Історія розвитку радіозв’язку

Спроби здійснити радіозв'язок робив ще Т.А. Эдисон в 80-і рр. 19 в. (їм отриманий відповідний патент), до відкриття в 1888 електромагнітних хвиль Р. Герцом; хоч роботи Едісона не мали практичного успіху, вони сприяли появі ін. робіт, направлених на реалізацію ідеї бездротового зв'язку. Герцом був створений іскровий випромінювач електромагнітних хвиль, який (з подальшими різними удосконаленнями) протягом декількох десятиліть залишався найбільш поширеним в радіозв'язку видом радіопередавача. Можливість і основні принципи радіозв'язку були детально описані У Круксом в 1892, але у той час ще не передбачалося швидкої реалізації цих принципів. Розвиток радіозв'язку почався після того, як в 1895 Поповим, а роком пізніше Г. Марконі були створені чутливі приймачі, цілком придатні для здійснення сигналізації без проводів, тобто для радіозв'язку. Перша публічна демонстрація Поповим роботи створеної ним радіоапаратури і бездротової передачі сигналів з її допомогою відбулася 7 травня 1895, що дає підставу вважати цю дату фактичним днем появи Радіозв'язку.

Приймач Попова не тільки виявився придатним для радіозв'язку, але і (з деякими додатковими вузлами) був вперше успішно застосований ним в тому ж 1895 для автоматичного запису грозових розрядів, чим поклав початок радіометеорології. У країнах Західної Європи і США була розгорнена активна діяльність по використанню радіозв'язку в комерційних цілях. Марконі в 1897 зареєстрував в Англії Компанію бездротового телеграфування і сигналізації, в 1899 заснував Американську компанію бездротового і телеграфного зв'язку, а в 1900 - Міжнародну компанію морського зв'язку. У грудні 1901 їм була здійснена радіотелеграфна передача через Атлантичний океан. У 1902 в Германії виробництво устаткування для радіозв'язку організував А. Слабі (спільно з Р. Арко), а також До. Ф. Браун. Очевидне величезне значення радіозв'язку для військових флотів і для морського транспорту, а також гуманістична роль радіозв'язку (при рятуванні людей з кораблів, потерпілих крах) стимулювали розвиток її у всьому світі. На 1-ій Міжнародній адміністративній конференції в Берліні в 1906 за участю представників 29 країн було прийнято регламент радіозв'язку і міжнародна конвенція, що вступила в силу з 1 липня 1908. У регламенті було зафіксовано розподіл радіочастот між різними службами радіозв'язку. Було засновано Бюро реєстрації радіостанцій і встановлений міжнародний сигнал лиха SOS. На міжнародній конференції в Лондоні в 1912 було дещо змінений розподіл частот, уточнений регламент і установлені нові служби: радіомаякова, передачі зведень погоди і передачі сигналів точного часу. За рішенням радіоконференції 1927 було заборонено застосування іскрових радіопередавачів, що створювали випромінювання в широкому спектрі частот і що перешкоджали тим самим ефективному використанню радіочастот; іскрові передавачі були залишені тільки для передачі сигналів лиха, оскільки широкий спектр випромінювання радіохвиль збільшує вірогідність їх прийому. З 1915 до 50-х рр. апаратура для радіозв'язку розвивалася головним чином на основі електронних ламп; потім були упроваджені транзистори і ін. напівпровідникові прилади.

До 1920 в радіозв'язок застосовувалися переважно хвилі довжиною від сотень м до десятків км. У 1922 радіоаматорами було відкрито властивість декаметрових (коротких) хвиль розповсюджуватися на будь-які відстані завдяки заломленню у верхніх шарах атмосфери і віддзеркаленню від них. Незабаром такі хвилі стали основним засобом здійснення дальнього радіозв'язку Для прийому передаваних т.ч. сигналів, що приходять з великих відстаней, служать чутливі приймачі і великі, порівняно гостронаправлені антенні споруди, що займають велику територію, т.з. антенне поле (подібні ж споруди використовуються і для випромінювання декаметрових хвиль). Для ослаблення радіоперешкод приймальне устаткування розміщується в стороні від міст і далеко від радіопередавачів, на спеціальних приймальних радіоцентрах. Пристрої, що радіопередають, також групуються - на радіоцентрах, що передають. Ті та інші пов'язані з центральним телеграфом, що знаходиться в місті, звідки поступають передавані і куди транслюються сигнали, що приймаються.

