Файл: Теоретические основы радиотехники. Идеи и достижения отечественных исследователей.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Реферат

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 12.12.2023

Просмотров: 241

Скачиваний: 11

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Однако Герц не предвидел возможности применения электромагнитных волн для передачи информации. Интересно, что идея использования электромагнитных явлений для передачи сигналов принадлежит еще А. Амперу.

Существенную роль в опытах Герца играло явление электрического резонанса, исследованное норвежцем Бьеркнесом (1890–1891). Формула для определения резонансной частоты колебательного LC–контура при отсутствии затухания:



Она была получена еще в 1853 г. У. Томсоном (лорд Кельвин) в связи с решением проблем, возникших при прокладке телеграфного трансатлантического кабеля. Француз Э. Бранли обнаружил (1890) и изучил явление уменьшения сопротивления металлического порошка при воздействии на него электрических колебаний и восстановлении исходного высокого сопротивления при встряхивании. Лабораторный прибор для демонстрации этого явления Э. Бранли назвал радиокондуктором, впервые введя в оборот термин “радио”.[2]

Также известны другие изобретатели устройств для радиопередачи. В 1885—1892 гг. фермер из Кентукки Натан Стаблфилд претендовал на изобретение радио, но его устройство, похоже,
работало на индуктивном принципе, а не на приёме–передаче радиосигнала. В 1893—1894 годах Бразильский священник и ученый Роберто де Мора провел эксперименты по беспроводной связи, но не опубликовал свои достижения до 1900 года.

gewterhdnmgfetQGHRdtjfyjy4wHRSfdgnghreWTQwf120983ru3i219rt3h28gewuvnifw9GWH48RUNIVDJASIJ[F-8HGWNVDMOVSI[AEGW9Urnsvdms]kaijegwrneai[he9gwuDSv0egjwhRUnvdMSAFI[EHGW9URsvdms})jGRHe9argSIVDks]G)JERbmdsVK}_G0RJHEARIsvdKSAC]-egw0jeriSVDkS}egjR0HEIGsovdKSAC-Hgr9NIVMDSAspocG{RWUHINWvmdaCSPOK]Jg){HR9wijSOKVDAsvGrjheipovD]GJ{hr9NsivmdokjGHr9nIpovmdaks-eigwjhrniBOSpkvdgjhREURGNsivmdSAKCFE0JUHGr9unvmdpgrj[heinBvdkgJHRnibPEFJi[GNODVMJEG[HrnubfmvdK]FJhegNBFDOpmEFJ[HGURnbfkdmVegRUNBdVMJEGhwnuSIDOmovjg[ehNUiodbM ODPVjFEHgwuRBINFJmDEJGHRNBFIOmpkvDJGHRNFBDkmfiejaklmfewuhnjkmijfuhegwhnjvdskdoijefhpgwuirbhdnsjkvmovijguhrnvdmksoifehwguindjskmovijfpeghwuridnsbjmk
odivGHRIUSdokiv[9eG*huiSJDiovSGrhudbjsijgrhuinjdifwheuginsdjkvgeWIJusdnbmkvfeuhigsdndmvsoaijsgibsdnvjegw9husidnkmskcpfwajeivdnjklsafjiehgwubhsdvknovsiegubsvdnsfjehwisbdnjklmvpkoefjgrhnjfdvmlksfjegwhivdnjmscpkvaijgehrunsdj lmkveogwsbd nxpkdegwuinsjdlkmvfehgwuibsvdnjzkmvefjhgwuibsk dnjlkzmvijfegwbirskvdnjlkmfijehwguirbsdjnlkvmpefjigrhbdnfjdvmkfjeghrusdnbvmcapejoighrunvsdkmspcefjwigronsvdkmpfejwhgnsvdkmpfejiwgfvnsjdl kmpvjefighrunvdskmscpjiefgNJVDSklmvpsgiorheunisdvkmpjgirnuisjvdlmzpvgnsdvjlkmvgijesnudbj klmdpgnsdj lkmxdngbisdxnlmsgirxdnj kcmpjgirunodsbxmpcdjigrebnjxk mkcnogobdjfxkmpgjibdnfjklmgnbdofcmpbfbdc

Глава 2. Генезис отечественной школы радиотехники



2.1 Изобретение радио




7 мая 1895 года в ученых кругах Петербурга произошло событие, которое сразу не привлекло к себе особого внимания, но практически было началом одного из величайших в мире технических открытий. Этим событием явился доклад А. С. По­пова, преподавателя физики в Минном офицерском классе Кронштадта, «Об отношении металлических порошков к элек­трическим колебаниям». Заканчивая доклад, Александр Сте­панович сказал: «В заключение могу выразить надежду, что мой прибор, при дальнейшем усовершенствовании его, может быть применен к передаче сигналов на расстояния при помо­щи быстрых электрических колебаний, как только будет най­ден источник таких колебаний, обладающих достаточной энер­гией».

