目次
第六章 無線電話聽取の方法と裝置

 無線電話の受信は非常に複雜なものであるが、初學者は最初出來るだけ簡單な裝置を用ひるがよい。受信の距離が比較的短い場合には、殆んど經驗なくして使用することが出來るもので、價格も從つて低廉である。若し我々が非常に遠方の無線電信又は電話を聞かうと思ふ場合は、高價な器械を使用せねばなら(ママ)い。それか或は又無線電話の音樂を非常に擴大して受話器(レシーバー)を使用せずして大きな室内でも多人數が聞き得るやうに音聲を擴大する裝置は、價格も從つて高價であるが、しかし上等の蓄音機の代價に比べて、多數の音譜が入らないのみならず種々の應用を考へる時は、決して高價なものでは無い。受信裝置の撰定は自分の要求如何に依つて種々な裝置が提供せられてある。

 我國に於ける聽取裝置使用許可に就いて

 我國では無線の受信裝置を据付けて、無線電話及無線電信を聞かうと思へば逓信局の許可を得ねばならぬ。其許可を得るには無線放送局の手を經る事になつて居る。そして据付けやうと思ふ裝置の圖面と寸法と、空中線の高さ及び寸法を明記して、逓信局に届出でる必要がある。(詳細は後章に述べてある)そして一ヶ年金貳圓の特許料金を拂つて、許可を受ける事になつて居る。空中線の長さは百尺以下である、我國に於ては近々に、放送が始まるであらうから若し始まつたら非常な勢で、受信者の數が増加して行くであらう。それ迄は學術研究用として臨時に(固定せず)使用すれば差支はない。

 無線聽取の要領

 無線電話の聽取には如何に簡單な裝置でも一定の要領がある之を列記すると
第一 一本又は數本の電線を、適當に絶縁して地上から高く空中線として取付けねばならぬ。この空中線の目的は、空中から來た無線電波を受けて信受機(ママ)に導入するものである。空中線の代用として、ループ式空中線が使用せられる。これは簡單な大きな枠に數囘電線を巻いたものを、室内で用ひるのであるが、可成り結果がよい。
第二 良好な接地接續が必要である。これは水道の鐵管に連結すればよい。若しそれ等の鐵管が無い場合は、他の方法で出來る。これは別に説明する。又接地の代りに、絶縁した金網を、土地から數尺上に張つて用ふる。この接地方法は、接地容量(カウンターポイス)といふて、時々用ひられてゐる。空中線の代りにループ式空中線を使用する場合は接地するの必要がない。
第三 空中線及び受信裝置の固有波長を變へる方法が必要である。そして種々なる波長を作つて、必要な波長と同調せねばならぬ。この同調作用を行ふには極めて多くの裝置がある。
第四 導入せられた無線電波の振動數を變化して吾々の耳に聞き得る可聽性振動とする機械が必要である。その機械は眞空球檢波器又は鑛石檢波器といはれてゐる。
第五 檢波器の隨伴裝置として、檢波器から出た可聽性振動電流を人間の耳に聞き得るやうにする器械が必要である。それは電話の受話器又は高聲電話機である。

ゼム型無線受信裝置の圖簡單な無線受信機使用の圖
ラヂオゼム型聽取
本器は硬ゴム筒に多數の細き銅線を巻き同調コイルと成し、頂上に鑛石を置き細き針金を以て檢波針としそれに受話器を接續したものである極く簡單な受信機(ラヂオゼム型)で片耳用受話器を以て無線信號を聽取せるもの

 受信用の空中線と接地

 先づ最初に受信の場合に用ふる空中線のことを説明しよう。空中線は同一の物にて受信及送信の兩者に使用せらるヽも、一般に良好なる結果を望む場合は、兼用するはよろしくない。受信用の空中線は、兩端を絶縁した一本の電線を二十尺又は其れ以上大地より高く取付けて、長さは百尺位で澤山である。又、二本の並行線を六尺以上隔てヽ用ふる時は、合計百四十尺以下で澤山である。それ以上の長さを用ふる事は許されない。

 これに使用する電線の種類は、殆んど制限がない。中にはアルミニユム線を用ふる者がある。それが重量が非常に輕く、價格も高くないからである。普通の裸銅線を用ふると結果がよい、硬銅線を用ふる時は價格が多少高價につくが良好な導體である。又銅被鐵線を用ふる時は非常に強く、そして良好な導體である。又燐青銅線の撚つたものは從來標準空中線として、官立無電局に使用せられてゐる。そして又絶縁した電話線を用ふることもあるが、絶縁は少しも差支へない。何故かといへば、導線の周圍にある空氣は、非常な絶縁體である爲めに、普通の絶縁被覆は、關係が少ない。素人が用ふるには、廉價なパラピン線で澤山である。十八番線の一磅もあれば、良好な空中線が出來る。

 アルミニユム線は、最初素人無線家によつて、盛んに用ひられたが、結果は甚だよろしくない。電導能率が悪いので、十四番線を用ひても、銅の十八番線程良くないのと、アルミニユウムの接續點のハンダ附が出來ないので、其の接合點が酸化すると、抵抗が出來て、能率が非常に低下する。

空中線材料
空中線材料
空中線用銅線・避雷器・絶縁器等を一組としてある

 銅被鐵線は普通の銅線と殆んど同様で、價格が非常に安いので、外國の無線電話の材料店では主に是を賣つて居るが我國には少ない。硬銅線の十二番又は十四番のものを用ふると、非常に好結果である。燐青銅線の撚つたものを使ふと、耐久力があつて風雨に耐える力がある。

