Появление телефона

Появление и развитие современных кабелей связи обязаны изобретению телефона. Термин "телефон" старше способа передачи на расстояние человеческой речи. Практически пригодный аппарат для передачи человеческой речи был изобретён шотландцем Беллом. Белл в качестве передающего и приёмного устройства использовал наборы металлических и вибрирующих пластинок - камертонов, настроенных каждый на одну музыкальную ноту. Аппарат, передающий музыкальную азбуку, не имел успеха. Позже Белл с Ватсоном запатентовали описание способа и устройства для телефонной передачи голосовых и других звуков. В 1876 г. Белл впервые продемонстрировал свой телефон на Всемирной электротехнической выставке в Филадельфии.

Вместе с развитием телефонных аппаратов изменялись конструкции различных кабелей для приёма и передачи информации. Заслуживает внимания инженерное решение, запатентованное в 1886 году Шелбурном (США). Он предложил скручивать одновременно четыре жилы, но составлять цепи не из рядом лежащих, а из противолежащих жил, т.е. расположенных по диагоналям образованного в поперечном сечении квадрата. Для достижения гибкости в конструкции кабеля и изоляционной защиты, токопроводящих жил потребовалось около полувека. К началу XX века была создана оригинальная конструкция телефонных кабелей и освоена технология их промышленного производства. К самой оболочке предъявлялись требования гибкости, стойкости к многократным изгибам, растягивающим и сжимающим нагрузкам, вибрациям, возникающим как при транспортировке, так и при эксплуатации, стойкости против коррозии. С развитием химической промышленности в XX веке начал меняться материал оболочки кабелей, теперь она уже стала пластмассовой или металлопластмассовой с полиэтиленом. Развитие конструкции сердечника для городских телефонных кабелей всегда шло по пути увеличения максимального числа пар и уменьшения диаметра, токопроводящих жил. Радикальное решение проблемы обещает принципиально новое направление в развитии кабелей связи: волоконно-оптические и просто оптические кабели связи. Исторически мысль об использовании в кабелях связи вместо медных жил стеклянные волокна (световоды) принадлежит английскому физику Тиндалю.

С развитием телевидения, космонавтики и сверхзвуковой авиации возникла необходимость создания световодов вместо металла в кабелях. Уникальные возможности оптических кабелей состоят в том, что по одному волокну (точнее по паре волокон) можно передавать миллион телефонных разговоров. Для передачи информации используются различные виды связи: кабельные, радиорелейные, спутниковые, тропосферные, ионосферные, метеорные. Кабели совместно с лазерами и ЭВМ позволят создать принципиально новые системы телекоммуникаций.

܀ЭВМ

История развития средств связи и телекоммуникаций неотделима от всей истории развития человечества, поскольку любая практическая деятельность людей неотделима и немыслима без их общения, без передачи информации от человека к человеку.

Современное производство немыслимо без электронно-вычислительных машин (ЭВМ), ставших мощным средством переработки и анализа сообщений. Любое сообщение имеет информационный параметр. Например, изменение звукового давления во времени будет информационным параметром речи. Различные буквы и знаки препинания текста являются информационным параметром текстового сообщения. Звуковые колебания, соответствующие речи, являются примером непрерывного сообщения. Любой текст и знаки препинания относятся к дискретному сообщению.

Передача сообщений на расстояние с использованием электрических сигналов называется электросвязью. Электрические сигналы могут быть непрерывными и дискретными.

Под системой электросвязи можно понимать совокупность технических средств и среды распространения электрических сигналов обеспечивающих передачу сообщений от отправителя к получателю. Любая система электросвязи содержит три элемента: устройство преобразований сообщений в сигнал (передатчик), устройство обратного преобразования сигнала в сообщение (приёмник) и промежуточный элемент, обеспечивающий прохождение сигнала (канал связи).

