История возникновения радио и радиолокации

Страница: 8/11

При широчайшем развитии устройств для объединения радио с проводной связью сами передающие и приемные при­боры подверглись очень существенным, но не принципиаль­ным изменениям. В середине века в радиопередаче применялись только мно­гокаскадные, стабилизированные по частоте передатчики с лампами, охлаждаемыми водой или воздухом под большим давлением. Такие лампы со времен Нижегородской лабора­тории сохранили без изменения свои основные черты, но, ко­нечно, за это время значительно улучшились их эксплуата­ционные качества. То же самое происходит с приемниками: сложная схема супергетеродина, подвергается непринципиальным изменениям, повышающим эксплуатационную надежность.

Виды радиосвязи

От очень коротких волн (сантиметровых и дециметровых), с которыми вел свои исследования Герц и проводил первые опыты радиосвязи А. С. Попов, практическая радиотехника перешла к длинным волнам, затем к коротким, а после второй мировой войны вновь возвращается к очень коротким волнам.

В диапазоне от 100 до 3000 м разместились радиовеща­тельные станции и специальные службы (морские, аэронави­гационные и т. п.). Волны длиннее 3 км, идущие со сто­роны самых длинных волн (от 50 км), в настоящее время использует важнейшая область связи — проводная высоко­частотная связь (ВЧ связь). Такая связь осуществляется путем подключения группы маломощных длинноволновых пере­датчиков, настроенных на разные волны с промежутками между ними в 3—4 тыс. герц, к обычным телефонным прово­дам. Токи высокой частоты, создан­ные этими передатчиками, распространяются вдоль проводов, оказывая очень слабое воздействие на радиоприемники, не связанные с этими проводами, и обеспечивая в то же время хороший, свободный от многих помех прием на специальных приемниках, присоединенных к этим проводам.

В СССР такая ВЧ связь получила развитие в работах В. И. Коваленкова, Н, А. Баева, Г. В. Добровольского и др. Перед Отечественной войной начала работать длиннейшая и мире магистраль ВЧ связи Мо­сква— Хабаровск, позволившая вести три разговора по од­ной паре проводов. Впоследствии появились 12-канальныв системы, занявшие верхнюю часть «длинноволновой» области (до 100 тыс. герц) радиоспектра. ВЧ связь дала возможность осуществлять междугороднюю и международную связь с вызовом абонента из любого города любой страны, пользуясь наборным диском автоматического телефона.

После второй мировой войны стала быстро развиваться новая область высокочастотной связи, также многоканальная, использующая другой конец электромагнитного спектра — об­ласть ультракоротких волн. Б. А. Введенский уже в 1928 году вывел основные законы их распространения. По мере разработки ламп, при­годных для возбуждения и приема УКВ (магнетроны, клист­роны, лампы бегущей волны) шло постепенное укорачивание длин волн вплоть до сантиметровых. Очень короткие (санти­метровые) волны позволяют осуществлять остронаправленные антенны при сравнительно небольших размерах.

Вся эта техника использовалась главным образом со времени Великой Отечественной войны. Длительное время господствовало представление, будто дальность распространения метровых, дециметровых и сантиметровых волн ограничена прямой видимостью и что станции, работаю­щие на таких волнах, даже при очень малой мощности, обеспечивают большую силу сигналов лишь до горизонта. Из теории также следовало, что плотность электронов в ближней тропосфере и высшей газовой оболочке земли — ионо­сфере, недостаточна для отражения этих волн к земле и они должны уходить в космическое пространство. Это же под­тверждала и новая наука — радиоастрономия, по данным ко­торой земная атмосфера, регулярно «прозрачна» для УКВ и сверхкоротких радиоволн и нерегулярно «прозрачна» для волн длиннее 10—30 м. Тем не менее наблюдались отдельные слу­чаи приема ультракоротковолновых передач на очень далеких расстояниях. Хотя эти случаи было принято относить к событиям анормальным, они все же требовали объяснения.

В 50-х годах было высказано предположение о возможно­сти появления в ионосфере местных образований — «облаков» с высокой плотностью электронов, которые могут вызывать частичное рассеяние падающих на них сверхкоротких волн. Причем такие рассеянные волны могут обладать достаточной энергией для обнаружения их очень чувствительным прием­ником. Опыты с большими направленными антеннами на при­еме и передаче при значительной мощности излучения показа­ли, что если основные лучи, фокусируемые такими антеннами, пересекаются на высоте 10 или 100 км, то действительно про­исходит дальняя передача на 200—300 км в первом случае (тропосферное рассеяние), и до 2 тыс. км по втором случае (ионосферное рассеяние). Выяснилось также, что в указанных условиях, несмотря на большие колебания силы приема, сиг­налы оказываются все же достаточно надежными и обеспечи­вают круглосуточную регистрацию.

Реферат опубликован: 28/12/2009