 さて、電線の撰擇を終れば、次は空中線の建設方法である。受信の場合は空中線の高さが左程に重要でないから、家の軒か、樹木か、旗竿か、物干竿かのやうなものを利用すればわざヽヽ柱を樹てる必要がない。出來得べくんば電線は水平がよいから、なるべく兩端を同じ高さに取付けるとよい。

 この空中線の兩端を絶縁することが大切である。これは普通電燈用の小さき瀬戸物碍子を使用すればよい。しかし風の強い場所や雪や雨の障害を恐るヽ場合は、特性の空中線碍子を用ふることをすヽめる。その碍子は特殊な絶縁物を以て造り、其の一端に強き金屬製の鐶を取付けてあるものである。尚ほ他に空中線絶縁碍子としてマイカ製のものを用ひ、其の兩端に金屬製の鐶を造つたものを外國で發賣してゐる。甚だ強力で良好な絶縁性がある。

空中線

 我國に於ては空中線の建設は極めて簡單に出來るであらう。一方を屋根の棟に取付け、他方を納屋の棟に取付けるか、又は物干竿か、附近の高き木の幹に取付ければ容易に出來る。著者は自分の住つて居る家の棟から、六十尺の長さの針金を庭の木に並行に取付けたものを使用して居る。電線は十八番の銅線を使用して居るが、結果は悪くはないが、近日中に十二番の硬銅線を使用して、百尺位のものを用ひ、七八百哩遠方のものも容易に聞けるやうに改造しやうと思つて居る。それは空中線の能率が悪いと受信器の良好なものを用ひねばならぬ、東京で大阪の放送を聞くには一段擴大のもので受けることが出來るが、天候の状態が悪いと、二段擴大の裝置を用ひねばならぬ。東京の放送を聞く場合には眞空球檢波器だけで充分であるが、一段擴大を用ふると愉快に聞くことが出來る。

 若し屋外の空中線が殆んど不可能な場合は、金屬製の寢臺、電燈線、呼鈴配線等を、コンデンサーに直列に使用する時は、市内の放送を聞くことが出來る。

空中線より引込線を取付くるところ
引込線

 一本の針金を使用する空中線の建設を終つたら、今度はある長さの銅線の一端を空中線の一ヶ所に結び付け、これを受信裝置に導くものを導入線と稱し、絶縁銅線を使用する。絶縁線を使用すると、普通裸線の如く、屋根或は其の他の物體に接觸しても洩電する憂がない。上述の空中線はL字型空中線といはれてゐる。若し百尺以上の空中線を用ひ受信裝置が其の中央に位する場合は、導入線の接合點は中央に造ることが出來る其の場合は丁度五十尺の電線を二本使用した場合と同様な作用がある。この空中線はT型といはれている。この型式の變化したものにV型と稱するものがある。二本の同様の長さの電線が一ヶ所からV字型に延長して二ヶ所の支點を有するものが用ひられる場合がある。この型式の空中線は、二本の銅線の平均せる波長を持つてゐるが、單線より更に能率がよい。其の他の方法で二本の電流を六尺又は十尺隔てゝ並行に張つた場合は、導入線は何れかの一端か、又ほ(ママ)中央から取るものである。

 空中線を張る場所の狹い時

 場所により四十尺以上電線を張る事の出來ぬ場合は傘形の空中線を使用する、其場合には高き柱を建てゝ六本乃至十本の線を傘形に張る、其線は上端と下端とを充分に絶縁して導入線は上端で集めて一本にして使用する、各線の下端は中央の柱より少なく共二十尺隔てねばならぬ、此の傘形空中線の構造は單線のものに比し多少複雜せる點がある故に絶對必要の場合の外使用せぬがよい。

 受信用空中線としては多數の線より成るL形及びT形のものは必要がない、それは主として送信用に使用するものである。

 接地の方法

 さて次ぎは大地への接續即ち接地の方法である、空中線の能率の良否は一に此の接地方法の如何に關係する、接地の最も優秀にして輕便なるは水道鐵管に接續する事である、若し之れが得らら(ママ)れぬ場合は一尺角位ひの銅板に銅線をハンダ附して之れを地中二三尺の深さに埋沒する、瓦斯管に接續する事は我國の法律によつて禁ぜられて居る。

 鐵管又は水道栓と連結せしむる場合にはサンドペーパーにて良く磨き銅線を裸線にして磨きたるものを十囘位巻き附けて、其上からハンダ附をする、接地用の線は二十番線でも差支はないがなるべくなれば十四番線位の太さを使用すればよい

 受信裝置の故障は此の接地の不良に起因する事が多い、接地は極めて簡單に考へられる風があるために思はざる不成績が屡々起る事がある、殊にハンダ附できない場合には銅線と鐵管との間に腐蝕が起きて絶縁する事があるから其場合はゴムテープ又は絶縁テープを巻き附けて移動又は空氣水等が中間に進入せぬ様にせねばならぬ。

 上述の接地方法が出來ぬ地方に於ける場合は銅板、ブリキ板に銅線をハンダ附して濕氣ある地中に埋めるか或は銅線をバケツの古きものに固定して井戸、池、小川等へ投入すればよい。

 接地代用の接地容量(カウンターポイス)

 岩石多き山地、砂漠の如き砂地、其他の理由にて地中に水分なく全然接地する事不可能の場所には設置の代用として接地容量(カウンターポイス)Counterpoise を使用する、此の接地容量は空中線と同様又はそれ以上の銅線を空中線の下方に地上より六尺位高く取付ける、そして空中線と同様に完全に絶縁する。