Первым корреспондентом А. С. Попова в его опытах по осуществлению радиосвязи была сама природа — разряды молний. Первый радиоприемник А. С. Попова, а также изго­товленный им летом 1895 года «грозоотметчик» могли обнару­живать очень дальние грозы. Это обстоятельство и навело А. С. Попова на мысль, что электромагнитные волны можно обнаружить при любой дальности источника их возбуждения, если источник обладает достаточной мощностью. Такое заклю­чение дало Попову право говорить о передаче сигналов на дальнее расстояние без проводов.

В качестве источника колебаний в своих опытах А. С. По­пов пользовался герцевским вибратором, приспособив для его возбуждения давно известный физический инструмент — ка­тушку Румкорфа. Будучи замечательным экспериментатором, своими руками изготовляя всю необходимую аппаратуру, По­пов усовершенствовал приборы своих предшественников. Од­нако решающее значение имело то, что Попов к этим прибо­рам присоединил вертикальный провод — первую в мире ан­тенну и таким образом полностью разработал основную идею и аппаратуру для радиотелеграфной связи. Так возникла связь без проводов с помощью электромагнитных волн, так в изо­бретении А. С. Попова зародилась современная радиотехника.



Возможно, что если бы Попов был только ученым-физи­ком, то на этом дело бы и остановилось, но Александр Сте­панович был, кроме того, инженером-практиком и загнал нужды военно-морского флота. Еще в январе 1896 года в статье А. С. Попова, опубликованной в «Журнале Русского физико-химического общества», были приведены схемы и подробное описание принципа действия первого в мире радиоприемника. А в марте изобретатель продемонстрировал передачу сигна­лов без проводов на расстояние 250 м, передав первую в мире радиограмму из двух слов «Генрих Герц». В том же году в опытах на кораблях была достигнута дальность радиосвязи сначала на расстояние около 640 м, а вскоре и на 5 км.



Рисунок 1. Эскиз А.С.Попова приемного устройства.

21rf1rt3gerw1r2t3gwrht314hettwhrqegwhrdtj6i4tm,uly87i5645yrgku68756w4ewascwdsxv cgnhmgnb \kyrtersdbxv muk

В 1898 году А. С. Попов добился уже радиосвязи на 11 км и, заинтересовав своими опытами Морское министерство, ор­ганизовал даже небольшое производство своих приборов в мастерских лейтенанта Колбасьева и у парижского механика Дюкрете, который в дальнейшем стал главным поставщиком его приборов.

Когда в ноябре 1899 года у острова Гогланд сел на мель броненосец «Генерал-адмирал Апраксин», то по поручению Морского министерства Попов организовал первую в мире практическую радиосвязь. Между г. Котка и броненосцем на расстоянии около 50 км в течение трех месяцев было переда­но свыше 400 радиограмм.

После успешной работы радиолинии Гогланд — Котка Морское министерство первым в мире приняло решение о во­оружении всех судов русского военно-морского флота радио­телеграфом как средством постоянного вооружения. Под ру­ководством Попова началось изготовление радиоаппаратуры для вооружения кораблей. Одновременно с этим А. С. Попов создал первые армейские полевые радиостанции и провел опы­ты по радиосвязи в Каспийском пехотном полку. В мастерской кронштадтского порта, организованной А. С. Поповым в 1900 году, были изготовлены радиостанции для вооружения кораблей (крейсер «Поник», линкор «Пересвет» и др.), отправляемых на Дальний Восток для укрепления 1-й Тихо­океанской эскадры.



Рисунок 2. Размещение радиорубки на крейсере «Аврора


Русский флот получил па вооружение радиотелеграфную аппаратуру ранее английского флота. Английское адмиралтей­ство только в феврале 1901 года заказало первые 32 станции, а вопрос о массовом радиовооружении кораблей решило лишь в 1903 году.

