう 1 枚はマイナスに帯電します ( B参照)。スイッチを閉じると、反対の電荷が一気に集まり、金属板の間を流れる電流が形成されます。[脚注: 厳密に言えば、電位差が起電力を生み出します。]
電流とその回路.–パイプを流れる水には水量と水圧があり、パイプには水を止める摩擦があるのと同様に、回路を流れる電気には (1) 量、または電流の強さ、または単に電流(略してアンペア数) と (2) 圧力、または電位差、起電力、または電圧(さまざまな呼び方があります) があり、電流が流れる電線、つまり回路には (3) 電流を止める抵抗があります。
電流とその起電力、そして電流と起電力と回路抵抗の間には明確な関係があります。この関係を明確に理解すれば、直流電流と交流電流の作用について非常に良い洞察が得られるでしょう。図 29 の A に示すように、ループ状のパイプ(ここでは回路と呼びます)に一定量の水を流し続けるには、圧力を加える必要があります。これは、回転ポンプを使用して行うことができます。同様に、図 29 の Aに示すように、ループ状の電線(回路)に一定量の電気を流し続けるには、電池などの電圧発生手段を使用して圧力を発生させる必要があります 。
図29.–直流および交流用の水類似体。
Cのようにピストンポンプに接続された閉管がある場合、 ピストンが往復運動すると、管内の水はまず一方向に流れ、次に反対方向に流れます。同様に、Dのように交流発電機を導線回路に接続した場合も、電流はまず一方向に流れ、次に反対方向に流れます。これが交流電流と呼ばれるものです。
電流とアンペア- 閉じたパイプ内を流れる水の量は、パイプのどの部分でも同じです。電流についても同様で、回路の 1 点の電気量は他のどの点の電気量ともまったく同じです。
1秒間に回路を流れる電気量、つまり電流量は、アンペアという単位で測定されます。[脚注:アンペアの定義については付録を参照してください。 ] アンペアは記号Iで表されます。[脚注: 文字 Cは静電容量の記号に使用されているためです。 1アンペアの電流量がどれくらいかわかるように、新品の乾電池は約20アンペアの電流を流します。電流をアンペアで測定するには、図30のAに示すように、電流計と呼ばれる機器を 使用し、Bに示すように、常にラインに直列に接続します。
図30.–電流計と電圧計の使用方法。
起電力とボルト.–水を満たしたパイプ、または電気を流す回路がある場合、前者の場合はポンプ、後者の場合は電池またはダイナモを使用する必要があります。回路自体には常に電気が流れているため、電圧を発生させるのは電池またはダイナモです。
より多くのセルを直列に接続すればするほど、発生する電圧が大きくなり、流れる電流も多くなります。これは、ポンプの圧力を上げることでパイプを流れる水の量を増やすことができるのと同じです。起電力の単位はボルトで、これは1 アンペアの電流を1 オームの抵抗に流す電圧です。記号Eで表されます。新しい乾電池は約 1.5 ボルトの電流を流します。電流の電圧をボルトで測定するには 、図 30のCに示すように、電圧計と呼ばれる機器を使用し、常に回路のDに接続します。
抵抗とオーム。水道管が水の流れに対して一定の抵抗を与えるように、回路は電気の流れに抵抗を与えます。これを 抵抗と呼びます。さらに、細いパイプに大量の水が流れないのと同様に、細い電線も電流の流れを制限します。
抵抗コイルを回路に接続すると、図31のA とBに示すように、パイプのバルブを部分的に閉じるのと同じ動作をします。回路の抵抗はオームという単位で測定され、記号Rで表されます。ブラウン&シャープゲージの10番軟銅線(長さ1,000フィート)の抵抗は約1オームです。回路の抵抗を測定するには、抵抗ブリッジと呼ばれる装置を使用します。ただし、回路の抵抗は次のように簡単に計算できます。
図31.–水バルブは電気抵抗の類似物です。A- バルブは水の流れを制限します。B- 抵抗は電流の流れを制限します。
オームの法則とは何か。–(1) 回路に流れる電流がアンペア単位で、起電力または圧力がボルト単位でわかっている場合、電流が流れている回路の抵抗がオーム単位で何であるかを次の式で簡単に求めることができます。
ボルトE
--------- = オーム、または --- = R
アンペアI
つまり、アンペア単位の電流をボルト単位の起電力で割ると、商はオーム単位の抵抗になります。
または(2)電流の起電力がボルト単位で、回路の抵抗がオーム単位でわかれば、回路に流れる電流がアンペア単位 でわかります 。
ボルトE
----- = アンペア、または --- = I
オームR
つまり、回路の抵抗をオーム単位で割り、電流の起電力で割ると、回路に流れるアンペアが得られます。
最後に(3)回路の抵抗が オーム単位で、電流がアンペア単位でわかれば、起電力がボルト単位でわかります。
オーム x アンペア = ボルト、または R x I = E
つまり、回路の抵抗(オーム)と電流(アンペア)を掛け合わせると、起電力(ボルト)が得られます。
このことから、定数のうち2つの値がわかっていれば、簡単な計算で未知の定数の値を求めることができることがわかります。この3つの定数の関係はオームの法則として知られており、非常に重要なので覚えておくべきです。
ワットとキロワットとは何か。馬力 (HP)が蒸気が行った、または行うことができる仕事の単位であるように、ワットは電流が行った、または行うことができる仕事の単位です。電流が生み出すワット数を求めるには、アンペア数とボルト数を掛け合わせるだけです。1馬力は746ワット、1,000ワットは1キロワットに相当します。
電磁誘導。――電流が周囲に磁場を発生させることを示すには、両端を電池に接続した電線にコンパスをかざし、その針が電線の長さに対して直角に振れるようにすれば十分です。絶縁電線をコイル状に巻き、その両端を電池に接続すると、コンパスで調べれば、コイルが磁気を帯びていることがわかります。
これは、図32のAに示すように、電線を流れる電流のエネルギーの一部が磁力線に変換され、電線を中心に直角に回転するという事実によるものです。コイルに流れる電流によって生成される磁場は、永久磁石によって生成される磁場と全く同じです。逆に、磁力線が形成されると、そのエネルギーの一部はBに示すように、同じように渦巻く電流を形成します。
(A) および (B) 図 32.–電流が磁力線に変換され、磁力線が電流に変換される様子。 (C) および (D) 図 32.–電流が磁場を発生させる仕組み。
自己誘導またはインダクタンス。電流が電線コイルに流れると、発生する磁力線は、レンズが光線を集中させるのと同じように、Cの点に集中し、いわゆる強力な磁場を形成します。軟鉄の棒を電線コイルの一端に近づけるか、あるいはもっと良い方法としてコイルに押し込むと、 電磁誘導によって磁化され( D参照)、電流が遮断されるまで磁石の状態を保ちます。
相互誘導- 2 つの電線のループ、またはより正確には 2 つの電線のコイルを互いに近づけて配置すると、それらの間の電磁誘導は無効になります。つまり、電流がコイルの 1 つに流れると閉じた磁力線が形成され、これが他のコイルの他のループまたは電線の巻きを切断すると、今度はそこに電流が生成されます。
2つの電線コイル間で発生する相互誘導により、スパークコイルや変圧器を用いて、 バッテリーや110ボルト電源からの低電圧電流を高圧電流、いわゆる高電位電流に変換したり、送受信用発振変圧器で発生する高周波電流の電位を昇圧 ・降圧したりすることが可能になります。発振誘導コイルや発振変圧器では軟鉄コアは使用されません。その理由は、電流の周波数が高すぎるため、鉄が磁化・消磁する時間がなく、相互誘導をほとんど促進できないためです。
高周波電流― 高周波電流、あるいは電気振動と呼ばれる電流は、回路内を毎秒100万回程度往復する電流です。このような高周波電流は、架空線システムなどの開回路でも閉回路でも振動、つまり往復します。
現在、高周波電流、いわゆる無線周波数電流をスパークトランスミッターで生成する方法は1つしかありません。それは、充電されたコンデンサーを小さな抵抗を持つ回路を通して放電させることです。コンデンサーを充電するには、スパークコイルまたはトランスを使用し、高電位交流電流を供給する二次コイルの両端をコンデンサーに接続します。コンデンサーを自動的に放電するには 、スパーク、アーク、または真空管内の電子の流れを利用します。
発振回路の定数– 前述のように、発振回路とは高周波電流がサージまたは振動する回路です。高周波電流が回路内を往復する回数は、後者の3つの要素に依存し、これらは回路定数と呼ばれます。すなわち、(1) 静電容量、 (2)インダクタンス 、(3)抵抗です。
静電容量とは?– 「静電容量」という言葉は、コンデンサーまたは回路の静電容量を意味します 。コンデンサーまたは回路の静電容量とは、その圧力、つまり電位を所定の値まで上昇させる電気量です。コンデンサーまたは回路の静電容量は、その大きさ、形状、そして充電する電流の電圧によって決まります。
コンデンサーまたは回路の静電容量は、電荷を所定の電位に保つ電気量に正比例します。ファラッド(記号はM)は静電容量の単位であり、1ファラッドの静電容量を持つコンデンサーまたは回路は、電気量の単位である1クーロン で電荷を1ボルトの電位まで上昇させる大きさでなければなりません。ファラッドは実用上大きすぎるため、1ファラッドの100万分の1、つまりマイクロファラッド(記号は mfd)が使用されます。
インダクタンスとは何か。 – この章の冒頭の「自己誘導とインダクタンス」のサブキャプションで、 コイルのインダクタンスによって、コイルを流れる電流が強い磁場を生成することが示されました。ここでは、発振回路の定数の 1 つとして、高周波電流が慣性を持っているかのように動作します。
慣性とは、物体が動き出す、あるいは停止するのに時間とエネルギーを必要とする性質です。インダクタンスとは、発振回路の特性で、電流の始動と停止に時間がかかります。インダクタンスがあるため、電流が回路を流れると、電気エネルギーが吸収され、その大部分が磁力線に変換されます。回路内で高周波電流が急増すると、そのインダクタンスが大きな要因となります。インダクタンスの実用的な単位はヘンリーで、 記号Lで表されます。
抵抗とは何か。――高周波電流に対する回路の抵抗は、低電圧の直流電流や交流電流に対する抵抗とは異なります。高周波電流は導体にそれほど深く浸透せず、実際には導体の表面に張り付くため、電流の流れははるかに大きく阻害されます。高周波電流に対する回路の抵抗は、一般的にスパークギャップ、アークギャップ、または真空管の電極間の空間に見られます。抵抗の単位は、前述の通り オーム(Ω)で、記号はRです。
電気振動における静電容量、インダクタンス、抵抗の影響.–高周波電流が急上昇する発振回路に大きな抵抗がある場合、電流の流れが阻害されるため、電流は減衰し、図33のAに示すように徐々にゼロに達します。しかし、回路の抵抗が小さい場合(無線回路では通常無視できるほど小さいため)、電流はBに示すように、放射やその他の損失によってエネルギーが減衰されるまで振動を続けます。
図33.–電流の放電に対する抵抗の影響。
回路の静電容量とインダクタンスは、任意の値、つまり任意の量に設定できますが、それによって周期、つまり電流が1回の完全な振動を行う時間の長さが決まります。したがって、コンデンサとインダクタンスコイルの値を変えることで、高周波電流の振動を、ある範囲内で望みどおりの速さや遅さに調整できることは明らかです。発生する電気振動が非常に速い場合、アンテナから放射される波は短くなり、逆に振動が遅い場合、放射される波は長くなります。
第6章
送信機と受信機の仕組み
無線送信機がどのように電波を発信し、無線受信機がどのようにそれを受信するかを明確に理解する最も簡単な方法は、それぞれを別々に見て、次のことを追うことです。(1) 送信機の場合は、低電圧の直流または交流を高電位の交流に変換する方法、次に、これらがどのようにコンデンサーを充電し、これがスパークギャップによって放電され、発振回路に高周波電流を発生させるかを調べます。次に、(2) 受信機の場合は、アンテナ線に発生する高周波電流を追跡し、電流強度が大きいときにどのように低電位の振動に変換されるか、これが検出器によって断続的な直流に変換され、電話受信機に流れ込んで動作するかを理解します。
送信セットNo.1の動作原理。電池とスパークコイル回路。キーのノブを押し下げると、銀色の先端が接触して回路が閉じます。電池からの低電圧直流電流がスパークコイルの一次コイルを流れ、軟鉄コアを磁化します。コアが磁化されると、振動子のバネがコイルに引き寄せられ、回路が切断されます。この動作により、一次コイルへの電流の流れが停止します。これにより、振動子のバネが戻り、再び調整ネジに接触し、コアの磁性が失われます。そして、この動作サイクルが繰り返されます。
コンデンサはバイブレーターの接点間に接続されます。コンデンサを接続すると、二次コイルの両端に、コンデンサなしのコイルを使用する場合よりもはるかに高い電圧がかかります。その理由は、(1)一次コイルの自己誘導によって電流の圧力が上昇し、接点が再び回路を閉じると一次コイルを通じて放電するため、(2)切断が発生すると、接点間でアークが発生する代わりに、電流がコンデンサに流れ込むためです。
一次スパークコイルの電流を二次電流に変換する.–バイブレーターの接点が一次回路を閉じるたびに、一次コイルの電流は閉じた磁力線に変換され、この磁力線が二次コイルを切断すると、一方向の瞬間電流が二次コイルに発生します。次に、バイブレーターの接点が離れた瞬間に一次回路が開き、閉じた磁力線が収縮します。この収縮によって、二次コイルの電線が反対方向に切断され、二次コイルに反対方向の瞬間電流が発生します。その結果、バッテリーの低電圧直流電流が、スプリングバイブレーターの周波数と正確に一致する交流電流に変換されますが、電流の周波数が低い間は、電位、つまり電圧が大幅に増加します。
変圧比の意味– スパークコイルで低電圧の直流電流を高電位の交流電流に昇圧するには、一次コイルに太い絶縁銅線を数層巻き、二次コイルには非常に細い絶縁銅線を千回程度巻きます。一次コイルと二次コイルに同じ巻数で巻かれた場合、二次コイルの端子における電圧、つまり圧力は、一次コイルを流れる電流の電圧と同じになります。このような条件下では、いわゆる変圧比は1になります。
変換率は一次コイルと二次コイルの巻線数に正比例するため、一次コイルに 10 回転、二次コイルに 1,000 回転巻くと、二次コイルの端子には一次コイルに流した電圧の 100 倍の圧力、つまり電圧がかかりますが、当然、電流の強さ、つまりアンペア数は比例して減少します。
二次スパークコイル回路。これは、相互に接続された二次コイルとスパークギャップで構成されます。二次コイルによって発生した高電位の交流電流がスパークギャップのボール(電極)に到達すると、電極は正と負に交互に帯電します。
ここで、ある瞬間に一方の電極がプラスに、もう一方の電極がマイナスに帯電するとします。これらの電極が十分に高い電位まで充電されると、電気の歪みによって電極間の空隙が破壊され、2 つの電荷が、この前の章でコンデンサーの放電に関連して説明したように、一緒に流れ込みます。電荷が一緒に流れると電流が形成され、空隙内の空気が燃え尽きて火花が発生します。2 つの電極間の加熱された空隙は非常に良導体であるため、空気が燃え尽きるまでに、電流はおそらく 12 回ほど高周波で前後に波立ちます。この空隙の真空を満たすために流れ込む空気が、電気火花の放電に伴うパチパチという音を作ります。
このようにして、およそ百万単位の電気振動が発生します。アンテナとアース線をスパークボール、つまり電極に接続すると、振動はアンテナを上下に揺さぶり、そのエネルギーは電波に変換されて宇宙空間へと伝播します。この種のオープンサーキット送信機は、アンテナ自体の長さの4倍の電波を発射しますが、発射される電波は強く減衰するため、政府は使用を許可していません。
閉発振回路。閉発振回路を用いることで、送信機は所定の長さの電波を送信するように調整することができ、電波がそれほど強く減衰していない間は、より多くの電流を空中線システムに送ることができます。閉発振回路は、(1)スパークギャップ、(2) コンデンサー、(3)発振トランスで構成されます。二次コイルから供給される高電位交流電流は、必然的に非常に小さな静電容量を持つスパークギャップ電極を充電するだけでなく、大きな静電容量を持ち、その値を任意に変えることができるコンデンサーも充電します。
コンデンサが完全に充電されると、スパークギャップを通して放電し、発生した電気振動が閉回路内を往復します。閉回路はエネルギー放射能が非常に低いため、つまり電気振動が自由に電波に変換されないため、アンテナ線まで伝わり、アンテナ線を伝わります。アンテナ線は優れた放射能を持つため、アンテナ線を伝わる電気振動のエネルギーのほぼすべてが電波に変換されます。
送信装置2の動作原理(交流の場合)。 交流変圧器(電力変圧器とも呼ばれる)を使用する送信装置の動作は、スパークコイルを使用する場合よりもさらに単純です。交流で使用する場合、変圧器にバイブレーターは必要ありません。発電機からの電流が変圧器の一次コイルを流れ、通常の照明電流の周期は1秒あたり60サイクルです。この電流は変圧器のコアに交流磁場を発生させ、これらの磁力線が伸縮するにつれて、二次コイルの端子に同じ周波数で、かつ一次巻線と二次巻線の巻数比に応じてはるかに高い電圧の交流電流を発生させます(「変圧比」のサブキャプションで説明) 。
直流の場合― 110ボルトの直流電流を用いて電力変圧器に通電する場合、一次回路の開閉には電解遮断器が必要です。これは、点火コイルでバイブレーターが同様の目的で必要となるのと同じです。変圧器の一次コイルと40~110ボルトの電位を持つ直流電源に電極を直列に接続すると、プラチナまたは合金陽極の端にガスの泡が形成され、泡が破裂するまで電流の流れが遮断されます。その後、再び電流が流れ始めます。このようにして、電流は急速に開閉され、非常に鋭敏な遮断が行われます。
このタイプの遮断器を使用する場合、遮断器自体が電解作用により一定の固有静電容量(電解容量と呼ばれる)を持っているため、通常は遮断器の周囲に並列接続されるコンデンサは必要ありません。この固有静電容量は、1 分あたりの遮断回数が多いほど必要な静電容量は小さくなるため、回路の自己誘導をバランスさせるのに十分な大きさです。
回転式スパークギャップ- このタイプのスパークギャップでは、2つの固定電極が電力トランスの二次コイルの端子と、発振トランスのコンデンサーおよび一次コイルに接続されます。回転ディスク上の任意の電極対が固定電極対と一直線になると、スパークが発生します。したがって、音の高さはディスクを駆動するモーターの速度に依存します。このタイプの回転式スパークギャップは非同期型と呼ばれ、通常は60サイクルの交流電流が利用可能な場合に使用されますが、他の高周波数でも動作します。
消弧火花ギャップ― ピアノの弦を一回軽く叩くと、弦は固有周期に従って振動を続けます。これは、消弧火花ギャップが結合した閉回路と開回路に振動を発生させる仕組みとよく似ています。消弧火花によって一次回路に発生した振動は、わずか3回か4回の鋭い振幅で、その際にすべてのエネルギーが二次回路に伝達されます。二次回路では、高周波電流が強制されるのではなく、回路の固有周波数に合わせて振動するため、減衰するまでに約50回以上振動します。このため、放射波はある程度連続波の状態に近づき、より鋭いチューニングが可能になります。
発振トランス。このセットでは、セット1と同様に、閉回路内のコンデンサが充放電され、閉回路全体に振動を発生させます。しかし、このセットでは発振トランスが使用され、その一次コイルが閉回路に組み込まれているため、そこで発生した振動によって強力な振動磁力線が発生します。このようにして発生した磁場は、発振トランスの二次コイルに電気振動を発生させ、その振動は空中線システムを介して電波として放射されます。
単純なインダクタンスコイルの代わりに発振トランスを使用する大きな利点は、閉回路の静電容量がアンテナ線システムの静電容量よりもはるかに大きくなることです。これにより、コンデンサーに蓄積されるエネルギーが増加し、電波として放射される際にアンテナに印加されます。
受信装置Iの仕組み– 遠方の送信局からの電波が受信アンテナの電線に当たると、そのエネルギーは電気振動に変換されます。この振動は送信局と全く同じ周波数(受信機が送信局に同調していると仮定)ですが、電流強度(アンペア数)と電位(電圧)は非常に小さいです。これらの電波は閉回路を勢いよく通過しますが、水晶検波器に到達すると、水晶上の金属点との接触により、一方向に流れる電流が逆方向に流れる電流よりも多くなります。このため、水晶検波器は整流器と呼ばれることもありますが、まさにその通りです。
このように、電話受話器の鉄製磁気コアが遮断する高周波電流は、検出器によって断続的な直流電流に変換され、電話受話器の磁気コイルに流れます。電話受話器は振動を遮断するため、小型のコンデンサを受話器の周囲に並列接続することで完全な閉回路を形成し、より良い結果を得ることができます。
電話受話器のコイルに整流された断続電流が流れると、電流が流れている間は磁石に電流が流れ、流れが止まると磁石に電流が流れます。これにより、磁石の極の端に近接して設置された軟鉄製の円盤、いわゆる ダイヤフラムが振動します。そして、遠方の局に送出された電波の性質に応じて、点や長線、音声、音楽などの音が発生します。
受信装置2の仕組み– 空中線に入射する電波によって発生する電気振動が発振トランスの一次コイルを伝わると、磁界が発生します。そして、この磁力線が二次コイルを切断すると、二次コイルに同じ周波数の振動が発生します。しかし、これらの振動の電位(電圧)は二次コイルで降圧されるため、電流強度(アンペア)が増加します。
振動は閉回路を流れ、水晶検波器によって整流され、セットNo.1で説明したように、電話受話器によって音波に変換されます。閉回路に並列接続された可変コンデンサーにより、可変コンデンサーがない場合よりも精密な二次同調が可能になります。無線電話送信機(音声または音楽)からの連続波を受信する場合は、同調コイルのみを使用する場合よりも鋭い同調が必要であり、そのためには二次コイルに並列に接続された可変コンデンサーが必要です。
第7章
機械的および電気的チューニング
音波と、鋼鉄のバネや音叉といった機械的振動体によって 空気 中に発生する音波、そして電気回路を流れる電流によってエーテル中に発生する電波との間には、驚くほどの類似点があります。音波の発生と挙動は容易に理解できるため、本章では音波について、また電気 波の発生と挙動についても解説します。これにより、音波と音調律全般について明確な理解が得られるでしょう。
減衰振動と持続振動-図34のAに示すように、平らな鋼鉄製のバネの一端を万力に通し、しっかりと締め付けます。次に、自由端を引っ張って放すと、バネは振幅を減少させながら前後に振動し、Bに示すように静止します。バネを引っ張るとバネにエネルギーが蓄積され、放すと蓄積されたエネルギーが運動エネルギーに変換され、バネは前後に動きます。つまり、いわゆる振動状態となり、蓄積されたエネルギーがすべて消費されるまで振動し続けます。
図34.–減衰振動と持続振動。
もし周囲の空気やその他の摩擦損失がなければ、バネは蓄積されたエネルギーと運動エネルギーが実質的に相殺し合い、エネルギーが消費されないため、非常に長い間振動し続けるでしょう。しかし、バネが空気を叩くと、運動エネルギーは衝撃として放出され、バネの振動が空気中の波に変換される際に、与えられたエネルギーはすぐに使い果たされ、バネは静止します。
平らな鋼鉄のバネのよう に減衰波ではなく連続波を空中に 送るには、 Cに示す電動音叉を使用できます。この音叉では、電磁石が音叉の突起の内側に固定されており、電池の電流によって通電されると、図Dに示すように、音叉の突起の振動が継続または持続します。
減衰電気振動と持続電気振動– 上で説明した振動する鋼鉄のバネは、回路内で急増する減衰電気振動がエーテル内に周期的な電波を発生させて送出する様子をよく表しています。一方、上で説明した電気駆動音叉も同様に、次に示すように、回路内で急増する持続振動がエーテル内に連続的な電波を発生させて送出する様子をよく表しています。
図35のAに示すような回路のインダクタンスと抵抗は 、高周波電流の電気振動を減速させ、最終的には完全に減衰させます(B参照)。これはコンデンサの周期的な放電によって発生し、バネの振動が空気摩擦やその他の抵抗によって減衰されるのと全く同じです。電気振動が回路内を往復すると、それを取り囲むエーテルの作用によって抵抗を受け、回路内外に電波が発生し、この変換によって回路を流れる電流のエネルギーがすぐに消費されます。
図35.–減衰電気振動と持続電気振動。
現時点では無線通信に一般的に使用されている 減衰波の代わりに、無線通信に必要な連続波をエーテルに送信するには、スパークギャップの代わりに電気振動アークまたは真空管発振器 を使用する必要があります(Cを参照)。スパークギャップを使用する場合、回路内のコンデンサーは定期的に充電され、各充電プロセスの間にはかなりの時間がかかります。もちろん、コンデンサーは定期的に放電し、それらの間の時間要素も同じです。振動アークまたは真空管を使用する場合、コンデンサーは放電と同じ速さで充電され、その結果、 Dに示すように振動が持続します。
機械的な調律について.–機械的な振動を発生させるには、バネやまっすぐな鋼棒よりも音叉の方が適しています。実際、音叉とは、両端が平行になるように中央で曲げられた鋼棒のことです。音叉の中央にはハンドルが取り付けられており、持ちやすく、また、先端が交互に近づいたり離れたりすることで、自由に振動します。先端が振動すると、ハンドルもそれに合わせて上下に振動し、その動きが共鳴箱(共鳴ケースとも呼ばれます)に伝わります。
ここで、フォークを共鳴箱に取り付け、フォークの振動と共鳴するように調整すると、フォークから発せられる音の強さと質が増し、振動が直接的に増強されます。これは 単純共鳴と呼ばれます。さらに、一対のフォークをそれぞれ別の共鳴箱に取り付け、フォークのサイズ、音色、ピッチを同じにし、箱を同期させる、つまり同じ振動周波数に調整し、図 36の A に示すように、2 つの箱を約 1 フィート離して設置すると、ゴムハンマーでフォークの 1 つを叩くと、一定の周波数で振動し、指定された長さの音波が送信されます。後者が 2 番目のフォークに当たると、音波の元となる空気分子の衝撃でそのフォークが振動し、今度は同じ長さの音波が放出されます。これは共鳴と呼ばれ 、無線ではフォークが同調していると言うことができます。
図36.–音波と電波の同調送信機と受信機。A – 音波同調を示すための可変音叉。B – 電波同調を示すための可変発振回路。
音叉は、その先端部に調整可能な重りが付いており、その重りを音叉のさまざまな部分に取り付けることで、音叉の振動数を変えることができます。これは、振動数が長さの 2 乗に反比例し、先端部の厚さに比例するからです [脚注: この法則は、長方形の断面を持つフォークに適用されます。円形の断面を持つフォークの場合は、半径に応じて変化します。]。ここで、一方のフォークを、たとえば 1 秒あたり 16 回の振動数で振動するように調整し、もう一方のフォークを、たとえば 1 秒あたり 18 回または 20 回の振動数で振動するように調整すると、2 つのフォークは互いに同調しなくなり、そのため、一方を叩いてももう一方は反応しません。しかし、両方のフォークを同じ周波数、たとえば 1 秒あたり 16 回、20 回、または 24 回で振動させると、一方を叩くと、もう一方もそれに合わせて振動します。
電気チューニングについて.–電気共鳴と電気チューニングは、先ほど説明した音響共鳴と音響チューニングと非常によく似ています。音響共鳴が単純共鳴と共鳴であるように、電気共鳴も単純共鳴と共鳴です。単純な音響共鳴は単純な振動を直接増幅するもので、音叉を共鳴箱に取り付けるとこの状態になります。単純な電気共鳴では、適切なインダクタンスと静電容量を持つ回路に特定の周波数の振動電流が流れると、電圧が通常の値の数倍にまで上昇することがあります。受信回路を送信回路にチューニングすることは、共鳴電気共鳴の例です。例えば、図36のBに示すように、インダクタンスを可変とする2つの電線ループ(インダクタンス)と2つのライデン瓶(静電容量)を回路に接続した場合を考えてみましょう。スパークコイルを用いて一方のループのノブ間に火花を飛ばすと、2つの電線ループのインダクタンスが同じであれば、もう一方のループのギャップにも火花が飛びます。しかし、一方のループのインダクタンスをもう一方のループのインダクタンスよりも大きくしたり小さくしたりした場合、もう一方の回路では火花は発生しません。
音叉を振動させると、空気中に音波があらゆる方向に放出されます。同様に、発振回路に高周波電流が流れ込むと、エーテル中に電波が放出され、あらゆる方向に伝わります。そのため、送信所からの電波は特定の局にしか送信できませんが、アンテナの向きによって、ある方向と他の方向では電波の到達距離は異なります。
電波はあらゆる方向に伝播するため、送信局の波長に正しく同調された受信機であれば、電波を受信できます。世界中の高出力局からの受信能力を制限するのは、受信機の波長と感度だけです。同調については、音叉の先端の長さや太さを変えると振動周波数が変わり、送信される電波の長さも変わります。同様に、送信機のコンデンサーの静電容量と同調コイルのインダクタンスを変えることで、回路に発生する電気振動の周波数を変え、送信される電波の長さを変えることができます。同様に、受信機の静電容量とインダクタンスを変えることで、回路を調整し、装置の制限内で任意の長さの電波を受信することができます。
第8章
シンプルな真空管検波受信セット
第 3 章で説明したような水晶検波受信装置を使用すれば、火花無線電信局からの短点や長点を受信したり、無線電話局からの話し言葉や音楽を聞いたりすることができますが、真空管検波受信装置を使用すれば、はるかに遠くにある局を受信して、それらの音声をよりよく聞くことができます 。
真空管式検波器は動作に2個の電池が必要であり、受信回路は水晶検波器を使用する場合よりも多少複雑ですが、水晶検波器のように頻繁に調整する必要がないという大きな利点があります。総合的に見て、真空管式検波器は現在使用されている検波器の中で最も感度が高く、最も優れた検波器です。
真空管は電波信号や音声、音楽の検波器としてだけでなく、それらを増幅するためにも使用できます。つまり、電話の受話器でそれらの信号を増幅し、音量を大きくすることができます。さらに、その増幅力は非常に大きいため、蓄音機の再生器の音をホーンで増幅するのと同じように、拡声器を使ってそれらの信号を再生し、部屋や講堂に満員の人々に聞こえるまで再生することができます。拡声器には大きく分けて2つの種類がありますが、どちらも電話の受話器の原理を利用しています。これらの拡声器の構造については、後の章で詳しく説明します。
真空管式受信セットの組み立て- 真空管式検波器を備えた受信セットは、この章で説明する最もシンプルなタイプから、 再生回路と増幅管(あるいはその両方)を備えたタイプ(後述)まで、電気機器販売店などで購入できます。これらのセットは自分で組み立てるよりも高価ですが、特に最初は、組み立て済みのものを購入するのが良いでしょう。組み立て済みのものには、可変 抵抗器、同調コイル、コンデンサーの調整ノブが取り付けられたパネルが装備されているため、家に持ち帰ればすぐに、そして何の手間もかけずに操作できます。
ただし、各種パーツを個別に購入して自分で取り付けることもできます。受信機を受信のみに使用する場合は、すべてのパーツを箱や密閉ケースに収めるのが良いでしょう。しかし、実験目的で使用する場合は、すべての接続部が見えてアクセスしやすいように、パーツをベースやパネルに取り付ける必要があります。
簡易真空管受信機セット– このセットには、(1)疎結合同調コイル、 (2)可変コンデンサー、 (3)真空管検波器、 (4) 6ボルトの単2電池または 蓄電池、(5) 22.5ボルトの単2電池または乾電池、(6) 蓄電池の電流を可変するための可変抵抗器、(7) 2,000オームのヘッド式電話受信機2台を使用します。疎結合同調コイル、可変コンデンサー、および電話受信機は、第3章で説明したものと同じです。
真空管検出器。2つの電極付き。–最も単純な形の真空管は、白熱電球のようなガラス球で構成され、その中にフィラメントと金属板が密封されています(図37を参照)。その後、真空管から空気が排出され、真空状態が維持されます。真空状態が維持された後、燃焼しない窒素が充填されます。
図37.–2電極真空管検出器
真空管を検出器として使用する場合、ワイヤフィラメントは赤熱し、金属板は冷たいままですがプラスの電気を帯びます。ワイヤフィラメントは白熱電球のようなループ状に形成され、その外側の端はA電池と呼ばれる 6 ボルトの蓄電池に接続されます。次に、 B電池と呼ばれる 22-1/2 ボルトの乾電池の + 端子またはプラス端子が金属板に接続され、電池の – 端子またはマイナス端子がワイヤフィラメントの端子の 1 つに接続されます。図 37 は、2 つの電極を持つ真空管、 A電池または乾電池、およびB電池または蓄電池がどのように接続されているかを簡単に示しています 。