 飛行機、飛行船では接地する事が出來ないから此の接地容量を使用して居る、即ち飛行中は接地する事が絶對に不可能なるを以て機體に接續する機體の金屬翼、操縦金屬線等が接地容量と成る、此の接地容量は持續電波送信の場合に極めて有効であつて常に使用せられて居る。

 地方により夏季に入ると雷鳴、落雷の非常に多い場所がある、此の電光に對する相當の用意をせねばならぬ、尤も空中線に落雷すると云ふことは極めて少ない事であるが落雷に對する用意は普通電信電燈等の電柱にもそれぞれ取付けてあるものであるから、まして空中線には相當の用意を施す必要がある、此の目的に使用する避雷スヰツチは單極の兩切で六百ヴオルトに耐える、百アンペアのナイフ、スヰツチが適當である、此のスヰツチの台はスレートのものがあるがスレートは濕氣を吸収して結果がよくないから陶器又は大理石の台を使用するがよい、此の避雷スヰツチはなるべく屋外に取付ける、此の避雷スヰツチから地中に接續する銅線は六番線以上の太さのものを使用して鐵管又は金屬棒に固定して地下數尺に埋沒するものである。

 尤も受信裝置丈けの場合には眞空間隙を使用した避雷裝置がある、此の裝置を用ふる時は前述の避雷スヰツチに代用する、此の眞空間隙避雷裝置 Vacuum Gap lightning Protector は室内用又は室外用と種々の形状に作られて居る、然しなるべく屋外用の分を使用する方が大地に行く道程が多少共短縮されるので安全である。

 空中線及び接地の代りにループ使用

 近來空中線及び接地の面倒を除く爲めにループ又はループ式空中線或はコイル空中線を使用する事が流行するが此のループは普通の屋外空中線程の能率がない、能率は餘り良好のものではない、ループ空中線の構造は簡單な木製の枠に被覆した銅線又は硬銅線を數囘巻いたものである、此の枠は自由に方向を轉換する様に裝置されねばならぬ、此のループは其一端が送信局の方向に向いた時に最も強く感受する特性があるので利益がある、之れによつて送話局の存在を明示する事が出來るので近時海運界では盛んに應用して居る。航海中濃霧、夜間、暴風等にて船舶の位置が不明になつた時附近の無線局に聞き合して進路を定める無線コンパスは之れを應用したものである。

 ループ空中線の形式に二つある、一は螺旋形と他は平線(糸巻形)とがある、其の線はすべて並行に巻き一囘毎に順次に其の間隔を廣くしてある又コイル形と稱して六角形に横平たく總ての線を同様の寸法にて捲いたものがあるループ式で直徑三尺あれば數哩の距離にて放送した無線電話を聞くのに十分である、其れ以上の大きなものは更に遠距離の場合に使用するものである、大西洋横斷の受信はループに依つて受ける事が出來る此の方法は空電の障害と其の他の混信を僅少にするの利益がある、然しループは屋外の空中線に比し能率が不良である爲めにループを用ひる場合は擴大器を用ひねばならぬ、ループに使用する囘線の數は主として受信せんとする波長に關係する、そして其の枠の大きさは受信せんとする局の距離に關係する故に之れを決定するには一々實驗に待たねばならぬ、此の目的には裸線を以て造つたならば如何なる場所及び囘數を試驗する事が容易に出來る、此の事に關しては更に後章に於て詳述するであらう。

 檢波器の檢波作用

 空中線及び接地に就て説明せるを以て次に受信裝置の説明に入らう、其の簡單なものは一個の檢波器と一個の電話受話器とより成つて居る、檢波器は前章に於て述べた如く無線振動電流として空中線より進入した電波を低周波の可聽性振動電流に變化する裝置である。

 今最も簡單な檢波器に就て考へて見やう、現在使用せられる檢波器中最も簡單で最も廉價なものは鑛石檢波器である、此の目的に使用せらるゝ鑛石は種々あつて色々の特性がある其の内最も普通に使用せられて居るものは方鉛鑛(ガレナ)である、之れは銀色をした灰色の鑛石で之を割ると鏡様の四角な面を有するものである、方鉛鑛の結晶面に細き針金を接觸すると整流作用があつて二萬乃至六百萬囘一秒間に變化する無線電波の高周波交流を一方にのみ流るゝ直流に變化して受話機を働かす事が出來る、場合に依り他の鑛石を細き針金の代りに方鉛鑛と接觸して使用する事がある。

鑛石檢波器の一種
鑛石檢波器

 鑛石檢波器は感度を調節する事が主要な問題である、不幸にして鑛石の感度は不整である爲めに其の表面に非常に感度の相異が有る爲めに注意して其の點を探さねばならぬ、されば鑛石檢波器を使用する場合に其の針金を方鉛鑛の表面に移動して感じのよい場所を見出さねばならぬ、一と度感じのよい場所を見出されたならば或る期間再び調節する必要がないとは云へ時々振動の爲めに其の敏感な接續點を失ふ事があるので屡 (ママ)調節せねばならぬ。

 此の鑛石檢波器は無線通信の初期に於て使用した種々の檢波器に比して極めて良好な成績を有するものであるが最近に發達した眞空球檢波器に比して遠く及ばない、然し鑛石檢波器は價格の低廉なると種々の電池を要せない爲め簡單な受信裝置に盛んに賞用されて居る。

 故に簡單な受信裝置は空中線と接地と簡單な鑛石檢波器とを連結し其れに電話の受話器を並列に挿入して使用する事が出來る。此の種の簡單な受信裝置は強力な發信所から餘り離れて居ない短距離に於ては立派に使用する事が出來る、時々雜誌等で散見する小さきポケツト形又はステツキの先きに付けたもの等は此の種のものである。

