Регенеративный радиоприёмник

Регенерати́вный радиоприёмник (регенера́тор) — радиоприёмник с положительной обратной связью в одном из каскадов усиления радиочастоты. Обычно это радиоприёмник прямого усиления, но известны и супергетеродинные приёмники с регенеративными связями как в усилителе радиочастоты, так и в усилителе промежуточной частоты).

Отличается от приёмника прямого усиления более высокой чувствительностью (ограничена шумами) и избирательностью (ограничена устойчивостью параметров), но меньшей устойчивостью работы и наличием паразитного излучения.

Регенератор изобретён Эдвином 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 положительной обратной связью (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^{[прояснить]} частот.

Недостатки:

• излучение помех при работе в режиме генерации (и, как следствие, отсутствие скрытности);
• высокая чувствительность и избирательность достигаются ценой устойчивости;
• 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 с помощью 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
• 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.

В статье есть список источников, но не хватает сносок. Без сносок сложно определить, из какого источника взято каждое отдельное утверждение. Вы можете улучшить статью, проставив сноски на источники, подтверждающие информацию. Сведения без сносок могут быть удалены. (30 марта 2013)