Путеводитель в мир электроники. Книга 2 - Семенов Борис Юрьевич (читать полностью бесплатно хорошие книги TXT) 📗
Передатчик и сложная антенная система с несколькими мачтами высотой 131 м располагались в Брант-Роке, небольшой деревушке на берегу Атлантического океана. Сам ученый так описывал это грандиозное историческое событие: «Судам американского флота было передано сообщение, что в канун Рождества, на сочельник, мы будем проводить экспериментальные радиопередачи речи, музыки, песен. Программа передачи была следующая: вначале моя краткая речь о том, что мы собираемся делать, затем немного музыки фонографа. Далее моя сольная игра на скрипке и песня «Почитание и смирение», из которой я спел один куплет под аккомпанемент скрипки. Затем шел текст из Библии: «Слава Богу на небесах и людям доброй воли на земле», и на этом мы закончили радиопередачу, желая всем счастливого Рождества».
В истории радиотехники Фессендена называют «отцом радиовещания». К концу жизни на счету ученого имелось более 500 изобретений, среди которых — генератор тока высокой частоты, фазометр, звуковой глубиномер, радиокомпас, устройства подводной сигнализации, гетеродинный приемник.
Несколько слов о коллеге Фессендена, Э. Александерсоне, разработчике электромашинных генераторов тока высокой частоты. В 1902 г., когда самые лучшие генераторы обеспечивали скорость вращения до 60 оборотов в минуту, создание генератора с частотой до 100 тысяч (!) оборотов казалось невозможным, фантастическим. Но с поставленной задачей Александерсон справился, причем настолько удачно, что знаменитый Маркони, посетивший конструктора в 1915 г. признал преимущество электромашинных генераторов перед искровыми и тут же предложил купить право на производство их у себя. Но ему удалось добиться только покупки готовых генераторов.
В 1925 г. Александерсон построил радиостанцию в Гриметоне, на западном побережье Швеции. В течение Второй мировой войны станция Осуществляла прямую связь с США. В настоящее время эта станция — единственная сохранившаяся в рабочем состоянии с оборудованием на основе электромашинных генераторов переменного тока.
Производство электромашинных передающих станций было налажено и в России. Наиболее значимыми считаются разработки российского инженера В. П. Вологдина (1881–1953), который в 1912 г. создал первый электромашинный преобразователь энергии мощностью 2 кВт, в 1925 г. осуществил связь между Москвой и Нью-Йорком. Позже Вологдин разрабатывал системы связи на сверхдлинных волнах (СДВ). Интересно отметить, что Э. Александерсон был очень высокого мнения о разработках Вологдина и даже признавался, что они превосходят по техническому уровню его собственные!
И все же… И все же следует признать, что настоящий расцвет радиотехники пришел с изобретением ламповых передатчиков. Это случилось 10 апреля 1913 г., когда инженер немецкой фирмы «Tеlefunken» Александр Мейснер получил в немецком патентном бюро свидетельство об изобретении генератора переменного тока на основе триода Либена. Через два месяца Мейснер разработал радиопередатчик и осуществил с его помощью связь на расстоянии 36 км.
В результате выяснилось, что ламповая схема передатчика по всем параметрам превосходит другие известные схемы. В 1915 г. американский инженер Леон Хартли разработал другую схему генератора, которая до настоящего времени известна под названием индуктивная трехточечная схема, или генератор Хартли. Другой американский инженер, Эдвин Колпитц, предложил вариант емкостной трехточки, или генератор Колпитца. «Трехточки», реализованные на современных транзисторах, популярны у нынешних радиолюбителей, конструирующих аппаратуру связи, измерительную аппаратуру.