三電極真空管検出器。図38のAに示す三電極真空管検出器は、二電極真空管よりもはるかに感度が高く、その結果、二電極真空管をほぼ置き換えました。この比較的新しいタイプの真空管では、第三の電極、いわゆるグリッドがフィラメントと金属板の間に配置され、これにより電流を非常に大きな範囲で任意に増減することができます。
図38.–3電極真空管検出器と電池の接続。
三電極真空管検出器と電池の接続方法はBに示されています。プレート、A型乾電池、フィラメントの一方の端子を 直列に接続します。つまり、順番に接続し、フィラメントの両端をB型蓄電池に接続します。受信装置を組み立てるには、もちろん真空管用のソケットが必要です。真空管検出器の価格は5ドルから6ドルです。
乾電池と蓄電池– 真空管検出器のフィラメントの加熱に蓄電池が使用されるのは、供給される電流が一定であるのに対し、乾電池を使用すると電流がすぐに減少するため、フィラメントの熱が徐々に低下するためです。市販されている 最小のA型または 6 ボルトの蓄電池は、容量が 20 ~ 40 アンペア時間で、重さは 13 ポンド、価格は約 10 ドルです。図 39のAに示されています。真空管プレート回路用の 22.5 ボルトを出力するB型または乾電池は、組み立て済みで密閉箱入りの状態で購入できます。小さいサイズには一対の端子が取り付けられており、大きいサイズにはタップが設けられています。これにより 、真空管を適切に動作させるにはプレート電圧を慎重に調整する必要があるため、プレートに必要な電圧を調整できます。プレート回路用の乾電池を Bに示します。
図39.–真空管検出器用のAおよびB電池。
フィラメント可変抵抗器 – フィラメントと蓄電池の回路には、フィラメントに流れる電流を精密に制御するために、可変抵抗器と呼ばれる 調整可能な抵抗器を使用する必要があります。可変抵抗器は、絶縁性と耐熱性を備えたフォームで構成され、その上に抵抗線が複数回巻かれています。可動式の接触アームが抵抗線の上をスライドして押圧し、可変抵抗器の上部にあるノブに固定されています。パネルボードに取り付け可能な、抵抗6オーム、電流容量1.5アンペアの可変抵抗器が適しています。図40のAとBに示されており、価格は1.25ドルです。
図40.–Aまたは蓄電池電流用の可変抵抗器。
部品の組み立て.–まず、受信セットの個々の部品をすべてボードまたは他の素材のベースに置き、同調コイルを左側に、調整可能なスイッチ側を右側に向けて、簡単に手が届くように配置します。次に、可変コンデンサーをその前に、真空管検波器を同調コイルの右端に、可変抵抗器を検波器の前に配置します。2組の電池を機器の背面に配置し、図41のA に示すように、ヘッドフォンを接続するための端子aとbをベースの右下端にねじ込みます。
(A) 図41.–真空管検出器受信セットの装置レイアウトの上面図。 (B) 図41.–簡易真空管受信装置の配線図。
部品の接続– 各種部品の配線は、まず、疎結合同調コイル(細い線が巻かれた外側のコイル)の一次コイルの摺動接点を避雷スイッチの上部の端子に接続し、このコイルの一方の端子を水道管に接続します。次に、同調コイルの二次コイル(太い線が巻かれた内側のコイル)の自由端を可変コンデンサーの一方の端子に接続し、同調コイルの一次側の調整スイッチの可動接点アームを可変コンデンサーのもう一方の端子に接続します。
次に、真空管のグリッドをコンデンサーの端子の1つに接続し、真空管のプレートをB型乾電池 のカーボン端子(+極)に接続し、亜鉛端子(- 極)を端子aに接続します。端子bを可変コンデンサーの反対側に接続し、 ヘッドフォンの端子を端子aと 端子bに接続します。いずれの場合も、電池のプレート接続を逆にしないように注意してください。
次に、可変抵抗器の一方の端子をフィラメントの一方の端子に接続し、フィラメントのもう一方の端子を単 三電池または蓄電池のマイナス端子に接続し、単三電池または蓄電池のプラス端子を可変抵抗器のもう一方の端子に接続します。最後に、単三電池または蓄電池のプラス端子を、ヘッドフォンから可変コンデンサーまでの配線に接続します。これらの配線はすべて、図41のBの配線図に示されています。
真空管検波器受信セットの調整.–真空管検波器は、同調コイルと可変コンデンサーに関しては、第3章で説明した水晶検波器セットNo.2と全く同じ方法で調整されます。真空管検波器受信セットの感度、ひいては信号やその他の音が聞こえる距離は、真空管自体の感度に大きく依存します。そして、これはさらに、(1) フィラメントによって発生する熱量、いわゆるフィラメント 輝度、(2) プレートに印加される電圧の適正値、そして (3) この種の真空管を使用する場合の真空管の排気の程度に依存します。
単2電池または蓄電池からフィラメントに流れる電流を変化させ、フィラメントを適切な温度に加熱するには、信号やその他の音を聞きながらレオスタットを調整します。レオスタットを注意深く調整することで、真空管の感度が最も高くなるポイントを簡単に見つけることができます。レオスタットは、電池からの電流が最初にフィラメントに流れ込む際にフィラメントが焼損するのを防ぐという点でも役立ちます。真空管をしばらく使用した後、単2電池または蓄電池を充電することで感度を高めることができる場合がよくあります。
真空管の排気度は、その感度に非常に顕著な影響を及ぼします。真空管の使用期間が長くなるほど真空度は低下し、一般的に感度は低下します。この状態になった場合(どの程度になるかは推測することしかできませんが)、ろうそくの炎で温めることで感度を高めることができる場合が非常に多くあります。ガスを含む真空管(この場合はもちろん厳密な意味での真空管ではありません)は、空気を抜いて密閉した真空管よりも優れた検出器になります。なぜなら、後者の真空管のように感度が真空度に依存しないからです。さらに、完全に排気された真空管は、ガスを充填した真空管よりも高価です。
第9章
真空管アンプ受信機
真空管検波器が水晶検波器よりも感度が高い理由は、水晶検波器が受信回路に発生する振動電流を整流するだけなのに対し、真空管検波器は同時に 増幅器としても機能するためです。真空管は、(1)水晶検波器または(2)真空管検波器のいずれかと接続して独立した増幅器として使用することができ、 ( a )発振回路に発生する高周波振動電流である無線周波数電流を増幅するか、( b ) ヘッドホン回路を流れる低周波交流電流である可聴周波数電流を増幅します。
増幅管によって増幅された無線周波数発振電流または音声周波数交流電流を利用するには、グリッドリークと呼ばれる高抵抗、または鉄心の有無を問わず増幅トランスを、最初の増幅管のプレート回路と次の増幅管または検波管のグリッド回路、あるいは水晶検波器のワイヤポイントに接続する必要があります。このように2つ以上の増幅管が接続される場合、この方式は カスケード増幅と呼ばれます。
鉄芯のない無線周波数トランス、または鉄芯のある オーディオ周波数トランスを使用して増幅管回路を結合すると、高抵抗のグリッドリークを使用する場合よりも優れた結果が得られます。ただし、増幅管同士をより慎重にシールドしないと、反応してヘッドホンからハウリングノイズが発生します。一方、グリッドリークはコストが安いですが、正確な抵抗値を自分で調べる必要があり、実際に試してみなければわからないため、使用が面倒です。
グリッドリーク増幅器受信セット。水晶検波器付き。–このセットに必要な装置は、(1) 疎結合同調コイル、(2)可変コンデンサー、(3) 固定コンデンサー 2 個、(4)水晶検波器、または真空管検波器の方がよい、(5) Aまたは6 ボルトの蓄電池、(6)レオスタット、(7) Bまたは 22-1/2ボルトの乾電池、(8) 固定抵抗器、またはリーク グリッド と呼ばれるもの、(9)ヘッドホン1 組です。同調コイル、可変コンデンサー、固定コンデンサー、水晶検波器、およびヘッドホンは、第 3 章のセット 2で説明したものと全く同じです。AおよびB 電池は、第 8 章で説明したものと全く同じです。真空管増幅器と グリッドリークは、これまでに説明していない必要な唯一の新しい装置です。
真空管増幅器– これは、第8章で説明し、図38に示す真空管検波器と全く同じ3電極真空管で構成されています。ただし、不燃性ガスを充填する代わりに、真空管内の空気を完全に排出する、つまり排気する構造になっています。ガスを充填した真空管も増幅器として使用でき、どちらの真空管も無線周波数または音声周波数の増幅に使用できます。ただし、真空管の方が、良好な動作に必要なプレート電圧とフィラメント電圧を容易に得ることができます。
固定抵抗ユニット、またはグリッドリーク。グリッドリークは様々な方法で製造されますが、いずれも非常に高い抵抗値を持ちます。その一例としては、雲母板に金の薄膜を蒸着し、その上にさらに雲母板を重ねて保護し、全体をガラス管で覆う方法があります( 図42のA参照)。これらのグリッドリークは、50,000オーム(0.05メガオーム)から5,000,000オーム(5メガオーム)までのユニットで製造され、価格は1ドルから2ドルです。
図 42.–グリッドの漏れとその接続方法。
必要なグリッドリーク抵抗の値は、受信装置の各部品の構造や使用するアンテナ配線システムの種類に大きく依存するため、適切な抵抗値を見つけるまで様々な抵抗値を試してみる必要があります。しかし、最良の結果をもたらす抵抗値は500,000オーム(1/2メガオーム)から3,000,000オーム(3メガオーム)の間です。この値を見つける唯一の方法は、1/2、1、2メガオームのグリッドリーク抵抗を購入し、Bに示すように様々な方法で接続して、適切な値を見つけることです。
水晶検波器セットの部品の組み立て― まず、ベースまたはパネル上に各部品を並べます。緩結合同調コイルは左側に、二次コイルの調整スイッチは右側、または構造によっては前面に配置します。次に、可変コンデンサー、レオスタット、水晶検波器、ヘッドホン接続端子を前面に並べ、一列に並べます。真空管アンプはレオスタットの背面に、A電池とB電池は部品の背面、または他の便利な場所に配置します。固定コンデンサーとグリッドリークは、接続しやすい場所であればどこにでも配置できます。これでセットの配線が完了します。
水晶検波器の部品接続.–まず、図43に示すように、同調コイルの一次側のスライド接点を導入線に接続し、一次側の端線の一方を水道管に接続します。次に、同調コイルの二次側の一端に接触する調整アームを可変コンデンサの一方の端子に接続します。次に、可変コンデンサのもう一方の端子を固定コンデンサの端子に接続し、可変コンデンサのもう一方の端子を増幅管のグリッドに接続します。
図43.–真空管増幅器(抵抗結合)を備えた水晶検波器受信セット。
可変コンデンサーの最初の端子をA電池の+( 正極)に接続し、可変抵抗器の回転接触アームで-( 負極)に接続します。次に、可変抵抗器の抵抗コイルの一端を、フィラメントにつながる増幅管の一方の端子に接続し、フィラメントのもう一方の端子をA電池の+(正極)に接続します。これで完了です。B電池の負極(亜鉛極)をA電池の正極に接続し、 B電池の正極(炭素極)をグリッドリークの一端に接続し、グリッドリークのもう一端を増幅管のプレートに接続します。
増幅管のプレートに接続されたグリッドリークの端に、水晶検出器の金属点を接続します。水晶検出器の水晶をヘッドフォンの一方の端子に接続し、ヘッドフォンのもう一方の端子をグリッドリークのもう一方の端に接続します。最後に、固定コンデンサーをグリッドリークの両端に並列に接続します。これらすべてを図 43の配線図に示します。
真空管検波器を用いたグリッドリーク増幅受信装置- 水晶検波器の代わりに真空管検波器を用いることで、上記で説明したものよりも優れた増幅受信装置を実現できます。この装置は、グリッドリーク抵抗までを含め、図43に示した前述の水晶検波器と全く同様に構成されますが、グリッドリーク抵抗の両端には真空管検波器が接続されています。この真空管検波器は、この章の前段の図41のAに示したものと全く同様に構成され、配線されています。グリッドリークと真空管検波器、そしてワンステップ増幅器の接続方法は、図44のAに示されています。真空管検出器と 1 つ以上の増幅管を接続している場合、つまり カスケード接続している場合、図 44のBに示すように、それらすべてに A型または 6 ボルトの蓄電池を使用できますが、使用する真空管ごとに、プレート充電用のB型または 22 1/2 ボルトの乾電池が必要です。
(A) 図44 – 1ステップ増幅器付き真空管検出器セット(抵抗結合)。 (B) 図44.–増幅器と検波管を備えた1個のA電池または蓄電池を使用するための配線図。
無線周波数変圧器増幅受信セット- グリッドリーク抵抗を用いて増幅回路と検波管回路を接続する代わりに、図45のAの配線図に示すように、鉄心のない、疎結合の同調コイルのような構造の無線周波数変圧器を使用することができます。このセットでは、グリッドリーク抵抗を用いる場合よりも良好な結果が得られ、増幅管を第1発振回路に、検波管を第2回路に配置します。
(A) 図45.–無線周波数変圧器増幅受信装置の配線図。 (B) 図45.–無線周波数トランスフォーマー
無線周波変圧器には鉄心がないので、高周波、つまり無線周波振動電流は変圧器を通り抜け、検出器を通過するまで低周波、つまり 可聴周波脈動電流に変換されません。 図には 1 つの増幅器と 1 つの無線周波変圧器のみが示されているため、これは1 ステップ増幅器です。ただし、2 つ、3 つ、またはそれ以上の増幅管を同数の無線周波変圧器を使用して接続すると、すばらしい結果が得られます。 6 ステップ増幅器、つまり 6 つの増幅管が相互に接続されている場合、つまりカスケード接続されている場合、通常は最初の 3 つに無線周波変圧器が接続され、最後の 3 つに可聴周波変圧器が接続されます。無線周波変圧器はBに示されており、価格は 6 ~ 7 ドルです。
オーディオ周波数トランス増幅受信装置- オーディオ周波数トランスは検波管と増幅管の電流電圧を昇圧するために使用されますが、トランスの鉄心が高周波電流を遮断するため、検波管のプレート回路に高周波電流が全く流れ込むことはありません。そのため、後続の増幅器はオーディオ周波数で動作します。図46の Aはオーディオ周波数トランスを示し、 Bは真空管とトランスの カスケード接続を示す配線図です。したがって、これは2段階のオーディオ周波数受信装置です。
(A) 図46.–オーディオ周波数トランスフォーマー (B) 図46 – オーディオ周波数変圧器増幅受信装置の配線図。(真空管検波器と2段増幅管付き)
ループアンテナ付き 6 段階増幅受信セット。– 3 段階の無線周波数と 3 段階の音声周波数を持つ受信セット、つまり、「無線周波数変圧器付き増幅管 3 本と音声周波数変圧器付き増幅管 3 本が結合されたセット ( 「無線周波数変圧器受信セット」の見出しで説明されているように) を使用すると、ループアンテナを室内で使用して、屋外アンテナを設置する際の困難 (ある場合) を回避できます。図 47に示すように、側面 2 フィートの木枠にNo. 14または 16 の銅線を約 1/16 インチ間隔で 10 回巻くことで、簡単にループアンテナを作成できます。この 6 段階増幅セットとループアンテナを使用すると、かなり離れたところにあるさまざまな高出力ステーションから 150 〜 600 メートルの波長を受信できます。
(A) 図47.–ループアンテナ付き6段増幅器。 (B) 図47.–高効率再生受信装置。(3コイルルーズカップラーチューナー付き)
ハウリングを防ぐ方法- 無線周波数または可聴周波数増幅器を使用して増幅管をカスケード接続する場合、ヘッドフォンやスピーカーのハウリングの原因となる電流のフィードバックを防ぐため、増幅管同士をシールドするために特別な配慮が必要です。増幅管同士をシールドするには、真空管を金属製の箱に収め、少なくとも6インチ(約15cm)離して配置します。一方、トランスはコアが互いに直角になるように設置し、コア同士の間隔も6インチ(約15cm)以上離してください。
第10章
再生増幅受信装置
真空管検出器はそれ自体に増幅作用があり、これがその優れた感度の理由ですが、発振回路に設定された無線周波数電流を検出器に反応させることによって、その増幅作用をさらに大幅に高めることができます。
このような電流はフィードバック電流または回生電流と呼ばれ 、電流が検波管を通って逆流するように回路が配置されている場合、増幅率は検波管自体の容量に達するまで増加し続けます。これは、蒸気タービンにエネルギーが残らなくなるまで蒸気を繰り返し使用するようなものです。この回生作用を引き起こす回路システムはアームストロング回路として知られており、これを発見した若者にちなんで名付けられました。
このタイプの受信機は、無線周波数電流の再生動作が検波管自体によって生成され、増幅管を追加することなく増幅効果を発揮するため、アマチュア無線家に大変好評を博しています。また、増幅管と組み合わせると、そのパワーが比例して増大するため、結果として、より高性能な受信機のすべてにおいて何らかの形で使用されています。
再生増幅効果を生み出すために使用できる回路は多種多様であり、様々な同調コイルがそれらを結合する役割を果たします。例えば、2つまたは3つのスライドを持つシングル同調コイルでも目的は達成できますが、良好な結果が得られないため、時間や費用をかけることはお勧めできません。より良い方法は、2つまたは3つのハニカムコイルなどのコンパクトなコイルで構成されたルーズカプラを使用することです。バリオカプラまたは 1つまたは2つのバリオメータを使用することで、最大の再生効果が得られます。
最もシンプルなタイプの再生受信装置。疎結合同調コイル付き。この再生装置は、比較的シンプルな装置でありながら、それなりの結果をもたらします。ここで説明するのは、その便利さのためではなく、フィードバック回路がどのように構成されるかという基本的な考え方を理解するのに役立つためです。
このセットには、(1)第3章で説明したような疎結合の同調コイル、(2) 0.001mfd (マイクロファラッド)の静電容量の可変コンデンサー、(3) 0.001mfdの固定コンデンサー1個、(4)グリッドリーク回路用の0.00025mfdの固定コンデンサー1個、(5) 1/2~2メガオームの抵抗のグリッドリーク、(6)真空管検出器、(7) 6ボルトのA電池、(8)可変抵抗器、(9) 22.5ボルトのB電池、(10) 2000オームのヘッドホン1組が必要です。
部品の接続– まず、図48の配線図に示すように、アンテナの引込線をルーズカプラの一次コイルのバインディングポスト端に接続し、次にスライド接点を水道管などのアースに接続します。一次コイルのバインディングポスト端を可変コンデンサの一方の端子に接続し、もう一方の端子を0.00025 mfd.コンデンサの一方の端子に接続し、もう一方の端子を検波管のグリッドに接続します。次に、このコンデンサの周りにグリッドリーク抵抗をシャントします。
図48.–簡易再生受信装置。(ルーズカップラーチューナー付き)
次に、一次コイルのスライド接点を可変コンデンサーのもう一方の端子に接続し、そこから真空管のフィラメントの端子の 1 つにワイヤを配線します。フィラメントのもう一方の端子に可変抵抗器の端子の 1 つを接続し、もう一方の端子をA 電池の – または負極に接続し、その + または正極をフィラメントのもう一方の端子に接続します。
A電池の + または正極を0.001 mfd. 固定コンデンサの一方の端子に接続し、この固定コンデンサのもう一方の端子を、現在ティッカーコイルと呼ばれているチューニングコイルの二次コイルの一方の端に接続します。次に、二次コイル、つまりティッカーコイルのもう一方の端を真空管のプレートに接続します。配線図では、二次コイル、つまりティッカーコイルが一次コイルの上部に一列に示されていますが、これは接続を明確にするためだけです。実際には、二次コイル、つまりティッカーコイルは、第 III 章で示され説明されているように、一次コイル内を前後にスライドします。最後に、 B 電池の負極、つまり亜鉛極を固定コンデンサの一方の側に、正極、つまりカーボン極をヘッドホンの一方の端子に、このコンデンサのもう一方の端子を固定コンデンサのもう一方の端子に接続すれば、再生セットが完成します。
効率的な再生受信装置。3 つのコイル ルーズ カップラーを使用。–本当に優れた再生受信装置を製作するには、3 つのコイル、すなわち一次コイル、 二次コイル、およびティッカー コイルを備えたルーズ カップラー チューナーを使用する必要があります。この種のチューナーは、通常のルーズ カップラー同調コイルと同様に作られていますが、 図 49のAとBに示すように、3 番目のコイルがあります。中間のコイル (二次コイル) はベースに固定されており、外側の大きなコイル (一次コイル) は可動式、つまり中間コイル上を前後にスライドします。一方、内側の小さなコイル (ティッカー)も可動式で、中間コイルの内外にスライドできます。これらのコイルはいずれも可変ではありません。すべて、容量0.001 mfdの可変コンデンサーを使用することで、最長 360 メートルの電波を受信できるように巻かれています。言い換えれば、コイルをスライドさせて適切な結合量を得て、可変コンデンサーを調整して希望する波長を正確に得ることができます。
(A) 図49.–3コイルカプラの図。 (B) 図49.–3コイルルーズカップラーチューナー。
コンパクトコイル付き- コンパクトコイルチューナーは、フラットコイルに巻かれた3つの固定インダクタンスで構成されており、図50のAに示すように、これらのコイルはマウントに取り付けられているため、コイル間の距離、ひいては結合度を変更できます。これらのコイルは、メーカーによって様々な波長に合わせて巻かれており、360メートルまでの任意の波長の電波を受信できる小型のものから、最大24,000メートルの大型のものまであります。アマチュア無線機の場合は、200メートルの波長で送信するアマチュア局だけでなく、360メートルの波長で送信する放送局も受信できるように、最小サイズのコイルを3つ用意してください。
図50.–ハニカムインダクタンスコイル
これら 3 つのコイルは、パネル プラグを使用して取り付けられます。このプラグはスタンドまたは取り付け具に取り付けられるため、中央のコイルは固定され、つまり静止していますが、外側の 2 つのコイルはドアのように前後に動かすことができます。この方式により、コイル間の結合をわずかに変化させることができます。これは、ハンドルまたはパネル ボードのノブを使用して行うことができます。私は最小サイズのコイルの使用を提案しましたが、受信したい任意の波長に合わせて巻かれたコイルを入手して使用することもできます。これらのコイルをバリオメータと可変コンデンサに接続し、適切なアンテナを使用すれば、あらゆる波長範囲で動作する非常に効率の良い受信機になります。最小サイズのコイルの価格は 1 個あたり約 1.50 ドルで、取り付け費用は 1 個あたり約 6 ドルまたは 7 ドルです。
A電池用ポテンショメータ- この装置は、前述の真空管受信機で説明したレオスタットと同様の抵抗器ですが、レオスタットの抵抗値が1.5~6オームであるのに対し、200~300オームに巻かれています。しかし、これはレオスタットと同様に使用されます。真空管検波器、特にガスを封入した検波器では、ポテンショメータが非常に重要です。ポテンショメータを使用することでのみ、検波器のプレート電位を正確に調整できるからです。適切な調整の結果、臨界電位に達したときに、ヘッドフォンから発せられる音量が著しく増加します。
図51のAからわかるように、ポテンショメータには3つのタップがあります。抵抗コイルの両端に接続された2つのタップはA電池に短絡され、可動接点アームに接続された3つ目のタップはB電池のタップ( B 参照)に接続されます。このタップでは、この電池は18ボルトを出力します。A電池は6ボルトを出力するため、プレートの電位を18ボルトから24ボルトまで変化させることができます。ポテンショメータをB電池に短絡させてはいけません。そうしないと、B電池がすぐに消耗してしまいます。ポテンショメータは数ドルで購入できます。
(A) 図51.–ポテンショメータの使用。
部品と接続方法- この再生セットには、(1)ハニカムまたはその他のコンパクトな 3 コイル チューナー、(2) 2 つの可変コンデンサー( 0.001および 0.0005 mfd ) 、(3) 0.00025 mfd. 固定コンデンサー、 (4) 1/2 ~ 2 メガオームのグリッド リーク、(5)真空管検出器、(6) 6 ボルトの A 電池、(7)レオスタット、(8)ポテンショメーター、(9) 18ボルトまたは20 ボルトのB 電池、(10) 0.001 mfd. 固定コンデンサー、 (11) 2000 オームのヘッドホン 1 組が必要です。
部品を配線するには、アンテナの引き込み線をチューナーの中央の一次コイルに接続し、もう一方の端子をアースに接続します。中央の二次コイルの両端を可変コンデンサの端子に接続し、可変コンデンサの一方の端子を固定コンデンサの一方の端子に接続します。固定コンデンサのもう一方の端子をグリッドに接続し、グリッドリークをその周囲に並列接続します。次に、可変コンデンサのもう一方の端子を単2電池のマイナス(-)電極 に接続します。固定コンデンサのプラス(+)電極を検波器フィラメントの一方の端子に接続し、検波器フィラメントのもう一方の端子を単2電池の電極に接続します。
次に、ティッカーコイルの一方の端を検出器プレートに接続し、もう一方のポストを固定された 0.001 mfd. コンデンサーに接続し、もう一方の端をBバッテリーのプラス極またはカーボン極に接続します。
ポテンショメータをA電池の周りに接続し、ポテンショメータの可動接点からB電池の18Vタップ(図51のBを参照)まで配線します。最後に 、ヘッドホンと0.001mfd.の固定コンデンサを接続すれば、結論を試す準備が整います。
再生型オーディオ周波数増幅受信装置– アマチュア無線家の間では、再生型カスケード型オーディオ周波数受信装置の使用がかなり一般的になりつつあります。増幅管で最大限の増幅を得るには、グリッドを負電位に保つ必要があります。しかし、特別な充電装置を必要とせず、単に可変抵抗器の一方の端子をフィラメントの負端子に接続し、同調コイルの二次側の低電位端を単2電池の-極(マイナス極)に接続するだけで、非常に良好な結果が得られます。この方式により、グリッドには約1ボルトの負バイアスが与えられます。受信装置が正常に動作し、その詳細を理解するまでは、高効率化につながるこれらの追加要素について心配する必要はありません。
部品と接続方法 -このセットに必要な部品は上で説明したものと全く同じですが、さらに次のものも必要になります: (1) 可変抵抗器2個、 (2) 22.5ボルト電池B 2 セット、 (3)増幅管 2 個、 (4)第 9 章 で説明し、図 46のAに示されている オーディオ周波数変圧器 2 個。
部品の配線は、まず導入線を同調コイルの一次側の一端に接続し、コイルのもう一端をアースに接続します。図52に示すように、アース線に0.001mfdの容量を持つ可変コンデンサを接続すると便利ですが、必ずしも必要ではありません。次に、二次コイルの一端を0.001mfdの可変コンデンサの一方の端子に接続し、二次コイルのもう一端をコンデンサのもう一方の端子に接続します。
図52.–再生型オーディオ周波数増幅器受信セット。
次に、可変コンデンサーの1番目の端子から1番目の固定コンデンサーの端子へリード線(ワイヤー)を通し、1番目の固定コンデンサーのもう一方の端子を検波管のグリッドに接続します。固定コンデンサーの周囲に1/2~2メガオームのグリッドリーク抵抗を並列接続し、可変コンデンサーの2番目の端子を検波管のフィラメントの一方の端子に接続します。このリード線を2番目の可変抵抗器の1番目の端子に接続します。2番目の可変抵抗器の2番目の端子は、1番目の増幅管のフィラメントの一方の端子に接続されています。次に、可変抵抗器の1番目の端子を1番目のオーディオ周波数トランスの2次コイルの一端に接続し、このコイルのもう一方の端を1番目の増幅管のグリッドに接続します。
可変コンデンサーの 2 番目のポストから伸びるリード線を 3 番目の可変抵抗器の 1 番目のポストに接続します。3 番目の可変抵抗器の 2 番目のポストは、2 番目の増幅管の 1 つの端子に接続されます。次に、可変抵抗器の 1 番目のポストを 2 番目のオーディオ周波数トランスの 2 次コイルの一端に接続し、このコイルの他端を 2 番目の増幅管のグリッドに接続します。
次に、単2電池の-(マイナス) 電極を可変コンデンサーの2番目の端子に接続し、+(プラス)電極を最初の可変抵抗器の空き端子に接続します。可変抵抗器のもう一方の端子は検出器のフィラメントの空き端子に接続します。このリード線から導線を取り出し、最初の増幅管のフィラメントの空き端子に接続します。最後に、リード線の端を2番目の増幅管のフィラメントの空き端子に接続します。
次に、ポテンショメータをA電池の周りに接続し、スライド接点に接続されている3番目の端子をB電池の負極または亜鉛極に接続します。次に、その正極またはカーボン極を2つ目のB 電池の負極または亜鉛極に接続し、後者の正極またはカーボン極を2つ目のオーディオ周波数トランスの一次コイルの一端に接続し、もう一端を1つ目の増幅管のプレートに接続します。リード線を通し、2つ目の固定コンデンサーの一方の端子に接続し、もう一方の端子を2つ目の増幅管のプレートに接続します。次に、ヘッドフォンをコンデンサーの周りに接続します。
最後に、チューナーのティッカーコイルの一方の端を検波管のプレートに接続し、ティッカーのもう一方の端を最初のオーディオ周波数トランスの一次コイルの一方の端に接続し、もう一方の端を 2 個のB 電池を接続するワイヤに接続します。
第11章
短波再生受信装置
短波受信装置は150メートルから600メートルの波長範囲を受信する装置ですが、受信できる距離とヘッドホンで再生される音の強さは、(1)再生型かどうか、(2)増幅管を備えているかどうかによって異なります。
短波長を使用するアマチュア送信局の受信用に特別に設計された高性能再生受信機は、前章で説明したものと同様の再生原理に基づいて構築されており、第9章で説明したように増幅管を使用することでさらに増幅することができますが、これらの受信機の新しい特徴は、バリオカプラと1つまたは複数のバリオメータを使用していることです。これらの同調装置は様々な方法で接続でき、現在アマチュア無線家の間で非常に人気があります。
通常のルーズカプラとは異なり、バリオメータには可動接点がなく、受信したい波長に合わせて接続するためのタップが備えられています。発振回路を互いに同調させるには、二次コイルであるローターを一次コイルであるステーター内で 回転させるだけで、波長を非常に細かく変化させることができます。この構造により、 これらの受信機では正確な同調が可能になり、受信装置が同調している波長以外のすべての波長が同調されます。
短波再生受信機 – バリオメーター1個と可変コンデンサー3個付き。このセットには、バリオカプラとグリッドコイルも含まれています。部品の接続方法により、シンプルでありながら非常に効率的な短波再生受信機となっています。このセットは部品同士をシールドしなくても使用できますが、シールドを使用すると最良の結果が得られます。
このセットに必要な部品は次のとおりです: (1) バリオカプラ1 個、(2) 0.001 マイクロファラッド可変コンデンサ1 個、(3) 0.0005 マイクロファラッド可変コンデンサ1 個、(4) 0.0007 マイクロファラッド可変コンデンサ1 個、(5) 2 メガオームグリッドリーク1 個、(6)真空管検出器1 個、(7) 6 ボルト A 電池1個、(8) 6 オーム、1-1/2アンペア可変抵抗器1 個、(9) 200 オームポテンショメータ1 個、(10) 22-1/2ボルト B 電池1 個、(11) 0.001 マイクロファラッド固定コンデンサ1 個、(12) 2,000 オームのヘッドフォン 1 組、(13)バリオメーター。
バリオカプラ- バリオカプラは、絶縁材のチューブの外側に巻かれた一次コイルで構成され、このコイルの特定の巻き数にタップを接続することで、アンテナシステムが受信する波長を、最短波長( 150メートル)から最長波長( 600メートル)まで段階的に設定することができます。これは、市販されているほとんどのアマチュア用バリオカプラの受信範囲です。これは、バリオカプラのステータと呼ばれる部分です。
二次コイルはシャフトに取り付けられたボール部に巻かれ、ステータのベアリング内で揺動することでステータ内で回転します。バリオカプラのこの部分はローターと呼ばれ、パネルに取り付けられ、ノブやダイヤルで調整できるようになっています。図53の Aはバリオカプラの図、 Bはカプラ本体です。市場には様々なメーカーや改良型のバリオカプラが存在します。しかし、価格はどれもほぼ同じで、6ドルか8ドルです。