Средой распространения электросвязи может быть искусственное сооружение, созданное человеком (проводная электросвязь) или открытое пространство (радиосистема). По характеру зависимости между сообщением и сигналом различают прямое и условное преобразование. Системой связи с прямым преобразованием является система телефонной связи, где электрические сигналы изменяются по аналогии со звуковыми сообщениями (аналоговыми). Условное преобразование сообщений в сигнал используется при передаче дискретных сообщений. При этом отдельные знаки дискретного сообщения заменяются некоторыми символами, совокупность комбинаций которых называется кодом. Примером такого кода является азбука Морзе. При условном преобразовании сообщения электрический сигнал сохраняет дискретный характер, т.е. информационный параметр сигнала принимает конечное число значений, которых чаще всего два (двоичный сигнал).

Разновидность форм представления сообщений, подлежащих передаче, привела к независимому развитию нескольких видов электросвязи, название и назначение которых определены государственным стандартом. Звуковое вещание и телефонная связь относятся к звуковому вещанию. Звуковое вещание обеспечивает одностороннюю передачу сообщений, имеющих прямое отношение только к двум абонентам. Электросвязь, например телеграфная, факсимильная, передача газет и передача данных предназначены для передачи неподвижных оптических изображений. Эти виды связи называются документальными и предназначены исключительно для односторонней передачи. Передачу подвижных оптических изображений со звуковым сопровождением обеспечивают такие виды электросвязи как телевизионное вещание, видеотелефонная связь. Для передачи сообщений между ЭВМ создан и непрерывно совершенствуется вид связи, называемый передачей данных.

Обобщённая структурная схема системы электрической связи одинакова для передачи любых сообщений. Для осуществления телефонной связи необходимы микрофон и телефон, входящие в состав аппарата, а также телефонный канал связи, образующий совокупность целого ряда технических средств, обеспечивающих усиление сигнала. В системе звукового вещания распределяющие устройства обеспечивают передачу звуковых программ, которые принимаются с помощью радиоприёмного устройства. Средой распространения сигналов электросвязи в этом случае является открытое пространство, называемое эфиром. Характерной особенностью сообщений, передаваемых по системам звукового вещания, является их односторонняя направленность - от одного ко многим.

Для передачи оптических сообщений принято применять следующие виды электросвязи: телеграфная, факсимильная, передача газет, видеотелефонная, телевизионное вещание. Такие виды электросвязи, как телеграфная, факсимильная и передача газет предназначены для передачи неподвижных изображений, которые наносятся на специальные носители (бумагу, плёнку и др. материал) и называются документальными сообщениями. Носитель представляет собой бланк определённых размеров, поверхность которого имеет внешние светлые и цветные участки. Сочетание светлых и тёмных участков поверхности бланка воспринимается зрением человека как изображение.

Данные, предназначенные для связи между ЭВМ, представляют собой сообщения, состоящие из определённого набора цифр. Такие документальные сообщения называются дискретными.

В зависимости от среды, по которой передаются сигналы, все существующие типы линий связи принято делить на проводные (воздушные и кабельные линии связи) и беспроводные (радиолинии). Проводные линии связи созданы искусственно человеком, а в беспроводных сигналы подаются в радиопередатчик, с помощью которого они преобразуются в высокочастотный радиосигнал. Протяжённость радиолиний и возможное число сигналов зависит от диапазона используемых частот, условий распространения радиоволн, технических данных радиопередатчика и радиоприёмника. Радиолинии используются для связи с любыми подвижными объектами: кораблями, самолётами, поездами, космическими аппаратами.

Человечество обладает сегодня таким объёмом информации в каждой области знаний, что люди уже не в состоянии держать его в памяти и эффективно использовать. Накопление информации продолжается нарастающими темпами, потоки вновь создаваемой информации столь велики, что человек не может и не успевает воспринимать и перерабатывать их. С этой целью появились различные устройства, аппаратура для сбора, накопления и обработки информации. Наиболее мощными средствами являются электронные вычислительные машины (ЭВМ), вошедшие в жизнь как один из важнейших элементов научно- технического прогресса. Для оперативной и качественной передачи переработанной информации наряду с развитием средств её обработки идет непрерывный процесс совершенствования средств массовых коммуникаций.[8]

1/3 Интернет