Технические возможности небольшой мастерской в Крон­штадте и парижской мастерской Дюкрете были слабы, для то­го чтобы спешно вооружить вторую русскую эскадру, уходив­шую на Дальний Восток. Поэтому большой заказ на изготов­ление радиоаппаратуры для кораблей эскадры был передан германской фирме «Телефункен». Недобросовестно изготовленная этой фирмой аппаратура часто отказывала в работе. А. С. Попов, командированный в Германию для наблюдения за ходом поставки аппаратуры, писал 26 июня 1904 года: «Приборы не были никому сданы и никто не обучен обраще­нию с ними. Ни на одном корабле нет схемы приемных при­боров».

Известно, что заслуги А. С. Попова благодаря настояниям общественности были высоко оценены. В 1898 году ему была присуждена премия Русского технического общества, присваи­ваемая раз в три года за особо выдающиеся достижения. В следующем году Александр Степанович получил диплом почетного инженера-электрика. Русское техническое общест­во избрало его своим почетным членом. Когда, в 1901 году, Попову предложили профессуру в Электротехническом инсти­туте, то Морское ведомство согласилось на это только при условии продолжения службы его в Морском техническом ко­митете.

Работы А. С. Попова имели большое значение для после­дующего развития радиотехники. Изучая результаты опытов на Балтике в 1897 году по прекращению связи между кораб­лями «Европа» и «Африка» в моменты прохождения между  ними крейсера «Лейтенант Ильин», Попов пришел к заключе­нию о возможности с помощью радиоволн обнаруживать метал­лические массы, то есть к идее современной радиолокации.

Попов уделял большое внимание применению полупровод­ников в радиотехнике, настойчиво изучая роль проводимостей окислов в когерерах. В 1900 году он разработал детектор с па­рой уголь — сталь.

В 1902 году А. С. Попов говорил своему ученику В. И. Коваленкову: «Мы на­ходимся накануне практического осуществления радиотелефо­нии, как важнейшей отрасли радио», и рекомендовал ему за­няться разработкой возбудителя незатухающих колебанию. Через год (в 1903—1904 годах) в лаборатории Попова уже были поставлены опыты радиотелефонирования, демонстриро­вавшиеся в феврале 1904 года на III Всероссийском электро­техническом съезде.


В Минном офицерском классе Попов проработал около 18 лет и оставил там службу лишь в 1901 году, когда был при­глашен занять кафедру физики в Петербургском электротех­ническом институте. В октябре 1905 года он был избран ди­ректором этого института.


2.2 Начало беспроводной связи

С появлением первых промышленных образцов устройств беспроводной связи и массовой потребности в них, появилась необходимость их серийного производства. Для организации производства аппаратуры радиосвязи создавались первые коммерческие компании, руководимые изобретателями аппаратуры. Так, Гульельмо Маркони основал компанию «Бритиш Маркони», которая занималась производством радиоаппаратуры и ее применением для связи между береговыми радиостанциями и судами в море. Эта компания вместе со своим дочерним филиалом в Америке жестко отстаивала свои коммерческие интересы – заключала с владельцем каждого судна долгосрочный контракт, обязывающий этого владельца пользоваться услугами только компании «Бритиш Маркони» и грозящий большими денежными штрафами в случае его неисполнения. Компания действовала подобным образом до 1983 года через американскую компанию ATT, владея всем её внутренним оборудованием, и отказываясь устанавливать связь с кораблями, оборудованными аппаратурой не–Маркони.

В 1907 году Маркони создал первую постоянно действующую трансатлантическую линию беспроводной связи от Клифдена, Ирландия, до Глейс Бей, Новая Шотландия, тем самым доказав возможность построения межконтинентальной линии связи. За эти заслуги Маркони в этом же году был удостоен Нобелевской премии по физике с обоснованием «за выдающийся вклад в развитие беспроводной телеграфии». 1

В 1906 годуРеджинальдФессенден, используя генератор переменного тока ЭрнстаАлександерсонаи роторный передатчик с искровым разрядником, осуществил первую радиопередачу звукового сигнала. Корабли в море услышали трансляцию игры Фессендена на скрипке «O Святая ночь» и чтение отрывка из Библии. Уже в апреле 1909 Чарльз Геррольд, преподаватель электроники из Сан–Хосе, Калифорния, построил радиовещательную станцию. В ней использовалась технология с искровым разрядником, но несущая частота модулировалась голосом, а затем музыкой. Эта радиостанция, названная «San Jose Calling», существовала всё время и в конечном итоге превратилась в сегодняшнюю радиостанцию KCBS в Сан– Франциско. Чарльз Геррольд, сын фермера из долины Санта–Клара, придумал термин «узкая рассылка» и «трансляция», чтобы определить