図53.–バリオカプラの製造方法と動作。
バリオメーター。この装置はバリオカプラによく似ていますが、以下の違いがあります。(1) ローターはステーター(球状の部分)内で回転します。(2) 一次コイルの一端は二次コイルの一端に接続されます。バリオメーターが真に効率的であるためには、抵抗が小さく、インダクタンスが大きく、誘電損失が小さいことが不可欠です。これらの最初の2つの要素を確保するには、ワイヤを複数の細い純銅線で構成し、各線を絶縁し、全体を絹で覆う必要があります。この種のワイヤは、この目的のためにこれまでに考案された中で最高のものであり、「リッツェンドラート」という商標で販売されています。
新しいタイプのバリオメーターは、バスケット ウィーブ、つまり波状に巻かれたステーターとローターと呼ばれる構造を持っています。これらの間を流れる微弱な電流を吸収するほど大量の木材、絶縁化合物、その他の誘電体は使用されていないため、このタイプのバリオメーターを使用すると、より弱い音が聞こえます。このバリオメーターを使用すると、長さ 200 メートル未満から波長 360 メートルまでの波に鋭く同調できます。小出力のアマチュア局がこれらの短波で送信している場合、このタイプのバリオメーターは電気振動を最大強度に保ち、再生される音の強度が最大になります。バリオメーターの配線図を図 54のAに示します。 また、バスケットボールバリオメーターの完成形をBに示します。
図54.–バリオメーターの作り方と動作。
部品の接続.–セットを接続するには、まず、バリオカプラの一次コイル(ステータ)の一端にリード線を接続し、受信したい最長波長のタップの一つにリード線をはんだ付けします。このリード線のもう一端を0.001マイクロファラッドの可変コンデンサの一方の端子に接続し、もう一方の端子をアースに接続します(図55を参照)。次に、二次コイル(ローター)の一端を0.0007マイクロファラッドの可変コンデンサの一方の端子に接続し、この可変コンデンサのもう一方の端子をグリッドコイルの一端に接続し、もう一方の端子をバリオカプラのローターのもう一方の端子に接続します。
図55.–短波再生受信装置(バリオメーター1台と可変コンデンサー3台)
次に、0.0007mfd.コンデンサの一方の端子を検出器フィラメントの一方の端子に接続します。次に、このコンデンサのもう一方の端子を0.0005mfd.可変コンデンサの一方の端子に接続し、このコンデンサのもう一方の端子を検出器のグリッドに接続します。そして、後者のコンデンサの周囲にメガオームのグリッドリークを並列接続します。これでフィラメントのもう一方の端子を可変抵抗器の一方の端子に接続し、この可変抵抗器のもう一方の端子を6V単3 電池のマイナス(-)電極に接続し、後者のプラス(+)電極をフィラメントのもう一方の端子に接続します。
ポテンショメータをA電池の周りにシャントし、スライド接点をB電池の – または亜鉛極に、+ またはカーボン極をヘッドフォンの 1 つの端子に接続します。もう一方の端子をバリオメーターのポストの 1 つに接続し、バリオメーターのもう一方のポストを検出器のプレートに接続します。最後に、ヘッドフォンの周りに 0.001 mfd. の固定コンデンサーをシャントします。真空管アンプで電流を増幅する場合は、図 44または45のAで示した増幅回路の端子を、疎結合同調コイルの二次コイルに接続されているポイントに接続します。これらの図では、図 55のバインディング ポストに通常電話が接続されます。
短波再生受信機。バリオメータ2台と可変コンデンサ2台付き。このタイプの再生受信機は、高級短波受信機を使用するアマチュア無線家に大変人気があります。この受信機を接続する際は、各部品を十分に離して設置する必要があります。バリオカプラをベースボードまたはパネルの中央にネジ止めし、バリオメータをその両側に固定します。バリオメータ間の距離は9インチまたは10インチになります。このように配置することで、両側の結合度が一定になり、さらに互いのシールドも容易になります。
シールドとして、パネルの裏面に銅板を貼り、部品間にも銅板を挟みます。あるいは、バリオメーター、検波器、そして増幅管(増幅管を使用する場合)を銅板の箱に収めるとさらに効果的です。バリオメーターを設置する際は、ステーターが互いに直角になるように配置してください。そうしないと、各コイルによって発生する磁力線が相互誘導性となり、ヘッドホンやスピーカーから ハウリングが発生します。この配置で受信機がハウリングを起こす傾向は、適切な抵抗値のグリッドリークを挿入し、コンデンサーを調整することで克服できます。
部品と接続方法- このセットには、(1)バリオカプラ1 個、(2)バリオメーター2 個、(3) 0.001 マイクロファラッド可変コンデンサー1 個、(4) 0.0005 マイクロファラッド可変コンデンサー1 個、(5) 2 メガオームグリッドリーク抵抗 1個、(6)真空管検出器1 個、(7) 6 ボルト A 電池1 個、(8) 200 オームポテンショメーター1 個、(9) 22-1/2 ボルト B 電池1 個、(10) 0.001 マイクロファラッド固定コンデンサー1 個、(11) 2,000 オームのヘッドフォン1 組が必要です。
セットの配線は、図 56に示すように、導入線をバリオカプラの一次コイル、つまりステータの固定端に接続することから始めます。次に、受信したい最長の波を生成するステータのタップに短いワイヤをはんだ付けして、0.001 mfd. 可変コンデンサの一方のポストをステータに接続します。次に、バリオカプラの二次コイル、つまりローターの一方の端を 0.0005 mfd. 可変コンデンサの一方のポストに接続し、もう一方の部分を検出器チューブのグリッドに接続します。バリオカプラのローターのもう一方の端を最初のバリオメーターのポストの 1 つに接続し、このバリオメーターのもう一方のポストを検出器フィラメントの端子の 1 つに接続します。
図56.–短波再生受信装置(バリオメータ2個と可変コンデンサー2個)
このフィラメント端子をA電池の-(マイナス)極に接続し、+(プラス)極を可変抵抗器の一方の端子に接続し、もう一方の端子からフィラメントの空き端子に導線を配線します。これにより、 A電池の電位が分流され、スライド接点をB電池の-(亜鉛)極に接続し、+(カーボン)極をヘッドホンの一方の端子に接続します。もう一方の端子は2つ目のバリオメーターの一方の端子に接続され、もう一方の端子は検波管のプレートに接続されます。増幅管を追加する場合は、前述のセットで説明したように、ヘッドホンではなく端子に接続します。
第12章
中波・長波再生受信装置
150メートルから3,000メートルまでの波長範囲を受信するすべての受信装置は中波受信機と呼ばれ、3,000メートルを超える波長範囲を受信するすべての受信機は長波受信機と呼ばれます。中波受信機の範囲は、アマチュア、放送、艦船および陸上海軍、商用、アーリントン時刻、および火花電信減衰波 またはアークまたは真空管電話連続波を使用するその他すべての局を受信できるようになっていますが、 送信局でグループに分割されていない限り、連続波電信信号は受信できません。連続波電信信号を受信するには、特別な種類の受信装置が必要であり、これについては次の章で説明します。
中波受信装置- 受信できる波長範囲を広げる主な方法は2つあり、(1)負荷コイルとシャントコンデンサーを使用する方法と、(2)バンク巻きコイルと可変コンデンサーを使用する方法です。短波受信機をお持ちで、それを使って中波を受信する場合は、負荷コイルとその周囲にシャント接続した固定コンデンサーを使用する方法があります。しかし、新しい受信機を購入する場合は、バンク巻きコイルと可変コンデンサーを使用する方法をお勧めします。後者の方法では、発振回路の電気的バランスがより良く保たれ、電気的損失が少なくなり、チューニングがより簡単でシャープになります。
負荷コイル付き中間波セット– この中間波セットには、前章で説明した短波セットのいずれかを使用できます。負荷コイルには、 第10章で示したように、受信したい波長範囲を持つハニカムコイルまたはその他の小型インダクタンスコイルを使用してください。以下の表は、0.001マイクロファラッドの容量を持つ可変コンデンサーを使用した場合の、各サイズのコイルの波長範囲、各コイルのおおよそのインダクタンス(ミリヘンリー単位)、および現時点での価格を示しています。
ハニカムコイルの特性表
近似波
長さ(メートル)
ミリヘンリー
インダクタンス .001 mfd. 可変マウント
プラグ上の約エアコンデンサー
.040 130-- 375 1.40ドル
.075 180-- 515 1.40
.15 240-- 730 1.50
.3 330-- 1030 1.50
.6 450-- 1460 1.55
1.3 660-- 2200 1.60
2.3 930-- 2850 1.65
4.5 1300-- 4000 1.70
6.5 1550-- 4800 1.75
- 2050– 6300 1.80
- 3000– 8500 2.00
- 4000–12000 2.15
- 5000–15000 2.35
- 6200–19000 2.60
- 7000–21000 3.00
- 8200–24000 3.50
これらやその他の小型コイルは、無線機器を扱う電気店で購入できます。アンテナがそれほど高くも長くもない場合は、ローディングコイルを使用できますが、効率的な結果を得るには、大容量のアンテナが必要です。そのためには、2本以上の平行線を十分な間隔を空けて設置し、高くて長いアンテナを設置するしかありません。
部品と接続方法.–(1)受信したい最大波長のハニカムコイルまたはその他のコイル 2 つ (アンテナまたは主発振回路と閉回路または副発振回路を適切にバランスさせるには、同じ波長に調整する必要がある)、(2) 0.001 mfd. の可変コンデンサ2 つ (固定コンデンサでも可)、(3)磁器製のベースに取り付けられた小型の単投双極ナイフ スイッチ2 つを用意します。
負荷コイルを使用するには、図 57の配線図に示すように、アンテナ内の 1 つの負荷コイルをルーズ カプラまたはバリオカプラの一次コイルの上に接続し、その周囲にコンデンサーの 1 つをシャントし、その周囲にスイッチの 1 つを接続します。このスイッチにより、負荷コイルを任意に遮断できます。同様に、図 53に示すように、可変 0.0007 mfd. コンデンサーとルーズ カプラまたはバリオカプラの二次コイルの間の閉回路、つまり二次回路の片側にもう 1 つの負荷コイルを接続します。その他の接続は、図44 および 45 とまったく同じです。
図57.–中間波セットの固定負荷コイルを示す配線図。
バリオカプラインダクタンスコイルを用いた中間波長受信機- バリオカプラのローターに巻かれたコイルをティッカーとして使用することで、受信機の波長が長くなるにつれて、検波管回路とアンテナ線システム間の結合が増大します。この方式により、通常の疎結合同調コイルを使用する場合よりも、再生回路の制御がはるかに安定します。
バリオカプラが非常に長い波を受信するように調整されている場合、ローターはステーターに対して直角に設定され、この位置にあるときは相互誘導がないため、ティッカーコイルは検出器プレート発振回路の負荷コイルとして機能します。短波長のインダクタンスコイルは通常、単層で巻かれますが、長波長を受信する場合は、コンパクトさを実現するために、バンク巻きコイルと呼ばれるものが必要です。インダクタンスコイルを2層以上に巻くことで、最小の抵抗で最高のインダクタンス値を得ることができます。マルチポイントインダクタンスコイルの配線図を図58に示します。この中間波セットは組み立て済みですぐに使用できる状態で購入することも、部品を入手して自分で接続することもできます。
図 58.– 1 つのバリオカプラと 12 セクションのバンク巻きインダクタンス コイルを備えた中間波受信機の配線図。
部品と接続方法– この再生型中間波装置には、(1) 12セクションの三連バンク巻インダクタンスコイル1個、(2)バリオメーター1個、(3)図58に示されているバリオカップラー以外のすべての部品が必要です。まず、アンテナ内のコンデンサーの自由端をバリオカップラーのステーターの端子の1つに接続します。次に、ステーターのもう一方の端子をバンク巻インダクタンスコイルの端の1つに接続し、このコイルの可動接点をグランドに接続します。
次に、可変コンデンサとステータ間のアンテナにワイヤを接続し、これを0.0005マイクロファラッドの固定コンデンサの一方の端子に接続します。もう一方の端子を検出器のグリッドに接続し、2メガオームのグリッドリークをその周囲に並列接続します。バンク巻きインダクタンスコイルと接地点(ラジエーターまたは水道管)の間のアース線にワイヤを接続し、もう一方の端を単2電池の+電極に接続し、フィラメントの一方の端子にも接続します。フィラメントのもう一方の端子を可変抵抗器の一方の端子に接続し、もう一方の端子を単2電池の-(マイナス)側に接続し ます。
A電池の+極にB電池の-極(亜鉛極)を接続し、B電池の+極(カーボン極)を0.001マイクロファラッドの固定コンデンサの一方の端子に接続します。これで完了です。バリオメーターのローターにあるティッカーコイルの一方の端子を検出器のプレートに接続し、ティッカーコイルのもう一方の端子を0.001マイクロファラッドのコンデンサのもう一方の端子に接続し、この端子の周りにヘッドフォンをシャントします。または、1本以上の増幅管を使用する場合は、図45に示すように、最初の増幅管の回路をヘッドフォンではなく固定コンデンサの両側の端子に接続します。
長波受信装置。–ジュール・ヴェルヌの鮮やかな想像力は、地球の反対側にある放送局から発信される電線のないメッセージを受信することほど魅力的なものを思い描いていませんでした。そして、今日では五大陸に高出力の電線のない放送局があり、リヨン、パリなどのフランスの放送局、イギリス、イタリア、ドイツ、遠く離れたロシアや日本から発信されるメッセージを傍受して聞くことができます。
これらの放送局を受信するための長波受信機は、20,000メートルまでの波長に対応できなければなりません。前章で説明した、ティッカーコイルとこの長波受信機の検出器の結合動作に依存する短波受信機の再生動作を確保する方法とは異なり、この動作は、プレート回路内のティッカーコイルを使用することで得られます。このティッカーコイルは誘導的にグリッド回路に結合され、必要な量の電流をフィードバックします。これは、(1)配線が簡素化され、(2)受信機がカバーする予定の波長範囲全体にわたって単一の変数調整が可能になるため、回路の接続方法として非常に適しています。
部品と接続方法– この長波長受信装置の部品に関する主要な特徴は、(1)可変コンデンサと (2) 同調インダクタンスコイルの2つです。アンテナ線システムに直列に接続される可変コンデンサは26枚のプレートで構成され、その静電容量は0.0008mfdで、通常のアンテナ容量に相当します。二次コイル回路で使用されるコンデンサは14枚のプレートで構成され、その静電容量は0.0004mfdです。
多数のインダクタンスコイルがあり、これらは接続または切り離しが可能なように配置されており、これにより高効率とコンパクトな実装を実現する組み合わせが形成されます。架空線システムのインダクタンスコイルと二次コイル回路のインダクタンスコイルは実質的に同じです。波長2,200メートルまでの帯域では、リッツ巻きコイルが使用され、適切な結合度とインダクタンス値を得るために、2、4、または6列に巻かれています。
2,200メートルを超える波長を受信する場合、 コトコイルが使用されます。これはインダクタンスコイル設計における「究極の」技術であり、特に中波長および長波長に適しています。[脚注:ロードアイランド州プロビデンスのコトコイル社から入手可能] これらの様々なコイルは、補助レバーと接触器を備えた2つの5点スイッチによって接続および切断されます。これらのスイッチは、適切な数のコイルを終端するための補助レバーと接触器を備えています。10,000メートルから20,000メートルまでの波長に対応するコイルの切断では、アンテナのすべてのコイルと二次回路のすべてのコイルを直列に接続します。長波長受信機の接続は、図59の配線図に示されています。
図59.–バリオカプラとバンク巻きインダクタンスコイルを備えた長波受信機を示す配線図
第13章
ヘテロダインまたはビート長波電信受信機
前述の各章で説明した受信装置は、いずれも(1)スパークギャップを用いて周期的な電波を発信する無線電信送信機、または(2)アークまたは真空管発振器を用いて連続的な電波を発信する無線電話送信機のいずれかに応答する。しかし、アークまたは真空管発振器を用いて連続波を発信する送信機からの無線電信信号を受信するには、送信機または受信機のいずれかを、連続波を可聴周波数のグループに分割するように構成する必要があり、これはいくつかの異なる方法で行われる。
現在、無線電信送信機の連続波をグループに分割する方法として、以下の4つの方法が採用されています。( a )ヘテロダイン方式( ビート方式)では、受信波に異なる長さの波を印加することでビートを生成します。( b ) ティッカー方式(チョッパー方式)では、高周波電流を急速に分割します。( c ) 可変コンデンサー方式では、可動板を高速回転させます。( d )トーンホイール方式(周波数変換器とも呼ばれます)では、ティッカー方式を改良・修正したものです。本章では、ヘテロダイン方式について説明します。
ヘテロダイン方式、あるいはビート方式とは何か。–ヘテロダインという言葉は、 ギリシャ語で「他の」あるいは「異なる」を意味する「heteros」と「力」を意味する 「dyne」を組み合わせた造語です。言い換えれば、無線受信機と接続して使用される場合、送信局から受信する高周波電流とは別の高周波電流が使用されることを意味します。音楽においてビートとは、音の増幅によって引き起こされる規則的な周期的なうねりのことで、これは例えば、互いに完全に調和していない2つの音が鳴った場合のように、わずかに異なる振動周期を持つ音波の干渉によって生じます。これがヘテロダイン、あるいはビート受信機の原理です。
ヘテロダイン方式、あるいはビート方式では、受信回路において、受信波とほぼ同程度の強度の持続振動が別々に発生され、その周波数は遠方の送信機から受信した波の周波数よりもわずかに高いか低い。その結果、異なる周波数の振動が干渉し合い、ビート信号が生成される際に互いに強め合う。ビート信号の周期はヘッドフォンで聞こえるほど遅いため、受信信号は送信局からの波を受信している時のみ聞こえる。この仕組みのより詳しい説明は、第15章を参照のこと。
オートダインまたは自己ヘテロダイン方式の長波受信装置。これは最も単純なタイプのヘテロダイン受信機で、火花電信送信機からの周期波、またはアークまたは真空管電信送信機からの連続波を受信します。このタイプの受信機では、検波管自体が ヘテロダイン振動を発生させるように設計されており、この振動は、受信波がわずかに同調していない場合に発生する振動と干渉します。
長波オートダイン受信機、または自己ヘテロダイン 受信機と呼ばれるこのタイプの受信機と2段階オーディオ周波数増幅器があれば、ヨーロッパなどのケーブルレス放送局の多くや、長波を発信するその他の放送局の電波を明瞭に受信できます。しかし、長波放送局を受信するには長いアンテナが必要です。200フィート(約60メートル)以上の単線アンテナで十分です。アンテナが高ければ高いほど、信号は大きくなります。地上から100フィート(約30メートル)以上高いアンテナを設置できない場合は、低いアンテナを使用しても、国際モールス信号をかなり強く受信できます。
オートダインまたは自己ヘテロダイン受信装置の部品と接続。–この長波受信装置には、次のものが必要です。(1) 固定子に一次コイルを巻き、回転子に二次コイルとティッカーコイルを巻いたバリオカプラ1 個、または、受信したい最長波のハニカムまたはその他のコンパクトなコイル 3 個 (その表は第 12 章に記載)、(2) 0.001 mfd. 可変コンデンサ2 個、(3) 0.0005 mfd. 可変コンデンサ1 個、(4) 0.5 ~ 2 メガオームのグリッドリーク抵抗1 個、(5)真空管検波器1 個、(6) A 電池1 個、(7) 可変抵抗器 1 個、 (8) B 電池1 個、(9)ポテンショメータ1 個、(10) 0.001 mfd. 固定コンデンサ1 個、(11)ヘッドホン1 組。 2段増幅器には、もちろん上記の部品に加えて、増幅管、可変コンデンサー、電池、レオスタット、ポテンショメーター、固定コンデンサーが必要です。これらについては第9章で説明します。オートダイン方式または自己ヘテロダイン方式の受信装置の接続は図60に示されています。
図60.–長波アントダイン、または自己ヘテロダイン受信機の配線図。
分離型ヘテロダイン長波受信装置。これは、連続長波送信機から送信される無線電信信号を受信するための、前述の自己ヘテロダイン装置よりも優れた長波受信機です。独立した真空管を用いてヘテロダイン発振を生成する大きな利点は、発振周波数を任意の値に設定できることです。つまり、受信波によって生成される発振周波数よりも若干高くしたり低くしたりすることができます。
独立型ヘテロダイン長波受信装置の部品と接続。–この長波受信装置に必要な部品は、(1) 受信したい最長波長の ハニカムコイルまたはその他の小型インダクタンスコイル 4 個、(2) 0.001 mfd. 可変コンデンサ3 個、(3) 0.0005 mfd. 可変コンデンサ1 個、(4) 1 メガオームのグリッドリーク抵抗1 個、(5) 真空管検波器1 個、(6) A 電池1 個、(7) 可変抵抗器 2 個、(8) B 電池2 個(うち 1 個にはタップが付属)、(9)ポテンショメータ1 個、(10)真空管増幅器1 台 (ヘテロダイン発振の設定用)、(11)ヘッドフォン1 組、(12)第 9 章で詳述されている2 段階増幅器のすべての部品(増幅器を使用する場合)。接続は 図61に示されています。
図61.–長波分離ヘテロダイン受信装置の配線図。
これらのヘテロダイン受信機のいずれかを使用する場合は、必ずポテンショメータを使用してB電池を慎重に調整してください。
[脚注: この場合の増幅管は振動発生器として使用されます。]
第14章
ヘッドフォンとスピーカー
ワイヤレスヘッドホン。–ワイヤレス受信セット用の受話器は、通常のベル電話の受話器と全く同じ原理で作られています。両者の唯一の違いは、前者は平らでコンパクトなため、一対の受話器をバンドで固定して頭に装着できる( ヘッドセットと呼ばれる)のに対し、後者は長く円筒形であるため耳に当てられることです。さらに、ワイヤレスヘッドホンは非常に微弱な電流にも反応するように感度が高く作られているのに対し、通常の電話の受話器は感度が極めて低く、比較的大きな電流にしか反応しないという点も異なります。
ベル電話受話器の製造方法– 通常の電話受話器は3つの主要部品で構成されています。(1) 硬質ゴム(または合成ゴム)製のシェルとキャップ、(2) 永久鋼棒磁石(その片端には細い絶縁銅線のコイルが巻かれています)、(3) 軟鉄製の円盤(または振動板)です。これらはすべて、図62の断面図に示されています。棒磁石はハンドルの内側にしっかりと固定されており、ハンドルをシェルの上に置いてキャップをねじ込むと、外側の端が振動板から約1/32インチ以内に収まります。
図62.–ベル電話受話器の断面図。
写真なし
オリジナル©アンダーウッド&アンダーウッド。
電話の発明者であり、今では熱烈なラジオ愛好家でもあるアレクサンダー・グラハム・ベル。
コイル状の電線は、その両端がシェルの端にある2つの端子に接続されていますが、図では分かりやすくするために側面に示されています。このコイルの抵抗は通常約75オームです。受信機の抵抗値の意味と感度への影響については、後ほど詳しく説明します。ディスク、つまり振動板は、一般的に薄く柔らかい鉄板に錫メッキまたは漆塗りを施して作られています。[脚注:写真用の錫板ディスクが一般的に使用されます。] を磁石の端に置き、小さな開口部のあるキャップをねじ込むと、受信機は使用できるようになります。
ワイヤレスヘッドホンの仕組み– 無線作業には時計ケース型の受信機が使用され、ほとんどの場合、2つの受信機がヘッドバンドで接続されます。この受信機は、図63のAに示すように、受信機のシェルに収まるように曲げられた永久磁石で構成されています。
図63.–ワイヤレスヘッドフォン。
この磁石の両端(極と呼ばれる)は上向きに曲げられているため、このタイプはバイポーラ受信機と呼ばれます。磁石は従来と同様に細い絶縁電線で巻かれており、ダイヤフラムはキャップをねじ込むことで磁石の上にしっかりと固定されています。
抵抗、巻数、ヘッドフォンの感度について– 無線の初心者であれば、経験豊富な人が電話の受話器の抵抗は、状況に応じて 75 オーム、1,000 オーム、2,000 オーム、または 3,000 オームであると話しているのを耳にするでしょう。このことから、磁石の上の電線の抵抗が高いほど、受話器の感度が高くなることがわかります。ある意味ではこれは真実ですが、感度を高めるのは磁気コイルの抵抗ではなく、実際には電流を減らすものであり、 感度を決定するのはコイルの電線の巻数です。これは簡単にわかります。巻数が多いほど、同じ電流が磁石のコアの周りを流れる頻度が高くなり、磁石のコアがより強く磁化されるからです。
しかし、効果的にコアに十分近い位置に多数の巻線を巻くには、巻線を非常に細くする必要があり、当然抵抗も高くなります。良質な受信機を巻くのに使用される巻線は通常40番で、直径は0.0031インチです。したがって、抵抗値がわかれば巻線の数を推測でき、そこから受信機の感度を大まかに推測することができます。
無線作業に十分な感度を持つ受信機は、1,000 オーム以上(各イヤホン)に巻く必要があり、より高級な受信機では、1 つにつき 3,000 オームまで巻く必要があります。高級ヘッドセットを図 64に示します。ヘッドセットの各イヤホンは同じ抵抗に巻く必要があり、図に示すように直列に接続します。2 台以上のヘッドセットを 1 つの無線受信機で使用する場合は、すべて同じ抵抗で直列に接続する必要があります。つまり、1 つのヘッドセットのコイルを次のヘッドセットのコイルに接続し、連続した回路を形成します。
図64.–ワイヤレスヘッドフォン。
ヘッドホンのインピーダンス。電流が回路を流れるとき、電線の材質は電流の流れを阻害する(これを抵抗と呼ぶ)だけでなく、 電流が自身に及ぼす誘導作用によって電流に 逆起電力が生じ、これをインピーダンスと呼ぶ。電線がコイル状に巻かれると回路のインピーダンスは増加し、交流電流が使用される場合、周波数が高くなるにつれてインピーダンスは大きくなる。受信機の磁気コイルのインピーダンスは高周波振動に対して非常に大きいため、高周波振動は通過できない。言い換えれば、コイルは遮断されている。
ヘッドホンの仕組み -図62と63の断面図からわかるように、振動板と受信機の他の部品の間には、電気的にも機械的にも接続されていません。検波器によって整流された微弱な振動、または B電池からの小さな電流が磁気コイルを流れると、永久磁石は電流が流れていないときよりも大きなエネルギーを帯びます。この追加された磁気エネルギーにより、磁石は振動板を、それ自体の力よりも強く引き付けます。一方、電流が遮断されると、磁石の引力は弱まり、振動板への吸引力が低下するため、振動板は元の位置に戻ります。コイルに流れる電流が変化すると、振動板がそれに応じて振動し、音波を発します。
拡声器について– これまでに発明された最もシンプルな音響楽器はメガホンです。メガホンとはギリシャ語で 「大きな音」を意味します。非常に原始的な装置で、コロンブスがアメリカ大陸を発見する以前、インディアンが白樺の樹皮で作っていました。最もシンプルな形態では、円錐形のホーンで構成されており、話し手が小さい方の端に向かって話すと、集中した音波が大きな方の端から、持ち方に関係なく放出されます。
拡声器はどのような種類であれ、主に2つの部分から構成されています。(1)受話器と(2) メガホン、あるいはホーンと呼ばれるものです。拡声器を無線受信機に接続すると、ヘッドフォンを装着した少数の人だけが聞くのではなく、満員の部屋や講堂、あるいは屋外の群衆に、遠方の放送局から発信されている音声を届けることができます。拡声器を使用するには、真空管検波受信機と、少なくとも1段の増幅器が必要です。
本当に良い結果を得るには、2段アンプが必要で、2段目の真空管アンプのプレートに100ボルトの B電池を通電します。3段アンプの場合は、3段目のアンプのプレートに高電圧をかけます。増幅管は100ボルトのプレート電位に耐えられるように作られているので、必ずこのタイプのものを使用してください。不思議に思われるかもしれませんが、電話受話器のコイルを電流が一方向に流れる場合と、逆方向に流れる場合では、どちらが良い結果が得られますか?電流が最良の結果をもたらす方向を見つけるには、両方向で試してみてください。これは、接続を逆にするだけで簡単にできます。
最もシンプルなタイプの拡声器。この拡声器はArkay(注:ニュージャージー州ニューアークのRiley-Klotz Mfg. Co.製)と呼ばれ、1段または2段のアンプで動作します。湾曲した真鍮製のホーンと、底部にヘッドホンを装着するための止めネジ付きのアダプタ(またはフレーム)で構成されています。構造は堅牢で、倍音や音声や音楽の歪みを防ぎます。図65に示されています。
図65.–Arkay拡声器。
もう1つのシンプルな拡声器。–図66に示すもう1つの拡声器は、アンプリトーン(Amplitone) [注: 製造元:American Pattern, Foundry and Machine Co., 82 Church Street, NYC]と呼ばれ、ヘッドフォンをサウンド生成器として使用します。この装置には音質を向上させる鋳造金属製のホーンが付いており、ヘッドフォンをホーンの吸気管に差し込むだけで使用できます。2つのヘッドフォンを使用すると、1つだけを使用する場合よりも音量が長くなるだけでなく、一方のヘッドフォンがもう一方のヘッドフォンの欠点を補うため、ある種のブレンドされた音質が得られます。
図66.–アンプリトーン ラウドスピーカー。
第三の種類の簡易拡声器– この拡声器は アンプリトロン[脚注: ニューヨーク州西40丁目110番地、ラジオ・サービス社製] と呼ばれ、その動作は、同じ目的で使用される他のものと若干異なります。ヘッドホンで発せられた音は、長さ7インチ、直径10インチの逆さ銅製コーンの頂点に伝えられます。ここで音は放物面鏡で反射され、音が大幅に増幅されます。増幅は歪みなく行われ、音は送信所から発射されたときと同じように明瞭で鮮明です。受信機からキャップを取り外すと、シェルが拡声器の端にあるソケットにねじ込まれ、使用準備が完了します。図67に示されています。
図67.–アンプリトロン拡声器。
超大音量スピーカー。–マグナボックス テレメガフォンとして知られるこのスピーカーは、ハーバート E. メトカーフ中尉が高度 3,000 フィートで使用した機器であり、1919 年 4 月 2 日にワシントン市を驚かせました。飛行中の飛行機からウィルソン大統領の 勝利借款メッセージを繰り返し、下にいる 20,000 人の人々に明瞭に聞こえたのです。
この素晴らしい成果は、財務省ビル前に 設置されたマグナボックスと増幅器によって達成されました。メトカーフ中尉が無線電話の送信機で話した言葉はすべて、下に設置されたテレメガフォンによって増幅され、数ブロック離れた場所にいる人々にもはっきりと聞こえました。この拡声器には2種類あり、(1) オペレーターがヘッドホンを装着せずに使用できる小型の拡声器と、(2) 講堂や屋外の聴衆向けに作られた大型の拡声器です。
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オリジナル©アンダーウッド・アンド・アンダーウッド。
世界最大の拡声器。オハイオ州シンシナティのリトルパークに設置。グラント大統領就任100周年記念式典において、ハーディング大統領がオハイオ州ポイントプレザントで行った演説を半径1平方メートル以内で聴取できるようにした。
どちらのタイプも、必要な音量に応じて、1段または2段のアンプ、あるいは6台以上のアンプをカスケード接続して使用できます。テレメガフォン自体は、入力電流を局所的に増幅する要素を一切含まないため、真の意味でのアンプではありません。しかし、無線受信機の可変電流を非常に優れた方法で音の振動に変換します。
