Герконовый приемник или настроенный герконовый приемник (США) представлял собой разновидность декодера многоканального сигнала, использовавшегося в ранних системах радиоуправления . Он использует простое электромеханическое устройство или «резонансный язычок» для демодуляции сигнала, по сути, модем только для приема . Используемая кодировка представляет собой простую форму частотной манипуляции .
Эти декодеры появились в 1950-х годах и использовались до начала 1970-х годов. Параллельно с ними использовались ранние транзисторные системы, но в конечном итоге они были вытеснены появлением доступных цифровых пропорциональных систем, основанных на ранних интегральных схемах . Они имели преимущество пропорционального контроля .
Декодер герконового приемника основан на «резонансном герконе». Он состоит из нескольких вибрирующих металлических язычков, каждый из которых имеет настроенную частоту вибрации, подобную камертону . Эти трости изготавливаются из одного конического листа железа или стали, образуя гребенку тростей различной длины. Это похоже на расческу, используемую для извлечения музыкальных нот в музыкальной шкатулке . Как в музыкальной шкатулке, длина каждой трости влияет на ее резонансную частоту. Трости питаются от магнита, с помощью одной соленоидной катушки и железного сердечника, намотанного между концами тростей. [1]
Резонансная частота трости — это средняя слышимая частота, около 300 Гц. [1] Электромагнит приводится в действие выходным сигналом приемника радиоуправления, [примечание 1] , который представляет собой звуковой сигнал или сигналы. Если выходной сигнал приемника содержит тон, соответствующий резонансной частоте трости, трость будет вибрировать. Когда трость вибрирует, она касается контактного винта над свободным концом. Эти контакты образуют выход декодера. Выходы декодера обычно подаются на небольшие реле . Они позволяют управлять сильноточной нагрузкой, например, маршевым двигателем модели. Использование реле также добавляет к выходному сигналу постоянную времени демпфирования, так что прерывистый контакт с герконом (который вибрирует на частоте звукового тона передатчика) становится непрерывным выходным сигналом.
Каждый язычок образует независимый канал, и они могут активироваться индивидуально или в комбинации, в зависимости от сигнала передатчика.
Каналы системы Reed представляют собой двухпозиционный выход, а не пропорциональный (т.е. аналоговый) сигнал. [примечание 2] Их можно использовать для управления спусковым механизмом , а быстрое включение и выключение канала можно использовать в качестве широтно-импульсной модуляции для обеспечения пропорционального сигнала для управления сервоприводом .
Чтобы избежать потенциальных проблем с гармоническими частотами , одновременно активирующими несколько язычков, частоты язычков удерживались в пределах октавы друг от друга. [примечание 3] Количество различных частот, используемых в этом диапазоне, зависит от избирательности или добротности каждого язычка. В типичных герконовых устройствах радиоуправления использовалось шесть язычков, иногда четыре или восемь в более простых или более сложных системах. [1]
Чувствительность каждого язычка контролируется путем механической регулировки контактного винта над каждым язычком. [1] Эта регулировка является критической и темпераментной, поэтому систему, в которой резонанс язычка выражен и отделен от других язычков, проще всего отрегулировать. Если соседние язычки также вибрируют (с меньшей амплитудой) для того же тона, регулировка контакта не должна быть слишком чувствительной, иначе соседний канал может вызвать ложное срабатывание. Эта проблема усугубляется, чем ближе расположены каналы.
Были известны двенадцать герконовых систем, но они требовались только для крупных моделей кораблей, обычно военных кораблей, со множеством каналов для запуска «рабочих функций», таких как турели и стрельба из пушек. На практике они были ненадежными, поэтому вместо этого в этих моделях использовался последовательный секвенсор ударных . Один канал, вероятно, от трости, будет использоваться для прохождения секвенсором каждого шага заранее запланированной демонстрационной последовательности.
Иногда ошибочно утверждают, что резонансный герконовый декодер возник в патенте военного времени на управление торпедами, выданном актрисе Хеди Ламарр . [2] Этот патент предшествовал технологии радиосвязи с расширенным спектром , но описанное в нем скачкообразное изменение частоты в первую очередь применяется к несущей радиоволне , а не к кодированию сигнала. Второстепенный аспект описанной системы радиоуправления использует аналогичный механизм частотной манипуляции для выбора левого и правого руля направления, причем это делается с помощью отдельных фильтров, предположительно электронных, а не герконовых, 50 и 100 Гц. Поскольку эти две частоты различаются ровно на октаву, они также могут страдать от проблемы гармонических помех, описанной выше.
Подходящему передатчику достаточно генерировать только несколько звуковых тонов. Большинство из них имели один генератор, который генерировал разные звуки при нажатии кнопок управления одну за другой. Поскольку в то время исполнительные механизмы модели обычно представляли собой спусковые механизмы , это ограничение было относительно незначительным. [примечание 4] Чтобы каналы были полностью независимыми и одновременно запускаемыми, потребовался бы отдельный генератор для каждого канала, а не просто один настраиваемый генератор. В эпоху ламп до появления транзисторов это было бы необычайно дорого. Многие передатчики того времени просто использовали несколько кнопочных переключателей на корпусе, хотя некоторые объединяли их в джойстик или колесо управления. [3]
Резонансные язычки, используемые в качестве механических фильтров в декодерах радиотонов, появились в начале 1930-х годов как часть радионавигационных систем. [4] Несколько курсов сигнализировались с помощью радиопередатчиков. На эти передачи луча модулировались тоны 65 Гц, 86,7 Гц и 108,3 Гц, причем положение луча и его аудиомодуляция пространственно модулировались в соответствии с идеальным положением трассы и областей защитного луча по обе стороны от нее. Визуально контролируя вибрирующие язычки, пилот мог определить их положение в радиолучах и, следовательно, над землей.
Ранние системы радиопейджинга, такие как система Bell Telephone BELLBOY, использовали общую несущую частоту и кодирование звукового тона для идентификации правильного получателя сообщения. [5] В этих селекторах использовался камертонный резонатор, а не простой одиночный трость. Это дает более избирательный механический фильтр, позволяющий расположить больше частот ближе друг к другу. Что еще более важно, гармоника ложного срабатывания камертона более чем в шесть раз превышает его собственную частоту, а не просто в два раза больше частоты, как у трости. Это означает, что полезный диапазон частот превышает две октавы, а не меньше одной октавы. Несколько язычков также могут использоваться вместе, либо для идентификации отдельных частот для предоставления нескольких показаний, либо логически объединены И, чтобы потребовать больше выбора абонента с двухкодовым идентификатором, а не с одним кодом.
Вибрирующие герконовые индикаторы использовались для недорогого отображения частоты. Обычно это использовалось для небольшой генераторной установки, где требовалось поддерживать выходную частоту 50 или 60 Гц. Гребенку язычков, центрированную на этой частоте, можно было бы установить ребром на панели управления, и вибрации язычка с наибольшей амплитудой можно было бы видеть непосредственно. Трости, используемые в таком индикаторе, имеют концы, согнутые перпендикулярно остальной части трости, чтобы обеспечить большую площадь обзора, а не небольшое поперечное сечение тонкого металла, из которого они сделаны.