После окончания Первой мировой войны, когда проблемы военной радиосвязи отошли на второй, план — налаживалась мирная жизнь, — некоторые коммерсанты решили извлечь выгоду не только из производства средств связи. Решено было открыть массовые радиостанции, чтобы люди имели желание покупать радиовещательные приемники. Один из таких предпринимателей, Д. Вестингауз, вместе со своим давним знакомым, радиолюбителем Ф. Конрадом, основал в США первую коммерческую радиостанцию KDKA, которая начала регулярное вещание в 1920 г. В тот год в США проходили президентские выборы и сотрудники радиостанции сообщали о результатах голосования намного раньше газет, привлекая внимание слушателей. В 1924 г. в мире насчитывалось уже более 500 коммерческих радиостанций, люди активно покупали радиоприемники.
А что в России? В это время в России сменилась власть, к руководству пришли большевики, которые, надо отдать им должное, отнеслись к достижениям радиотехники более серьезно, чем царские чиновники. Лидер большевиков В. И. Ленин сразу же оценил могучую силу радио, подписав 21 июля 1918 г. декрет «О централизации радиотехнического дела». По его инициативе в декабре того же года создается первое научное радиотехническое учреждение — «Нижегородская радиолаборатория». Здесь работали в числе прочих известные читателю М. А. Бонч-Бруевич и В. П. Вологдин.
Первая радиовещательная станция, построенная на отечественных электронных лампах, начала работать в Москве в конце 1922 г. Вначале она называлась «Центральная радиотелефонная станция им. Коминтерна», позже ее назвали РВ-1. Излучаемая мощность станции в самом начале вещания не превышала 12 кВт, однако в то время она считалась самой мощной. Для сравнения: станция KDKA излучала тогда мощность 1,5 кВт. В 1933 г. мощность станции РВ-1 доводится до 500 кВт! Серийно выпускается станция «Малый Коминтерн» для установки в небольших городах страны, вводится в строй еще одна станция «Новый Коминтерн» мощностью 40 кВт…
Как ни странно, но произведения искусства — картины, скульптуры, украшения — сохраняются в веках лучше,» чем предметы технической мысли. Многое из того, что было разработано на заре радиотехники, сохранилось лишь в фотографиях, рисунках, формулах, графиках. Многое, к сожалению, утрачено. Но многое хранится до сих пор, составляя фонд достижений нашей истории. Один из таких экспонатов до сих пор стоит в Москве под открытым небом, поскольку ни в один павильон ему не поместиться. Это — знаменитая Шуховская башня, спроектированная инженером Владимиром Григорьевичем Шуховым (1853–1939) для размещения антенны станции РВ-1 (рис. 10.6).
В то время (1922) Шуховская башня имела статус самого высокого в стране сооружения — ее высота и сейчас составляет 148 м. Первоначальный проект предполагал строительство трех таких башен высотой по 350 м и двух — по 275 м. Антенна, размещенная на такой конструкции, беспрепятственно обеспечивала бы связь с Нью-Йорком. Но… удалось построить только эту башню, значительно сократив ее размеры. Шуховская башня считается очень смелым проектом: ее конструкция с виду кажется неустойчивой, а на самом деле являет образец «ажурного монолита». Сегодня Шуховская башня продолжает работу, неся на себе антенны УКВ радиопередатчиков коммерческих радиостанций.
Дальнейшая история радиотехники — это история электрических схем, комплектующих элементов, история математического осмысления получаемых результатов, история уменьшения габаритов, повышения эффективности, снижения стоимости. Новую историю, однако, рассказывать очень сложно — она пестрит обилием интересных фактов, потрясающих идей, обилием имен и названий фирм. Следы этой истории есть в доме и у вас — это ламповые или транзисторные телевизоры и радиоприемники, это беспроводные и сотовые телефоны, это спутниковые телевизионные системы. Возможно, когда-нибудь вы, уважаемые читатели, внесете вклад в развитие этой области человеческой деятельности.
Особенности распространения радиоволн
Глядя на мир, нельзя не удивляться
Историю открытия электромагнитных волн вы теперь знаете хорошо. Но что собой представляет электромагнитная волна, радиоволна, как она распространяется в пространстве, что влияет на распространение, какие волны и почему используются в радиотехнике — об этом предстоит узнать сейчас.