どちらのタイプのテレメガフォンも、(1) 大型の電話受話器、(2) 降圧誘導コイル、(3) 振動板を動かす強力な電磁石に電力を供給する 6 ボルトの蓄電池から構成されています。永久磁石の代わりに電磁石が使用され、これは図 68の配線図Aに示すように 6 ボルトの蓄電池によって電力を供給されます。この磁石のコアの一端はスピーカーの鉄製ケースに固定されており、これらを合わせると馬蹄形磁石と同等の働きをします。可動式の電線コイルが振動板の中央から支持され、その縁はケースとホーンの小さい方の端の間にしっかりと保持されています。このコイルは磁石の上端の上に配置され、その端子は誘導コイルの二次側に接続されています。アンプからの電流がコイルに供給されると、コイルとコアはソレノイドのように動作し、コイルがコアを吸い込むようになります。しかし、コアは固定されており、コイルは可動であるため、コアがコイルを引き下げることになります。その結果、コイルを流れる電流が変化するたびにコイルが上下に動き、振動板も上下に引っ張られたり押し上げられたりします。振動板の大きな振幅は、ホーンから数ブロック離れた場所でも聞こえる強力な音波を生み出します。このようにして、増幅受信機で受信された微弱な信号、音声、音楽は、非常に大きな音として再生され、増幅されます。 テレメガフォンの完成形はBに示されています。
図68.–マグナボックス拡声器。
第15章
真空管受信機の動作
これまでの章で、真空管は検波器、増幅器、あるいは ヘテロダイン受信機のように電気振動の発生器として使用できることが分かりました。真空管が検波器や増幅器としてどのように機能するかを理解するには、まず電子とは何かを理解する必要があります。真空管が持続的な振動を発生させる仕組みについては、第18章「真空管送信機の動作」で 説明します。
電子とは何か。–科学によれば、物質の塊は分子で構成され、分子はそれぞれ原子で構成され、原子はそれぞれ正の電気の粒子の中心核とそれを取り囲む負の電気の粒子で構成されています(図69の模式図を参照)。大きな円の内側にある小さな黒い円は 正の電気の粒子を表し、大きな円の外側にある小さな白い円は負の電気の粒子、つまり電子を表しています。
図69.–原子の模式図。
原子が持つ電気の正粒子の数によって、同じ種類の原子が十分に結合して形成される元素の種類が決まります。例えば、現在知られている元素の中で最も軽い水素は、その核に正粒子を1つ持っていますが、現在知られている最も重い元素であるウランは、正粒子を92個持っています。さて、原子の話から離れる前に、原子は図よりもずっと小さく、図が太陽系よりも小さいのと同じくらい小さいことに注意してください。
イオン化とは何か。――水素原子は他の元素の原子よりも軽いだけでなく、小さく、電子はそれを構成する原子の1000分の1以下の大きさです。原子の表面にすべての電子が付着している限り、正電荷と負電荷は均等になり、したがって正にも負にもならず、完全に中性になります。しかし、1つまたは複数の電子が原子から離れると(これにはいくつかの方法があります)、原子は正電荷を示し、陽イオンと呼ばれ ます。
言い換えれば、陽イオンは負の電子の一部を失った原子であり、負イオンは負の電子をさらに獲得した原子です。金属と仮定すると、ある元素の原子から一定数の電子が絶えず与えられ、また別の元素の原子(これも金属と仮定します)に引き寄せられると、2つの反対の電荷を持つ元素間で電子の流れが生じ、図70の Aの矢印で表される負の電流が形成されます。
図70.–2電極真空管の動作
電子の流れが、真空管検出器や増幅器のフィラメントとプレートのような 2 つの金属要素の間を流れるとき、その電子はより多くの負の電子を運ぶキャリアとして働き、これらの電子は、後述するように電池によって供給されます。電流は電池の正極から負極へ流れると考えるのが慣例となっており、そのため、これを電流の方向と呼んでいます。電子理論が発展して以来、電子、つまり電気の負電荷は負極から正極へ流れ、負電荷よりも正電荷の方が多いイオン化原子は、 Bに示すように反対方向に流れることが示されてきました。
電子が原子から分離される仕組み― 次に生じる疑問は、金属を構成する原子の電子の一部を金属から分離させるにはどうすればよいかということです。これにはいくつかの方法がありますが、いずれにせよ、各原子に強い衝撃を与える必要があります。簡単な方法は、金属を白熱させることです。白熱すると、原子同士が猛烈な勢いで衝突し、多くの電子が弾き出されて周囲の空間に放出されます。
しかし、何らかの手段を用いて他の元素の原子に引き寄せない限り、それらはすべて、あるいはほぼすべてが、元の原子に戻ってしまいます。これは、後者の金属片に正電荷を与えることで実現できます。さて、この2つの金属片を、空気を抜いた電球の中に入れ、最初の金属片を明るく加熱し、もう一方の金属片に正電荷を与え続けると、両者の間に電子の流れが生じます。
二電極真空管の作用– 真空管検出器では、白熱電球のようなフィラメントが電池に接続され、これが電子を放出する高温部を形成します。また、端子線が固定された金属板が乾電池のプラス端子またはカーボン端子に接続されます。次に、図 71 のAに示すように、このマイナス端子または亜鉛端子を電話受話器の一方の端に接続し、もう一方の端をフィラメントの端子に接続します。フィラメントを加熱し、受話器を耳に当てると、 B電池から回路を流れる電流が聞こえます。
(A) および (B) 図 71.–2 つの電極チューブがリレーまたは検出器として機能する仕組み。 (C) 図71.–振動の正の部分だけがチューブを通過します。
電子は負電荷であるため、熱線から放出されるだけでなく、正電荷を帯びた金属板にも引き寄せられます。十分な数の電子が熱線から金属板へと通過、つまり流れると、導電路が形成され、フィラメント、金属板、 単2電池(プレート)を含む回路が完成し、電流が流れるようになります。フィラメントから放出される電子の数は多くなく、金属板の電圧も高くないため、フィラメントと金属板の間を流れる電流は常にごくわずかです。
二電極管の検波器としての動作– 二電極管の検波器としての動作(注:三電極真空管は二電極管に完全に取って代わりました。)は三電極真空管よりも単純なので、まずはそちらについて説明します。二電極真空管は、白熱電球の研究をしていたエジソン氏によって初めて作られましたが、電波の検波器として使用できることは、ロンドンのオックスフォード大学のフレミング教授によって発見されました。実際には、二電極管は電波の検波器ではなく、次のような働きをします。(1) 受信回路で発生する振動を整流器として、つまり、振動を脈動する直流電流に変換して電話の受話器に流し、受話器に作用させます。(2) リレーとして動作し、受信した微弱な振動電流が、電信のリレーとほぼ同じように、 B電池からのより大きな直流電流を制御します。この後者のリレー動作については、増幅器としての動作について説明するときに説明します。
真空管内の熱線から冷陰極板へと電子流が流れると、電池電流が流れる導電路が形成されることを学びました。図71のBに示すように、同調コイルの二次側、可変コンデンサー、フィラメント、プレートからなる閉発振回路に電気振動が波打つと、正極部分は真空管を容易に通過しますが、負極部分は通過できません。つまり、波形の上部、つまり正極部分はそのまま残り、下部、つまり負極部分はCに示すように遮断されます。受信された振動は、電信送信機によって可聴周波数の波列に分割されるか、電話送信機によって変調されるため、 B電池からの直流電流のより大きなインパルスも一緒に伝わり、これがヘッドフォンを通って流れます。これが、真空管が検波だけでなく増幅も行う理由です。
三電極管が検出器としてどのように機能するか。–検出器としての真空管は、図72に示す第三の電極の使用により、非常に感度が高くなっています。このタイプの真空管では、第三の電極、つまりグリッドがフィラメントとプレートの間に配置され、フィラメントからプレートへ流れる電子の数を制御します。電子は、この二つの電極間を通過する際に、グリッド線によって形成された穴を通過する必要があります。
(A) および (B) 図 72.–振動の正電圧と負電圧が電子に作用する仕組み。 (C) 図72.–3電極管が検出器と増幅器として機能する仕組み。 (D) 図72.–振動がチューブを通る電池電流の流れを制御する仕組み。
グリッドがフィラメントよりも高い負電圧に充電されると、電子はフィラメントによって停止されます( A参照)。ただし、電子は高速で移動するため、一部はプレートを通過します。グリッドの負電荷が大きいほど、プレートに到達する電子の数は少なくなり、当然のことながら、 B電池から真空管とヘッドフォンに流れる電流量も少なくなります 。
一方、グリッドが正に帯電している場合 ( Bを参照 ) 、グリッドが使用されていない場合やグリッドが負に帯電している場合よりも多くの電子がプレートに衝突します。ただし、 3 電極管を検出器として使用すると、回路で発生する振動によってグリッドが負から正に交互に変化します ( Cを参照)。そのため、プレートからフィラメントに検出器を流れるB電池電流の電圧は、振動電流の電圧に合わせて上下します。入力波によって発生する振動の正と負の電圧がグリッドに電力を供給する仕組み、発振管がそれらの負の部分を切り取る仕組み、そして最終的にこれらが管を通して電池電流を運ぶ仕組みは、Dの曲線によってグラフで示されています。
真空管が増幅器として働く仕組み― 三極管のフィラメントとプレートを電池で接続し、グリッドには接続しないと、プレートにどれだけ高い電圧を印加しても、フィラメントから放出された電子はグリッドより遠くまで到達できないことがわかります。これは、フィラメントから放出された大量の電子がグリッドに衝突し、負電荷を与えるため、それ以上先に進めなくなるためです。電子がプレートに到達しないため、B 電池からの電流はプレートとフィラメントの間を流れません。
適切に設計された増幅管では、グリッド上の非常に小さな負の電圧により、プレート上の非常に大きな正の電圧が管に電流を流すのを防ぎ、逆に、グリッド上の非常に小さな正の電圧により、非常に大きなプレート電流が管に流れます。このことは、グリッド上の正から負への電圧のわずかな変化、およびその逆の変化が、プレートからフィラメントに流れる大きな電流を変化させることを意味します。
モールス電信では、遠方の送信局から受信した微弱な電流がリレーによって一対の磁石に通電され、これらの磁石がアーマチュアを引き寄せて第二の回路を閉じます。この時、近くの電池から大電流が供給され、音響器が作動します。増幅管は可変リレーであり、入力波によって発生する微弱な電流が、ヘッドフォンに流れる大電流を一定かつ比例的に変化させます。これが増幅管の動作原理です。
簡易真空管受信装置の動作― 簡易真空管検波受信装置の動作原理は次のようになります。フィラメントが高輝度に加熱されると、前述のように電子が放出されます。電波がアンテナ線に入射すると、アンテナ線に振動が生じ、この振動が疎結合同調コイルの一次コイルを伝わります。この振動の様子を図41のBに示します。
これらの振動エネルギーは、二次コイルに同じ周波数の振動を発生させ、最初は正、次に負の電圧となる高周波電流が、二次コイルと可変コンデンサーを含む閉回路に急激に増加します。同時に、振動電流の正負の交番電圧がグリッドに印加されます。正から負への変化、そしてまた正から負への変化のたびに、電子がプレートに衝突し、その後遮断されます。電子がフィラメントとプレートの間に導電路を形成すると、B 電池からのより大きな直流電流が検波管とヘッドフォンを流れます。
再生型真空管受信装置の動作― B電池からの脈動直流電流をティッカーコイルを通して帰還させることで、同調コイルの二次側に別の強力な振動が生じ、これが検波管に作用して感度を著しく向上させます。図47の Bを参照すると、受信回路の再生動作、すなわち帰還動作が容易に理解できます。
波が同調コイルの一次側で振動を起こすと、そのエネルギーによって二次コイルとコンデンサーを含む閉回路に同様の振動が生じます。これらの正と負の交番電圧がグリッドに印加され、前述のように、プレートとフィラメントの間を流れるB電池からの直流電流に同様の変化が生じます。
しかし、この変化する直流電流は、同調コイルの3番目のコイル、つまりティッカーコイルを通って逆流し、2次コイルと回路に別のより大きな振動電流を発生させ、これが入力波によって生成される振動の動作を増強します。フィードバックの結果としてのこれらの余分な大きな電流は、グリッドに作用してプレート電圧の電流をさらに大きく変動させ、検出器とヘッドフォンを流れるB 電池の電流も変動させます。同時に、真空管は入力波によって回路に発生する微弱な電気振動に反応し続けます。この電池電流の再生動作により、元の振動が何倍にも増強され、そのためヘッドフォンでは、真空管検出器のみを使用した場合よりも何倍も大きな音が生成されます。
オートダインおよびヘテロダイン受信機の動作–109ページ[第7章]で説明し、図36のAには、音響箱に取り付けられた2つの音叉の写真が示されており、電気的チューニングの原理を示しています。これらの音叉のペアを1秒間にまったく同じ回数振動させると、その間の空気が凝縮され、送信される音波が増幅されます。しかし、一方の音叉を1秒間に256回振動するように調整し、もう一方の音叉を1秒間に260回振動するように調整すると、2つの波のセットの間に位相差が生じ、後者は1秒間に4回互いに増幅し合い、これらの上昇音と下降音がビートとして聞こえます。
さて、結合された2つの回路に発生する電気振動は、互いに近接した2つの音叉によって生成される音波と全く同じように作用します。これは事実です。したがって、一方の閉回路の振動の周波数を1,000,000に調整し、もう一方の回路の振動の周波数を1,001,000/秒に調整すると、2つの振動は毎秒1,000倍に増幅されます。
これらの上昇および下降電流は、検波管とヘッドフォンを流れるB電池からの脈動電流に作用し、ビートとして聞こえます。 図73は、入射波によって発生する振動電流、ヘテロダイン発振器によって生成される振動電流、そしてそれらが形成するビートのグラフ表示です。これらのビートを生成するために、受信機は(1)オートダイン受信機または自己ヘテロダイン受信機と呼ばれる場合に、両方の周波数の振動を発生させるための単一の真空管を使用するか、(2 )ヘテロダイン 受信機と呼ばれる場合に、2番目の回路の振動を発生させるための別の真空管を使用します 。
図 73.–ヘテロダイン受信機の仕組み。
オートダイン受信装置(自己ヘテロダイン受信装置)– 1本の真空管で両方の周波数を生成する場合、再生型受信機(フィードバック受信機)のみが必要です。アンテナ線を受信波に同調させ、二次コイルの閉回路を1秒あたり1,000回程度(多少の誤差はありますが、正確な回数は全く問題ではありません)ずらすように調整します。このことから、再生型受信機であればどれでもオートダイン受信(自己ヘテロダイン受信)に使用できることがわかります。
独立したヘテロダイン受信装置 –しかし、より良い方法は、ヘテロダイン発振用の真空管を別途用いることです。この真空管は、入射波によって生成された振動に作用し、検波管のグリッドに電力を供給します。ヘテロダイン発振用の真空管は電気振動発生器であることに留意してください。この電気振動は、図74に示すように、アンテナ線と直列に接続された可変結合器を介して検波回路に印加されます。真空管が振動発生器としてどのように機能するかについては、第18章で説明します。
図74.–セパレートヘテロダイン発振器
第16章
直流電力連続波電信送信機
本書の前半では、スパークギャップ電信機と、それが生み出す振動がどのように減衰し、発信する波が周期的であるかについて学びました。本章と次章では、真空管電信送信機がどのように作られ、持続的な振動を生み出し、連続的な波を放射するのかを学びます。
連続波による無線電信メッセージの送信には、周期波による送信に比べて多くの利点があり、その中でも最も重要なのは、送信機の同調精度が向上すること、(2) 同じ電力でより遠くまで信号を送信できること、(3) 動作中にノイズが発生しないことなどです。一方、連続波の欠点は、(1) バッテリー電流が十分ではないこと、(2) 回路がやや複雑であること、(3) 発振管が時折焼損することなどです。しかしながら、アマチュア無線家の間では連続波送信機を使用する傾向が高まっており、スパークギャップ送信機よりも最新かつ興味深い技術であることは間違いありません。
現在、電信信号、電話による音声や音楽を送信するために連続波を発生させる実用的な方法は2つあります。(a)発振アークランプ、(b)真空管発振器です。発振アークランプは持続発振を発生させる最も古い方法であり、現在では商用の高出力長距離通信に広く使用されています。しかし、真空管は高い効率で開発され、アマチュア無線局で主流となっているため、ここでは、様々なサイズの真空管電信送信機を製造するために必要な装置と、様々な部品の配線方法を説明することにとどめます。
電信送信機の電流源– スパークギャップ送信機とは異なり、低電圧の電池電流では最初から目立った成果は得られません。純粋に実験的な真空管式電信送信機であれば、十分な量のB電池で動作させることができますが、使用中に電流値が大幅に低下するため、作業には全く不十分です。
ただし、照明回路から供給される110ボルトの直流電流を初期電源として使用し、実験用送信機の真空管発振器のプレートに電力を供給することは可能です。自宅に 110ボルトの直流電流供給設備があり、プレートにより高い電圧を供給したい場合は、モーター発電機セットを使用する必要がありますが、これには費用がかかります。110ボルトの交流電流供給設備がある場合は、電源トランスを使用して必要な電圧に昇圧できるため、費用の心配は不要です。本章では、初期電源として直流電流を使用する方法を、次の章では初期電源として交流電流を使用する方法を説明します。
実験用連続波電信送信機。――第15章でヘテロダイン受信機の仕組みと、独立したヘテロダイン受信装置における2つ目の真空管は発振を発生させるためだけに使われることを学んだことを覚えているでしょう。この追加の真空管は発振器として使われますが、当然ながらその発振は非常に弱いため、検波管はヘテロダイン受信機や測定以外の目的に有用な発振を生成するために使うことはできません。
100ボルトのプレート電位に耐えられる真空管アンプ(注:これは Radio Corporation of America社製、ニューヨーク市ウールワースビル)があり、照明設備から110ボルトの直流電流を供給すれば発振器として使用できます。緊急時には、標準のB電池5個を使って プレート電圧を発生させることもできますが、すぐに消耗してしまいます。しかし、いかなる場合でも、定格プレート電位が100ボルト未満の真空管には、照明回路からの電流を絶対に使用しないでください。
必要な装置- この実験用連続波電信送信機には、次の装置を用意してください: (1)クリップ 3 個付きのシングル コイル チューナー1 個、(2) 0.002 mfd. 固定コンデンサー1 個、(3) 0.001 mfd. コンデンサー3 個、(4) 調整可能なグリッド リーク1 個、 (5)熱線電流計1 個、(6 )ブザー1 個、(7)乾電池1 個、 (8)電信キー1 個、(9) 100 ボルト プレート真空管アンプ1 台、(10) 6 ボルト蓄電池1 個、(11) 可変抵抗器1 個、(12)発振チョーク コイル1 個、(13)単投双極スイッチと 一対のヒューズ ソケットが付いたパネル切り抜き1 個。
同調コイル.– この同調コイルは自分で作ることも、購入することもできます。作り方は、厚さ 3/4 インチ、直径 5 インチの木の円盤 2 枚と、硬い木片 (または、よりよいのは、厚さ 1/2 インチ、幅 1 インチ、長さ 5-3/4 インチの 硬質ゴムまたはベークライトなどの合成材の細片) 4 枚を用意し、図 75のAに示すように円盤にねじ込みます。次に、このフォームに、ブラウン & シャープ ゲージの 8 番または 10 番の裸銅線を 1/8 インチの間隔で 25 回巻き付けます。同調コイルの準備ができたら、 Bに示す最小サイズの端子クリップを 3 つ用意し、異なる巻き線にクリップで留めます。この種類のコイルは 4 ドルか 5 ドルで購入できます。
コンデンサー.–空中直列コンデンサーには、静電容量が0.002 mfdで、3,000ボルトの耐電圧を持つものを使用してください。[注: Radio Corporation of America製のU C-1014 Faradonコンデンサーが適しています。] これはCに示されています。他の3つのコンデンサー(Dを参照)も固定型で、静電容量は0.001 mfdです。[注: リスト番号266; Manhattan Electrical Supply Co.が販売する固定受信コンデンサー] ブロッキングコンデンサーの静電容量は1/2 mfdが望ましいです。これらのコンデンサーでは、金属板が構造体に埋め込まれています。空中コンデンサーは2ドル、その他のコンデンサーは1個75セントです。
(A) 図75.–実験用CW電信送信機の装置。 図75.–実験用CW電信送信機の装置。
空中電流計– この機器は、 電線を流れる振動電流がその電流強度に応じて電線を加熱し、電線の伸縮に応じて目盛り上の針が動くことから、熱線電流計とも呼ばれます。この電流計は、空中線システムにおいて、空中側または地上側のいずれかに接続されます。通常は後者の方が便利です。送信機を調整し、電流計が空中線システムで最大の電流サージを示すようにすれば、発振回路は正しく調整されているとみなすことができます。2.5アンペアまで読み取れる熱線電流計があれば十分です。価格は6ドルで、図75のEに示されています。
写真なし
アメリカ海軍高出力発電所(バージニア州アーリントン)。電力室の全景。左側には制御盤が、頭上には30kWの大型アーク送信機と付属品が見える。
ブザーと乾電池– ヘテロダイン受信機(ビート受信機)は連続波電信信号を受信できますが、通常の水晶検波受信機や真空管検波受信機では、送信局または受信局のいずれかで信号を列に分割しない限り受信できません。そのため、送信局で分割する方が受信局で分割するよりも効果的です。この小型送信機には、Fに示すように通常のブザーを使用できます。ブザーに電力を供給するには、乾電池を1~2個使用する必要があります。乾電池は約75セントで入手できます。
電信キー.–あらゆる種類の電信キーは、持続的な振動列を点と線に分割するのに役立ちます。Gに示されているキーは、合成ベースに取り付けられており、最も安価なキーで、価格は1.50ドルです。
真空管発振器― 前述の通り、プレート電位100ボルト用に作られた増幅管であればどれでも使用できます。フィラメントを加熱するために必要な電流は、6ボルトで約1アンペアです。この真空管には、絶縁材として最適な磁器製のソケットを使用してください。このタイプの増幅管はHに示されており、価格は6.50ドルです。
蓄電池― 蓄電池は、検波管と同様に、検波管のフィラメントを加熱するために使用されます。6ボルトの電圧を発生できれば、メーカーや容量は問いません。市販されている最も安価な6ボルト蓄電池は、20~40アンペア時の容量で、13ドルで販売されています。
電池用可変抵抗器― 受電器と同様に、フィラメントを加熱する電流を調整するには可変抵抗器が必要です。この種の可変抵抗器はIで示されており、価格は1.25ドルです。
発振チョークコイル– このコイルは、発振回路と発振管に電流を供給する電源との間に接続され、発振管によって発生した振動が配線に逆流して絶縁破壊を引き起こすのを防ぎます。直径2インチ、長さ2.5インチのボール紙製の円筒に、ブラウン&シャープゲージの28番線(二重綿被覆マグネットワイヤ)を100回巻くことで、発振チョークコイルを作ることができます。
送信機コネクタ.–送信機の様々な機器を接続するには、銅編組線を使用するのが効果的です 。これは3種類のサイズの銅線を編組したもので、それぞれ1フィートあたり7セント、15セント、20セントで販売されています。Jにその一部が写真に写っています。
パネルカットアウト― これは、110ボルトのランプソケットのコードをトランスミッターに接続するために使用します。K に示すように、一対のプラグカットアウトと、磁器製のベースに取り付けられた単投双極スイッチで構成されています。地域によっては、火災保険業者の要件を満たすために、これらを鉄製の箱に収納する必要があります。
送信装置の接続.–各装置の接続方法は配線図に示されています。図76。まず、電流計の一方の端子をアンテナにつながる電線に接続し、もう一方の端子を同調コイルの一端に接続します。クリップ1を0.002mfd. 3,000ボルトのアンテナコンデンサーの一方の端子に接続し、もう一方の端子をアースに接続します。
図76 – 実験用CW電信送信機
電流計につながる同調コイルの端を0.001mfd.グリッドコンデンサーの一方の端に接続し、もう一方の端を真空管のグリッドに接続します。電信キー、ブザー、乾電池を直列に接続し、グリッドコンデンサーの周囲に並列に接続します。次に、真空管のプレートを0.001mfd.ブロッキングコンデンサーの一方の端に接続し、もう一方の端を 同調コイルのクリップ2に接続します。
フィラメントの一端を蓄電池の + または正極に、フィラメントの – または負極を可変抵抗器の一方の端子に、可変抵抗器のもう一方の端子をフィラメントのもう一方の端に接続します。次に、クリップ3 を蓄電池の + または正極に接続します。これが完了したら、チョーク コイルの一端をプレートにつながる導体に接続し、チョーク コイルのもう一方の端をパネルの切り欠きにあるスイッチのタップの 1 つに接続します。蓄電池の + または正極をもう一方のスイッチ タップに接続し、スイッチとチョーク コイルの間で、110 ボルトの給電線をまたいで保護コンデンサーを接続します。最後に、実験用の連続波電信送信機が使用準備できたら、ソケットからのランプ コードをプラグ ヒューズ タップに接続します。
100マイルCW電信送信機– 最長100マイルの距離をカバーできる、信頼性の高い連続波電信送信機をご紹介します。先ほど説明した実験用送信機と全く同じ原理で作られていますが、間に合わせの発振器として100ボルトのプレート増幅器を使用する代わりに、発振用に特別に作られた真空管を使用し、低いプレート電圧の代わりに350ボルトで駆動しています。
必要な装置- この送信機には、(1)発振トランス1 台、(2)熱線電流計1 台、(3)空中直列コンデンサ1 台、(4)グリッド漏れ抵抗1 台、(5)チョッパ1 台、(6)キー回路チョークコイル1 個、(7) 5 ワット真空管発振器1 台、(8) 6 ボルト蓄電池1 個、(9)電池式可変抵抗器1 台、(10)電池式電圧計1 台、(11)ブロッキングコンデンサ1 台、(12)電源回路チョークコイル1 台、(13)モーター発電機1 台が必要です 。
発振トランス.–このチューニングコイル、あるいは 発振トランスと呼ばれるものは、導電結合型のチューナーです。つまり、一次コイルと二次コイルが2つの独立したコイルではなく、1つの連続したコイルを形成しています。このチューナーは、幅3/8インチで角が丸い薄い銅板を25回巻いたもので、図77 のAに示すように木製の台座に固定されています。固定タップ1個とクリップ3個が付いており、各クリップに銅編組線が取り付けられています。直径6-1/4インチ、高さ7-7/8インチ、長さ9-3/8インチで、価格は11ドルです。
図77.–100マイルCW電信送信機の装置。
アンテナ用コンデンサー― このコンデンサーは、0.0003、0.0004、0.0005(mfd.)の異なる容量を持つ3つの固定コンデンサーで構成されており、7500ボルトの耐電圧を備えています。そのため、コンデンサーは調整可能で、図Bに示すように、片端に1本の端子線、もう片端に3本の端子線があり、アンテナに1個、2個、または3個のコンデンサーを直列に接続して使用できます。この種のコンデンサーは5.40ドルです。
空中電流計- これは、実験セットに関連してすでに説明したのと同じ種類の熱線電流計ですが、5 アンペアまで読み取ることができます。
グリッドコンデンサーとブロッキングコンデンサー- これらはいずれも0.002mfdの静電容量を持つ固定コンデンサーで、定格電圧は3,000ボルトです。空中コンデンサーと同様の構造ですが、端子は2つだけです。価格は2ドルです。
キー回路装置– これは、(1) グリッドリーク、(2)チョッパ、(3)チョークコイル、(4)キーで構成されています。グリッドリークは、グリッドからアンテナへの配線に接続され、グリッドの電圧を適切な電位に保ちます。抵抗は5000オームで、中間タップは2500オーム( C参照)です。価格は2ドルです。
チョッパーは、小型モーターで駆動する回転式遮断器です。絶縁材のホイールで構成され、Dに示すように、絶縁ディスクに30個以上の金属片が配置されています。ホイールの両側にはブラシと呼ばれる金属接点が固定されています。ブラシの価格は7ドル程度で、駆動用のモーターは別途必要です。チョークコイルは、直径2インチ、長さ3-1/4インチのスプールに、ブラウン&シャープゲージの30番の綿被覆マグネットワイヤを約250回巻いて巻かれています。
5ワット発振真空管– この真空管は、前述の実験用送信機用増幅管と同様に作られていますが、より大型で、より完全な真空度を備えており、プレート電流が0.045アンペアの状態で350ボルトのプレート電位に耐えます。フィラメントは7.5ボルトで2アンペア強の電流を流します。この真空管には標準的な4タップ口金を使用します。真空管本体の価格は8ドル、磁器製口金は1ドル追加です。Eに示されてい ます。
蓄電池と可変抵抗器― 10ボルトの電圧を発生するため、5セルの電池を使用する必要があります。蓄電池は任意の容量のものを使用できますが、最も安価なものでも約22ドルかかります。電池電流を調整するための可変抵抗器は、前述の実験用送信機で使用したものと同じです。
フィラメント電圧計- 最良の結果を得るには、フィラメントを加熱する電流の電圧を常に一定に保つ必要があります。この送信機には、0~15ボルトの直流電圧計を使用します。表示は Fで、価格は7.50ドルです。
発振チョークコイル- これは、実験用送信機に関連して説明したものとまったく同じように作られています。
モータージェネレーターセット― 電源として110ボルトまたは220ボルトの直流しか利用できない場合は、 それを350ボルトに変換するモータージェネレーターが必要ですが、これは高価な装置です。モータージェネレーターは、モーター巻線と発電機巻線を備えた単一の電機子コアで構成されており、それぞれの巻線には整流子が付いています。低電圧電流が一方の巻線に流れ込むと、その巻線はモーターとして駆動され、その結果、もう一方の巻線に高電圧電流が発生します。100ワット、350ボルトのモータージェネレーターを入手してください。図のFに示されており、価格は約75ドルです。
パネルのカットアウト- このスイッチとヒューズ ブロックは、実験セットで使用されているものと同じです。
保護コンデンサー- これは1mfdの静電容量を持つ固定コンデンサーで、750ボルトまで耐えられます。価格は2ドルです。
送信装置の接続.–これまでの説明から、各装置には端子、電線、タップ、または結線端子が取り付けられていることがお分かりいただけたと思います。この送信機の各部品を接続するには、図78の配線図に示すように接続するだけです。
図78.–5~50ワットCW電信送信機。(単一発振管付き)
200 マイル CW 電信送信機– 200 マイルまでの距離をカバーする連続波電信送信機を作るには、5 ワットの真空管 2 本を 並列に接続するだけです。装置の残りの部分はまったく同じです。発振管を並列に接続するということは、2 つのフィラメントを蓄電池のリード線に接続し、2 つのグリッドをアンテナに接続する同じリード線に接続し、2 つのプレートを発電機のプラス極に接続する同じリード線に接続することを意味します。2 本以上の発振管を使用する場合、必要な蓄電池は 1 つだけですが、フィラメントごとに可変抵抗器が必要です。図 79 の配線図は、2 つの真空管を並列に接続する方法を示しています。
図 79.–200 マイル CW 電信送信機 (2 本のチューブを並列に接続)
500マイルCW電信送信機― 200マイル以上500マイル以下の距離に送信するには、(1) 前述のように5ワット発振管を3本または4本並列に接続するか、(2) 50ワット発振管を1本使用するかのいずれかを使用します。50ワット発振管セットの装置の大部分は、5ワットセットのものと全く同じです。ただし、全体的な設計は同じですが、一部の部品は比例して大きくなります。
装置と接続- 空中直列コンデンサー、ブロッキング コンデンサー、グリッド コンデンサー、電信キー、チョッパー、キー回路のチョーク コイル、フィラメント電圧計、および電源回路の保護コンデンサーは、5 ワット送信機で説明したものと同じです。
50ワット真空管発振器― これは、アマチュア無線家が長距離連続波通信に一般的に使用するサイズの真空管です。1本の真空管でアンテナに2~3アンペアの電流を流します。フィラメントには10ボルトの電流が流れ、プレート電位には1,000ボルトが必要です。図80にこの真空管の1本を示します。価格は30ドルです。この真空管を取り付けるための真空管ソケットは別途2.50ドルかかります。
図80.–50ワット発振器真空管。
