ОТ ПЕРВОГО РАДИОПРИЕМНИКА – К СОВРЕМЕННЫМ СРЕДСТВАМ СВЯЗИ
Д.Ю. Шульгин
Гаврилова Людмила Юрьевна, научный руководитель преподаватель Ливенского филиала Госуниверситета – УНПК, г. Ливны
Все живущие сегодня люди родились в эпоху радио, захватывающую всё новые и новые области человеческого бытия: мобильная связь, беспроводной Интернет, система глобального позиционирования. Заглянуть в истоки создания радио, почувствовать свою причастность, совершенствовать свои умения и навыки, выявлять творческие способности дает возможность данная тема. Полагаю, что она современна и актуальна.
Цель работы: 1). Ознакомиться с историей создания радио. 2). Изготовить когерер в домашних условиях. 3). Собрать цепь для демонстрации работы когерера.
Если научиться самому и научить других, активно использовать творческие способности, вы откроете новые грани своих талантов, откроются новые знания.
Задачи: 1. Изучить литературные и электронные источники по данной теме. 2. Ознакомиться с биографией А. С. Попова. 3. Познакомиться с историей создания радио. 4. Изучить устройство и принцип действия когерера. 5. Сделать выводы.
Александр Степанович Попов родился 16 марта 1859 г. (155 лет со дня рождения) на Урале (поселок Туринский рудник) в семье священника. После окончания в 1877 г. Пермской духовной семинарии поступил на физико-математический факультет Петербургского университета. В университете он увлекся электротехникой.
7 мая 1895 г. на заседании Русского физико-химического общества А. С. Попов выступил с докладом и демонстрацией созданного им первого в мире радиоприемника, который имел очень простое устройство: батарея, электрический звонок, электромагнитное реле и когерер. Предложенный А. С. Поповым метод беспроводной передачи полезной информации путем модуляции (манипуляции) излучаемых электромагнитных волн получил в дальнейшем название радиопередачи (Radio — испускать лучи, лат.). Этот день вошел в историю мировой науки и техники как день рождения радио. А 18 декабря 1897 г. А. С. Попов 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.
Тем не менее, итальянский физик Г. Маркони в июне 1896 г. сделал заявку на получение патента «усовершенствование в передаче электрических импульсов…», который был выдан ему 2 июля 1897 г., т. е. спустя более двух лет после демонстрации А. С. Поповым своего приемника.
Умелая реклама, большой интерес Англии к возможностям осуществления связи без проводов позволили Маркони в 1897 году основать специальную фирму («Компания беспроволочного телеграфа и сигнализации»). Дальность радиосвязи в то время в опытах Маркони не превосходила дальности, достигнутой Поповым.
В 1906 г. американские физики Р. Фессенден и Ли де Форест совершают открытие амплитудной модуляции радиосигнала, что позволило передавать в эфире человеческую речь.
В 1907 г. американский инженер Ли де Форест изобрел трехэлектродную лампу - аудион (триод), на основе которой был создан первый ламповый радиоприемник. Это дало возможность осуществить передачу по радио речи и музыки.
В 1913 году немецкий радиотехник Мейсснер использовал триод для генерирования незатухающих электрических колебаний. Ламповый генератор содержал ламповый триод и колебательный контур, состоящий из катушки индуктивности и конденсатора. Но электронные лампы и схема радиоприемника были несовершенны.
В 1913 году американский радиотехник Э. Армстронг разработал более совершенную схему регенеративного радиоприемника (с обратной связью), а в 1918 году - схему супергетеродинного радиоприемника, применяемую и по сей день. Такие приемники обладают, по сравнению с приемником прямого усиления, значительно большей избирательностью и чувствительностью.
В 1916 г. началось вещание на американской радиостанции 9XM (WHA).
31 августа 1920 г. на станции 8MK в Детройте транслировалась первая известная программа радионовостей.
2 ноября 1920 года начала регулярные радиопередачи радиостанция «KDKA» в Питсбурге, штат Пенсильвания (на волне 360 м, мощность 100 Вт).
В 1922 г. в Англии начались регулярные беспроводные развлекательные радиопередачи.
Середина 1920-х: применение усилителей на электронных лампах революционизировали радиоприемники и радиопередатчики; изобретение триодного усилителя, генератора и детектора позволило создать хорошо слышимое радио; применение амплитудно-модулированный радио (AM радио) позволило нескольким станциям одновременно передавать сигналы; радио впервые было использовано для передачи изображений, т.е. зародилось телевидение (Изобретатель передающей телевизионной трубки В.Зворыкин).
1933 году Э. Армстронг запатентовал FM-радио. FM использует частотную модуляцию радиоволн, которая позволяет уменьшить влияние помех.
В 1935 году в СССР Ленинградский завод им. Козицкого выпустил первую партию телевизионных приемников марки «Б-2». Начались показы регулярных телевизионных передач.
В 1940-е годы аналоговое телевидение начало работу в Северной Америке и Европе.
В марте 1935 года в Италии Маркони провел первую практическую демонстрацию принципов радара, возможность которого предсказывал А.Попов.