У 30-і рр. були освоєні метрові, а в 40-і - дециметрові і сантиметрові хвилі, що розповсюджуються в основному прямолінійно, не огинаючи земної поверхні (тобто в межах прямої видимості), що обмежує прямий зв'язок на цих хвилях відстанню в 40-50 км. Оскільки ширина діапазонів частот, відповідних цим довжинам хвиль, - від 30 Мгц до 30 Ггц - в 1000 разів перевищує ширину всіх діапазонів частот нижче 30 Мгц (хвилі довше 10 м), то вони дозволяють передавати величезні потоки інформації, здійснюючи багатоканальний зв'язок. В той же час обмежена дальність розповсюдження і можливість отримання гострої спрямованості з антенної нескладної конструкції дозволяють використовувати одні і ті ж довжини хвиль в безлічі пунктів без взаємних перешкод. Передача на значні відстані досягається застосуванням багатократної ретрансляції в лініях радіорелейного зв'язку або за допомогою супутників зв'язку, що знаходяться на великій висоті (близько 40 тис. км.) над Землею (див. Космічний зв'язок). Дозволяючи вести на великих відстанях одночасно десятки тисяч телефонних розмов і передавати десятки телепередач, радіорелейний і супутниковий зв'язок по своїх можливостях є незрівнянно ефективнішими, ніж звичайний дальній радіозв'язок на декаметрових хвилях, значущість якого відповідно зменшується (за нею, наприклад, залишається роль корисного резерву, а також роль засобу зв'язку на напрямах з малими потоками інформації).

При великій потужності радіопередавача (десятки квт) радіозв'язок на метрових хвилях у вузькій смузі частот (декілька кгц) можливий на відстанях ~ 1000 км. за рахунок розсіяння хвиль в іоносфері (див. Іоносферний радіозв'язок). Користуються також віддзеркаленням радіохвиль від іонізованних слідів метеорів, що згорають у верхніх шарах атмосфери (див. Метеорний радіозв'язок), але при цьому передача інформації йде з перервами, що не дозволяє здійснювати телефонних переговори. Мала частина енергії випромінювання на дециметрових і сантиметрових хвилях може також розповсюджуватися за межі горизонту (на відстані в сотні км.) завдяки електричній неоднорідності тропосфери. Це дозволяє при порівняно великій потужності передавачів (близько декілька квт) будувати лінії радіорелейного зв'язку з відстанню між проміжними станціями в 200-300 км. і більш (при звуженні частотного спектру випромінювання, тобто зменшенні об'єму передаваної інформації, див. Тропосферний радіозв'язок). Лінії радіозв'язку використовуються для передачі телефонних повідомлень, телеграм, потоків цифрової інформації і факсиміле, а також і для передачі телепередач (зазвичай на метрових і коротших хвилях). За призначенням і дальності дії розрізняють міжнародні і внутрішньоспілкові загальнодержавні лінії радіозв'язку. Внутрішньоспілкові лінії діляться на магістральні (між столицею СРСР і столицями союзних республік, краєвими і обласними центрами, а також між останніми) і зонові (внутріобласні і внутрірайонні). Розвиток ліній радіозв'язку планується з урахуванням входження радіозв'язку в Єдину автоматизовану систему зв'язку країни.

Організаційно-технічні заходи і засоби для встановлення радіозв'язку і забезпечення її систематичного функціонування утворюють служби радіозв'язки, що розрізняються за призначенням, дальності дії, структурі і ін. ознакам. Зокрема, існують служби: наземному і космічному радіозв'язку (до космічного радіозв'язку відносять всі види радіозв'язку з використанням одного або декількох супутників або інших космічних об'єктів); фіксованою (між певними пунктами) і рухомою (між рухомою і стаціонарною радіостанціями або між рухомими радіостанціями); радіомовлення і телебачення. Для виробничих і спеціальних службових потреб є відомчі служби радіозв'язку в деяких міністерствах і організаціях (наприклад, в цивільній авіації, на ж.-д., морському і річковому транспорті, в службах пожежної охорони, міліції, медичній службі міст), а також внутрішньовиробничий зв'язок на промислових і з.-х. підприємствах, в деяких установах і т.д. (див. також Радіостанція низового зв'язку). Велике значення має радіозв'язок в озброєних силах.

Контрольні запитання:

1. Що називають радіозв’язком?

2. Що таке радіосигнал?

3. Що називають перешкодами радіоприйому?

4. Які переваги та недоліки радіозв’язку?