空中電流計- これは 5 アンペアまで読み取れ、価格は 6.25 ドルです。
グリッドリーク抵抗– 5ワット真空管送信機に使用されているものと同じ5,000オームの抵抗値ですが、少し大きめです。価格は1.65ドルです。
発振チョーク コイル- 電源回路のチョーク コイルは、直径 2-1/4 インチ、長さ 3-1/4 インチのスプールに巻かれた No. 30 B. & S. 綿被覆磁気ワイヤを約 260 回巻いたものです。
フィラメント レオスタット- これは 10 ボルトの電流を処理するように作られており、価格は 10 ドルです。
フィラメント蓄電池- これは 12 ボルトを発生する必要があり、出力が 40 アンペア時間のものは約 25 ドルかかります。
保護コンデンサー- このコンデンサーの静電容量は 1 mfd で、価格は 2.00 ドルです。
モータージェネレーター.–50ワットの発振管1本を使用する場合、プレート電位1000ボルト、出力200ワットのモータージェネレーターが必要になります。この機械は約100ドルです。
このセットのさまざまな装置は、図78の配線図に示されているとおりに接続されています。
1000マイルCW電信送信機― この送信機の部品は、モータージェネレーターを除いて、先ほど説明した500マイル送信機の部品と同じです。モータージェネレーターはプレート電位(1,000ボルト)は同じですが、出力は500ワットでなければなりません。価格は約175ドルです。この長距離送信機では、50ワットの発振管を2つ並列に接続し、すべての部品は図79の配線図に示されている200マイル送信機と全く同じように接続します。
第17章
交流式連続波電信送信機
ここ数年、町や都市の周辺では照明、暖房、電力供給の目的で直流に代わって交流が広く使われるようになってきており、自宅に交流サービスがあれば、ほとんど問題なく比較的低コストで長距離連続波電信送信機を設置することができます。
100 マイル CW 電信送信装置- この送信機の主要装置は、 前章で説明および図示した直流を使用する100 マイル連続波電信送信装置に使用されている装置と同じです。ただし、より高価なモーター発電機 の代わりに交流電力変圧器が使用されています。
必要な装置.–この送信機セットに必要なさまざまな装置は次のとおりです: (1)図 75のEで示すアンテナ用の熱線電流計1 台(2.5 アンペアではなく 5 アンペアまで表示)、(2)図 77のAで示す同調コイル1 台、(3)図 77のBで示すアンテナ コンデンサー 1 台、(4) 図 77 の C で示すグリッド リーク 1 台、( 5 )図 75 の G で示す電信キー 1 台、( 6 )グリッドコンデンサー1 台(アンテナ コンデンサーと同じものですが、端子が 2 つしかありません)、(7)図 77 のEで示す5 ワット発振管1 台、(8) 0.002 mfd. 3,000 ボルト バイパス コンデンサー1 台(アンテナ コンデンサーとグリッド コンデンサーと同じもの) (9)高電圧二次回路用の チョークコイル1組、(10)ミリアンペア計1個、(11)交流電源トランス1個、(12)図75のIに示す可変抵抗器1個、および(13)図75のKに示すパネル切り抜き1個。
チョーク コイル- これらはそれぞれ、直径 2 インチ、長さ 2 1/2 インチのスプールに、No. 28、ブラウン アンド シャープ ゲージの綿で覆われた磁気ワイヤを約 100 回巻くことによって作られ、1,000 サイクルで約 0.5ミリヘンリー[脚注: ミリヘンリーはヘンリーの 1/1000 分の 1] のインダクタンスを持ちます。
ミリアンペア計― これは交流電流計で、0~250ミリアンペアまで読み取ることができます。[脚注: ミリアンペアは1アンペアの1000分の1です。] 発振管のプレートに通電する二次電流を測定するために使用されます。アンテナ電流計に似た外観で、価格は約7.50ドルです。
交流電源トランス- モーター発電機セットとは異なり、電源トランスには可動部品がありません。この送信セットには、入力電圧325ボルトのトランスが必要です。このトランスは、一般的な交流照明電流の電圧範囲である102.5~115ボルト、50~60サイクルの電流で動作するように作られています。この電圧調整は、一次コイルからロータリースイッチに引き出されたタップによって行われます。
プレートに電力を供給する高電圧二次コイルは175ワットの出力を持ち、350ボルトから1,100ボルトの電位を発生します。フィラメントを加熱する低電圧二次コイルは175ワットの出力を持ち、7.5ボルトの電位を発生します。図81に示すこのトランスは、5ワットの発振管を1本から4本まで供給できる大きさです。重量は約15ポンド(約6.7kg)、価格は25ドルです。
図81.–交流電力変圧器。(CW電信および無線通信用)
写真なし
世界最大のラジオ局の変圧器とチューナー。ロードアイランド州ポートジェファーソン近郊のロッキーポイントにあるラジオ・コーポレーション・オブ・アメリカ所有。
装置の接続.–図82の配線図は、すべての接続方法を明確に示しています。変圧器の二次コイルが発振器のフィラメントを加熱するための電流を供給するため、蓄電池は不要であることがわかります。フィラメント電圧計はフィラメント二次コイルの端子間に接続され、プレート電流計はプレート二次コイルとフィラメント二次コイルの中間タップに接続されます。
図82. 200~500マイルCW電信送信機の配線図(交流電源使用時)
200~500マイルCW電信送信装置― 5ワットの発振管を2本、3本、または4本並列に接続した電信送信機で、200~500マイルの距離をカバーできます。必要な装置は、前述の100マイル送信機に使用したものと全く同じです。発振管は、図83の配線図に示すように並列に接続します。
図83.–500~1000マイルCW電信送信機の配線図。
500 ~ 1,000 マイルの CW 電信送信セット- 上記のセットで説明した装置と 1 つの 50 ワット発振管を使用すれば、500 マイル以上の距離をカバーできます。また、2 つの 50 ワット発振管を並列に接続すれば、1,000 マイルの距離を難なくカバーでき、このセットではほぼ 2,000 マイルをカバーしています。
必要な装置.–この CW 電信送信セットに必要な装置は、100 マイルおよび 200 マイルのセットで説明したものと同じですが、次のものが必要です: (1)ソケット付きの 50 ワット発振管 1 本または 2 本、 (2) 静電容量 1 mfd、定格電位 1,750 ボルトのキー コンデンサー1 個、(3) 0 ~ 500 ミリアンペア計1 台、(4) 5 アンペアまで読み取れる空中電流計1 台、(5) 50 ワット管 1 本または 2 本用のAC 電源トランス。
写真なし
ワシントンから無線で政府報告を放送中。この写真は、ゲイル氏が郵政局で放送セットを操作する様子です。
交流電力変圧器– この電力変圧器は、前述の100マイル送信機に関連して説明した図81に示すものと全く同じものですが、かなり大型です。しかし、小型のものと同様に、102.5~115ボルト、50~60サイクルの電流で動作するように設計されているため、あらゆる交流照明電流で使用できます。
入力電圧は750ボルトで、プレートに通電する高電圧二次コイルは450ワットの出力を持ち、1,500~3,000ボルトの電圧を発生します。フィラメントを加熱する低電圧二次コイルは10.5ボルトの電圧を発生します。このトランスは50ワットの発振管1~2本に電流を供給でき、価格は約40ドルです。
装置の接続.– 発振管を1本使用する場合は、図82に示すように部品を接続します。2本の発振管を並列に接続する場合は、図83に示すように装置の各部を接続します。5ワット管送信機と50ワット管送信機の唯一の違いは装置のサイズですが、1つの例外があります。50ワット管を1本または2本使用する場合は、グリッド回路に大容量(1 mfd.)の2つ目のコンデンサーを配置し、電信キーをその周囲に短絡させます(図83を参照)。
第18章
直流および交流の無線通信装置
かつて、アマチュアにとって製作、設置、操作が最も難しかった電気機器は無線電話でした。これは、持続的な発振を実現するために500ボルト以上の直流電流が必要だったのに対し、照明用の一般的な直流電流は通常110ボルトの電位で生成されるためです。
ご存知の通り、 110ボルトの交流電流を電源トランスで任意の電圧に昇圧するのは簡単ですが、比較的近年まで、交流電流を持続発振に利用することはできませんでした。これは、当時の最先端技術がそこまで進歩していなかったという、極めて明白な理由によるものです。しかし、現代社会ではこうした困難はほぼ解消され、無線電話送信機の動作には依然として高電圧の直流電流が必要ですが、真空管整流器を用いることで110ボルトの交流電源から容易に供給できます。
脈動する直流電流は、リアクタンスコイルと呼ばれるフィルタリングリアクタンスコイルと、1つまたは複数のコンデンサを通過し、連続した直流電流に近づくまで平滑化されます。この直流電流は真空管発振器に流され、高周波振動に変換されます。この高周波振動は、一般的な有線電話で使用されるマイクロフォン送信機によって 変調(いわゆる「変調」)されます。これらの持続的な変調振動のエネルギーは、電波としてアンテナから宇宙空間に放射されます。
無線電話送信機の通信距離は、同じ初期電流入力を持つ無線電信送信機の約4分の1ですが、熱心なアマチュア無線家でも十分に満足できる距離です。例えば、増幅管を用いて発振を開始し、プレート電位を100ボルトに設定した無線電話送信機では、最大10マイル(約16~24キロメートル)から15マイル(約24~26キロメートル)まで通信できます。
5ワットの発振管1本に、モーター発電機または電力変圧器(整流・平滑化後)から供給される350ボルトの直流電流を流すことで、音声や音楽を25マイル(約40キロメートル)以上伝送できます。5ワットの発振管2本を並列接続すれば、無線電話メッセージを40マイル(約64キロメートル)から50マイル(約80キロメートル)の距離まで送信できます。さらに、50ワットの発振管1本で50マイル(約80キロメートル)から100マイル(約160キロメートル)の距離に送信でき、2本を並列接続すれば100マイル(約160キロメートル)から200マイル(約320キロメートル)の距離に送信できます。さらに、4本または5本の発振管を並列接続すれば、送信距離は比例して長くなります。
短距離無線電話送信装置 – 110ボルト直電灯電源使用- この非常にシンプルな短距離無線電話送信装置には、第16章の冒頭で説明および図解されている短距離CW電信送信装置と同じ装置が必要です。ただし、電信キー の代わりにマイク送信機を使用します。ご家庭に110ボルトの直電灯電源があれば、この短距離送信装置を非常に安価に設置でき、その価値は十分にあります。
必要な器具- このセットには、(1) 図 75のAとBで示す同調コイル1 個、(2)図 75のCで示す空中電流計1 個、(3)図75の Cで示す空中コンデンサー1 個、(4)図 75のD で示すグリッド、ブロッキング、および保護コンデンサー1 個、(5)図 77のCで示すグリッド リーク1 個、(6)発振器として使用する真空管増幅器1 個、(7) 6 ボルト蓄電池1 個、(8)図 75の Iで示す可変抵抗器1 個、(9)発振チョーク コイル1 個、(10) 図 75のKで示すパネル カットアウト1 個、および通常のマイクロホン送信機が必要です。
マイク送信機― このマイクや他の電話送信機に最適なマイクは、Western Electric No. 284-Wです。[脚注: イリノイ州シカゴのWestern Electric社製] これはソリッドバック送信機と呼ばれ、ベル社の長距離電話回線で広く使用されている標準的な商用タイプです。音声は明瞭かつ明瞭で、音声波形を歪ませる電流変動がなく、バズ音や雑音も発生しません。図84に示されており、価格は2ドルです。必要に応じて、他の高性能マイク送信機を使用することもできます。
図84.–標準マイク送信機。
装置の接続.–まず、図85の配線図に示すように、導入線をマイクロホン送信機の一方の端子に接続し、もう一方の端子を同調コイルの一方の端に接続します。次に、同調 コイルのクリップ1を熱線電流計の一方の端子に接続し、もう一方の端子を空中コンデンサーの一方の端に接続し、最後にコンデンサーのもう一方の端を水道管などのアースに接続します。マイクロホンをアース線に接続し、電流計を空中線に接続しても、結果は実質的に同じになります。
図85.–近距離無線電話機の配線図。(アンテナ線内のマイク)
次に、グリッドコンデンサーの一端をマイクロフォンに接続する同調コイルの端子に、もう一端を真空管のグリッドに接続し、グリッドリークをコンデンサーの周囲に並列に接続します。蓄電池の+(プラス)電極を真空管のフィラメントの一端に接続し、フィラメントのもう一端を可変抵抗器の一端に接続し、この可変抵抗器のもう一端を電池の-(マイナス)電極に接続します。これが完了したら、同調コイルのクリップ2を電池の+(プラス)電極に接続し、そこからリード線をパネルの切り欠きにあるスイッチタップの1つに接続します。
次に、同調コイルのクリップ3をブロッキングコンデンサの一端に接続し、ブロッキングコンデンサのもう一端をチョークコイルの一端に接続し、チョークコイルのもう一端を切り抜き部のスイッチタップに接続します。保護コンデンサを、パネルの切り抜き部とチョークコイルの間の直流給電線に接続します。最後に、ランプコードの両端を切り抜き部のヒューズソケットタップに接続し、もう一方の端をランププラグに接続して給電線のランプソケットにねじ込みます。5アンペアのヒューズプラグを2つねじ込み、スイッチを閉じると、送信機を同調させて友人と通話する準備が整います。
25~50マイル無線電話送信機 – 直流モーター発電機付き – 110ボルトまたは220ボルトの直流電源を使用し、25マイル以上の距離に送信したい場合は、モーター発電機を設置する必要があります。この送信機を作るには、第16章で説明および図示されている100マイルCW電信送信機と全く同じ装置が必要です。ただし、電信キーとチョッパーの代わりに、マイク送信機と電話誘導コイル、またはマイク変圧器、あるいはさらに良い方法として磁気変調器を使用する必要があります。
必要な装置–繰り返しますが、必要な装置は次のとおりです: (1)図 75のEに示す アンテナ電流計1 台。(2)図 77のAに示す チューニングコイル1 台。(3)図 77のBに示すアンテナコンデンサー1 台。(4)図 77のCに示す グリッドリーク1 台。(5)グリッド、ブロッキング、および 保護コンデンサー1 台。(6) 図 77 の E に示す 5 ワット発振管 1 台。( 7 )図75 の I に示す可変抵抗器 1 台。( 8 ) 10ボルト(5 セル) 蓄電池1 個。(9)チョークコイル1 個。 (10)図75のKで 示す1つのパネル切り欠き、および(11) 110ボルトまたは220ボルトの入力と350ボルトの出力を有するモータジェネレータ。
上記の装置に加えて、(12) 図84に示すようなマイクロホン送信機、(13)図86に示すような乾電池4個または6ボルトの蓄電池、(14)図86に示すような電話誘導コイル、(15) 図87に示すようなマイクロホン変圧器、または 図88に示すような磁気変調器のいずれかが必要になります。これらの部品はすべて、マイクロホン変調器を除いて、前述の第16章で説明されています。
図86 電話誘導コイル(マイク送信機で使用) 図87.–マイクトランスフォーマー。(マイク送信機と一緒に使用します。) 図88.–磁気変調器。(マイク送信機で使用。)
電話誘導コイル– これは小型の誘導コイルで、6ボルトの電池電流が流れ、マイク送信機によって変調された後、1,000ボルト以上の電位を持つ交流電流に変換します。このコイルは、軟鉄線の芯線に20番ゲージのBおよびSゲージの綿被覆マグネットワイヤを巻いた一次コイルと、その周囲に30番ゲージのマグネットワイヤを巻いた二次コイルで構成されています。抵抗値が500オームまたは750オームの標準的な電話誘導コイルを入手してください。価格は数ドルです。
マイクトランス- この装置は、先ほど説明した電話誘導コイルと全く同じ原理で作られていますが、真空管送信機によって発生する振動を変調するために特別に設計されているため、より効果的です。電話誘導コイルと同様に、マイク送信機は一次コイルと6ボルトの乾電池または蓄電池に直列に接続されます。
高級なマイクロフォントランスには、サイドトーンコイルと呼ばれる 3 番目の巻線があり、これにヘッドフォンを接続できるため、マイクロフォンに向かって話しているオペレーターはそれを聞き、送信機が標準どおりに動作しているかどうかを知ることができます。
磁気変調器――これは特殊な設計の小型密閉型鉄心変圧器で、一次コイルと二次コイルが巻かれています。この装置は、発振管によって生成される振動電流の変動を制御するために使用されます。3つのサイズがあり、ここで説明する送信機には、出力が1/2アンペアから1.5アンペアの最小サイズが適しています。価格は約10ドルです。
装置の接続方法.– 装置のさまざまな部分は、マイクロフォン送信機とマイクロフォン変調器 (どちらを使用するかは問いません) が電信キーとチョッパーの代わりに使用される点を除けば、第 16 章の100 マイル CW 電信セット とまったく同じ方法で接続されます。
マイクロフォンと変調器を回路に接続するには、3 通りの方法があります。図 89のAとBは、最も良い 2 つの方法です。最初の方法では、変調器の 2 次端子はAのようにグリッド回路のグリッド リークの周囲にシャントされ、2 番目の方法では、2 次端子はBのようにアンテナに接続されます。誘導コイルまたはマイクロフォン トランスを使用する場合は、コンデンサーの周囲にシャントされますが、磁気変調器の場合、これは必要ありません。図 90のように 2 番目のチューブを使用する場合は、マイクロフォンと変調器はグリッド回路と チューニング コイルのクリップ 3に接続されます。
図 89.–25 ~ 50 マイル無線通信の配線図。(マイクロフォン変調器はグリッドリークコンデンサーの周囲にシャント接続されています。) (B) 図89.–アンテナ線に接続されたマイクロフォン変調器。 図90.–50~100マイル無線電話送信装置の配線図。
50~100マイル無線通信送信機 – 直流モーター発電機付き- 利用可能な初期電源は110ボルトまたは220ボルトの直流であるため、従来と同様に出力350ボルトのモーター発電機を使用する必要があります。この送信機と以前の送信機との唯一の違いは、(1) 5ワットの真空管を2本使用し、1本目は 発振器として、2本目は変調器として機能すること、(2) プレート回路に 発振チョークコイルを使用すること、(3) プレート回路にリアクタンスコイルまたはリアクタンスを使用すること、(4)グリッド回路にリアクタンスを使用することです。
発振チョークコイル― このチョークコイルは、直径2インチ、長さ4インチのスプールに、28番BゲージおよびSゲージの綿線を約275回巻くことで作ることができます。シェラックニスをたっぷり塗り、完全に乾燥させてください。
プレート回路とグリッド回路のリアクタンスコイル― 1本の真空管を発振器として、もう1本の真空管を変調器として使用する場合、プレート回路にはリアクタ(鉄心に巻かれたコイル)が使用され、モーター発電機の高電圧直流電流を常に一定に保ちます。同様に、グリッド回路リアクタはグリッド電圧を一定に保つために使用されます。これらのリアクタは同様の構造で作られており、そのうちの1つの写真が図91に示されています。価格は1個あたり5.75ドルです。
図91.–プレートおよびグリッド回路リアクタ。
装置の接続.–図89に示すように、装置の各部品はすべて接続されています。誘導コイル、マイクロフォントランス、または磁気変調器の二次側の一方の端はグリッド回路に接続され、もう一方の端は同調コイルのクリップ3に接続されます。
100 ~ 200 マイルの無線通信送信機 – 直流モーター発電機付き-図 89の配線図に示されているのと同じ接続と 50 ワットの発振管 1 本を使用すれば、送信機の範囲は約 100 マイルになります。また、図 90に示すように装置を接続し、50 ワットの管を 2 本使用すれば、最大 200 マイルまで動作できます。1 本または 2 本の管が使用される 50 ワットの発振器セットの装置の大部分は、5 ワットの発振器セットの場合と同じサイズと設計ですが、CW 電信セットの場合と同様に、一部の部品は比例して大きくする必要があります。必要な部品は、(1) 50 ワットの管、(2)グリッド漏れ抵抗、(3) フィラメント可変抵抗器、(4)フィラメント蓄電池、(5)磁気変調器です。後者を除くこれらすべての部品については、第 16 章の「 500 マイル CW 電信送信装置」の見出しの下で詳細に説明されており、その章に図も掲載されています。
このセットの変調器には誘導コイルの使用は推奨されません。電話用変圧器、あるいは1.5アンペアから3.5アンペアの出力を持つ2番目のサイズの磁気変調器を使用することをお勧めします。磁気変調器については、本章で説明と写真を掲載しています。
50~100マイル(約80~160km)無線通信装置 – 110ボルト交流電源使用- 110ボルト(注:照明用交流電源は102.5ボルトから115ボルトの範囲であるため、ここでは中間値を110ボルトとします。)の交流電源をお持ちの場合は、無線通信送信機の初期電源として使用できます。交流電源を使用する無線通信装置と直流電源を使用する無線通信装置の主な違いは、(1)電圧を昇圧するためにモーター発電機ではなく電力変圧器を使用すること、(2) 交流電源を直流電源に変換するために真空管整流器を使用することです。
必要な器具- この電話送信機セットには、(1)アンテナ電流計1 台、(2)同調コイル1 台、(3)電話変調器1 台、(4)アンテナ直列コンデンサー1 台、(5) 4 セル乾電池または 6 ボルト蓄電池 1 個、(6)マイク送信機1 台、(7)電池スイッチ1 個、(8)グリッドコンデンサー1 台、(9)グリッドリーク1 個、(10)ソケット付き 5 ワット発振管2 個、(11) ブロッキングコンデンサー1 個、(12)発振チョークコイル1 個、(13)フィルタコンデンサー2 個、(14)フィルタリアクタンスコイル1 個、(15)交流電源トランス、(16) 20 ワット整流真空管2 個が必要です。
上記の装置はすべて、第 17 章の 100 マイル CW 電信送信機で説明したものと同じですが、次の部品が異なります: (a)マイクロフォン変調器、(b) マイクロフォン送信機、(c)乾電池または蓄電池(これらはすべてこの章で説明されています)。新しい部品は、(d)整流真空管、(e) フィルター コンデンサー、(f)フィルター リアクタンス コイルです。最後に、電源トランスには3 つ目の二 次コイルがあり、これが交流電流を整流管に送り、整流管がそれを脈動する直流電流に変換します。
真空管整流器― この整流器は2つの電極、つまりフィラメントとプレートを備えており、これはオリジナルの真空管検波器と同様です。最小サイズの整流管では、電源トランスの二次コイルの1つによって生成される550ボルトのプレート電位が必要です。フィラメント端子には7.5ボルトの電流が流れ、これはトランスの別の二次コイルから供給されます。この整流管は350ボルトで20ワットの直流電流を供給します。図77のEに示されている5ワット発振管と全く同じ外観です。価格は7.50ドルです。
フィルタコンデンサ- これらのコンデンサは、リアクタンスコイルに接続して、整流管を通過した脈動する直流電流を平滑化するために用いられます。静電容量は1mFdで、750ボルトまで耐えられます。これらのコンデンサの価格は1個あたり約2ドルです。
フィルタリアクタンスコイル―図92に示すこのリアクタは 、電源トランスとほぼ同じ外観ですが、やや小型です。軟鉄芯に巻かれたコイルで構成されており、大きなインダクタンスを持っています。そのため、フィルタコンデンサの静電容量は、従来の小さなインダクタンスを使用する場合に比べて、比例して小さくなります。このセットに必要なサイズは160ミリアンペアの出力で、5ワットの発振管1~4本に電流を供給できます。このサイズのリアクタの価格は11.50ドルです。
図92.–整流電流を平滑化するフィルタリアクトル
装置の接続.–図 93の配線図は、この電話送信機のさまざまな装置がどのように接続されているかを示しています。次のことがわかります。(1) 10 ボルトを発生する電力トランスの二次コイルの端子は、発振管のフィラメントに接続されています。(2) 10 ボルトを発生するもう 1 つの二次コイルの端子は、整流管のフィラメントに接続されています。(3) 550 ボルトを発生する 3 番目の二次コイルの端子は、整流管のプレートに接続されています。(4) 一対のフィルタ コンデンサーは並列に接続され、2 つのフィラメント二次コイルの中間タップに接続されています。(5) リアクタンス コイルと 3 番目のフィルタ コンデンサーは直列に接続され、並列のフィルタ コンデンサーの両端にシャントされています。そして最後に、(6)リード線が電力変圧器の550ボルト二次コイルの中間タップをリアクトルと第3のフィルタコンデンサ間の接続に接続します。
図 93.–100 ~ 200 マイルの無線電話送信機。
100 ~ 200 マイルの無線電話送信装置 – 110 ボルトの交流電流を使用- この電話送信機は、図 93で説明し示したものとまったく同じ装置で構成され、まったく同じ方法で接続されています。
必要な装置.–この送信機と前の送信機との唯一の違いは、(1)磁気変調器を使用する場合、出力が 3.5 ~ 5 アンペアであること、(2)ソケット付きの 50 ワット発振管2 本、(3)ソケット付きの 150 ワット整流管2 本、(4) 5 アンペア まで読み取れるアンテナ電流計、(5)並列の1 メート フィルタ コンデンサ3 個、(6) 1750 ボルトに耐える1 メート フィルタ コンデンサ 2 個、(6) 300 ミリアンペアのフィルタ リアクタです。
装置は図93に示すように配線される。
第19章
真空管送信機の動作
これまでの3章では、(1) 2種類のCW電信送信機、(2) 2種類の無線電話送信機の設計と構造について詳細に説明しました。これらの送信機の違いは、初期エネルギー源として( A )直流を使用するか、( B )交流を使用するかという点です。もちろん、同種の送信機でも、例えば( a )キー回路や( b )マイクロフォン回路で使用される装置や接続など、他の違いはあります。しかし、ここで説明した送信機の種類や形式を問わず、持続的な発振を実現するために使用されている基本的な装置は 真空管です。
真空管発振器の動作.–持続的な発振を生成する真空管の動作は、(1) 最初に発振を開始するバルブとしての真空管の働きと、(2) 設定された発振を増幅するグリッドの働きに依存しており、これらについては両方とも第 14 章で説明しました。その章では、グリッド電位の非常に小さな変化が、プレートからフィラメントに流れる電流量に対応して大きな変化を引き起こすことも指摘しました。また、発振の生成に真空管を使用する場合、最初の電流源は高電圧でなければならないことも指摘しました。実際、プレート電圧が高いほど、発振は強力になります。
真空管に直流電流を流すとどのように振動が発生するかを理解するには、図94に示す簡単な回路をご覧ください。スイッチを閉じると、電池からの電圧がコンデンサを充電し、再び開くまで充電された状態を維持します。スイッチが閉じた瞬間、コンデンサはインダクタンスコイルを含む回路を通して放電します。コンデンサの放電は常に振動を伴います。
(A) および (B) 図94. 真空管発振器の動作。
図94のAとBに示すように、回路に発振管が組み込まれている場合 、グリッドがスイッチの代わりとなり、グリッドまたはプレートの電圧のわずかな変化でも振動列を開始できます。これらの振動が管内を伝わると、その正極成分がプレートからフィラメントへと流れ、より多くの直流電流を運びます。
真空管に強力な振動を発生させるには、真空管によって発生した振動の一部をグリッド回路にフィードバックする発振回路を設けるだけでよく、これが行われると、真空管が出力の限界に達するまで振動は増幅され続けます。
(C) 図94.–直流電流が振動を起こす仕組み。
直流電流による CW 電信送信機の動作 – 短距離 CW 送信機-図 76の配線図に示す送信機では、110 ボルトの直流電流の正の部分はランプ ソケットからパネルの切り欠きの片側を通って下方に運ばれ、そこからチョーク コイルを通って発振管のプレート (後者は正に充電されている) に送られます。次に、110 ボルトの直流電流の負の部分はもう一方のワイヤを通ってフィラメントに流れ、プレートとフィラメントの間に 110 ボルトの電位差が生じます。ここで、6 ボルトの電池電流をオンにすると、フィラメントが加熱されて明るくなり、そこから放出された電子がフィラメントとプレートの間に導電路を形成し、110 ボルトの電流がプレートから前者に流れます。
プレートからブロッキングコンデンサ、そして同調コイルのクリップ3 、クリップ2、そしてフィラメントへと配線を辿ると、フィラメントが加熱されると閉発振回路が形成されます。フィラメントで発生した振動は、グリッド、アンテナ、クリップ2に接続された同調コイルの端部に同様の振動を発生させ、これらの振動はコイルのこの部分、グリッドコンデンサ、そしてフィラメントによって形成される回路を伝わります。これが増幅回路であり、受信機の再生回路に相当します。
グリッドに振動が発生すると、グリッドは正負の極性が交互に充電されます。これらの電圧反転は、前述のようにプレート回路にますます強い振動を発生させます。振動は閉回路内で急増するだけでなく、そのエネルギーが電波として放射されると、空中線上を往復します。振動は、図76に示すようにグリッド回路に設置された電信キーによって制御されます。
キー回路の動作.–CW送信機において、電信キーをブザーと電池に直列に接続し、グリッド回路内のコンデンサーに並列接続すると、持続振動の波形が急激に変化し、送信される波の長さが変化します。キーの先端が接触していない限り、受信局のヘッドフォンでは音は聞こえませんが、接触すると振動が変調され、キー回路内のブザーの周波数に対応する音がヘッドフォンから聞こえます。
直流を用いたCW電信送信機の動作― 直流を用いる長距離送信機(第16章で説明)と短距離送信機の主な違いは、前者が(1)低電圧直流を高電圧直流に変換するモーター発電機と、(2)キー回路にチョッパーを使用している点である。モーター発電機が低電圧直流を高電圧直流に変換する仕組みについては、第16章で説明した。
チョッパは、グリッド回路を流れる、耳に聞こえる周波数、つまり1秒間に約800~1,000回の振動を遮断します。キーが開いているときは、もちろん回路内に設定された持続的な振動が連続波を出力しますが、キーが閉じているときはこれらの振動が分割され、不連続波を出力します。相手側でヘテロダイン受信機(第15章参照)を使用している場合は、チョッパは不要となり、必要なキー回路は大幅に簡素化されます。後者のキー回路の動作については、後述します。
交流電流を用いたCW電信送信機の動作 ― 単一発振管使用時― 発振管電信送信機が110ボルトの交流電流を初期電源として動作する場合、キー回路にブザー、チョッパー、その他の遮断器は必要ありません。これは、プレートに交流電流の正極側が通電された場合にのみ発振が開始され、ヘッドフォンから断続的な楽音が生成されるためです。そのため、この種の送信装置はトーン送信機と呼ばれます。
振動は交流電流の正側、つまり電圧によってのみ発生するため、実際にはこの種の送信機は連続波を送信せず、したがってCW送信機ではないことは明らかです。これは、図95の交流電流の波形と、その正側によって発生する振動の曲線によって図示されています。交流電流の正側がプレートに通電すると、真空管によって振動が発生し、逆に負側がプレートに通電すると、振動は発生しません。
図 95.–正の電圧は振動のみを発生させます。
また、電流の正の部分によって発生する振動は一定の振幅ではなく、正の部分がプレートへの通電を開始した瞬間にゼロから始まり、電流の電圧が上昇するにつれて振幅が増加し続け、電圧が最大値に達すると、振動の振幅も増加し続けることがわかります。その後、電圧が徐々にゼロに低下すると、振動の振幅もそれに比例して減少します。
交流電流によるフィラメントの加熱― 必要なプレート電圧を発生させるために交流電源トランスを使用する場合、通常、発振管のフィラメントを加熱するための二次コイルが設けられます。これは直流電流よりも優れており、フィラメントの寿命を延ばします。交流電流を使用してフィラメントを加熱する場合は、電流値(電流強度)を一定に保つのではなく、電圧を一定に保つようにしてください。そのためには、フィラメント端子間に電流計を直列に接続する代わりに、電圧計を接続し、レオスタットでフィラメント電圧を調整します。