受話裝置
簡單なる受話裝置の一種であつて鑛石檢波器。同調コイル。バリヤブルコンデンサーより成つて居る。本圖中には兩耳用レシーバー空中線等を示す。

 鑛石檢波器の上に接觸せしむる針金は普通一本であるが巴里で出來て居るのは少さい針金を十本バラバラにして方鉛鑛の上に接觸せしめてある、それに一個のスヰツチが附いて居つて十本の針金の内一番感じのよいものを撰定する事が出來る様になつて居る、そうすると大抵其内の一本や二本は感じのよい場所にあるものであるが若し不充分だとほんの少し動かせばよい、そうすると更に新たなる十個の接續點が出來る、此の發明は眞に實用的である。

 簡單で能率の良いもの

 加減する事の出來ない即ち同調する事の用意のない受信器は能率が良くない、のみならず數種の通信が附近の局から同時に發信されて居る様な場合には皆感じる、混同する、然し之れを避ける爲めに簡單な同調裝置を加へると非常に能率が良くなつて來る。

同調コイル
同調コイル

 同調裝置の簡單なものに色々の種類がある、其一つにインダクタンス、コイル(誘導線輪)がある、それは丸い紙筒の様なものに銅線を多數捲いて之れから所々接觸する事の出來る様なスヰツチを附け十囘、二十囘、三十囘と云ふ風に其場所から口をつけて適當の囘數を撰擇する事の出來る様にし他の一端からは一囘、二囘、三囘目と云ふ風に十囘位迄自由に接觸の出來る様なスヰツチを附ける。此の方法によると比較的精密な調節が得られる、例へば六十八囘の場所が適當であるとすれば上の方のスヰツチで六十囘の處を撰み、次ぎのスヰツチで八囘目の處を取るとすれば六十八囘の囘線を使用する事を得るものである、此の構造は現今専ら賞用せられて居る。

同調コイルの囘數を加減し得る鑛石檢波器受信回路
鑛石檢波器受信回路A空中線
S接觸子
D鑛石檢波器
FCコンデンサー
T受話器
兩側接觸滑動同調コイルを以て空中線と接地との囘路と檢波器囘路とを調節する構造

 此の外にインダクタンス、コイルの囘數を變化さすものにスライデング、コンタクト(滑動式接觸子)の方法があつて、圓筒に捲かれた被覆銅線の或部分を裸にして其の上を金屬接觸子を滑らす方法である、此の形式のインダクタンスコイルをチユーニング、コイル(同調コイル)と稱して居る。第百五十六頁の圖面がそれである。

 同調コイルを接續する方法に種々の接續方法がある第一五七頁の圖に示してあるものは標準的のものである。

 此の場合には空中線、接地囘路と檢波器、受話器囘路とが一ツになつて居る、此の形式の方が能率が遙かによい、又空中線、接地囘路と檢波器囘路とが全然別になつて居つて少しも線の連結がない場合でも結果は同様である、又受話檢(ママ)と並列にコンデンサーを置くのが此種鑛石檢波器の場合普通である。

ルーズカプラーを使用した鑛石式受信囘路
ルーズカプラー

 同調コイルの接觸子は常に密接する必要がある、そうでないと故障が多い。

 バリオメーター

 同調コイルの代用として近來バリオメーター Variometer を使用する、本器は同調(チユーニング)コイルに比し精密な調節が得られる、殊に持續電波を同調せしむるには極めて鋭敏な感度が必要であるから同調コイルの様な粗大な調節では不完全なるを免かれない、本器を使用すると一囘の何分の一と云ふ微少な誘導力が得られるので非常に結果がよい。

 此のバリオメーターは別圖に示す通り、一個の固定したコイルと動くコイルとから成つて居る、眞棒を動かすと外側のコイルと内側の可動性コイルとの關係が變つて來るので誘導率が變化する、バリオメーターの目盛を一八〇度に置く時は外部のコイルと内部のコイルとが同様の方向で電流が同し方向に流れる様になる、之れを零の位置に置く時には内部のコイルは外部のコイルと反對の方向になるから内部のコイルの電流は反對に流れて誘導率が著しく減ぜられる、斯くて最大最小の波長が得られる、殊に單に廻轉する丈けで接觸が斷續しない(ママ)ら便利である。

 檢波囘路の種々なる接續

 一般に使用する廉價な受信機には此の同調方法が種々ある、次の頁の如く粗大な同調コイルを使用し處々より口をつけたものも又相當に好成績である。

 檢波器と受話器の囘路を別にして其間に固定コンデンサーを挿入してあるものは受話器の中には非常に多い抵抗があるので電流の通過が悪い爲めコンデンサーを並列に入れて檢波器に出來る丈け多くの電流を通ずる爲めである。

ウヱスチングハウス鑛石檢波器
ウヱスチングハウス鑛石檢波器
本裝置は最も廉價なる鑛石檢波器式受信裝置である米國に於て非常に多數使用されて居るものゝ一種である、函の一方に電話受話器を入るゝ處がある、本裝置は電池等不要である。

 此種の簡易な構造の受信器では到底遠距離の受信には役に立たない、又附近に數ヶ所の放送がある場合之れが混信を完全に避ける事が出來ない等の缺點がある。

受信囘路
受信囘路
囘線を加減し得るインダクタンスコイルを使用する鑛石受信器

 更に上等の受信器になると兩側滑動同調コイルを使用するか或はバリオメーターが使用せられて居る、此の式の裝置になると二十五哩内外の使用が出來る、若し氣象其他が良好である時は五十哩も聞える事がある。米國で鑛石檢波器を使用する此種の裝置で百二十哩の遠方にニユーヨーク局の放送が聞えたそうである。普通無線の受信器の能力は最少の安全距離を以て決定せねばならぬ、無線電信の場合は發信局の電力が多いから此種の裝置で優に百哩の距離に達する事敢て珍らしくない。