В 1954 г. американская фирма Regency представила карманный транзисторный радиоприёмник TR-1. Через шесть месяцев после появления «TR-1» японская фирма «Sony» выпустила свой первый транзисторный радиоприемник. Первая модель «TR-52» была экспериментальной и фактически не выпускалась для продажи. В 1955 г. японская компания начала продажу транзисторного приемника «TR-55».
В 1960 г. «Sony» выпустила первый в мире телевизионный приемник на транзисторах – «TV8-301».
В 1956 г. английская компания «Multitone» впервые в мире представила систему персонального радиовызова (пейджинговую систему), которая была развернута в одной из лондонских больниц.
В 1962 г. «Motorola» представила портативную ЧМ радиостанцию «HT-200» выполненную полностью на транзисторах. Устройство весом 33 унции (935 г), получило прозвище «кирпич» из-за своей удлиненной прямоугольной формы.
В 1991 г. «Motorola» начала реализацию проекта спутниковой связи «Iridium». Система могла обеспечивать подвижных абонентов телефонной связью в любой точке земного шара с помощью терминала, размером с обычный сотовый телефон. Работу системы поддерживают 66 спутников с высотой орбиты 780 км.
В 1993 г. сдана в эксплуатацию первая система цифровой связи «Tetrapol» на основе технологии FDMA (Frequency Division Multiple Access – множественный доступ с частотным разделением) для французской жандармерии. Система была разработана французской компанией «Matra Communications».
В 1994 г. в США разработана полностью цифровая система DAMPS, использующая цифровые каналы управления. В этом же году в Дании начались «эфирные» испытания системы цифрового радиовещания «Eureka 147» на частоте 237 МГц. Такое же вещание в Швеции началось в 1996 году.
В 2003 году цифровое радиовещание DRM (Digital Radio Mondiale) в АМ диапазонах (до 30 МГц) переходит из области экспериментов к практическому применению. DRM-консорциум объединяет 89 членов из 29 стран.
В августе 2004 года японская компания Sanyo выпустила FM-радиоприёмник на одной микросхеме размером всего 5x5x0.8 мм без внешних деталей. Приемник предназначен для установки в мобильные телефоны. Предусмотрено пять модификаций чипа, в которых помимо собственно простого FM-радиоприёмника уместился AM-тюнер, блок приёма данных системы RDS, ряд других функций, а также миниатюрный усилитель для наушников.
В декабре 2005 года компания Motorola объявила о создании первого карманного компьютера для сетей TETRA. Небольшой PDA поддерживает Bluetooth, WLAN, GPS, оснащен 3.5-дюймовым дисплеем и цифровой камерой.
В январе 2006 года компания Rakon из Новой Зеландии создала самый маленький в мире модуль приёмника GPS. По сведениям компании приёмник, размером меньше ногтя детского мизинца, полнофункциональное устройство «plug and play», максимально упрощающее создание спутникового навигатора и позволяющее минимизировать габариты техники, в которую данный модуль будет встраиваться – мобильные телефоны, ПДА и даже часы.
Компания OmniVision Technologies (США) сконструировала самый маленький в мире видео-сенсор OV6920. В видеокамере применена цветная CMOS матрица типоразмера 1/18 дюйма (2.1 х 2.3 мм). Максимальный размер устройства не превышает 3.2 мм, потребляемый ток – менее 35 мА при напряжении 3.3 В. Устройство выдает видеосигнал формата NTSC с частотой 60 кадров/сек. Камера предназначена для применения в медицинских зондах, мобильных телефонах, устройствах видеонаблюдения, игрушках и т.п.
Перспективы развития науки и техники в области радио: - Радиовещание станет полностью цифровым; - Радиоприемник станет частью сотового телефона (хотя он уже стал). Сам сотовый телефон уменьшится до размеров маленького наушника, воспринимающий звуковые команды владельца. Во время разговора или радиоэфира можно будет видеть собеседника с помощью специальных очков или контактных пленок; - Эфиры радио будут проходить «пользовательским участием». Любой слушатель отныне сможет стать ведущим, ди-джеем и даже продюсером канала. Возможность создания собственного радиоканала может быть произведена практически любым желающим; - Вне зависимости от того, где вы находитесь, любую информацию из Интернета в интерактивном режиме можно будет просматривать мгновенно.
Попов А.С. и другие ученые стали пионерами в открытии и становлении радио. А на смену им придут другие, развивающие и продолжающие это великое дело. И хотя на первый взгляд основные открытия уже сделаны, наверняка будет еще не мало изобретений, о которых мы даже не подозреваем. Жизнь продолжается, а в месте с ней движется прогресс!
Список литературы:
1.Попов А.С Прибор для обнаружения и регистрирования электрических колебаний // Изобретение радио А.С Поповым. С.55-64.
2.Кудрявцев-Скайф С. А.С. Попов, изобретатель радио. Военмориздат,1945.259 с.
3.Головин Г.И. Изобретатель радио - А.С. Попов. Молотов: Молотовгиз, 1948.312 с.
4.Урвалов В.А. А.С. Попов-изобретатель радио. // Физика-ПС. 2006.№7. Электронная версия газ. «Физика». URL:http:// fiz .1 september .ru/ article. php? ID=200600701
5.Интернет – ресурс: birze@inbox.ru
| 