交流電流を用いたCW電信送信機の動作 – 2本の発振管を使用 – 2本の発振管を電源トランスと発振回路に接続し、図83の配線図に示すように接続すると、電流が反転するたびにプレートが交互に正電圧に通電され、その結果、一方の発振管による発振の終了ともう一方の発振管による発振の開始の間に時間間隔が生じなくなります。言い換えれば、これらの発振は持続しますが、単一の発振管の場合と同様に、振幅は上下します。このような装置は 全波整流送信機と呼ばれます。
この送信機から放射される電波は、水晶検波器または単純な真空管検波器のいずれかで受信できますが、ヘテロダイン受信機を使用すると、前述のいずれのタイプよりも優れた結果が得られます。
直流式無線電話送信機の動作 – 短距離送信機-図85に配線図を示すこの短距離無線電話送信機の動作は、本章で既に説明した直流式短距離CW電信送信機の動作と全く同じです。これらの送信機の動作における唯一の違いは、 電信キーの代わりにマイク送信機が使用されていることです。
マイクロフォン送信機― 発振管と回路によって生成される持続的な振動を変化させる、あるいは変調するために使用されるマイクロフォン送信機を図84に示します。この図のAの図を参照すれば、その動作を容易に理解できるでしょう。マウスピースに向かって話すと、空気中の音波が振動板に衝突し、振動板を振動させます。つまり、振動板を前後に動かします。
ダイヤフラムが送信機の後方に向かって動くと、カップ内のカーボン粒子同士が接近します。これによりカーボン粒子の抵抗が下がり、電池からの電流がより多く流れやすくなります。空気の圧力がダイヤフラムから除去されると、ダイヤフラムはマウスピースに向かって跳ね返り、カーボン粒子の抵抗が増すとカーボン粒子が緩み、流れる電流が減少します。アンテナ線の振動電流が小さい場合、送信機はアンテナ線に直接直列に接続できます。送信機はアンテナ線に電流を流します。マイク送信機に向かって話すと、その抵抗が変化し、それに応じて振動電流の強さも変化します。
直流による無線電話送信機の動作 – 長距離送信機- 前章で示し説明した長距離用無線電話送信機では、電池を使用してマイクロフォン送信機に電力を供給し、これら 2 つの要素はマイクロフォン変調器と直列に接続されています 。このマイクロフォン変調器は (1) 電話誘導コイル、(2)マイクロフォン変圧器、(3)磁気変調器のいずれかです。最初の 2 つの装置は電池電流の電圧を昇圧し、こうして発生した増幅電圧は、接続場所に応じて閉発振回路または空中線システムを流れる発振に印加されます。3 番目の装置は異なる原理で動作しますが、これについては後ほど詳しく説明します。
マイクロホン変調器の動作 – 誘導コイル- この装置は実際には小型変圧器(図 86 のAを参照)で、マイクロホンを流れる 6 ボルトの直流を 100 ボルトの交流に変換するものです。次に、この変換された電流は、(1)図 89のAで示すグリッド回路、または図 90 の(2)図 89と図 93のBで示す架空線システムで 急増する振動に印加されます。電池からの電流が一次コイルを流れると、軟鉄コアが磁化され、マイクロホンが電流の強度を変えると、誘導コイルの二次コイルに発生する高電圧交流も同様に変化し、この交流が印加されて振動電流を変調します。
マイクロフォントランス― これは、特に無線電話の変調用に設計された誘導コイルです。このトランスの鉄心も開磁路型(図87のA参照)であり、一次コイルと二次コイルの巻数比(脚注:第6章参照)は、二次電流がグリッド回路または架空線システムに印加された際に、そこを流れる振動を最大効率で制御するように設計されています。
磁気変調器– この装置は磁気増幅器とも呼ばれます。鉄心は非常に薄い板、いわゆるラミネーションから形成されており、これにより、その上に巻かれたコイルに高周波振動が波打つようになります。この変圧器では (図 88のAを参照)、マイクロフォンを流れる電流が、軟鉄心の磁気飽和によって透磁率を変化させます。マイクロフォンの電流は変圧器のコイルを流れる振動電流とはまったく異なるため、後者のコイルを流れる非常に小さな直流電流が、前者を流れる非常に大きな振動電流を変化させたり変調したりします。これは、図 88のAと図 93のアンテナ線システムに接続されて示されています。
真空管の変調器としての動作.–誘導コイル型またはマイクロフォントランス型のマイクロフォン変調器をグリッド回路または空中線システムに接続した場合、変調の効果はあまり高くありませんが、 図90に示すように、2つ目の真空管を変調器として使用することで、効率的な変調度を得ることができます。真空管を変調器として使用するには、(1) 発振管によって発生する電流エネルギーを吸収する方法と、(2)発振管のプレートに通電する直流電流を変化させる方法の2つの方法があります。
これら 2 つの方法のうち最初の方法は、真空管によって生成される振動電流のエネルギーを吸収し、したがって無駄であるため使用されません。2 番目の方法は、直流電流が発振管に入る前に変化するため、効率的です。これは、2 番目の方法のみについて説明する十分な理由です。変調管のグリッドの電圧は、前述の誘導コイルまたはマイクロフォントランスの 2 次コイルによって変化します。このようにして、変調管は可変抵抗のように動作し、発振管によって設定された振動に印加される変化を増幅します。磁気変調器も同じことを行うため、前者が使用される場合、変調器として使用される真空管は必要ありません。このため、磁気変調器は長期的には最も安価です。
交流電流を用いた無線電話送信機の動作― 無線通信に交流電流を使用する場合、まず電流を整流し、その後平滑化してから発振管に送り込み、振動に変換する必要があります。さらに、振動を持続させるためには、2本の発振管を使用する必要があります。そして最後に、図93に示すように、振動の振幅が変化しないように、まず一対の整流真空管によって交流電流を直流電流に変換する必要があります。これにより、プレートは電流が反転するたびに交互に正に帯電し、これにより発生する振動の連続性、ひいては送信される波に途切れが生じなくなります。
整流器真空管の動作.–真空管整流器は、単純に2電極真空管です。商用交流電流を脈動直流電流に変換する方法は、2電極真空管検波器が振動電流を脈動直流電流に変換する方法と同じであり、これは第12章の「2電極真空管検波器の動作」の見出しで詳しく説明されています。第17章で説明する CW電信送信装置では、発振管は発振器であると同時に整流器としても機能しますが、無線通信では、連続した直流電流を生成するために、まず交流電流を整流する必要があります。
リアクトルとコンデンサの動作.–リアクトルは、鉄心に巻かれた単一のコイルです(図90および 図91のAを参照)。大きなインダクタンスを持つことが望ましいです。図90の配線図に示すように、1つまたは複数の真空管を変調器として使用する無線電話送信機のプレート・グリッド回路用のリアクトルと、図92に示すフィルタリアクトルは、同じように動作します。
交流電流が電線コイルを流れると、電流の反転によって逆起電力が生じ、電流に 抵抗、つまり反応します。電流の周波数が高いほど、リアクタンスは大きくなります。交流電流の正極側が大きな抵抗を通過すると、電流は平滑化されますが、同時に大量のエネルギーが熱の発生に消費されます。
しかし、交流電流の正の半分が大きなインダクタンスに流れると、それは以前と同じように大きな抵抗のように動作し、同様に電流を平滑化しますが、そのエネルギーは熱として無駄になりません。そのため、誘導リアクタンス、または単にリアクタと呼ばれる大きなインダクタンスを持つコイルを使用して、整流管によって脈動する直流電流に変換された後の交流電流を平滑化、またはフィルタリングします。
コンデンサも交流電流に対してリアクタンス効果を持ちますが、誘導コイルとは異なり、周波数が低いほどリアクタンスが大きくなります。このため、フィルタリアクトルとフィルタコンデンサの両方が、脈動する直流電流を平滑化するために使用されます。
第20章
5ドル以下で受信機セットを作る方法
受容器に関する章では、高性能受信機の作り方を解説しました。しかし、25ドル前後の受信機に投資する余裕がなく、小規模な実験をしたいと思っている少年たちは何千人も、おそらく男性も少なくないでしょう。
以下のセットは安価で、この安価で小型の携帯受信機があれば、100マイル離れた局のモールス信号や、放送局からそれほど遠くなければメッセージや音楽も受信できます。このセットに必要なのは、(1)水晶探知機、(2)同調コイル、(3) イヤホンだけです。水晶探知機は、バインディングポスト、少量の鉛鉱石、真鍮線を使って自作できますが、50セントで既製品を購入するのも良いでしょう。
写真なし
安全マッチ箱ほどの大きさの無線受信機。わずか12歳の若き天才ケネス・R・ヒンマンは、安全マッチ箱にぴったり収まる無線受信機を製作しました。この受信機と普通の受信機2台を使えば、暗号メッセージだけでなく、20マイル、30マイルも離れた放送局からの通常の放送番組も受信できます。
結晶検出器- これはRasco ベビー検出器として知られ、ニューヨーク市パーク プレイス 96 番地にあるRadio Specialty Companyによって製造および販売されています。図 96に示されています。ベースは黒色合成物でできており、その上にロッドがスライドするスタンダードが取り付けられています。このスタンダードの一方の端には硬いゴム製の調整ノブが固定され、もう一方の端には 猫ひげと呼ばれるリン青銅の細いワイヤが付いています。方鉛鉱の結晶をカップに固定するには、ローレット キャップを回して外し、それをポストの空洞に配置して、キャップを再び回して閉めます。次に、猫ひげワイヤの自由端を調整して、方鉛鉱の露出部分に軽く載るようにします。
図 96.–Rasco ベビークリスタル検出器。
チューニングコイル.–このチューニングコイルは自作する必要がありますが、費用は1ドル未満です。というのも、市販されている最も安いチューニングコイルでも少なくとも3ドルはかかるからです。残りの5ドルはイヤホンに投資する必要があります。 図97のAに示すように、直径2インチ、長さ3インチの、郵送用の段ボール製の筒を用意します。次に、ブラウン&シャープゲージの40番のエナメル線を250回巻き付けます。40番の二重綿被覆のマグネットワイヤーを使用することもできますが、その場合はチューブとワイヤーを取り付けた後にシェラックでコーティングする必要があります。
図97.–同調コイルの製造方法。
電線を巻き付ける際、15回巻き付けるごとにタップを1つずつ外します。つまり、電線を削り取り、 図99に示すように、約7インチの長さのタップをはんだ付けします。タップを6つ外すまでこれを繰り返します。電線をチューブの外側に残すのではなく、チューブの内側に引き込み、開口部から出します。次に、図97 のBに示すように、7つの接点を持つ丸い木製ベーススイッチを購入します。価格は25セントから50 セントです。
ヘッドフォン― 一般的なベル電話の受話器は、巻線抵抗が低すぎる上に振動板が厚すぎるため、無線作業にはほとんど役に立ちません。ベル電話をお持ちの場合は、40番の単層被覆絹磁気線、または同サイズのエナメル線に巻き直すと、感度が大幅に向上します。その場合、振動板は薄くする必要がありますが、エナメル線は 振動を減衰させる傾向があるため、避けてください。適切な振動板は5セントで入手できます。
しかし、もっと良い方法は、無線作業専用のイヤホンを購入することです。1000オームの抵抗に巻かれたイヤホンが1.75ドルで購入でき、この価格にはコードも含まれています。[脚注:これはメスコ社製のNo.470無線電話機です。マンハッタン・エレクトリカル・サプライ社(ニューヨーク市パークプレイス)で販売されています] 1ドル追加でヘッドバンドを購入すれば、図98のような外観になります。
図 98.–Mesco 1000 Ohm ヘッドセット。
部品の取り付け方法.–コイルを厚さ1/2インチまたは1インチ、幅3-1/2インチ、長さ5-1/2インチの木製ベースに取り付けます。コイルの一端をスイッチのエンドポイントの1つに接続し、各タップをスイッチのエンドポイントの1つに接続します(図99の概略図と図100の図解を参照)。これが完了したら、スイッチをベースにねじ止めします。最後に検出器をベースにねじ止めし、コイルの前にある2つのバインディングポストをねじ止めします。これらはイヤホン用です。
図 99.–5 ドル受信セットの概略レイアウト。 図 100.–5.00 ドル受信セットの配線図。
コンデンサー- イヤホンにコンデンサーを接続する必要はありませんが、接続すると受信機の受信品質が向上します。
受信機の接続方法.–図 99および100に示すようにすべての部品を接続し、アンテナの引き込み線をスイッチのレバーに接続します。チューニングコイルの自由端をアースに接続します。アンテナ線がない場合は、アースされていない雨水管や傘の鉄骨などに接続してみてください。アースには 、水道管、地面に打ち込まれた鉄管、または消火栓を使用できます。ヘッドホンを装着し、検出器を調整し、調整されるまでスイッチの接点の上でレバーを動かします。すべての接続が適切に行われていれば、メッセージを受信できるはずです。
写真なし
ニュージャージー州エリザベスのアルフレッド・G・ライナーハート設計による、リング型無線機。この小型受信機は実用的で、メッセージやコンサートなどを受信できます。サイズは1インチ×5/8インチ×7/8インチです。普通の傘をアンテナとして使用します。
付録
役立つ情報
単位の略語
単位略称
アンペアアンプ。
アンペア時間 amp.-hr.
センチメートル cm。
センチメートル・グラム・秒 cgs
立方センチメートル cm.^3
立方インチ cu. in.
1秒あたりのサイクル数 ~
摂氏度 °C。
華氏度 °F。
フィート ft.
フィートポンド ft.-lb.
グラム g。
ヘンリーズH.
インチインチ。
キログラム kg。
キロメートル km。
キロワット kw。
キロワット時 kw.-hr.
キロボルトアンペア kv.-a.
メートル m.
マイクロファラッド[ギリシャ語: mu]f。
マイクロマイクロファラッド [ギリシャ語: μ μ]f。
ミリヘンリー mh。
ミリメートル mm。
ポンド lb.
秒 秒
平方センチメートル cm.^2
平方インチ 平方インチ
ボルト v.
ワットw。
メートル法の単位で使用される接頭辞
接頭辞の略語の意味
マイクロ[ギリシャ語:ムー]。 100万分の1
ミリメートル。1000分の1
センチ 約100分の1
決定 d. 10分の1
デカDK 10
ヘクト h. 100
キロ k. 1千
メガメートル。100万
さまざまな量を表す記号
数量を表す記号
数量記号
静電容量 C
コンダクタンス g
結合係数 k
電流、瞬間 i
電流実効値I
減少 [ギリシャ語: デルタ]
誘電率 [ギリシャ語: アルファ]
電界強度[ギリシャ語: イプシロン]
起電力、
瞬時値 E
起電力、
実効値 F
エネルギー W
力 F
周波数 f
周波数 x 2[ギリシャ語: π] [ギリシャ語: オメガ]
インピーダンス Z
インダクタンス、自己 L
インダクタンス、相互 M
磁場強度A
磁束 [ギリシャ語: ファイ]
磁気誘導 B
完全な振動
の周期T
電位差 V
電気量 Q
円周
と直径
の比
= 3.1416 [ギリシャ語: π]
リアクタンス X
抵抗 R
時間 t
速度 v
光速度 c
波長 [ギリシャ語: ラムダ]
波長(メートル) [ギリシャ語:lambda]m
仕事 W
透過性 [ギリシャ語: mu]
平方根 [数学: 平方根]
エナメル線表
ターン数 ターン数 オーム/
ワイヤー、1立方インチあたり
B.& S. 線形平方の
ゲージ インチ インチ 巻き取り
20 30 885 .748
22 37 1400 1.88
24 46 2160 4.61
26 58 3460 11.80
28 73 5400 29.20
30 91 8260 70.90
32 116 21,000 7547.00
34 145 13,430 2968.00
36 178 31,820 1098.00
38 232 54,080 456.00
40 294 86,500 183.00
周波数と波長の表
WL – 波長(メートル)。
F.–1 秒あたりの振動数。
O または LC の平方根は振動定数と呼ばれます。
C.–マイクロファラッド単位の容量。
L.–インダクタンス(センチメートル)。
1000 センチメートル = 1 マイクロヘンリー。
WL FO LC
50 6,000,000 .839 .7039
100 3,000,000 1.68 2.82
150 2,000,000 2.52 6.35
200 1,500,000 3.36 11.29
250 1,200,000 4.19 17.55
300 1,000,000 5.05 25.30
350 857,100 5.87 34.46
400 750,000 6.71 45.03
450 666,700 7.55 57.00
500 600,000 8.39 70.39
550 545,400 9.23 85.19
600 500,000 10.07 101.41
700 428,600 11.74 137.83
800 375,000 13.42 180.10
900 333,300 15.10 228.01
1,000 300,000 16.78 281.57
1,100 272,730 18.45 340.40
1,200 250,000 20.13 405.20
1,300 230,760 21.81 475.70
1,400 214,380 23.49 551.80
1,500 200,000 25.17 633.50
1,600 187,500 26.84 720.40
1,700 176,460 28.52 813.40
1,800 166,670 30.20 912.00
1,900 157,800 31.88 1,016.40
2,000 150,000 33.55 1,125.60
2,100 142,850 35.23 1,241.20
2,200 136,360 36.91 1,362.40
2,300 130,430 38.59 1,489.30
2,400 125,000 40.27 1,621.80
2,500 120,000 41.95 1,759.70
2,600 115,380 43.62 1,902.60
2,700 111,110 45.30 2,052.00
2,800 107,140 46.89 2,207.00
2,900 103,450 48.66 2,366.30
3,000 100,000 50.33 2,533.20
4,000 75,000 67.11 4,504.00
5,000 60,000 83.89 7,038.00
6,000 50,000 100.7 10,130.00
7,000 41,800 117.3 13,630.00
8,000 37,500 134.1 18,000.00
9,000 33,300 151.0 22,820.00
10,000 30,000 167.9 28,150.00
11,000 27,300 184.8 34,150.00
12,000 25,000 201.5 40,600.00
13,000 23,100 218.3 47,600.00
14,000 21,400 235.0 55,200.00
15,000 20,000 252.0 63,500.00
16,000 18,750 269.0 72,300.00
ギリシャ文字の発音
多くの物理量はギリシャ文字を記号として用います。以下はギリシャ文字のアルファベットと発音です。
ギリシャのシンボル
アルファ
bベータ
gガンマ
dデルタ
eイプシロン
zゼータ
ae eta
シータ
ほんの少し
kカッパ
l ラムダ
m mu
n nu
x 西(子)
o オミクロン
p π
r ロー
sシグマ
tタウ
u イプシロン
ph ファイ
ch chi
ps psi
ああオメガ
点火距離表
空気中における針先間の様々な電圧
ボルト距離
インチ センチメートル
5,000 .225 .57
10,000 .470 1.19
15,000 .725 1.84
20,000 1.000 2.54
25,000 1.300 3.30
30,000 1.625 4.10
35,000 2.000 5.10
40,000 2.450 6.20
45,000 2.95 7.50
50,000 3.55 9.90
60,000 4.65 11.8
70,000 5.85 14.9
80,000 7.10 18.0
90,000 8.35 21.2
10万 9.60 24.4
110,000 10.75 27.3
12万 11.85 30.1
13万 12.95 32.9
140,000 13.95 35.4
150,000 15.00 38.1
絶縁マグネットワイヤ1ポンドあたりのフィート数
シングル ダブル シングル ダブル
B.& S. コットン、コットン、シルク、シルク、エナメル
ゲージ 4ミル 8ミル 1-3/4ミル 4ミル
20 311 298 319 312 320
21 389 370 408 389 404
22 488 461 503 498 509
23 612 584 636 631 642
24 762 745 800 779 810
25 957 903 1,005 966 1,019
26 1,192 1,118 1,265 1,202 1,286
27 1,488 1,422 1,590 1,543 1,620
28 1,852 1,759 1,972 1,917 2,042
29 2,375 2,207 2,570 2,435 2,570
30 2,860 2,534 3,145 2,900 3,240
31 3,800 2,768 3,943 3,683 4,082
32 4,375 3,737 4,950 4,654 5,132
33 5,590 4,697 6,180 5,689 6,445
34 6,500 6,168 7,740 7,111 8,093
35 8,050 6,737 9,600 8,584 10,197
36 9,820 7,877 12,000 10,039 12,813
37 11,860 9,309 15,000 10,666 16,110
38 14,300 10,636 18,660 14,222 20,274
39 17,130 11,907 23,150 16,516 25,519
40 21,590 14,222 28,700 21,333 32,107
国際モールス信号と従来の信号
すべての公共無線通信に使用される
ダッシュは 3 つのドットに相当します。
同じ文字の各部分間のスペースは 1 つのドットに相当します。
2 つの文字間のスペースは 3 つのドットに相当します。
2 つの単語間のスペースは 5 つのドットに相当します。
[注: ピリオドはモールス信号のドット、ハイフンはモールス信号のダッシュを表します]
A .-
B -…
C -.-.
D -..
E .
F ..-.
G–。
ハ…。
私 ..
J .—
K -.-
L .-..
M —
N -。
お —
P .–.
質問–.-
R .-.
S …
T –
あなた ..-
V …-
W .–
× -..-
Y -.–
Z –..
Ä (ドイツ語) .-.-
Á または Å (スペイン語 – スカンジナビア語) .–.-
CH (ドイツ語-スペイン語) —-
É (フランス語) ..-..
Ñ (スペイン語) –.–
Ö (ドイツ語) —.
Ü(ドイツ語)..–
1 .—-
2 ..—
3 …–
4 ….-
5 …..
6 -….
7 –…
8 —..
9 —-。
0 —–
期間 .. .. ..
セミコロン -.-.-.
カンマ -.-.-.
コロン—…
尋問..–..
感嘆符–..–
アポストロフィ .—-.
ハイフン -….-
分数を示すバー -..-。
括弧 -.–.-
引用符 .-..-.
下線 ..–.-
ダブルダッシュ -…-
救難信号………………
すべての送信の前に注意喚起を行ってください -.-.-
一般お問い合わせ電話 -.-. –.-
(de) から -.. .
送信への招待(どうぞ)-.-
警告–高出力–..–
質問 (… の後に繰り返してください) — 長いメッセージを中断します –..
待って 。-…
ブレーク(Bk.)(二重ダッシュ) -…-
理解する …-。
エラー ……..
受信しました(OK).-.
位置レポート (すべての位置メッセージの前に表示されます) – .-.
各メッセージの終了(クロス).-.-.
送信終了(作業終了)(通信終了)…-.-
国際無線電信条約
無線通信で使用される略語一覧
略語 質問 回答または返答
PRB 通信を希望しますか 私は通信手段を希望します
国際信号規則の国際機関により。
信号コード?
QRA これはどの船舶または沿岸局ですか?
それ?
QRB あなたの距離はどれくらいですか? 私の距離は…
QRC あなたの本当の方位は? 私の本当の方位は…
QRD どこへ行きますか? 私は…へ行きます。
QRF あなたはどこから来たのですか? 私はどこから来たのですか…
QRG どのラインに所属していますか? 私は…ラインに所属しています。
QRH あなたの波長は何メートルですか? 私の波長は…メートルです。
メートルですか?
QRJ 送信する単語はいくつありますか? 送信する単語は … 個あります。
QRK 受信状況はいかがですか? 受信状態は良好です。
QRL 受信状態が悪いですか? 受信状態が悪いです。
20 送りましょうか? 20 送ります。
…-. …-.
調整のため?調整のため。
QRM 妨害を受けていますか?私も妨害を受けています。
QRN 大気は強いですか?大気は非常に強いです。
QRO パワーを上げましょうか? パワーを上げます。
QRP パワーを下げましょうか? パワーを下げます。
QRQ もっと早く送信しましょうか? もっと早く送信してください。
QRS もっとゆっくり送信しましょうか? もっとゆっくり送信してください。
QRT 送信を停止しますか? 送信を停止します。
QRU 私に何か用事がありますか? あなたには何もありません。
QRV 準備はいいですか? 準備はできました。 よし、今です。
QRW 忙しいですか?私は忙しいです(または、私は…で忙しいです)。
邪魔しないでください。
QRX 待機しましょうか?待機してください。
必須。
QRY 私の番はいつですか?あなたの番はいいえです…
QRZ 私の信号が弱いですか?あなたの信号が弱いです。
QSA 私の信号は強いですか? あなたの信号は強いです。
QSB 私の音色は悪いですか? 音色が悪いです。
スパークが悪いのでしょうか?スパークが悪いです。
QSC 私の間隔は悪いですか? あなたの間隔は悪いです。
QSD あなたの時間は何時ですか? 私の時間は…
QSF 送信は行われますか 送信は行われますか
交互の順序か直列か? 交互の順序。
QSG送信は
5 つのメッセージのシリーズ。
QSH送信は
10 個のメッセージのシリーズ。
QSJ どのくらいの料金を徴収すればいいですか? 徴収します….
QSK 最後の無線メッセージはキャンセルされましたか? 最後の無線メッセージはキャンセルされました。
QSL 領収書は届きましたか? 了承をお願いします。
QSM あなたの本当の進路は何ですか? 私の本当の進路は…学位です。
QSN 陸と通信していますか? 陸とは通信していません。
QSO あなたと通信していますか? 私と通信しています…
任意の船舶またはステーション(経由…)。
(または:…と)?
QSP お知らせしましょうか…あなたが…私が彼に電話していることを。
彼に電話してるの?
QSQ…から電話ですか?…から電話がかかってきています。
QSR レントゲン写真を転送していただけますか? 転送します。
QST 全局への一般呼び出しを受信しましたか。
電話?
QSU 終わったら電話してください。終わったら電話します。
終わりましたか(または:…時に)?
QSV 公文書は公開されていますか 公文書は公開されていますか
処理しましたか?処理しました。邪魔しないでください。
[脚注: 公的な通信とは、商用の波長で扱われる公式または私的な無線通信のことです。]
QSW スパークを増やしましょうか。スパーク周波数を上げます。
頻度?
QSX スパークを減らしましょうか。スパーク周波数を下げてください。
頻度?
QSY 波長を送信しますか 波長を変更しましょう
…メートルですか? …メートルです。
QSZ 各単語を2回送信します。
お受けすることが困難です。
QTA 最後のラジオグラムを繰り返します。
略語の後に疑問符が続く場合、それはその略語で示された疑問を指します。
役立つ情報
装置に使用される記号
シンボル
オルタネーター、 電流
計、 空中アーク、 バッテリー 、ブザー、 コンデンサー、 可変コンデンサー、 電線の接続、 無接続、 結合コイル、 可変結合 検出器、 ギャップ、 プレーン、ギャップ、クエンチング アース 、熱線電流計、 インダクター、 可変インダクター 、キー 抵抗器、 可変抵抗器 、スイッチ 、SPST 、SPDT、DPST 、DPDT 、リバース 電話受信機 、送信機 、熱電 対変圧器、 真空管、 電圧計、 チョークコイル
電気単位と磁気単位の定義
オームは、氷が溶ける温度、質量 14.4521 グラム、均一な断面、長さ 106.300 センチメートルの水銀糸の抵抗です。
アンペアとは、特定の仕様に従って硝酸銀水溶液に流した際に、1 秒あたり 0.00111800 グラムの速度で銀を析出させる電流です。
ボルトは、抵抗が 1 オームの導体に定常的に印加されたときに 1 アンペアの電流を生成する起電力です。
クーロンは、1 アンペアの電流が 1 秒間に伝達する電気の量です。
アンペア時間は、1 アンペアの電流が 1 時間に伝達する電気量であり、したがって 3600 クーロンに相当します。
ファラッドは、1 ボルトの電位差によって 1 クーロンの電気が帯電するコンデンサの静電容量です。
ヘンリーは、誘導電流が 1 アンペア/秒の速度で変化するとき、誘導される起電力が 1 ボルトとなる回路のインダクタンスです。
ワットは、1 オームの抵抗に 1 アンペアの電流を流すときに消費される電力です。
ジュールは、1 オームで 1 アンペアの流れによって 1 秒間に消費されるエネルギーです。
馬力は蒸気機械の定格出力に用いられます。746ワットに相当します。
キロワットは1,000ワットです。
無線通信で実際に使用される静電容量の単位は マイクロファラッドです。これは 1 ファラッドでは大きすぎるため、100 万分の 1 です。また、CGS 静電容量単位はセンチメートルとも呼ばれ、約 1.11 マイクロファラッドに相当します。
無線作業で一般的に使用されるインダクタンスの単位は、 ヘンリーの1000分の1である ミリヘンリーと、マイクロヘンリーの1000分の1であるセンチメートルインダクタンスです。
注記:電気と磁気の単位に関する詳しい情報については、標準局回覧第60号「 電気の単位と標準」(15セント)をご覧ください。また、科学論文第292号「国際電気磁気単位系」 (10セント)もご覧ください。これらの資料やその他の参考資料は、ワシントンD.C.の政府印刷局文書管理官から入手できます。
ワイヤレスブック
海軍省無線電信マニュアル。1920 年。ロンドンの国王陛下文具局発行。
ラルフ・E・バッチャー著『Prepared Radio Measurements』1921年、Wireless Press, Inc.、ニューヨーク市。
エルマー・E・ブッチャー -実用的無線電信。1918 年。ワイヤレス プレス社、ニューヨーク市。
エルマー・E・ブッチャー著『無線通信における真空管』1919年、ワイヤレス・プレス社、ニューヨーク市。
Elmer E. Bucher.– The Wireless Experimenter’s Manual。1920 年。Wireless Press, Inc.、ニューヨーク市。
フレデリック・コリンズ著『無線通信、その歴史、理論、実践』1905年、McGraw Pub. Co.、ニューヨーク市。
H. デリンジャー -無線通信の原理
アメリカ陸軍通信部隊、ワシントンD.C.
M. ドーセット -無線通信と電話技術。1920 年。ワイヤレス プレス社、ロンドン。
A. フレミング.–電波電信の原理. 1919年. ロングマンズ、グリーン・アンド・カンパニー、ロンドン.
チャールズ B. ヘイワード -無線通信士になる方法1918 年 アメリカ技術協会、イリノイ州シカゴ
GD ロビンソン -無線電信および電話通信マニュアル。1920 年。米国海軍研究所、メリーランド州アナポリス。
ルパート・スタンレー著『無線通信の教科書』1919年。ロングマンズ、グリーン・アンド・カンパニー、ロンドン。
EW ストーン.–無線電信の要素. 1919. D, Van Nostrand Co., ニューヨーク市.