バリオメーターを使用したる鑛石檢波器式受信囘路
バリオメーター

 加減コンデンサーの役目

 今迄は同調の方法としてインダクタンス(誘導)の事のみ述べたが、インダクタンスは波長を大きくするものである、其囘路の波長を増大して送信電波に同調するのである、此の外に波長を變える裝置がある、それは容量である、之れは既に第一章に於て説明したが、此の容量は即ちコンデンサーを意味する、此のコンデンサーには固定して不變のものと容量の隨意に變化する事の出來る可變コンデンサーと二種類ある、今茲には後者の可變コンデンサーの事を説明する、此の可變コンデンサーには種類が多數ある、其の最も普通に使用せらるゝは數枚又は十數枚の金屬板を一定の間隙を以て固定しあるものと更に同數の他の金屬板が自由に其中間に進入する事を得る様な構造である、其他の種類のものも殆ど同様の構造である、加減コンデンサーの容量が最高に達する場所は固定した金屬板の直下に移動金屬板が重なつた時である。

簡單なる聽取裝置
ウヱスチングハウス
本器は米國に於て代表的鑛石檢波器の一種であつてウヱスチングハウス社の製品である、(3)(4)は空中線に接續し、(5)は受話器に(6)鑛石檢波器で(7)はバリオメーターである。米國で定價貳拾五弗で賣つて居る。

 波長の増減

 波長を變化するに此の加減コンデンサーを使用する理由は極めて簡單である、コンデンサーを直列に挿入すると波長が非常に短かくなる、此のコンデンサーの加減によつて其波長に精密な變化を生ずる、若しコンデンサーをインダクタンスと並列即ち横斷して其囘路に挿入すると波長を増大する、即ち容量が増加すると波長が大きくなる理である。

 加減コンデンサーの特長は其容量が自由に加減せらるゝ點にある、たとへ同調線輪又は誘導裝置が比較的簡單なものでも加減コンデンサーを直列又は並列に接續すると可成微細な調節をする事を得る、此のコンデンサーは丁度衡器(ハカリ)の上に置たい重量の様なものであり時計の振子につけてある重錘(をもり)の様なもので其重量を重くすると其振動が大きくなるのと同理である、此の意味から近來誘導コイルは荒く囘數を取り其間の微細な調節は加減コンデンサー又はバリオメーターなどを用ふる。

 鑛石檢波器の受信距離

 鑛石檢波器式受信裝置は其距離が限られて居る、そして受話器に感ずる度合が微弱なのを免かれぬ、されば鑛石檢波器を以ては高聲電話機を働かす事が出來ぬ、のみならず鑛石檢波器の場合は可成大きな空中線を使用せねばならぬ、其有効範圍は無線放送の場合は五哩か十哩迄であり無線電信の場合は三十哩以内でなければならぬ、之れが爲めに大抵の熱心なる素人受信家は仮令電池や其他裝置が複雜になつても眞空球檢波器の附いた裝置を使用する様になる。尤も其成績に於ては到底鑛石檢波器と同日の談ではない程優秀である。

 眞空球の作用

 眞空球の發達は無線界の革命的進歩を畫したものである、今茲で此の器械の歴史を語るのではないが、其原因を尋ねるとヱヂソン氏が電燈球の中に別個の繊條を置くと特別な現象があると云ふ事を發見した、それは電燈の繊條が白熱して居ると別に挿入した金屬繊條又は金屬板に向つて電流が流れるが、電燈の繊條が冷却して居る時には少しも其間に電流が通じない、然も其熱して居る場合に眞空中を通過する電流の方向は一方のみである、それで其作用は必ず一方向のみである爲めに交流電氣を直流に整流する事が出來る、即ち交流電氣の一方のみを通過する事を得るが故に一個の脈動性の直流が得られる、此の特性を利用して交流で蓄電池を充電する整流器が出來て居る、無線電波の高周波交流を整流する事が出來るので檢波器として利用される。

 此の眞空球を英國では辨Aalve(ママ)と云ひ米國では眞空管(Vacuum tube)と云ふて居る、其理論は中々に六ヶ敷いもので眞空球に關する専門の書籍は多數發行されて居る。本書は理論に渉る事を避けたいが、茲に其大體を述べると、白熱せる繊條から電子と稱する數百萬の陰性に帯電せる微小分子が奔出される、其電子は其球内にある陽極又はプレートに到る、然して茲に一方にのみ通ずる電路が形成される、其電路の電量は奔出される電子の數量に比例する、之れによつて電流の量が決定さるゝのである。

 現在の眞空球には其電路即ち電子の通路を監督する交通監督官がある、此の交通監督官は其電路を通過する電子を制御する役目をする、之れは無線界の先覺者リー、デ、フオレスト博士 Dr Lee de Forest の發明に係るものである、此の第三者はグリツドと稱する金屬格子でプレートと繊條との中間にあつて繊條(フイラメント)の周圍を包んで居る、それで繊條から出てプレートに到る電子(エレクトロン)は必ず此の金屬格子のグリツドの中を通過せねばならぬ、然るに若し此のグリツドに電壓があると繊條とプレートとの間を流るゝ電子の量が増加したり減少したりする、恰かも交通巡査が交通を整理する様な役をす、グリツドは金屬線を螺旋形に巻き繊條(フイラメント)を圍みプレートと區分してある。
眞空球受信裝置
ウヱスチングハウス
本器は最新式ウヱスチングハウス社の製品で極めて小型の眞空球を附し使用輕便である。(2)(3)は空中線を接續し、(4)は接地(5)受話器(6)心線抵抗器(7)A乾電池(一ヴオルト半)(8)(9)はB電池(二十二ヴオルト半)に接續し(10)眞空球(11)チクラー、コイル(13)同調コイルである。

