Как сделать радио своими руками?

Разные типы излучения начинают проходить ещё на школьных уроках физики в девятом классе. Тема волнового излучения основывается на колебательных движениях маятника. Затем следует изучение периода, амплитуды, цикла, частоты и длины волны, поперечных и продольных волн и, наконец, спектра длин и частот волн от инфракрасных до ультрафиолетовых.

Радиоволны являются одним из типов излучения и имеют две основные характеристики: частота и противоположная ей длина волны (самая большая среди всех видов электромагнитного излучения). Есть одна особенность распространения радиоволн: при длине более 1 километра они могут огибать Землю и продолжать распространяться за пределами горизонта. Эта особенность делает длинные радиоволны идеальными для передачи данных на расстоянии сотен километров, поэтому именно их и используют для обеспечения связи между людьми, находящимися на большом расстоянии друг от друга.

В следующих экспериментах вы попробуете своими руками сделать как детекторный радиоприемник, так ии экспериментально исследовать простейшие радиопоглощающие свойства разных материалов.

Проект «Радиоволны. Смастери своё собственное радио»

Для того, чтобы сконструировать радиоприёмник своими руками, нужно для начала представить его в качестве электрической цепи и разобраться в том, что из себя переставляют его основные элементы.

Само название и функция радиоприемника дают понимание того, что же такое приемник – это устройство, улавливающее радиоволны и чаще всего проводящее с ними такие манипуляции, чтобы сделать из радиоволн звуковые волны.

В этом процессе участвует диод, преобразовывающий переменный ток радиоволн в постоянный и подающий его в наушники. Еще два элемента – конденсаторную батарею и индуктор также требуется подключать в цепь при помощи проводов. Провода можно спаивать, скручивать или скреплять при помощи специальных элементов.

Легче всего будет купить набор для проекта “школьное радио”, включающий в себя все детали, необходимые для создания самодельного детекторного радиоприемника. Если же вы не собираетесь пользоваться готовым набором, то все необходимые материалы можно приобрести по отдельности. Также в интернете можно найти информацию о том, как сделать антенну для радио своими руками, которую вы тоже можете использовать.

Что нам понадобится:

• провода в большом количестве;
• конденсаторная батарея (некоторые из них также бывают регулируемыми);
• диодный демодулятор;
• дополнительная соединительная проволока;
• проволока для антенны (максимальной длины);
• подключаемые наушники.

Ход эксперимента:

1. Ознакомьтесь с базовыми терминами и понятиями по теме:
   • Цикл — одно повторение колебания; на графике волны это расстояние по оси x между двумя пиками волны.
   • Частота – количество циклов в одну единицу времени (чаще всего в секунду). Измеряется в герцах.
   • Длина волны – расстояние между двумя ближайшими друг к другу пиками волны.
   • Индуктор – часть цепи, которая обычно представляет из себя катушку из проводов.
   • Конденсаторная батарея – подключаемое в цепь устройство, которое может из сохранять и накапливать электрический заряд, а также может блокировать проходящие через него сигналы постоянного тока, пропуская только переменный ток.
   • Частота и длина волны имеют противоположную зависимость – чем выше частота, тем меньше длина волны и наоборот.
2. Найдите ответы на вопросы исследовательского характера:
   • Что такое радиоволны?
   • Какова средняя частота и длина радиоволны?
   • Какова дальность распространения радиоволн?
   • Как происходит распространение радиоволн?
   • Что такое am- и fm-волны и чем они отличаются друг от друга?
   • Как и почему работает антенна радиоприемника?
   • Какие средства, теоретические знания и практические умения требуются для того, чтобы сделать простой радиоприемник своими руками.
3. Найдите в специальном наборе или в интернете инструкцию того, как сделать радио своими руками. Если вы уже разбираетесь в сборке электрических цепей, то вам будет достаточно выбрать одну из схем, доступных в сети, но если вы только начинаете собирать самодельные радиоприемники, то стоит найти более подробное пошаговое пособие.
4. Разложите перед собой все элементы цепи, рассмотрите и проверьте их.
5. Если это требуется, соберите из частей отдельные компоненты цепи.
6. Соберите цепь, соблюдая все меры безопасности.
7. Попробуйте протестировать свой детекторный радиоприемник.

