Реклама

Радио

Ра́дио (лат. radio — излучаю, испускаю; radius — луч) — разновидность беспроводной передачи информации, при которой в качестве носителя информации используются радиоволны, свободно распространяемые в пространстве.

Аппаратное помещение радиовещательной станции, 1927 г.

Принцип работы

На передающей стороне (в радиопередатчике) формируется высокочастотный сигнал (несущий сигнал, «несущая») определённой частоты. На него накладывается информационный сигнал, который нужно передать (звук, изображение и т. д.) — происходит модуляция несущих волн информационным сигналом. Модулированный сигнал излучается передающей антенной в пространство, в виде радиоволн.

На приёмной стороне — радиоволны наводят модулированный сигнал в приёмной антенне, откуда он поступает в радиоприёмник. Здесь система фильтров выделяет (из множества наведённых в антенне токов: от разных радиопередатчиков и от других источников радиоволн) сигнал с определённой несущей частотой, а детектор — выделяет из него модулирующий информационный (полезный) сигнал. Получаемый сигнал может несколько отличаться от передаваемого радиопередатчиком, вследствие влияния разнообразных помех.

Частотные диапазоны

В практике радиовещания и телевидения используется упрощённая классификация радиодиапазонов:

В зависимости от диапазона, радиоволны имеют свои особенности и законы распространения:

Распространение радиоволн

Радиоволны распространяются в вакууме и в атмосфере, земная твердь и вода для них непрозрачны. Однако благодаря эффектам дифракции и отражения возможна связь между точками земной поверхности, не имеющими прямой видимости, в частности, находящимися на большом расстоянии.

Распространение радиоволн от источника к приёмнику может происходить несколькими путями одновременно — такое распространение называется многолучёвостью. Вследствие многолучёвости и изменений параметров среды возникают замирания (англ. fading) — изменение уровня принимаемого сигнала во времени. При многолучёвости изменение уровня сигнала происходит вследствие интерференции, то есть в точке приёма электромагнитное поле представляет собой «сумму» радиоволн диапазона, смещённых во времени.

Особые эффекты

Применение

Радиовещание

Гражданская радиосвязь

Решениями ГКРЧ России (Государственной комиссии по радиочастотам), для гражданской связи физическими и юридическими лицами, на территории Российской Федерации выделены 3 группы частот:
  • 27 МГц (Си-Би, «Citizen’s Band», гражданский диапазон) — с разрешённой выходной мощностью передатчика до 10 Вт. Автомобильные рации диапазона 27 МГц широко используются для организации радиосвязи в службах такси, для связи водителей-дальнобойщиков;
  • 433 МГц (LPD, «Low Power Device») — выделено 69 каналов, для раций с выходной мощностью передатчика не более 0,01 Вт;
  • 446 МГц (PMR, «Personal Mobile Radio») — выделено 8 каналов, для раций с выходной мощностью передатчика не более 0,5 Вт.

Любительская радиосвязь

Любительская коротковолновая радиостанция. Внизу — приёмопередатчик (трансивер), на нём — согласующее устройство с измерителем КСВ

Радиолюбительская связь — многогранное техническое хобби, выражающееся в проведении радиосвязей в отведённых для этой цели диапазонах радиочастот. Данное хобби может иметь направленность в сторону той или иной составляющей; например:

В компьютерных сетях AMPRNet соединение обеспечивается любительскими радиостанциями.

История и изобретение радио

Никола Тесла на лекции демонстрирует принципы радиосвязи, 1891 г.
Приёмник Маркони с когерером

Первый патент на беспроводную связь получил в 1872 году американский радиолюбитель, стоматолог по профессии Малон Лумис, заявивший в 1866 году о том, что он открыл способ беспроволочной связи; в США изобретателем радио считают Дэвида Хьюза (1878), а также Томаса Эдисона (1875; патент 1885) и Николу Теслу (патент на передающее устройство с резонанс-трансформатором в 1891 году[2]); в Германии — Генриха Герца (1888); во Франции — Эдуарда Бранли (1890); в США и ряде балканских стран — Николу Теслу (1891); в Бразилии — Ланделя де Муру (1893—1894); в Англии — Оливера Джозефа Лоджа (1894); в Индии — Джагадиша Чандру Боше (1894 или 1895); в России — А. С. Попова (1895) и Якова Наркевича-Иодко (1890).

Создателем первой успешной системы обмена информацией с помощью радиоволн (радиотелеграфии) на западе считается итальянский инженер Гульельмо Маркони (1895)[3][4][5].

В СССР и в бывших союзных республиках изобретателем радиотелеграфии считается А. С. Попов[4][6]. В опытах по радиосвязи, проведённых в физическом кабинете, а затем в саду Минного офицерского класса, прибор А. С. Попова обнаруживал излучение радиосигналов, посылаемых передатчиком, на расстоянии до 60 м. На заседании Русского физико-химического общества в Петербурге 25 апреля (7 мая) 1895 года А. С. Попов продемонстрировал, как указано в протоколе заседания, «прибор, предназначенный для показывания быстрых колебаний в атмосферном электричестве»[7]. В СССР, с 1945 года, 7 мая стали отмечать как День радио.