 眞空球は極めて鋭敏な機能がある、グリツドに例へ微かな電氣があつても忠實にプレートと繊條との間の電流を増減する、之れが爲めに微弱な電流を増幅する能力がある、受入れた電波をして此のグリツドに作用せしむると眞空球内を通過して受話器に入る他の電流を整流し且つ制御する。斯くて其電波は一方にのみ流れる直流を受話器に入るゝ事が出來るので受話器を完全に働かす事が出來る。高聲にして明瞭な信號は到底鑛石檢波器の比ではないものである。

 眞空球の種々なる應用

 眞空球の用途は非常に多く交流を整流する裝置にも使用される、其周波數或は強さの如何に拘わらず直流に整流する事が出來る、又之れに反し直流の電氣を種々の周波數を有する交流に變化する事も出來る、之れに依弱き電流を以て強き電流を調整する能力がある爲めに擴大器として使用される、微弱な電流も本器の特性を利用して何度も次々に擴大すると非常に強い電流を得て高聲電話機を強く働かす事ができるのである、又之れを使用して長距離電話を強く聞く事を得る様になつた、此の眞空球には五ワツトから一千ワツトの大きなものまで種々な形がある、後章に於て詳述する事とする。

 眞空球に必要な高壓及び低壓の電池

 眞空球を使用するにはA電池とB電池とが必要である、A電池は低壓でB電池は高壓である、A電池は繊條(フイラメント)を加熱するに用ふる、高壓のB電池は繊條とプレートとの間に電流を通ずるに用ひる。A電池は普通の眞空球を使用する場合は六ヴオルトである、近來六ヴオルト以下で使用する眞空球が出來て居る、此の特別の眞空球は米國で盛んに使用せられ、其所要電壓は一・五ヴオルトで普通の乾電池で使用出來所要電流は1/10アンペアである。普通の眞空球は四ヴオルト乃至六ヴオルトで電流は大凡3/4アンペアであるから若し之れを乾電池で使用すると大型の乾電池を五個宛二組も使用せねばならぬ、其の連結方法は二個宛同様の極を結びて同一電壓としたものを五個直列に連結するのである。

 乾電池は電流の出量が限定されて居るから多數の眞空管を使用する場合又は度々受信器を使用する場合は蓄電池でなければ不經濟である。此の蓄電池は自動車其他に使用せらるゝもので差支ないが特に無線用として製作したものがある。

 蓄電池は其中の電流を全部使用し盡したら再び充電する、充電及び取扱に就ては後章に於て詳述する。

 蓄電池を以て繊條を熱する外にB電池即ち高壓電池が必要である。初めの頃には懐中電燈用の乾電池を連結して使用した事もあるが今日では専用のB電池が多數販賣されて居る、其電壓は四十五ヴオルトから百ヴオルト位で小型に出來て居る、特製のB電池は最高の電壓から中間の電壓が所々使用される様になつて居る。

 此の目的に使用する爲めに特製の蓄電池もある、其蓄電池は容量非常に小さいが電壓は高くなつて居る、乾電池だと電流が消盡した時には役に立たぬが蓄電池だと再び充電すれば永らく使用せらるゝが故に頻繁に使用する所では經濟的である。

 此の蓄電池の代りに何故普通の電燈線の電氣を使用せぬかと云ふ質問を屡々受ける事がある、電燈線の電流は交流電氣である爲めに眞空球に入れると變化が多い、元來眞空球中の作用は極めて微妙なる變化を取扱ふものであるからA電池でもB電池でも静かな一定不變な電壓が必要であるに若し交流又は直流でも電燈會社から來る電流は非常に變化が多いから受話器中に異様な音響が聞える、それで眞空球に普通の電燈線を其儘使用する事は不能である。

 眞空球の硬軟

 眞空球の標準型のもので高度の眞空に排氣してあるものは「硬球」と稱し、檢波器としても擴大器としても完全に使用される、檢波器として使用する場合は其囘路の中にグリツド、リーク(グリツド漏洩抵抗)とグリツド、コンデンサー、(グリツド蓄電器)とを直列に挿入せねばならぬ。又同時に眞空球の繊條 囘路に單獨の抵抗器を加へて其電流を自由に加減する時は操作上極めて有益である。

 此の外檢波器として特別な眞空球がある、それは「軟球」と云ふて或る程度の瓦斯を含有して居る、之れを使用した受信器は鋭敏な作用がある。

 プレート電池其他の事項

 之等眞空球を働かすB電池のプレート電壓は四十ヴオルト乃至六十ヴオルトである、此の電壓の調節が出來る様な構造があると何れの眞空球でも良好の状態で使用される。

 眞空球の一般に就て説明したから更に一度受信裝置の説明に戻らう、眞空球檢波器は如何なる場合に於ても鑛石檢波器に代用する事が出來る、之れを以て鑛石檢波器の代りに使用すると今迄の受信裝置の能率を著しく改善する。

