Войти
Дуговый передатчик Поульсена мощностью 1 мегаватт, используемый ВМС США около 1918 года на береговых радиостанциях для связи со своим флотом по всему миру, один из крупнейших передатчиков дуги, когда-либо построенных. Дуговой преобразователь, иногда называемый передатчиком дуги, или дугой Поульсена в честь датского инженера Вальдемара Поулсена, который изобрел его в 1903 году, был разновидностью искрового излучателя. использовался в начале беспроводной телеграфии. Преобразователь дуги использовал электрическую дугу для преобразования электричества постоянного тока в радиочастотный переменный ток. Он использовался как радиопередатчик с 1903 до 1920-х годов, когда его заменили передатчики на электронных лампах. Один из первых передатчиков, который мог генерировать непрерывные синусоидальные волны, это была одна из первых технологий, используемых для передачи звука (амплитудная модуляция ) по радио. Он включен в список этапов развития IEEE как историческое достижение в электротехнике.
Первый дуговой преобразователь Поульсена 1903 года Элиху Томсон обнаружил, что угольная дуга, шунтированная с помощью последовательно настроенной цепи, может "петь". Эта «поющая дуга», вероятно, ограничивалась звуковыми частотами. Бюро стандартов приписывает Уильяму Дадделлу создание шунтирующего резонансного контура примерно в 1900 году.
Английский инженер Уильям Дадделл открыл, как сделать резонансный контур, используя углерод. дуговая лампа. «Музыкальная дуга» Дадделла работала на звуковых частотах, и сам Дадделл пришел к выводу, что невозможно заставить дугу колебаться на радиочастотах.
Вальдемару Поульсену удалось повысить эффективность и частота до желаемого уровня. Дуга Поульсена могла генерировать частоты до 200 килогерц и была запатентована в 1903 году.
После нескольких лет разработки дуговая технология была передана Германии. и Великобритания в 1906 году Поулсеном, его сотрудником Педером Олуфом Педерсеном и их финансовыми покровителями. В 1909 году американские патенты, а также несколько дуговых преобразователей были куплены Сирилом Фрэнком Элвеллом. Последующее развитие в Европе и Соединенных Штатах было довольно различным, так как в Европе в течение многих лет возникали серьезные трудности с внедрением технологии Поульсена, тогда как в США расширенная коммерческая Радиотелеграфная система вскоре была налажена с Федеральной телеграфной компанией. Позже ВМС США также приняли систему Поульсена. Только дуговой преобразователь с пассивным преобразованием частоты подходил для портативного и морского использования. Это сделало ее самой важной мобильной радиосистемой в течение примерно десяти лет, пока ее не вытеснили системы на электронных лампах.
В 1922 году Бюро стандартов заявило, что «дуга является наиболее широко используемым передающим устройством для работы на больших расстояниях и большой мощности. для 80 процентов всей энергии, фактически излучаемой в космос для радиопередач в течение определенного времени, не принимая во внимание любительские станции ».
Этот новый, более совершенный метод генерации радиосигналы непрерывного действия были первоначально разработаны датским изобретателем Вальдемаром Поульсеном. передатчики с искровым разрядником, используемые в то время, производили затухающую волну, которая растрачивала большую часть их излучаемой мощности, передавая сильные гармоники на множестве частот, которые заполняли радиочастотный спектр помехами. Дуговый преобразователь Поульсена генерировал незатухающие или непрерывные волны (CW) на одной частоте.
Существует три типа генератора дуги:
Непрерывные или «незатухающие» волны (CW) были важной особенностью, поскольку использование затухающих волн от искры -зазорные передатчики приводили к снижению эффективности передатчика и эффективности связи, при этом загрязняя радиочастотный спектр помехами.
Схема основного дугового преобразователя, из статьи Поульсена 1904 г. (этикетки добавлены). Дуговый преобразователь Поульсена имел настроенную цепь, подключенную поперек дуги. Преобразователь дуги состоял из камеры, в которой дуга горела в газообразном водороде между углеродным катодом и охлаждаемым водой медным анод. Выше и ниже этой камеры находились две последовательные катушки возбуждения, окружающие и возбуждающие напряжение двух полюсов магнитной цепи. Эти полюса выступали в камеру, по одному с каждой стороны дуги, чтобы создать магнитное поле.
. Наиболее успешно он работал в диапазоне частот от нескольких килогерц до нескольких десятков килогерц. Настройка антенны должна быть достаточно избирательной, чтобы подавить гармоники дугового преобразователя.
Так как дуге требуется некоторое время, чтобы зародиться и работать стабильно, нормальный двухпозиционное нажатие не может быть использовано. Вместо этого использовалась форма частотной манипуляции. В этом методе компенсационной волны дуга действовала непрерывно, и клавиша изменяла частоту дуги от одного до пяти процентов. Сигнал на нежелательной частоте был назван компенсационной волной. В дуговых передатчиках мощностью до 70 кВт ключ обычно закорачивает несколько витков антенной катушки. Для больших дуг выход дуги будет соединен трансформатором с антенной индуктивностью, и ключ закоротит несколько нижних витков заземленной вторичной обмотки. Следовательно, «метка» (ключ закрыт) отправлялся с одной частотой, а «пробел» (ключ открыт) - с другой. Если бы эти частоты были достаточно далеко друг от друга и приемник принимающей станции имел адекватную избирательность, принимающая станция могла бы слышать стандартный CW при настройке на частоту «метки».
Метод компенсационной волны использовал большую полосу частот спектра. Он передается не только на двух предполагаемых частотах, но и на гармониках этих частот. Дуговые преобразователи богаты гармониками. Примерно в 1921 году Предварительная международная конференция по связи запретила метод компенсационных волн, поскольку он вызывал слишком сильные помехи.
Необходимость излучения сигналов на двух разных частотах была устранена развитием одноволновых методов. В одном одноволновом методе, называемом методом зажигания, срабатывание ключа запускало и останавливало дугу. В дуговой камере будет ударный стержень, который закорачивает два электрода через резистор и гасит дугу. Ключ будет приводить в действие электромагнит, который перемещает ударник и повторно зажигает дугу. Чтобы этот метод работал, дугогасительная камера должна быть горячей. Метод применим для дуговых преобразователей мощностью до 5 кВт.
Второй одноволновой метод - это метод поглощения, и он включает в себя две настроенные схемы и однополюсный двухпозиционный ключ с замыканием до размыкания. Когда ключ нажат, дуга соединяется с настроенной антенной катушкой и антенной. Когда ключ поднят, дуга подключается к настроенной фиктивной антенне, называемой обратным шунтом. Задний шунт представлял собой вторую настроенную цепь, состоящую из последовательно соединенных катушкой индуктивности, конденсатора и нагрузочного резистора. Эта вторая схема настроена примерно на ту же частоту, что и частота передачи; он поддерживает дугу и поглощает мощность передатчика. Метод абсорбции, по-видимому, принадлежит У. А. Итону.
Дизайн схемы переключения для метода абсорбции имеет большое значение. Он переключает дугу высокого напряжения, поэтому контакты переключателя должны иметь некоторую форму гашения дуги. У Eaton были электромагниты привода телеграфных ключей, управляющие реле. Это реле использовало четыре набора переключающих контактов последовательно для каждого из двух путей (один к антенне и один к обратному шунту). Каждый контакт реле был замкнут резистором. Следовательно, переключатель никогда не открывался полностью, но затухание было сильным.
Действительно удовлетворительной теории действия дуги Поульсена в настоящее время не существует, удовлетворительная теория - это та, которая позволила бы вычислить результаты с предоставлением необходимых данных.