Приёмник Попова

Далее радиосвязь была установлена на расстоянии 250 м. Работая над своим изобретением, Попов вскоре добился дальности связи более 600 м. Затем на манёврах Черноморского флота в 1899 году учёный установил радиосвязь на расстоянии свыше 20 км, а в 1901 году дальность радиосвязи была уже 150 км. Важную роль в этом сыграла новая конструкция передатчика: искровой промежуток был размещён в колебательном контуре, индуктивно связанном с передающей антенной и настроенном с ней в резонанс. Существенно изменились и способы регистрации сигнала: параллельно звонку был включён телеграфный аппарат, позволивший вести автоматическую запись сигналов. В 1899 году была обнаружена возможность приёма сигналов с помощью телефона. В начале 1900 года радиосвязь была успешно использована во время спасательных работ в Финском заливе. При участии А. С. Попова началось внедрение радиосвязи на флоте и в армии России.

Во Франции изобретателем беспроволочной телеграфии долгое время считался создатель когерера (трубки Бранли) (1890) Эдуар Бранли[8][9].

В Индии радиопередачу в миллиметровом диапазоне в ноябре 1894 года демонстрирует Джагадиш Чандра Боше[10][11].

В Великобритании, в 1894 году первым демонстрирует радиопередачу и радиоприём на расстояние 40 метров изобретатель когерера (трубка Бранли со встряхивателем) Оливер Джозеф Лодж. Первым же изобретателем способов передачи и приёма электромагнитных волн (которые длительное время назывались «Волнами Герца — Hertzian Waves»), является сам их первооткрыватель, немецкий учёный Генрих Герц (1888).

Основные этапы истории изобретения радио, с точки зрения развития теории и практики радиосвязи, выглядят следующим образом:

Изобретение радиосвязи дало начало таким научно-техническим направлениям, как радиоастрономия, радиометрология, радионавигация, радиолокация, радиоразведка, радиопротиводействие[33].

См. также

Примечания

  1. Горелик Г. С.(1959). Колебания и волны.
  2. 1 2 Шапкин В. И. Радио: открытие и изобретение. — Москва: ДМК ПРЕСС, 2005. — 190 с., 98 ил.
  3. Guglielmo Marconi//Encyclopaediz Britannica
  4. 1 2 Aleksandr Popov//Encyclopaediz Britannica
  5. Маркони начинает и выигрывает
  6. Какое радио изобретал Маркони.
  7. 1 2 Журнал Русского физико-химического общества. Т. XXVII. Вып. 8. С. 259 — декабрь 1895.
  8. TSF : Livres anciens, rares, d’occasion sur Galaxidion (фр.)
  9. Rendons à César ce qui appartient César (фр.)
  10. Jagadish Chandra Bose: The Real Inventor of Marconi’s Wireless Receiver; Varun Aggarwal, NSIT, Delhi, India
  11. Mukherji, Visvapriya, Jagadish Chandra Bose, second edition, 1994, pp. 3-10, Builders of Modern India series, Publications Division, Ministry of Information and Broadcasting, Government of India, ISBN 81-230-0047-2
  12. Махлон Лумис Виртуальный компьютерный музей История компьютеров в СССР и за рубежом. Проверено 16 апреля 2013.
  13. http://www.ufn.ru/ufn92/ufn92_4/Russian/r924d.pdf
  14. Дэвид Эдвард Юз и открытие радиоволн Виртуальный компьютерный музей История компьютеров в СССР и за рубежом. Проверено 16 апреля 2013.
  15. 1 2 Ко дню Радио
  16. 1 2 газета «КОММЕНТАРИИ». Знать и понимать
  17. 1 2 «Кто „изобрёл“ радио?». Лев Николаевич Никольский (лауреат Государственной премии, кандидат технических наук)
  18. Лачинов Д. А. Основы метеорологии и климатологии. — СПб, 1895. С. 460.
  19. Ржонсницкий Б. Н. Дмитрий Александрович Лачинов. — М.—Л.: Госэнергоиздат, 1955
  20. Какое радио изобретал Маркони Виртуальный компьютерный музей История компьютеров в СССР и за рубежом. Проверено 16 апреля 2013.
  21. 1 2 Летопись радиотехники: 1895—1899
  22. Н. И. Чистяков. Начало радиотехники: факты и интерпретация
  23. Когда и кем было изобретено радио Виртуальный компьютерный музей История компьютеров в СССР и за рубежом. Проверено 16 апреля 2013.
  24. 1 2 Adventures in CyberSound
  25. madasafish
  26. Производство радиостанций и грозоотметчика системы А. С. Попова Виртуальный компьютерный музей История компьютеров в СССР и за рубежом. Проверено 16 апреля 2013.
  27. Н. И. Чистяков. Ошибки в изложении истории надо ис
  28. Изобретение радио. Кто был первым? | № 3, 2006 год | Журнал «Наука и жизнь»
  29. Срок регистрации домена закончился  (недоступная ссылка с 23-05-2013 [1884 дня] — историякопия)
  30. Маркони (Marconi), Гульельмо. Лауреаты Нобелевской премии. Наука и техника
  31. Миркин В. В. К истории советской радиосвязи и радиовещания в 1945—1965 гг. // Вестник Томского государственного университета. История. 2013, № 1 (21). — С. 202.
  32. Виртуальный компьютерный музей.. www.computer-museum.ru. Проверено 18 октября 2017.
  33. Из истории изобретения и начального развития радиосвязи: Сб. док. и материалов / Сост. Л. И. Золотинкина, Ю. Е. Лавренко, В. М. Пестриков; под. ред. проф. В. Н. Ушакова. — СПб.: изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ» им. В. И. Ульянова (Ленина), 2008. — 288 с. — ISBN 5-7629-0932-8

Литература

Ссылки

Реклама