 これ迄に檢波器として使用する電路の配線圖は其要點のみを示したものであるが、其圖には小さき固定したコンデンサーがある、それは非常に高抵抗でグリツド、リーク(グリツド漏洩抵抗)と云ふものを同調器と直列に置いてある、尚此の接續の『極』が大切であると云ふ事を記憶せねばならぬ。

 自己誘導(インダクタンス)囘路に於ける一次線及び二次線と其組合せ方法

バリオカプラー
バリオカプラー

 簡單な囘路の裝置でも空中線、大地間の電路と振動囘路と云はるゝ檢波器のある囘路との間には物理的の接續があるものと空中線、大地囘路と振動囘路とに何等器械的接續のないものとがある。其説明は理論及び高等數學を要するから茲には述べないが、例へ其接續がなく共空中線大地囘路のヱネルギーを振動電路の囘路に移動するには近接した貳個の線輪を以て誘導作用を起して之れを取る事が出來る、ルーズカプラー(滑動式結合線輪)及びバリオ、カプラー(加減結合線輪)と云ふ結合線輪は此の目的に使用される、前者は一次線も二次線も圓筒状のものに巻き抜き差しする仕組であり後者は一個のコイルの内側に圓形のコイルを置き支軸によつて囘轉せらるゝものである、

バリオカプラー(加減自己誘導結合器)バリオメーター(加減自己誘導調節器)
バリオカプラーバリオメーター
バリオカプラーは一次線と二次線は別々になつて居る本器の一次線は空中線囘路に入れ二次線は大抵檢波囘路に入れる。バリオメーターは一次線二次線と連結してある二個のコイルが同方向にある時が最も自己誘導の強い位置である。

ルーズ、カプラーは舊式に屬し近來之れを使用するもの極めて稀であるが、其構造は一個の圓筒に多數の線を巻き之れを第一次線と稱し其一端は空中線に連結し他の一端は接地する、然して小さき方の筒には多數の囘線を有し大形筒の内部を出たり入つたりする、又別にスヰツチを附して其囘數を加減するものもある、

ルーズカプラー
(ルーズ、カプラー又はバリオカプラーを鑛石檢波器用裝置に加へたるもの此の場合第一次線の囘數を加減し得るもの)

近來此種の裝置を用ふるものが少なくなつて全部殆んど囘轉式のバリオ、カプラーの式になつた、今ではバリオ、カプラーの式が受信裝置の一次線、二次線の結合方式の標準形となつた。

空中線囘路にバリオメーターを加へて波長を加減するもの
ルーズカプラー
(バリオ、カプラー又はルーズカプラーをバリオ、メーター及び加減コンデンサーを挿入して空中線囘路の波長を増大又は減少するに用ふる。)

 バリオカプラーは一個の圓筒に多數の線を捲き之れを空中線、大地囘路の第一次線となし、其内部に木製の球状をしたものに線を多數巻きて之れの中心を貫通した軸によつて支持せしめて二次線となし振動囘路に連結するのである。

 前圖はルーズ、カプラー又はバリオ、カプラーを受信裝置中に加ふる場所を示せるものである。

 其他空中線囘路にバリオ、メーター又は加減コンデンサー等を挿入する等の種々の連結方法があるが何人も少しく馴るゝと良好の成績が得られる様になる。

 極小型の自己誘導器

 同調コイル Tuning Coil は近來多少陳腐の感がする様になつた、其代用として更にずつと小型の誘導器を使用する様になつた、此の近代的方法は一個の圓筒に同調コイルと同様に線を一層捲き囘數の調節スヰツチがあり別に極小型の誘導器がある、之れは俗に蜂の巣コイル Hony Comb or Duo Lateral と云はれて居るものが其波長に合わして取付けられ、第一コイルと第二コイルとが受信者によつて自由に接離せしむるの構造で之れによつて波長の荒き變化を起しバリオ、メーター、及びバリアブル、コンデンサーによつて微細な同調を成さしむるものである。

 自己誘導コイルの革命

 眞空球の發明があつてから後其次ぎに進歩したものは濃縮した自己誘導器の考案が無線界に一新規軸を出だすに到つた、大戰前迄は長波長を受ける爲めに單相に巻いた大型で粗大なコイルが専ら採用されて居つた爲めに、小型で簡單な清洒な受信裝置が出來る事などは到底考へられなかつた。

 戰争中小型で輕便な、そして能率の良いものが要求さるゝ様になつて從來の粗大な誘導器の製法に根本的變化を生ずるに到つた、之れが爲めに堤防捲きEank-wound コイルと云ふものが出來たが間もなく現在の小型誘導器が使用さるゝ様になつた、現今殆んど凡ての受信裝置には此の小型の誘導器が使用されて如何なる長き波長と雖も小さな場所で受ける事を得に(ママ)様になつた。

 蜘蛛の巣コイル

 此の小型誘導器の一種で蜘蛛の巣コイル Spider-web Inductance と云ふものがある、其の構造は絶縁性の板を以て御光形の切口を作り其穴に伴ふて交互に線を巻く時は平圓形の誘導器が出來る、此の種のコイルは一個を固定し他のコイルを移動する様にするとルーズ、カプラーの代りに使用せらる。

 電話受話器(レシーバー)の問題

 今迄受話器の事に就いては少しも説明せなかつたが、此の受話器は無線受信裝置中の重要な部分である、如何に良好な受信裝置を有するも受話器が上等でなかつたら其結果は殆んど打壞われてしまふ。

