Регенеративный радиоприёмник

Регенератор изобретён Э. Армстронгом во время учёбы в колледже, запатентован в 1914 году, после этого также запатентован Ли де Форестом в 1916 году. Это привело к судебной тяжбе продолжительностью в 12 лет, завершившейся в Верховном суде США в пользу Ли де Фореста.

Регенератор позволяет получить наибольшую отдачу от одного усилительного элемента. Поэтому в ранние годы развития радиотехники, когда лампы, пассивные детали и источники питания были дороги, он широко применялся в профессиональных, любительских и бытовых приёмниках, успешно конкурируя с изобретённым в 1918 году тем же Армстронгом супергетеродином.

Регенератор легко переводится в режим автогенерации для приёма телеграфии незатухающими колебаниями путём прямого преобразования. Абсолютный рекорд дальности радиосвязи до космической эры был установлен 12 января 1930 года советским радистом Э. Т. Кренкелем с антарктической экспедицией Р. Э. Бёрда именно на подобном приёмнике.

С широким распространением в конце 1930-х годов смесительной лампы-гептода и кварцевых фильтров промежуточной частоты преимущество супергетеродина в стабильности и избирательности стало решающим, и концу 1940-х годов регенератор был в основном вытеснен из серьёзных применений, оставшись в радиолюбительских конструкциях для начинающих (например, в радиоконструкторах «Юность»).[1] До этого времени известны случаи, когда даже в супергетеродинах применяли регенеративный детектор с регулируемой ПОС (например, советская радиостанция А-7 1941 года).

Достоинства:

• Высокие чувствительность и избирательность по сравнению с приёмниками прямого усиления и простыми супергетеродинами.
• Простота и дешевизна.
• Низкое потребление энергии.
• Отсутствие побочных каналов приёма и самопоражённых частот.

Недостатки:

• Излучение помех при работе в режиме генерации (и, как следствие, отсутствие скрытности).
• Высокая чувствительность и избирательность достигаются ценой стабильности.
• Требует от оператора знания принципа работы и навыка в управлении.

Эффективность регенеративного радиоприёмника основана на увеличении добротности колебательного контура, осуществляющего основную частотную селекцию и настроенного на несущую частоту в спектре АМ сигнала. Относительное повышение уровня несущей вызывает эффект подавления слабых сигналов, расстроенных по частоте[2] (аналогично синхронному детектированию), что улучшает реальную избирательность.

Добротность (${\displaystyle Q}$) колебательного контура повышается путём компенсации части потерь за счёт энергии усилителя, то есть введения положительной обратной связи.

Добротность = резонансное сопротивление / сопротивление потерь, то есть ${\displaystyle Q=Z/R}$.

Положительная обратная связь, компенсируя часть потерь, вносит некоторое отрицательное сопротивление: ${\displaystyle Q_{\text{reg}}=Z/(R-R_{\text{neg}})}$.

Коэффициент регенерации: ${\displaystyle M=Q_{\text{reg}}/Q=R/(R-R_{\text{neg}}).}$

Отсюда видно, что при увеличении обратной связи коэффициент регенерации ${\displaystyle M}$ и добротность могут стремиться к бесконечности, но их практический рост ограничен стабильностью параметров схемы — если изменение коэффициента усиления будет больше ${\displaystyle 1/M}$, то регенератор либо сорвётся в генерацию (если усиление выросло), либо потеряет половину чувствительности и избирательности (если усиление упало).

Для улучшения стабильности и достижения плавности управления вблизи порога генерации регенератор должен иметь отрицательную обратную связь (ООС) по уровню сигнала или автоматическую регулировку усиления (АРУ). В приведённой схеме такая ООС обеспечивается цепью R1C2 (гридлик, от англ. grid leak — утечка сетки) — сигнал детектируется диодом, состоящим из сетки и катода лампы, и выделяется на резисторе R1. Переменная составляющая усиливается и звучит в наушниках, а постоянная подзапирает лампу и снижает её усиление.

Без такой АРУ управление обратной связью будет очень «острым», и если регенератор сорвётся в генерацию, то размах колебаний будет ограничен только источником питания, а остановить его можно будет только намного уменьшив обратную связь (явление гистерезиса). Такой усилитель не годится для использования как регенератор.

• КУБ-4
• А-7 (радиостанция)
• Север (радиостанция)
• Paraset

• Борисов В. Г. Юный радиолюбитель. 3-е изд., переработанное и дополненное. Массовая радиобиблиотека, вып. 330. — М.-Л.: Госэнергоиздат, 1959.
• Поляков В. Т. Техника радиоприема: простые приемники АМ сигналов. — М.: ДМК Пресс, 2001, ISBN 5-94074-056-1.