LBターナー著『無線電信と電話技術』1921年、ケンブリッジ大学出版局、ケンブリッジ、イギリス。
政府の無線に関する書籍およびパンフレットを掲載した価格表第64号のコピーをワシントンD.C.政府印刷局文書管理官までご送付ください 。無料でお送りいたします。
政府は、(1)商用政府および特殊無線局一覧(毎年発行、15セント)、(2) アマチュア無線局一覧(毎年発行、15セント)、(3)無線サービス速報(毎月発行、1部5セント、年間25セント)、(4)米国の無線通信法、国際無線電信条約、および無線通信事業者および船舶および陸上局における無線の使用に関する規則( 1部15セント)を刊行しています。上記の出版物の注文は、ワシントンD.C.政府印刷局文書管理官宛にお願いします。
無線機器および消耗品の製造業者および販売業者:
アダムズ・モーガン社、ニュージャージー州アッパーモントクレア
アメリカン・ハード・ラバー社、ニューヨーク市マーサー・ストリート11番地。
アメリカン・ラジオ・アンド・リサーチ・コーポレーション、マサチューセッツ州メドフォード・ヒルサイド。
Brach (LS) Mfg. Co.、127 Sussex Ave.、ニューアーク、ニュージャージー州
Brandes (C.) Inc.、237 Lafayette St.、ニューヨーク市。
Bunnell (JH) 社、パーク プレイス、ニューヨーク市。
バージェス バッテリー カンパニー、ハリス トラスト Co. ビル、シカゴ、イリノイ州
Clapp-Eastman Co.、120 Main St.、ケンブリッジ、マサチューセッツ州。
コネチカット電話電信会社、メリデン、コネチカット州。
コンチネンタル ファイバー社、デラウェア州ニューアーク
コト・コイル社、プロビデンス、ロードアイランド州
Crosley Mfg. Co.、オハイオ州シンシナティ。
ドゥーリトル(FM)、817 Chapel St.、ニューヘブン、コネチカット州。
エデルマン(フィリップ E.)、9 Cortlandt St.、ニューヨーク市。
エジソン・ストレージ・バッテリー社、ニュージャージー州オレンジ
Electric Specialty Co.、コネチカット州スタンフォード
Electrose Mfg. Co.、60 Washington St.、ブルックリン、NY
ゼネラル・エレクトリック社、ニューヨーク州スケネクタディ
Grebe (AH) and Co., Inc.、リッチモンドヒル、ニューヨーク市
インターナショナル・ブラス・アンド・エレクトリック社、ニューヨーク市ビークマン・ストリート 176 番地。
International Insulating Co.、ニューヨーク市、西45番街25番地。
キング・アンプリトーン社、ニューヨーク市チャーチ・ストリート82番地。
ケネディ(コリン B.)社、リアルト ビル、サンフランシスコ、カリフォルニア州。
マグナボックス社、カリフォルニア州オークランド
マンハッタン・エレクトリカル・サプライ社、パークプレイス、ニューヨーク
Marshall-Gerken Co.、オハイオ州トレド。
Michigan Paper Tube and Can Co.、2536 Grand River Ave.、デトロイト、ミシガン州。
マードック(ウィリアム・J)社、マサチューセッツ州チェルシー
ナショナル・カーボン社、ニューヨーク州ロングアイランドシティ
ピッツバーグラジオアンドアプライアンス社、112 Diamond St.、ピッツバーグ、ペンシルバニア州、
ラジオコーポレーションオブアメリカ、233 ブロードウェイ、ニューヨーク市。
ライリー・クロッツ製作所、17-19 マルベリー通り、ニューアーク、ニュージャージー州
ラジオ スペシャリティ カンパニー、96 パーク プレイス、ニューヨーク市。
Roller-Smith Co.、ニューヨーク市バークレー通り15番地。
タスカ (CD) 社、コネチカット州ハートフォード
ウェスタン・エレクトリック社、イリノイ州シカゴ
ウェスティングハウス・エレクトリック社、ペンシルバニア州ピッツバーグ
ウェストン電気計器株式会社、173 ウェストン アベニュー、ニューアーク、ニュージャージー州
ウェストフィールド・マシン社、マサチューセッツ州ウェストフィールド
一般的な用語の略語
A. …………..空中
AC …………交流
AF …..オーディオ周波数
B. および S. …….ブラウン&シャープワイヤゲージ
C. …………..容量または静電容量
CGS ……….センチメートル・グレイン・秒
Cond. ………..コンデンサー
クーデター。………..カプラー
CW …………連続波
DC …………直流
DPDT ……..ダブルポイントダブルスロー
DPST ……..ダブルポイントシングルスロー
DX …………距離
E. …………..起電力(ボルト)の略
EMF ……….起電力
F. …………..フィラメントまたは周波数
G. …………..グリッド
Gnd. …………グランド
I. …………..電流強度(アンペア)
ICW ……….断続的な連続波
KW. ………….キロワット
L. …………..インダクタンス
LC …………ルーズカプラ
リッツ。………..リッツエンドラート
製造元…………マイクロファラッド
否定的…………否定的
OT …………発振トランス
P. …………..プレート
プリム. ………..プライマリ
正…………正
R. …………..抵抗
RF …………無線周波数
中等教育 …………中等教育
SPDT ……..シングルポイントダブルスロー
SPST ……..シングルポイントシングルスロー
SR …………自己整流
T. …………..電話番号または完了期間(時間)
発振
ティック。………..ティックラー
V. …………..電位差
Var. …………バリオメーター
Var. Cond. ……可変コンデンサー
VT …………真空管
WL …………波長
X. …………..リアクタンス
用語集
バッテリー-バッテリー A を参照してください。
略語、コード – 無線通信で使用される質問と回答の略語。質問の略語は通常3文字で、最初の文字はQです。例えば、QRBは「あなたの距離はどれくらいですか? 」という質問と「私の距離は…」という回答の略語です。306ページ[付録:略語一覧]を参照してください。
略語、単位 – 無線電力で使用される様々な単位の略語。これらの略語は通常、ローマ字の小文字で表されますが、ギリシャ文字やその他の記号が使用される場合もあります。例えば、アンペアはamp.と略され、マイクロは100万分の1を意味します。[ギリシャ語:mu]など 。301ページの[付録:便利な略語]を参照してください。
単語および用語の略語 – 単語や用語が繰り返し使用される場合に、それらを短縮するために代わりに使用される文字。たとえば、交流はAC 、連続波は CW 、真空管はVTなど。312ページの[付録: 一般的な用語の略語] を参照してください。
アンテナ。アンテナとも呼ばれる。空中に吊るされた1本または複数本の電線。支持物から絶縁されている。電波の送信と受信はアンテナが行う。
アマチュア用アンテナ – 200メートルの波長を送信するのに適したアンテナ。このようなアンテナ線システムは、地上からアンテナスイッチまで、またそこから引込線を経由してアンテナの先端までの長さが120フィート(約38メートル)を超えてはならない。
空中電流計 -電流計、ホットワイヤを参照してください。
アンテナ、ベッドスプリング – 屋外アンテナを設置できない場合は、 ベッドスプリングがその目的を果たすために作られることが多いです。
空中容量 -空中容量を参照。
空中カウンターポイズ – 良好な接地が得られない場合、空中カウンターポイズまたは接地容量を有効活用できます。カウンターポイズはアンテナと同様の構造で、地面に近いアンテナの直下に支持されますが、地面からは絶縁されています。
指向性アンテナ – ある方向との間では他の方向との間でよりも長距離の送受信が可能なフラットトップアンテナまたはその他のアンテナ。
地上アンテナ – 一本の長い電線を地中に設置、埋設、あるいは水中に沈めることで、信号を受信できます。地上アンテナや地中アンテナとも呼ばれます。
ループアンテナ。コイルアンテナ、コイルアンテナ、ループアンテナ、ループアンテナとも呼ばれ、方向探知機の目的で使用される場合は、垂直フレームに巻かれたワイヤーコイル。
空中抵抗 -空中抵抗を参照。
アンテナ スイッチ -アンテナ スイッチを参照してください。
アンテナ線。–(1) アンテナを構成する一本の線。(2) アンテナに使用される線。通常は銅または銅合金。
空中線システム – 空中線と接地線、およびそれらを接続するインダクタンスコイルの一部。送信局または受信局の開放型発振回路。
エア コア トランスフォーマー -エア コア トランスフォーマーを参照してください。
アマチュア用アンテナまたは空中線 – 「アマチュア用アンテナ」を参照。
オルタネーター – 交流電流を発生する電気機械。
国際モールス符号アルファベット – 長点と短点からなるモールス符号を改良したもので、元々はヨーロッパ大陸で使用されていたため、大陸符号と呼ばれています。現在では、世界中のあらゆる公共無線通信に使用されているため、国際符号と呼ばれています。305ページ[付録:国際モールス符号]を参照してください。
交流電流 ( AC ) -電流を参照してください。
交流変圧器 -変圧器を参照してください。
アマチュア グラウンド -アマチュア グラウンドを参照。
電流計 – 回路を流れる電流の強さ(アンペア)を測定するための計測器。直流電流と交流電流の測定に使用される電流計は、電流の磁気効果を利用します。高周波電流の測定には、電流の加熱効果を利用します 。
熱線電流計 – 高周波電流は通常、振動によって線または金属片を加熱する計測器によって測定されます。このような計測器は、熱電流計、無線電流計、空中電流計などと呼ばれることもあります。
アンテナ電流計 -熱線電流計を参照。
無線電流計 -電流計、ホットワイヤを参照してください。
アンペア – 特定の仕様に従って硝酸銀水溶液に流すと、1 秒あたり 0.00111800 グラムの速度で銀が析出する電流。
アンペア時間 – 1 アンペアの電流が 1 時間に伝達する電気量であり、3600 クーロンに相当します。
アンペアターン – コイルに多数の巻線を巻き、そこに電流を流すと、コイルは磁石のように動作します。コイル内の磁場の強さは、(1) 電流の強さと (2) コイルの巻線数によって決まります。したがって、多数の巻線を流れる微弱な電流は、少数の巻線を流れる強い電流と同じ強さの磁場を生成します。この電流(アンペア)とコイルの巻線数の積をアンペアターンと呼びます。
オーディオ周波数の増幅 – 増幅管またはその他の手段によって増幅されたオーディオ周波数の電流。
増幅、カスケード -カスケード増幅を参照してください。
無線周波数の増幅 – 検出器に到達する前に増幅管またはその他の手段によって増幅される無線周波数の電流。
再生型増幅 – 真空管を通じて振動の一部をフィードバックする第 3 の回路を使用し、検出器として使用した場合に感度を高め、増幅器および発振器としての動作を強化する方式。
増幅器、オーディオ周波数 – 検出器を通過した後の信号を増幅する真空管またはその他の装置。
磁気増幅器 – 電信キーまたはマイクロフォン送信機を用いて無線周波数電流を制御する装置。制御電流は無線電流とは別の回路を流れ、1アンペアの数分の1でアンテナ線の数アンペアを制御できます。
多段増幅器 – 2台以上の増幅器を用いた受信装置。カスケード増幅とも呼ばれる。
真空管増幅器 – 無線周波数電流または可聴周波数電流を増幅するために使用される真空管。
波の振幅 – ある点が静止位置から移動する最大距離。
オーディオ増幅トランスフォーマー -オーディオ増幅トランスフォーマーを参照してください。
増幅変調器真空管。–真空管、増幅変調器を参照してください。
ラジオ用増幅変圧器 -ラジオ用増幅変圧器を参照。
アンテナ、アマチュア -アンテナ、アマチュアを参照。
アンテナ スイッチ -アンテナ スイッチを参照してください。
装置のシンボル -シンボル、装置を参照してください。
アームストロング回路 -アームストロング回路を参照。
大気 -静圧と同様。
減衰:無線電信や無線電話のメッセージ送信では、距離が離れるにつれて電波の振幅が減衰します。これを減衰と呼び、周波数が高くなるほど減衰が大きくなります。これが、短い波長が長い波長ほど遠くまで届かない理由です。
オーディオ周波数増幅器 -増幅器、オーディオ周波数を参照してください。
オーディオ周波数増幅 -増幅、オーディオ周波数を参照してください。
可聴性メーター -メーター、可聴性を参照してください。
オーディオ周波数 -周波数、オーディオを参照してください。
オーディオ周波数電流 -電流、オーディオ周波数を参照してください。
AUDION – 真空管検出器に付けられた初期の商標名。
オートダイン受容体 -オートダイン受容体を参照。
オートトランスフォーマー -オートトランスフォーマーを参照してください。
ベークライト – 人工的に作られた絶縁化合物。
B バッテリー -バッテリー Bを参照してください。
バンド、波長 -波長バンドを参照してください。
バスケット巻きコイル -コイル、インダクタンスを参照してください。
バッテリー、A. – 真空管、検出器、または増幅器のフィラメントを加熱するために使用される 6 ボルトの蓄電池。
バッテリー、B – 真空管検出器または増幅器のプレートへの通電に使用される 22 1/2 ボルトの乾電池。
バッテリー、ブースター – これはクリスタル検出器と直列に接続されるバッテリーです。
バッテリー、C. – 真空管検出器のグリッドにバイアス電位を与えるために使用されることがある小型の乾電池。
エジソン蓄電池 – ニッケルと鉄で作られた要素がアルカリ電解液に浸されている蓄電池 。
鉛蓄電池 – 要素が鉛で作られ、酸性電解液に浸されている蓄電池。
バッテリーポール -バッテリーポールを参照。
一次電池 – 化学反応によって電流を発生させる電池。
バッテリー、ストレージ – 充電後に電流を発生するバッテリー。
ビート受信 -ヘテロダイン受信を参照してください。
ベッド スプリング アンテナ -ベッド スプリングのアンテナを参照してください。
BLUB BLUB。無線通信における過剰変調。
ブロードウェーブ -ブロードウェーブを参照。
ブラシ排出 -排出を参照してください。
ブザー変調 -変調、ブザーを参照してください。
青色発光放電。–放電を参照してください。
ブースター バッテリー -バッテリー、ブースターを参照してください。
放送 – 中央局から情報や音楽を、その受信範囲内に住み、受信機を持っているすべての人のために送信します。
静電容量。古くは容量とも呼ばれます。コンデンサー、インダクタンスコイル、またはその他の電荷を保持できるデバイスの容量。静電容量はマイクロファラッド単位で測定されます。
容量性結合 -容量性結合を参照してください。
容量 – 電荷を保持する物体。そのため、アンテナ線、コンデンサー、金属板などは容量と呼ばれることがあります。
アンテナ容量 – アンテナ線システムに充電できる容量。小型のアマチュア用アンテナの静電容量は0.0002~0.0005マイクロファラッドです。
分布容量――コイルはインダクタンスだけでなく、ある程度の小さな容量も持ちます。コイルを平行に巻いた多層構造のコイルは、束になった容量を持ち、発振回路に悪影響を及ぼします。ハニカムコイルやその他のスタッガー巻きコイルでは、容量はより均一に分布します。
容量リアクタンス -リアクタンス、容量を参照してください。
容量単位 -ファラドを参照。
カーボンレオスタット -カーボンレオスタットを参照。
カーボランダム検出器 -検出器を参照。
キャリアカレントテレフォニー -有線-無線を参照してください。
搬送周波数 -周波数、搬送波を参照してください。
キャリア周波数電話- 有線-無線を参照してください。
カスケード増幅 – 受信セットに 2 つ以上の増幅管を接続します。
CAT ウィスカー コンタクト – 検出器の結晶と接触する長くて細いワイヤ。
静電容量(センチメートル)–1.11マイクロファラッドに等しい。
インダクタンス(センチメートル)–1マイクロヘンリーの1000分の1に等しい 。
セルラーコイル -コイル、インダクタンスを参照してください。
CGS 静電容量の単位。–静電容量センチメートルを参照してください。
特性: アンテナ、検波管などのデバイスの特殊な動作。
特性、グリッド -グリッド特性を参照してください。
チョーク コイル – 高電圧振動が変圧器に逆流して絶縁を破壊するのを防ぐコイル。
チョッパ変調 -変調、チョッパを参照。
回路 – 電流が流れる電気導体。低電圧電流を流すには、両端が電流源に接続された電線などの導体をループ状に繋ぐ必要があります。高周波電流は、アンテナのように両端が開放された電線にサージ電流を発生します。
閉回路- 連続した回路。
開回路- 連続していない導体。
結合回路.–インダクタンスコイル、コンデンサー、または抵抗によって接続された開回路と閉回路。 「結合」を参照してください。
密結合回路- 単一のインダクタンス コイルで直接接続された開回路と閉回路。
疎結合回路- 変圧器によって誘導的に接続された開電流と閉電流。
スタンバイ回線―ピックアップ回線とも呼ばれます。複数の局からの呼び出しを傍受する場合、広帯域の波長に対応する受信機が使用されます。
アームストロング回路- E・H・アームストロング少佐が発明した再生回路。
密結合回路 -電流、密結合を参照してください。
閉回路 – 「閉回路」を参照してください。
閉コア変圧器 -閉コア変圧器を参照してください。
コード。 –
コンチネンタル-インターナショナルと同じ。
国際モールス符号 ― ヨーロッパ大陸の固定電話回線では、大陸モールス符号が使用されています。この符号は世界中で無線通信に使用されるようになり、現在では国際モールス符号と呼ばれています。国際モールス符号は305ページに掲載されています。[付録:国際モールス符号]
モールス信号- サミュエル・F・B・モールスが考案し、米国の固定電話で使用されている信号。
全米電気-全米火災保険業者委員会(National Board of Fire Underwriters)が、保険会社がリスクを負う建物の電気設備について策定した一連の規則と要件。この規則は、無線設備の要件も規定しています。この規則は、ニューヨーク市のNational Board of Fire Underwritersまたは保険代理店から入手できます。
国家電気安全-ワシントンD.C.の規格局は、すべての電気機器の安全な操作のために講じるべき予防措置を調査しました。 規格局ハンドブック第3号は、文書管理局長から40セントで入手できます。
結合係数。–結合、結合係数を参照してください。
コイルアンテナ -アンテナ、ループを参照してください。
コイルアンテナ -アンテナ、ループを参照してください。
誘導コイル。低電圧の直流電流を高電圧・低周波の交流電流に変換する装置。スパークギャップを取り付けることで、高電圧・低周波の電流が高電圧・高周波の電流に変換されます。そのため、スパークコイルやルームコルフコイルとも呼ばれます。
コイル、ローディング – より長い波長を受信できるように、アンテナまたは閉発振回路に接続されたコイル。
繰り返しコイル。–繰り返しコイルを参照してください。
回転コイル。–ルーズカプラのようにスライドするのではなく、シャフト上で回転するコイル。バリオメーターまたは バリオカプラのローターは回転コイルです。
コイル、インダクタンス – 送信機と受信機に使用される同調コイルです。送信機の場合、これらは1つまたは2つのコイルで構成され、単一の送信コイルは一般に同調インダクタンスコイルと呼ばれ、2つのコイルを持つ同調器は発振トランスと呼ばれます。受信側の同調コイルは単層、単一コイル、または2つのコイルで構成される場合は発振 トランスと呼ばれます。一部の同調インダクタンスコイルは2層以上で構成されており、ラティス巻き、セルラー巻き、 バスケット巻き、ハニカム巻き、デュオラテラル巻き、スタッガー巻き、スパイダーウェブ巻き、スラブ巻きなどと呼ばれます。
商用周波数 -商用周波数を参照。
コンデンサー、アンテナシリーズ – 波長を短縮するためにアンテナ線システムに設置されるコンデンサー。
コンデンサー、バーニア – 非常に鋭敏なチューニングが求められる連続波の受信に使用される小型の可変コンデンサー。
コンデンサー – すべての導電性物体は絶縁体とともに容量を形成しますが、コンデンサーとは、互いに近接して配置され、絶縁材料によって分離された 2 枚の金属シートまたは金属板を意味します。
調整可能なコンデンサー- プラグ、スイッチ、またはその他のデバイスを使用して 2 つ以上のコンデンサーを結合できます。
アンテナコンデンサー- アンテナに接続されるコンデンサー。
空気コンデンサー- 空気のみが金属シートを分離します。
バイパス コンデンサー: 高周波電流が電力回路を通って逆流しないように送信電流に接続されるコンデンサー。
フィルタ コンデンサー- フィルタ リアクトルと組み合わせて使用される大容量のコンデンサーで、整流器から送られる脈動する直流電流を平滑化します。
固定コンデンサー- プレートが互いに固定されているもの。
グリッド コンデンサー- グリッド リードに直列に接続されたコンデンサー。
ライデン瓶コンデンサー- ガラス瓶が使用される場所。
マイカコンデンサー- マイカが使用される場所。
オイルコンデンサー- プレートがオイルに浸されている場所。
紙コンデンサー- 絶縁材として紙が使用されています。
保護用。送信機の低電圧供給回路に接続され、キックバック振動のバイパスを形成する大容量のコンデンサ。
可変コンデンサー- 交互のプレートを動かして、固定プレートのセットと多少交互に配置することができます。
バーニア― 非常に正確に可変できるバーニア付きの小型コンデンサ。一次回路の可変コンデンサと並列に接続され、正確な同調が求められる連続波の受信に用いられる。
コンデンサイト – 製造された絶縁化合物。
導電率:均一な断面を持つ一定長さの電線の導電率。抵抗率の逆数。
接触検知器 -検知器、接触を参照。
大陸法典 -大陸法典を参照。
クーロン – 1 アンペアの電流が 1 秒間に伝達する電気の量。
対流排出–排出を参照してください。
従来型信号 -従来型信号を参照。
逆起電力 -逆起電力を参照してください。
カウンターポイズ。架空線を地面から数フィート上に持ち上げ、地面から絶縁された状態で設置する。通常、地面との接続は行われない。
結合回路 -結合回路を参照してください。
カップリング – 2 つの発振回路が、インダクタンス コイルの磁場またはコンデンサーの静電場によって接続される場合。
容量性結合 – インダクタンスコイルの代わりにコンデンサーで接続された発振回路。
結合係数 – 2 つのコイル間の結合の近さの尺度。
誘導結合 – インダクタンスコイルによって接続された発振回路。
結合、抵抗 – 抵抗によって互いに接続された発振回路。
水晶整流器 – 水晶検波器。
交流電流 ( AC ) – 回路内を上下に移動する低周波電流。
可聴周波数電流 – 電話の受話器で聞こえるほど低い周波数の電流。このような電流の周波数は通常、1秒あたり200~2,000サイクルです。
プレート電流 – 真空管のフィラメントとプレートの間を流れる電流。
脈動電流 – 電圧が刻々と変化する直流電流。
無線周波数電流 – 電話の受話器では聞こえないほど高い周波数の電流。このような電流の周波数は、毎秒20,000回から10,000,000回の範囲です。
高周波電流--(1)1秒間に1万回から3億回振動する電流。(2)電気振動。
高電位電流--(1)10000ボルト以上の電位を有する電流。(2)高電圧電流。
サイクル – (1) 完了すると開始点に戻る一連の変化。 (2) 交流または振動電流が元の流れの方向を繰り返す期間。
減衰:電気振動のエネルギーが減衰される度合い。開回路では、火花ギャップによって発生する振動のエネルギーは数回の振動で減衰しますが、閉回路では減衰は非常に長く続き、回路の抵抗の合計によってエネルギーが消費されるまでに電流は20回以上振動します。
減少 – 徐々に減少していく行為または過程。
検出器 – (1)入射波によって発生した振動を直流に変換して整流する装置、または(2)リレーとして機能する装置。
カーボランダム― 感応素子にカーボランダム結晶を使用したもの。カーボランダムは電気炉で生成される結晶性炭化ケイ素です。
猫のひげの接触。–猫のひげの接触を参照してください。
黄銅鉱― 黄銅鉱。検出器の結晶として用いられる真鍮色の鉱物。亜鉛鉱を参照。
接触型:結晶検出器。2つの異なるが適切な固体が接触する検出器。
フェロン- 感応素子として黄鉄鉱を使用する検出器。
方鉛鉱- 整流素子として方鉛鉱結晶を使用する検出器。
黄鉄鉱- 感応素子として黄鉄鉱の結晶を使用する検出器。
モリブデナイト-感応素子としてモリブデンの硫化物結晶を使用する検出器。
ペリコン-斑銅鉱結晶が亜鉛鉱結晶と接触する検出器。
シリコン- 感応素子としてシリコンの結晶を使用する検出器。
真空管- 検出器として使用される真空管。
亜鉛鉱- 感応素子として亜鉛鉱の結晶が使用される検出器。
デ・チューニング – キーが押されるとインダクタンスまたは容量の一部がカットされ、波長が大きく変化する持続振動による信号送信方法。
誘電体 – 2 枚の帯電プレートの間にある絶縁材で、電気的な歪みまたは変位が生じます。
誘電ひずみ – 誘電体内の電気変位。
指向性アンテナ -指向性アンテナを参照してください。
方向探知機 -アンテナ、ループを参照してください。
放電–(1) 誘導コイルやその他の高電位装置のプラスの尖った端子から発生するかすかに輝く放電をブラシ放電といいます。(2) 高電位装置の端子間での連続放電を対流放電といいます。(3) 火花ギャップを形成する球の間で空気が突然壊れることを破壊放電といいます。電気火花、または単に火花とも呼ばれます。(4) 真空管の真空度が低い場合、またはバッテリー電圧が高すぎる場合、青い光を発し、これをブルーグロー放電といいます。
破壊的放電。–放電を参照してください。
救難信号。[モールス信号:] …—… (SOS)
分散容量 -分散容量を参照してください。
ダブル ハンプ共振曲線 – 2 つのピークまたはハンプを持つ共振曲線。これは、同調コイルの一次側と二次側が密接に結合されているときに発生する振動電流が 2 つの周波数を持つことを示します。
デュオラテラルコイル -コイル、インダクタンスを参照してください。
デュプレックス通信 – 交換機を使用せずに両局間で双方向に通話できる無線電話システム。これはデュプレックスシステムとして知られています。
地球容量 – 空中のカウンターポイズ。
アース接続:地中に埋設または水中に沈められた金属板または電線。送受信装置をアースに接続できるあらゆる手段。
エジソン蓄電池 -エジソンの蓄電池を参照してください。
電気エネルギー – 電流の力。
電気振動 -電気振動を参照。
電気火花 -放電、火花を参照してください。
負の電気 -正の電気の反対。負の電気は、原子の外側の粒子を構成する負の電子によって形成されます。
正電気 -負電気の反対。正電気は、原子の内部粒子を構成する正電子から形成されます。
電極:通常、液体に浸して電流を流す機器の部品。乾電池の電極は亜鉛と炭素から成ります。エジソン蓄電池の電極は鉄とニッケルから成り、鉛蓄電池の電極は鉛から成ります。
電解質 – 電池に使用される酸性またはアルカリ性溶液。
電磁波 -波、電気を参照してください。
起電力(略称:emf)。導体に沿って電流を流す力。 電圧とも呼ばれる。
逆起電力 – 導体内を流れる電流の方向と反対方向に発生する起電力。
電子–(1)原子から切り離された電気の負の粒子。(2)真空管の白熱フィラメントから放出される電気の負の粒子。
電子の流れ – 白熱フィラメントと真空管の冷たい正電荷プレートの間の電子の通過。
電子リレー -リレー、電子を参照。
電子管:無線通信のあらゆる目的で使用される真空管またはガス管。真空管の項を参照。
エレクトロス絶縁体 – 商品名がエレクトロスである合成材料で作られた絶縁体。
電気エネルギー – 「電気エネルギー」を参照。
エネルギーの単位:ジュール。308ページ [付録:電気と磁気の単位の定義]を参照。
フェーディング:送信機と受信機の両方の調整が同じであるにもかかわらず、送信局から受信する信号の強度が突然変化すること。スウィングとも呼ばれる。
ファラッド – 1 ボルトの電位差によって 1 クーロンの電荷が生じるコンデンサの静電容量。
フィードバック動作:真空管内の振動電流をフィードバックして電力を増幅する。再生動作とも呼ばれる。
強磁性制御 -磁気増幅器を参照してください。
フィラメント – 真空管内で加熱されて白熱し、電子を放出する電線。
フィラメント可変抵抗器 -可変抵抗器、フィラメントを参照してください。
フィルター – インダクタンスコイルまたはコンデンサー、あるいはその両方。(1) 問題となる電圧がさまざまな回路に作用するのを防ぎ、(2) 整流された交流電流を平滑化します。
フィルターリアクター -リアクター、フィルターを参照してください。
火災保険引受人 – National Electric の規定を参照。
固定ギャップ -ギャップを参照してください。
フレミング バルブ – 2 つの電極を持つ真空管。
強制振動 -強制振動を参照してください。
自由振動 – 「自由振動」を参照してください。
可聴周波数 – (1) 電話の受話器を作動させるのに十分低い周波数の交流電流であり、したがって、耳で聞くことができる。 (2) 可聴周波数は通常、1 秒あたり約 500 または 1,000 サイクルであるが、1 秒あたり 200 から 1 秒あたり 10,000 サイクルまでになることもある。
搬送波:可聴周波数波によって変調された無線周波数波で、3つの無線周波数波が設定されます。主となる無線周波数は、可聴周波数波を搬送または伝送するため、搬送周波数と呼ばれます。
商用- (1) 光、熱、電力など商業目的で使用される交流電流。 (2) 現在一般的に使用されている商用周波数は1秒あたり25~50サイクルです。
固有振動数 ― 振り子と振動バネは、 その大きさ、材質、そして克服しなければならない摩擦力によって決まる 固有振動数を持ちます。同様に、発振回路も、そのインダクタンス、静電容量、抵抗によって決まる固有振動数を持ちます。
ラジオ:(1)周波数が高すぎて電話の受話器に影響を与えず、したがって耳で聞こえない振動電流。(2)無線周波数は通常、1秒あたり20,000~2,000,000サイクルであるが、1秒あたり10,000~300,000,000サイクルの場合もある。
スパーク -コンデンサーの放電によって生成される 1 秒あたりのスパークの数。
ギャップ、固定 – 固定電極を備えたもの。
ギャップ、非同期 – オルタネーターの速度とは大きく異なる可能性がある別のモーターによって動作する回転スパークギャップ。
ギャップ、クエンチ – (1) 振動電流のインパルス発生用の火花ギャップ。 (2) この方法は、バネに鋭い一撃を与え、その後振動を継続させる方法に似ています。
ギャップ、ロータリー – 固定電極と回転電極を備えたもの。
同期ギャップ – 電力変圧器に電力を供給するオルタネータと同じ速度で動作する回転式スパークギャップ。このようなギャップは通常、発電機の極数と同じ歯数を持ちます。したがって、半サイクルごとに1回のスパークが発生します。
ガス含有管 -真空管を参照。
発電管。発振を起こすために使用される真空管。実際には振動を発生させるのではなく、最初に流れる低電圧電流を振動に変換する。発振管、出力管とも呼ばれる。
グリッド バッテリー -バッテリー Cを参照してください。
グリッド特性 – 真空管のグリッドの電圧と電流の間に存在し得る様々な関係、および真空管の動作時に実際に存在する値。これらの特性は、通常、曲線で表されます。
グリッド コンデンサー -コンデンサー、グリッドを参照してください。
グリッドリーク – 送電装置と受電装置の両方のグリッドリード線に接続される高抵抗ユニット。送電装置ではグリッド電圧を一定に保ち、アンテナの出力を制御します。受電装置では、プレートとフィラメント間の電流を制御します。
グリッド変調 -変調、グリッドを参照してください。
グリッド電位 – 真空管のグリッドの負または正の電圧。
グリッド電圧 -グリッド電位を参照してください。
グラインダー:最も一般的な静電気の一種で、ヘッドフォンの中で擦れるような音を立てます。
グラウンド -アース接続を参照してください。
アマチュア用グラウンド – 水道管のグラウンド。
アース、水道管 – アマチュアによるアースの一般的な方法は、水道管、ガス管、またはラジエーターを使用することです。
ガイド波電話 -有線および無線を参照。
ハードチューブ – 真空度が高く、高度に排気されている真空管。
HELIX.–(1) あらゆる電線コイル。(2) 特に送信機同調用インダクタンスコイル。