 無線裝置に使用する受話器は普通の電話に使用されて居る受話器と比較して非常に敏感でなければならぬ、其製作には極度の注意を拂ひ精巧の仕上を要する、殊に其線は極めて細きものを使用し、其振動板は普通の受話器に比し遙かに薄きものを使用してあるから微細な作用をするのみならず、兩耳に使用する二個の受話器の調子は絶對に對等で(Matched tone)なければならぬ、それでないと兩方の耳で別々の音響を聞く様になる、此の點は最も重要な事で兩方の耳に正確に同様の音響を受けると共鳴するので信號が最も強く聞える。兩耳用受話器(載頭レシーバー)

 受信裝置の安いものを使用する場合でも受話器丈けは儉約してはいかぬ、受話器は受信囘路最後の決勝點であるから受話器が悪いと受信裝置の能率が零になる。

 無線用の受話器には種々の形式がありそれ々々異つた特長があると稱せられて居る、然し良好の受話器として具備すべき共通の特長は其振動版の振動状態が同一で如何なる波長の振動にも鋭敏に且高音に動作するものでなければならぬ。然るに廉價な受話器になると高周波の振動に鋭敏に作用する事が出來ぬ、之れが爲めに最初の表人(ママ)無線研究者は廉價な受話器を買ふものが多い其後之れに滿足せず優良のものを買ふ時は同じ受信器を以て今迄より更に遠距離の信號又は通話を聞き且つ明瞭の度を加ふるを以て非常の愉快を經驗する。

 鑛石檢波器でも眞空球檢波器のある受信器でも直ぐに高聲電話機(ラウドスピーカー)即ち受話器(レシーバー)を使用せずと大きな室内に居る人々に皆聞える様な機械を使用する譯にはいかぬ、高聲電話機は擴大器(アンプリフアイヤー)を使用せねばならぬ、擴大器の事は後章で述べるが時として發信局が近距離にある場合には普通の受話器に強く感じてニ三尺離れて居つても尚聞える之れに喇叭を附けると不完全ながら高聲機となる、之れは一般的でないから例外の場合とせねばならぬ。

 自己擴大(セルフアンプリフイケーシヨン)又は再生(レゼネレーチブ)受信法

 受信裝置又は受信囘路には種々の形式があるが凡て空中線から受け入れた無線電波を其内部で整流して電話受話器(レシーバー)に通過するものである、今若し此の電流を更にも一度眞空球のグリツドに入るゝ時は最初入つて來た電流の強さよりそれ丈け電壓が加へられる事となる爲めにプレートと心線(フヰラメント)との電流が著しく増加する爲めに強大な音を發生する、此の方法によつて眞空球の感度を増大する事が出來るので此の接續方法によれば一個の眞空球が檢波器(デテクター)と擴大器(アンプリフアイヤー)に働く事になる、此の方法は有名なフヰード、バツク Feed-Back 又は再生受信法(レゼネレーチブ)として知られて居る。

アームストロング氏再生裝置の配線圖
アームストロング氏再生裝置P一次同調囘線
VC1バリヤブルコンデンサー
TICチクラーコイル
GLグリツドリーク
GCグツソド(ママ)コンデンサー
VT眞空球
B電池
T受話器

 何程のヱネルギーが檢波器の上に再度利用せらるゝかと云へば、此の再生作用を得る方法に二つのやり方がある、第一は、反働作用 Reaction であつて自己誘導コイルの附近に別個のコイルを近接せしむるものである、簡單な再生作用の受信器は從來二個の誘導コイルを作用したものを三個にし第一のコイルを一次線として空中線、接地囘路に入れ、次ぎのコイルを檢波器囘路に入れ第三のコイルをプレート囘路に入れる、そして第二のコイルと第三のコイルの調子が重要である、此の反働作用の調子は非常に大切で影響する事が著しい。

 再生作用即ち反働作用

 此の反働コイルは又近來不衰滅電波の受信に輕便に使用せらるゝ様になつた、此反動作用は檢波器囘路に於て振動電流を起す様な状態で其のコイルを調節する事が出來る、云ひ更ふれば其自身の囘路に於て振動電流を起して居るのである、此の振動電流は受入れた無線電波の振動から少しく變化したものであつて之れがレシイバーに聞へる時は兩者共同様の音律である、例へば受入れた無線電波が一〇〇、〇〇〇サイクルの振動數であつて檢波器囘路を一〇二〇〇〇サイクルの振動に調節するとレシイバーには二〇〇〇サイクルの音律を以て聞へるであらう、然も明瞭に聞へるのである、其の音律は敲く様な音でビート音と云われて居る、其の調子は最初の振動と其電路の調節に依つて變つて來る。

眞空球受信囘路
眞空球受信囘路
プレート囘路にバリオメーターを挿入したるもの

 不衰滅電波を受ける此の方法にチツカー Tikker を使用してアーク式送信局の電波を鑛石檢波器の如き簡單にして適當な同調裝置の無い場合に其の音律をビート音にしてレシイバーに入れる事がある。

 別圖に示せるものはフヰードバツク式又は再生囘路式の一般に使用さるゝ二方法である、同圖に示せる如く反動(レアクシヨン)コイルの代りにプレート囘路にバリオ、メーターを用ひるものがある、此のバリオメーターは同調する作用がありグリツドに逆流(フヰードバツク)してプレート囘路の電壓を高める。

 再生裝置は凡て其動作が微妙である、其再生作用はレシーバーに色々の音響を起すものである、ヒユーとかシユーとかガラガラとか種々雜多の音がする、再生裝置の操作は比較的複雜であるが其結果は自己擴大の爲めに非常に價値がある。

 再生裝置を使用する場合には裝置の主要部分と使用者との中間に金屬板を置く必要がある、それは人體の電氣容量が其微妙な調節に影響するから良好の再生裝置には函の内側に金屬板が張られてある、之れによつて人體の電氣

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