Вывод:

Вы изучили основные средства радиосвязи, узнали как работает радиосвязь в целом и простой детекторный радиоприемник в частности, а также научились конструировать простые устройства улавливания и преобразования радиоволн.

В качестве следующего шага в исследовании вы можете найти информацию о том, как сделать радиоприёмник более сложного уровня, и попробовать создать его и протестировать сделанный вами прибор.

Проект «Какие материалы блокируют радиоволны?»

Радиоволны находятся повсюду: в космосе, в атмосфере Земли и иногда даже внутри твердых предметов – в зависимости от материалов. В этом проекте вы выясните, что такое радиопоглощающий материал, какой из материалов является радиопоглощающим и как сделать самый простой глушитель радиоволн.

Что нам понадобится:

• автоматически открывающаяся гаражная дверь в качестве приемника радиоволн;
• ключ от гаража (источник радиоволн, излучающий на частоте примерно 40 000 000 герц или 40 мегагерц);
• наволочка из ткани;
• блок бетона;
• доска толщиной 2,5 сантиметра, ориентировочный размер – 120х120 сантиметров;
• большая миска для супа или металлический контейнер;
• блокнот, фотоаппарат для записи своих наблюдений (при необходимости);

Ход эксперимента:

1. Найдите ответы на вопросы, связанные с исследованием:
   • Что такое передатчик радиоволн?
   • Что такое радиопоглощающие материалы?
   • Как измеряются радиоволны?
2. Подготовьте все необходимое.
3. Отойдите на расстояние 1 метра от двери.
4. Несколько раз проверьте работу ключа.
5. Удалитесь от двери на расстояние 6-9 метров.
6. Попробуйте открыть дверь. Насколько легко было это сделать?
7. Медленно отходите до тех пор, пока дверь не перестанет открываться.
8. Запомните или зафиксируйте свои наблюдения.
9. Вернитесь к гаражу. Возьмите в руку ключ, заверните его в наволочку и попробуйте открыть дверь. Зафиксируйте наблюдения.
10. Далее используйте доску. Посмотрите, блокирует ли она излучаемые ключом волны. Попробуйте отойти на большее расстояние. Зафиксируйте свои наблюдения.
11. Возьмите миску или контейнер и положите ключ внутрь. Является ли материал, из которого изготовлена емкость, рпм или радиопоглощающим материалом?
12. Проведите аналогичный опыт с бетонным блоком.
13. Проанализируйте полученные данные, сделайте выводы.
14. Найдите информацию о радиопоглощающих свойствах использованных материалов и сравните их с теми результатами, которые получились у вас.

Вывод:

Вы выяснили, какие из материалов – ткань, дерево, бетон и керамика или металл – являются радиопоглощающими. Если вы хотите исследовать эту тему глубже, попробуйте выяснить как именно структура каждого материала влияет на его радиопоглощающие свойства.

Заключение

Вы провели два эксперимента: эксперимент с приемом сигналов радио и созданием детекторного радиоприемника своими руками и эксперимент с поглощением радио сигналов.

Если вы хотите расширить свои теоретические знания, изучите другие характеристики излучения (длина волны, частота, период и др.), типы излучения и чем от них характерно отличаются радиоволны, типы радиоволн (например, сверхдлинные), использование радиоволн в быту, использование радиоволн в отдельных науках (медицина, астрономия), особенности распространения радиоволн в космосе, астросфере Земли и других средах.

Для большего понимания практической стороны вопроса вы можете изучить конструкцию антенн и заземление, а также изучить то, как сделать не только самый простой радиоприемник, но и более сложную самодельную радиостанцию с возможностью приема и передачи информации.