ヘンリー – 誘導電流が 1 アンペア/秒の速度で変化するとき、誘導される起電力が 1 ボルトである回路のインダクタンス。
ヘテロダイン受信-(1)ビート法による受信。(2)受信局で発生した振動を、到来波によってアンテナに生じた振動に重ね合わせて受信する。
ヘテロダイン受容体 – 「ヘテロダイン受容体」を参照。
高周波電流 -電流、高周波を参照してください。
高周波抵抗 -抵抗、高周波を参照してください。
高電位電流 -電流、高電位を参照してください。
高電圧電流 -電流、高電位を参照してください。
ハニカム コイル -コイル、インダクタンスを参照してください。
馬力。蒸気機械の定格出力に用いられる。746ワットに相当。
熱線電流計 -電流計、熱線を参照してください。
ハウリング – 無線増幅を 3 段階以上、または音声増幅を 2 段階以上使用すると、電話受話器でハウリング ノイズが発生しやすくなります。
インピーダンス – 発振回路にはリアクタンスと 抵抗があり、これらを組み合わせたときの電流に対する総抵抗をインピーダンスと呼びます。
インダクタンス コイル -コイル、インダクタンスを参照してください。
インダクタンス コイル、負荷 -コイル、負荷インダクタンスを参照してください。
誘導結合。–誘導結合を参照。
誘導性リアクタンス -誘導性リアクタンスを参照。
誘導コイル -コイル、誘導を参照。
相互誘導 – 互いに近接した 2 つの回路またはコイルの間で、それらの磁場の相互作用によって生じる誘導。
絶縁体 – 電流が漏れないようにするために電線やその他の導体の上や周囲に使用される材料。
無線検査官 – 担当する地区の放送局とオペレーターの免許を発行する職務を担う米国の検査官。
干渉:互いに反対方向に働く、同じ長さまたはわずかに異なる長さの2組の電波が交差または重なり合うこと。異なる放送局からの電波間の望ましくない干渉が、選択信号伝送を非常に困難な問題にしている。
中間波 -波を参照してください。
イオン管 -真空管を参照してください。
国際法典 – 国際法典を参照。
ジャミング – 非常に長くて強い波で、入ってくる波と干渉してそれをかき消してしまう波。
ジュール – 1 オームに 1 アンペアの電流が流れるときに 1 秒間に消費されるエネルギー。
ジュールの法則 – 数秒間に発生する熱と回路の抵抗、そして回路を流れる電流との関係。
ケノトロン -アメリカのラジオ・コーポレーションが製造した真空管整流器の商標 。
キックバック – 電圧が上昇し、送信機に低電圧電流を供給している回路を通じて逆流する傾向がある振動電流。
キックバック防止 – 「防止」、「キックバック」を参照。
キロワット – 1,000 ワット。
LAMBDA.– 301、302ページを参照してください。[付録: 便利な略語]
格子巻きコイル -コイル、インダクタンスの項を参照。
ライトニング スイッチ -スイッチ、ライトニングを参照してください。
回線無線通信 -有線無線を参照してください。
回線無線電話 – 「電話、回線無線」を参照。
リッツェンドラート(LITZENDRAHT)――多数の細い銅線を撚り合わせたり、編み込んだりして形成された導体。表皮効果を低減するために使用される。「高周波抵抗」の項を参照。
負荷フリッカー – キーの開閉による電圧の変動により、無線送信機に電力を供給する回線上の電灯がちらつくこと。
ローディングコイル -コイル、ローディングを参照してください。
長波 -波を参照してください。
ループ アンテナ -アンテナ、ループを参照してください。
疎結合回路 – 疎結合回路を参照してください。
拡声器 – ホーンに接続された電話受話器、または特別に作られた受話器で、着信信号、言葉、または音楽を、満員の部屋や講堂、または屋外の大群衆に聞こえるほどの音量で再生します。
磁極 -磁極の項を参照。
メガオーム – 100万オーム。
可聴性メーター – ある信号の音量を別の信号と比較して測定する機器。校正済みのヘッドホンと可変抵抗器で構成される。
MHO – 導電率の単位。導電率は抵抗の逆数であるため、逆数オーム、つまり mhoで測定されます。
雲母(マイカ)–高い絶縁性を持ち、非常に薄いシート状に分割できる透明な鉱物。送信機および受信機用のコンデンサーの製造に広く使用されている。
マイクロファラッド – 1ファラッドの 100 万分の 1。
マイクロヘンリー – 1ファラドの百万分の一。
マイクロマイクロファラッド – マイクロファラッドの百万分の一。
マイクロオーム – 1オームの100万分の1 。
マイクロフォン トランスフォーマー -トランスフォーマー、マイクロフォンを参照してください。
マイクロフォン送信機 -送信機、マイクロフォンを参照。
ミリアンペア計 – 1 アンペアの 1000 分の 1 単位で電流を測定する電流計。
変調–(1) 声の抑揚または変化。(2) 声によって振動の振幅を変化させること。
変調、ブザー – 送信機の持続振動を可聴周波数インパルスに分割するブザーによる無線周波数振動の変調。
ミリヘンリー – ヘンリーの1000分の1 。
変調、チョッパー – 送信機の持続振動を音声周波数インパルスに分割するチョッパーによる無線周波数振動の変調。
変調、グリッド – 変圧器の二次側をグリッド リードに接続し、一次側をバッテリーとマイクロフォン送信機に接続して発振管を変調する方式。
モジュレーション、オーバー — Blub Blub を参照。
プレート変調 – プレートに印加される電流を変化させることによって真空管によって発生する振動を変調します。
変調管 – 変調器として使用される真空管。
運動、波。–(1) 海上の水の往復運動。(2) 空気中を伝わって、空気中を伝播する波、すなわち音波。(3) エーテル中を伝わって、空気中を伝播する波、すなわち電磁波、略して電波。
モータージェネレーター – 同じ速度で回転するように設計されたモーターとダイナモが共通のベースに取り付けられ、シャフトが互いに連結されている。無線では、商用直流電流を高電圧の直流電流に変換し、真空管発振器のプレートに電力を供給するために使用される。
マルチステージ アンプ- マルチステージ アンプを参照してください。
相互誘導。相互誘導を参照。
MUSH – アーク送信機によって発生され、基本波長に干渉する不規則な中間周波数。
不明瞭な音符 -減衰波または変調された連続波を受信しているときにヘテロダイン方式で受信される、明瞭ではないため読み取りにくい音符。
国家電気規則 -国家電気規則を参照。
国家電気安全規定 -国家電気安全規定を参照してください。
負の電気 -負の電気を参照してください。
非同期ギャップ -非同期ギャップを参照してください。
オーム – 氷が溶ける温度における、質量 14.4521 グラム、均一な断面を持ち、長さ 106.300 センチメートルの水銀糸の抵抗。
オームの法則 – 電流、その起電力、および電流が流れる導体の抵抗の間の重要な一定の関係。
開回路 – 「回路、開」を参照。
オープン コア トランスフォーマー -トランスフォーマー、オープン コアを参照してください。
発振トランスフォーマー -トランスフォーマー、発振を参照。
電気振動 – 開回路または閉回路を流れる高周波電流。(1) 電気振動は、高周波であるだけでなく、高電位または高電圧の場合、火花ギャップ、電気アーク、または真空管によって発生することがあります。(2) 電波が空中線に衝突すると、電波を放射した周波数に等しい周波数の電気振動に変換されますが、受信されるエネルギーはごくわずかであるため、その電位または電圧も同様に非常に小さくなります。
持続的 -減衰係数が小さい振動。
減衰 -減衰係数が大きい振動。
自由 -コンデンサが発振回路を通して放電する場合、外部からの起電力が作用していないため、振動は自由であると言われます。
強制 -設定された振動の周期とは異なる固有周期を持つ回路内で発生する振動。
発振トランスフォーマー -トランスフォーマーを参照。
振動バルブ -真空管を参照。
発振管 – 電気振動を生成するために使用される真空管。
OVER MODULATION。– 「Blub Blub」を参照。
パンケーキ発振トランス – 同調インダクタンスを受信するために使用されるディスク状のコイル。
透磁率 – 物質が磁化される度合い。鉄の透磁率は空気よりも高い。
段階 – サイクルの同じ時点または一部で発生する特徴的な側面または外観。
ピックアップ回路 -スタンバイ回路を参照。
プレート回路リアクター -リアクター、プレート回路を参照。
プレート電流 -プレート電流を参照。
プレート変調 -変調、プレートを参照。
プレート電圧 -葉、プレートを参照。
電池の極 – 電池を構成する各要素の正極と負極。蓄電池では、これらの極はそれぞれ「+」と「-」で示されている。
磁極 – 磁石の両端。
正電気 -正電気を参照してください。
電位差 – 2 つの帯電導体または表面間の電圧。
ポテンショメータ – 電流の電圧を分割するために使用される可変抵抗。電圧分割器。
電力変圧器 -電力変圧器を参照。
パワーチューブ -ジェネレーターチューブを参照してください。
一次電池 -一次電池を参照。
キックバック防止 – 高周波電流がトランスに入り込んで絶縁を破壊するのを防ぐために電力回路に配置されるチョーク コイル。
QST – 無線通信において、(1)「一般呼び出しを受信しましたか?」という質問と、(2)「全局への一般呼び出し」という通知を表す略語。
急冷ギャップ -急冷ギャップを参照。
放射 – 空中線システムによる電波の放出、または投射。
無線電流計 -電流計、ホットワイヤを参照。
無線周波数 – 「周波数、無線」を参照。
無線周波数増幅 – 「増幅、無線周波数」を参照。
無線周波数電流 -電流、無線周波数を参照してください。
無線検査官 -無線検査官を参照。
ラジオトロン -ラジオ・コーポレーション・オブ・アメリカ社が製造する真空管検波器、増幅器、発振器、変調器の商標。
電波 – 「波、ラジオ」を参照。
リアクタンス – 回路にインダクタンスがあり、電流値が変化すると、電流の変化によって誘導される電圧によって抵抗されます。
リアクタンス、容量 – 容量リアクタンスとは、電流に対して容量が示す抵抗のことです。これは抵抗、つまりオームで測定されます。
受信チューニングコイル。–コイル、インダクタンスを参照してください。
拡声器受信機 -拡声器を参照してください。
受信機、時計ケース – 無線受信に使用されるコンパクトな電話受信機。
誘導性リアクタンス – 誘導性リアクタンスとは、インダクタンスコイルが電流に対して示す抵抗のことです。抵抗値、つまりオーム単位で測定されます。
リアクタ、フィルタ – 整流器から送られてくる脈動する直流電流を平滑化するリアクタンス コイル。
リアクタ、プレート回路 – 無線電話のプレート回路で直流電源を一定の電圧に保つために使用されるリアクタンス コイル。
受信機。–(1) 電話の受話器。(2) 信号、音声、または音楽を受信する装置。(3)電話の受話器と区別するために、レセプターと呼ぶ方が適切。
整流器--(1)交流電流を脈動する直流電流に変換する装置。(2)特に無線通信においては、(a)水晶または真空管検出器、および(b)商用交流電流を無線通信用の直流電流に変換するために使用される2電極真空管。
再生増幅 -増幅、再生を参照。
受信機 – 受信セット。
オートダイン受信機 – 再生回路と、検出器および局部発振発生器として使用される同じチューブを備えた受信機。
受容器、拍動。–ヘテロダイン受容器。
ヘテロダイン受信機 – ビート受信用の 2 番目の波列を設定するために別の真空管を使用する受信装置。
再生アクション- フィードバックアクションを参照。
再生増幅 -再生増幅を参照。
電子リレー – 検出器または増幅器として使用される真空管。
中継コイル – 無線受信機と有線送信機を接続する際に使用される変圧器。
抵抗 – 電線やその他の導体が電流の通過に対して示す抵抗。
アンテナ抵抗:振動電流に対するアンテナ線の抵抗。表皮効果により、通常のオーム抵抗よりも大きくなります。「高周波抵抗」の項を参照。
抵抗ボックス -抵抗器を参照してください。
抵抗結合 -結合、抵抗を参照してください。
高周波抵抗 – 高周波電流が電線上で振動すると、直流電流や交流電流が電線を流れる場合とは異なる2つの現象が発生します。(1) 電線内部の電流は表面の電流よりも遅れます。(2) 電流の振幅は表面で最大で、電線の中心に近づくにつれて小さくなります。この電流の不均一な分布は表皮効果と呼ばれ 、電線のサイズが小さくなるのと同じ効果があり、抵抗が増加します。
抵抗率:均一な断面を持つ一定長さの電線の抵抗。導電率の逆数。
抵抗器 – 固定抵抗器または可変抵抗器、あるいはそれらのユニットの集合。可変抵抗器は抵抗ボックスとも呼ばれ、レオスタットと呼ばれることが多い。
共鳴 – (1) 単純な音の共鳴は、ある物体が別の物体の共鳴振動によって音を増大させることである。 (2) 拡張すると、電気振動の振幅が増大し、その振動が発生する回路の固有周期が最初の振動回路の周期と同じかほぼ同じになる。
レオスタット – 可変抵抗器。「抵抗器」の項を参照。
炭素レオスタット – 可変抵抗器として使用される炭素棒、または炭素板や炭素ブロック。
レオスタット、フィラメント – 真空管のフィラメントを加熱する蓄電池の電流を一定の電圧に保つために使用される可変抵抗。
回転コイル -コイルを参照。
ロータリーギャップ -ギャップを参照してください。
ローター – バリオメーターまたはバリオカプラの回転コイル。
RUHMKORFF コイル -コイル、誘導を参照。
飽和: 真空管が受けられる最大のプレート電流。
感知スポット – 電気振動の作用に敏感な検出器結晶上のスポット。
短波 -波を参照してください。
サイド波 -波長帯を参照。
信号、慣例 – (1) 無線通信で使用される国際モールス信号のアルファベットと数字、句読点、およびいくつかの重要な略語。 (2) 遭難信号、送信の要請などのための短点信号と長点信号。現在、すべての一般公共サービス無線通信に使用されています。
スキン効果 -抵抗、高周波を参照してください。
ソフトチューブ – 真空度が低い、つまり排気があまり行われていない真空チューブ。
空間電荷効果 – フィラメントとプレートの間の空間における負の電子の圧力による電界強度は、最終的にプレートの正の電位による電界強度と等しくなり、中和されるため、フィラメント付近の電子には力が作用しません。
スパーク -放電を参照。
スパークコイル -誘導コイルを参照。
火花放電 -電気火花を参照。
スパーク周波数 – 「周波数、スパーク」を参照してください。
スパークギャップ – (1)ハイフンなしのスパークギャップは、火花が発生する装置を意味します。スパーク放電器とも呼ばれます。 (2)ハイフン付きのスパークギャップは、火花が発生する電極の対向面間の空隙を意味します。
プレーン -固定電極を備えたスパークギャップ。
回転式 -一対の固定電極と回転要素に取り付けられた多数の電極を備えた火花ギャップ。
消弧型 -互いに近接して配置され、互いに絶縁された多数の金属板で形成された火花ギャップ。
スパイダー ウェブ インダクタンス コイル -コイル、スパイダー ウェブ インダクタンスを参照してください。
スプレッダー – アンテナのワイヤーを離して保持する木の棒またはスパー。
交互に巻かれたコイル。–コイル、インダクタンスを参照してください。
スタンバイ回路 -スタンバイ回路を参照してください。
静電気。大気雑音、グラインダー、ストレイ、X、 そして特にひどい場合は他の名称でも呼ばれます。大気中の電気的擾乱によって電話の受話器にノイズが生じる現象です。
ステータ – バリオメータまたはバリオカプラの固定または静止したコイル。
蓄電池 -蓄電池、蓄電池を参照。
漂遊波除去法 – 漂遊波の強度に対して信号強度を高める方法。「静電気」を参照。
迷子。– Staticを参照してください。
撚線 -撚線を参照してください。
スーパーヘテロダイン受信機 -ヘテロダイン、スーパーを参照してください。
スウィング -フェーディングを参照してください。
アンテナスイッチ – 送信機から受信機へ、またはその逆に切り替えて、アンテナに接続するために使用するスイッチ。
スイッチ、雷 – 装置が使用されていないときにアンテナを外部のアースに接続するスイッチ。
装置記号 -慣用記号とも呼ばれます。装置の様々な部品を表す図式的な線で、送信機や受信機の配線図を作成する際には、部品同士を接続するだけで済みます。作成も読み取りも容易です。307ページ[付録:装置に使用される記号]を参照してください。
同期ギャップ -同期ギャップを参照してください。
電話、回線無線 -有線無線を参照してください。
熱電流計 -電流計、熱線を参照。
3 電極真空管 – 3 電極真空管を参照してください。
ティッカー:受信側で持続的な振動をグループに分割し、ヘッドフォンで信号を聞き取れるようにする滑り接触装置。通常、回転する真鍮製のホイールの滑らかな溝に細い鋼線または金線を滑り込ませる構造になっている。
変圧器 – 一次交流電流または振動電流を昇圧または降圧するための一次コイルと二次コイル。
AC -電源トランスを参照してください。
空冷式- コイルが空気にさらされる変圧器。
空芯― 高周波電流では、鉄芯は振動を阻害する傾向があるため、一般的には使用されません。そのため、鉄芯はコイル内部の空気で構成されています。
オート -中間タップを引き出すことによって、片方の部分が一次側を形成し、もう一方の部分が二次側を形成する単一のワイヤ コイル。
オーディオ増幅 -これは鉄心を備えた変圧器であり、およそ 3,000 までの周波数に使用されます。
閉磁路変圧器:磁束の経路が鉄心のみを通る変圧器。電力用変圧器は閉磁路を採用しています。
マイクロフォン -アークまたは真空管発振器によって発生する振動を変調するための小型変圧器。
油冷式 -コイルが油に浸されている変圧器。
オープンコア:磁束の経路が一部鉄心、一部空気中を通る変圧器。誘導コイルはオープンコアです。
発振変圧器。振動電流を変圧または昇圧するためのコイル。発振変圧器は通常、鉄心がなく、空芯変圧器とも呼ばれます。
電源 -フィラメントを点灯および加熱するために商用交流電流を降圧し、真空管発振器のプレート充電のために商用交流電流を昇圧する変圧器。
ラジオ用増幅装置 -空芯トランスです。それ自体は増幅機能を持ちませんが、増幅管と組み合わせて使用されるため、このように呼ばれています。
送信機、マイク – ベル電話システムで使用される種類の電話送信機。
送信同調コイル -コイル、インダクタンスを参照してください。
チューニング――送信機または受信機の開回路と閉回路が、同じ周波数の電気振動が通過するように調整されている場合、それらは同調されていると言われる。同様に、送信局と受信局が同じ波長に調整されている場合も、それらは同調されていると言われる。
粗調整 -受信機の同調発振回路の最初の調整はインダクタンス コイルで行い、これによって受信機は粗く、つまり大まかに調整されます。
微調整 -インダクタンス コイルを使用して発振回路を大まかに調整した後、可変コンデンサを使用して正確な調整を行います。これが微調整です。
シャープ:送信機が送信し、受信機が受信する波長が特定の長さの波のみである場合、チューニングはシャープであると言われます。減衰量が小さいほど、チューニングはシャープになります。
チューニングコイル -コイル、インダクタンスを参照してください。
2 電極真空管 -真空管、2 電極を参照してください。
真空管 – 2 つまたは 3 つの電極を持ち、空気が排出されているか、不活性ガスが充填されており、無線通信および電話における検出器、増幅器、発振器、または変調器として使用される管。
アンプ -アンプ、真空管を参照。
増幅変調器 -送信装置によって設定された振動を変調および増幅するために使用される真空管。
ガス含有量 -真空管のように作られ、検出器として使用されますが、排気される代わりに不活性ガスが含まれる管。
ハード -ハード チューブを参照してください。
整流器 – (1) 真空管検波器。 (2) 商用交流電流を無線通信用の直流電流に変換するために使用される2電極真空管。
ソフト -ソフトチューブを参照してください。
3 電極 -フィラメント、グリッド、プレートという 3 つの電極を備えた真空管。
2 電極 -フィラメントとプレートという 2 つの電極を持つ真空管。
バルブ -真空管を参照。
バルブ、フレミング -フレミング バルブを参照してください。
可変コンデンサー -可変コンデンサーを参照。
可変インダクタンス -可変インダクタンスを参照してください。
可変抵抗 -可変抵抗を参照してください。
バリオカプラ – 受信発振回路のインダクタンスを変化させる同調装置。固定コイルと回転コイルで構成され、それぞれの巻線は互いに接続されていない。
バリオメーター – 受信振動電流のインダクタンスを変化させる同調装置。固定コイルと回転コイルで構成され、これらのコイルは直列に接続されている。
バーニア コンデンサー -コンデンサー、バーニアを参照。
ボルト – 抵抗が 1 オームの導体に一定の電流を流したときに 1 アンペアの電流を発生する起電力。
電圧分割器 -ポテンショメータを参照してください。
プレート電圧 – 真空管のプレートに通電するために使用される電流の電圧。
電圧計 – 電流の電圧を測定するための計器。
時計ケース受信機 -時計ケース受信機を参照。
水道管の接地 -水道管の接地を参照。
ワット – 1 アンペアの電流が 1 オームの抵抗に消費する電力。
広い波長範囲にわたって信号の強度がほぼ同じで、減衰率の高い波。
波長――どんな種類の波にも長さがある。波長は通常、連続する二つの波の波頭間の距離を意味すると解釈される。
波長帯 – 無線受信では、連続波が送信され、マイクロフォン送信機によって変調されると、さまざまなオーディオ周波数が対応する無線周波数を設定し、そのエネルギーがアンテナから放射されます。その結果、さまざまな長さの波、つまり「波帯」が生成されます。
電波計 – 送信機と受信機の発振回路に設定された電波の長さを測定する装置。
波動 – 水の中の、または水面上の波、空気中の音波、エーテル中の電波として周囲の媒体に生じる乱れ。
波 -波動を参照してください。
波、電気 – エーテル内で発生し、エーテルによって伝達される電磁波。
連続波。略称CW。空中から途切れることなく放射される電波。非減衰波とも呼ばれる。
不連続波.–アンテナから周期的に放射される波。減衰波とも呼ばれます。減衰波.– 不連続波を参照してください。
中波- 長さ600~2,000メートルの波。
長距離:長さ2,000メートルを超える波。 無線:無線通信や電話で使用される電波。
短い波 – 長さが最大 600 メートルの波。
無線- 無線通信および電話で使用される電波。
減衰なし–連続波を参照してください。
無線電信コード – Code, International を参照。
エナメル線 – 絶縁のために薄いエナメルの層が塗られた線。
リン青銅ワイヤー – 微量のリンを含む銅の合金で作られた非常に強いワイヤー。
有線無線 – 空間ではなく電話線を介して送信される高周波の連続波。有線無線通信、搬送周波数電話、搬送電流電話、導波電話、有線無線とも呼ばれます。
X’S.– Static を参照してください。
亜鉛鉱 – 検出器を参照。
ワイヤレスの禁止事項
空中ワイヤーの禁止事項
アンテナに鉄線を使用しないでください。
両端をしっかり絶縁するようにしてください。
200 メートルの波を送信する場合は、長さを 75 フィート以上にしないでください。
受信装置には必ず避雷器、または避雷スイッチを使用してください。
送信機には必ずライトニングスイッチを使用してください。
屋外に接地が必要であることを忘れないでください。
アンテナの抵抗をできるだけ小さくすることを忘れないでください。撚線を使用してください。
必ず、アンテナへの引き込み線を半田付けしてください。
窓や壁を通る引き込み線は必ず適切に絶縁してください。
アンテナや引き込み線が木やその他の物体に触れないようにしてください。
アンテナをあらゆる種類の架空電線に近づけすぎないでください。
アンテナを電灯や他の電線の真下や真上、または平行に配線しないでください。
内部の水道管との接地を必ず確実に行ってください。
送信時の注意事項
ライセンスを取得するまで送信しないでください。
あらゆる規則や規制を必ず遵守してください。
海軍基地から 5 海里以内に住んでいる場合は、0.5 キロワットを超える入力を使用しないでください。
限定または一般アマチュア免許をお持ちの場合は、200 メートルを超える波を送信しないでください。
小さすぎるスパークギャップ電極は使用しないでください。小さすぎると熱くなります。
スパークギャップは長すぎても短すぎてもいけません。適切な長さは実際に試してみればわかります。
プレート電位が 2,000 ボルトを超える場合は、グリッドとフィラメント端子の間に必ず安全スパークギャップを使用してください。
自宅に商用交流電源がある場合は、モーター発電機セットを購入しないでください。
発振真空管に過負荷をかけると寿命が著しく短くなるため、過負荷をかけないでください。2本並列で使用してください。
アンテナに熱線電流計を取り付けない状態で送信機を操作しないでください。
送信機の部品を接続する際には単線を使用しないでください。撚線または編組線を使用してください。
各接続部を必ずはんだ付けしてください。
はんだ液は使用せず、ロジンを使用してください。
200メートル以下の波長では、発振管のエネルギーをすべて利用できないと考えないでください。送信装置とアンテナが適切に設計されていれば、利用可能です。
発振回路の配線をあまり近づけすぎないでください。
発振回路の配線は直角以外で交差させないでください。
送信機のトランスをコンデンサーとチューニングコイルから 3 フィート以内に設置しないでください。
ホイールの真円度がなくなる回転ギャップを使用しないでください。
受信時の注意事項
水晶検出器では真空管検出器と同じくらい良い結果が得られると期待しないでください。
一度目、あるいはその後何回か、水晶検出器の敏感なスポットをヒットできなかったとしても、落胆しないでください。
水晶検波器の線電極には80番以上の線を使用しないでください。
水晶検波器受信装置に拡声器を使用しないでください。
ループアンテナが水晶検出器で価値のある結果をもたらすことは期待しないでください。
クリスタルを指で触らないでください。指で触るとクリスタルの感度が損なわれます。ピンセットか布を使用してください。
熱によって感度が損なわれるため、水晶をはんだに埋め込まないでください。ウッドメタル、または沸騰水の温度かそれに近い温度で溶ける合金を使用してください。
強い静電気や強い信号によって水晶の感度が破壊されることもあることを忘れないでください。
必要な感度を確保するために必要以上に真空管のフィラメントを加熱しないでください。
定格電圧より低いまたは高いプレート電圧を使用しないでください。
フィラメントを照明回路に接続しないでください。
緊急時以外は、フィラメントを加熱するために乾電池を使用しないでください。
フィラメントを加熱するには定電流ではなく定電圧を使用してください。
真空管は水平で使用するように設計されていない限り、水平位置で使用しないでください。
グリッドとプレートのリード線を必ず適切に絶縁してください。
初めて使用する場合は、フィラメントとプレートに定格電圧の 1/3 を超える電圧を使用しないでください。
可能な場合は、フィラメントを加熱するために必ず交流電流を使用してください。
フィラメントの適切な温度を見つけるために必ず電圧計を使用してください。
単一の真空管を使用する場合、スピーカーで大きな音が出ることは期待できません。
真空管を機械的な衝撃や振動から必ず保護してください。
受け取りが終わったら、必ずA電池をフィラメントから完全に切り離してください。
受信を開始するときに、フィラメントを通じてA電池の電流を一気にオンにしないでください。
ポテンショメータを使用せずにガス含有量検出管を使用しても、最良の結果が得られることは期待できません。
B電池にポテンショメータを接続しないでください。接続するとすぐに電池が消耗してしまいます。
シングルコイルチューナーでは、ルーズカプラほど良い結果は期待できません。
2 コイル チューナーでは、3 つ目のコイル、つまり ティッカーコイルを備えたチューナーほど良い結果は期待できません。
真空管検波器で受信するためには、再生回路、つまりティッカーコイル付きの回路を使う必要があるとは思わないでください。
静電気で困っているのはあなただけではないはずです。
周囲のアマチュアがスパーク セットを使用して送信している場合は、干渉を排除できるとは期待できません。
最初にパネル上にセットを配置したり組み立てたりしないでください。ボード上で接続し、すべてが正しいかどうかを確認してください。
配線図を目の前に置かずにセットを接続しようとしないでください。
無線周波数増幅器のシールドを必ず行ってください。
高周波トランスのコアの軸を一直線に並べないでください。互いに直角になるように配置してください。
各部品を接続する際には、14 番より細いワイヤーを使用しないでください。
感度は電圧に大きく依存するため、新しい真空管を入れた後は必ず B 電池を調整してください。
バリオメーターを使用する部品の間隔を適切に空けるようにしてください。
バリオメータとバリオカプラの間には必ず銅シールドを入れてください。
真空管へのリード線はできる限り短くするようにしてください。
受信機がハウリングを起こしても、窓から投げ捨て ないでください。オーディオ周波数トランスの間隔を離し、コア同士が直角になるように設置してみてください。
紙誘電体を使用したコンデンサーをアンプ受信セットに使用しないでください。ノイズが発生します。
ループアンテナでは、屋外アンテナほど良い結果は期待できません。ベッドスプリングを使用する場合も同様です。
最後のステップでスピーカーを使用する場合、プレート電位が 100 ボルト未満のアンプを使用しないでください。
バインディングポストと設計図の違いがわからない場合は、自分で組み立てようとしないでください。すぐに使えるセットを購入しましょう。
受信機が短波長用に作られている場合は、アーリントンの時刻信号や大規模なケーブルレス放送局の受信は期待できません。
ヘッドフォンを分解しないでください。時計と同じように壊れやすいです。
ベルの電話受話器では結果が得られると期待しないでください。
自分以外にもイーサを使用しているオペレーターがいることを忘れないでください。
B電池を濡らしたり凍らせたりしないでください。
B電池がその目的のために設計されていない限り、充電を試みないでください。
蓄電池のしてはいけないこと
交流電源を蓄電池に直接接続しないでください。必ず整流器を使用してください。
充電回路のプラス端子を蓄電池のマイナス端子に接続しないでください。
電解液が蓄電池のプレートの上端より低くならないようにしてください。
時々は蓄電池の状態を必ず確認してください。
フィラメントを加熱するために 6 ボルト未満の電圧を供給する蓄電池を購入しないでください。
蓄電池の電解液の比重を1.225~1.300ボーメに保つようにしてください。これは比重計で確認できます。
比重計で電解液の比重が 1.225 に近いことが示されているときは、必ず蓄電池を充電してください。
比重計が比重 1.285 を示した後は、バッテリーの充電を続けないでください。
蓄電池が凍結しないようにしてください。
充電しない限り、使用せずに 1 か月以上放置しないでください。
時々電解液に少量の硫酸を加える以外は、蓄電池をいじらないでください。何か不具合が生じた場合は、サービスステーションに持ち込んで専門家に修理を依頼するのが最善です。
追加の禁止事項
CWを使用していない限り、最新の送信所を持っているとは思わないでください。
避雷スイッチから屋外のアースまでの配線には、4番より細いものを使用しないでください。
可変抵抗器を接続せずに、スパークコイルを 110 ボルトの直接照明電流で動作させないでください。
電解遮断器を接続せずに、スパークコイルを 110 ボルトの交流照明電流で動作させないでください。
電解遮断器を接続せずに、交流電力変圧器を 110 ボルトの直流で動作させないでください。
火花ギャップの片側をアンテナ線に接続し、もう片側をアースに接続するなんて、絶対にやめてください。政府はそんなことは許しません。それだけです。
推測だけで送信機を調整し、所定の長さの波を送信しようとしないでください。波長計を使用してください。
パネルには硬質繊維を使用しないでください。高周波電流が流れる場所では絶縁体として非常に劣ります。
ワイヤレスについて何も知らないのはあなただけだと思わないでください。ワイヤレスは非常に複雑な技術であり、経験豊富な人でもまだ学ぶべきことがたくさんあります。
終わり。
*** プロジェクト・グーテンベルク電子書籍「ラジオアマチュアのハンドブック」の終了 ***
《完》