Блог - Параллели домашнего уюта


23:33
До сторіччя першої радіомовної передачі

В 9 годин Різдвяного вечора 24 грудня 1906 годарадісти багатьох судів у східного побережжя США, а також береговихрадіостанций, були приголомшені і шоковані. Їх вже попередили про чем-тонеобичном, що буде передане радіостанцією В (BravoOcean), розташованою в Брант Доля, трохи південніше за Бостон вштате Массачусетс. На торгові кораблі Юнайтед Фрут Компані навіть раздаліполтора десятка спеціальних приймачів. Радисти чекали чого завгодно, але тільки нецього. Після звичайних CQ de BOв їх телефонних трубках зазвучала людська мова! Тоді ще не було понятия"радио", а "Wireless telegraphy" означало"беспроволочный телеграф".

Більшість і не підозрювало, що спомощью радіохвиль можна передати щось ще. Радисти звали капітанів, помічників, всіх вільних від вахти. У радіорубки до межі набивалися моряки, приголомшені, всі слухали. Тим часом ведучий цієї Різдвяної передачі, іавтор винаходи, проф. Реджінальд А. Фессенден, сам зіграв на скрипці "O, Holy Night" ("Священна Ніч" композитора Гуно) і заспівав, відтворив з фонографа записи музики Генделя, надав мікрофонсотрудникам і дружині, вони читали витяги з Священного Писання: "Господи,слава Твоя на Небеси, а на Землі мир і в человецех благовоління."

В кінці годинної передачі ведучий побажав всемсчастлівого Різдво, пообіцяв повторити її новорічним вечором 31 грудня (чтобило зроблене) і попросив тих, що всіх чули повідомити, телеграфом або письмово, відомості про прийом. Відгуки стали поступати негайно - передачу чули від о.Ньфаундленд на півночі до Мексиканської затоки на Півдні! Хто ж такий був авторвсего цього чудового підприємства, по багатьом пунктам критерию"впервые, що відповідав, в світі"? Адже вперше передача була радіомовною (болєєчем для одного слухача і за наперед оголошеною програмою), впервиєпередавалі музику, із студії і в записі, вперше був ведучий і диктори, і, нарешті, вперше для передачі використовували незгасаючі коливання і амплітуднуюмодуляцию (АМ) - все, як в сучасному радіомовленні!

.Reginald Fessenden -- Pioneer of wireless radio and telephony (The Radioscientist)

Fessenden's 420-foot transmitting tower at Brant Rock (The Radioscientist)

В многаямудрості багато печалі...(ізобретеніяне принесли йому слави і багатства)

Реджінальд Обрі Фессенден (06.10.1866 - 22.07.1932)був старшим з чотирьох дітей в сім'ї англіканського священика в Іст-Болтоне(провінція Квебек в Канаді). Університет Бішопа в Лексонвілле (Квебек) він незакончил, у зв'язку з від'їздом сім'ї на Бермуди, хоч і виконав все необходімиєтребованія. Відсутність вченого ступеня підвела значно пізніше, коли егоотказалісь вибрати президентом електротехнічного відділення університетамак-гилла в США, на користь оступіненого американця, природно.

З 18 років Фессенден був головним (і єдиним) вчителем інституту Уїтні на Бермудах. Там же він познайомився з Оленою Тротт, накоторой і одружувався в 1890 р. Згодом вона народила йому одного сина.

Бажаючи поповнити своє класичне образованієпрактічеськім досвідом в області електрики, в 1886 р. Фессенден переїхав до Нью-Йорка і звернувся в компанію Едісона, написавши в заяві:"Ничего не знаю про електрику, але навчаюся дуже швидко". На етоедісон відповів: "У мене вже повно людей, нічого не розуміючих велектрічестве". Проте Фессенден добився свого, і до кінця року був прінятна завод Едісона. Займаючись підземними електромережами в Нью-Йорку, він бистродоказал свою спроможність поряд цінних пропозицій і удосконалень. Ставши одним з найближчих помічників знаменитого винахідника, Фессенден, тим неменш, був звільнений в 1890 р.

у зв'язку з фінансовими труднощами компанії, авозможно, що і із-за "нісенітності" характеру. Відомо, що Едісон нетерпел заперечень.

.Попрацювавши на інші компанії, Фессенден в 1892 г приймає пропозицію професорської посади в університеті штату Індіана, потім вуніверситете штату Пенсільванія. В цей час він співробітничає і з компанієйвестінгауз, допомагаючи в установці електричного освітлення на виставці в Чікаго в 1893 р. Це дуже нагадує історію Н. Тесли, теж сина священика (як і А. С. Попів, втім), що також недовго пропрацював у Едісона, зате потім многиегоди що співробітничав з Джорджем Вестінгаузом. І ще одна схожість - обидва биліочень талановитими, але і вельми екстравагантними людьми.

Тесла, наприклад, осяяний вдалою думкою, міг зробити сальто під час прогулянки, або пройтися наруках посеред людної вулиці Нью-Йорка, а Фессенден любив купатися, не пропуськаяні одного озера або річки. Розповідають, що бачили таким, що його пливе на спині, вшляпе, і з димлячою сигарою в роті! Так він відпочивав, розслаблявся, і обдумивалсвої ідеї.

.З середини 90-х стали поступати повідомлення про успешномповторенії дослідів Генріха Герца, експериментально обнаружівшегоелектромагнітниє хвилі, і перших спробах використовувати "хвилі Герца"для бездротового зв'язку. Фессенден не залишився осторонь, і вже тоді у негопоявілісь думки про необхідність переходу на незгасаючі коливання і відмови отдетекторов "на поганих контактах" (він мав на увазі когерер сметаллічеськімі тирсою).

Університетська діяльність Фессендена кінчилася в 1900 г, коли він уклав договір з Бюро Погоди США з метою створити мережу радіостанцій вдольвосточного побережжя для передачі зведень і прогнозів. Це дозволяло емуполностью зайнятися дослідженнями бездротового зв'язку, тобто саме тим, про чемон мріяв. Контракт передбачав доступ Бюро до всім сьогоденням і будущимпатентам Фессендена, залишаючи за автором право власника.

Радіостанції того часу були іскристими, ськогерернимі приймачами, вже п'ять років Лоджем, що розробляються, Поповим, Марконії іншими дослідниками. Фессенден повторив ці досліди і ясно бачив недостаткисуществующей системи бездротової телеграфії (до речі, Марконі наполегливо неотказивался від неї аж до 1912 р.). Фессенден же остаточно решилобратіться до незгасаючих коливань, і в першу чергу, занялсяусовершенствованієм приймачів.

Серед маси його винаходів (всього більш 500патентов!) треба виділити бареттерний і електролітичний детектори (1902 р. ), цілком придатні для демодуляції АМ. Бареттерний детектор містив якнайтоншу платіновуюніть, що розжарюється струмом від батареї. Через неї ж пропускали ВЧ струм від пріємнойантенни. При цьому нитка нагрівалася сильніше, її опір ріс, а струм отбатарєї зменшувався, пропорційно силі ВЧ струму. Іншими словами, використовувалася властивість бареттера стабілізувати ефективне значення токачерез його. Якщо ВЧ коливання були модульовані звуком, то телефони в цепібатарєї відтворювали звук.

До речі, подібні детектори (під названием"болометры") і зараз ще використовують для вимірювання потужності на СВЧ.

.Електролітичний детектор заснований на свойствеодносторонней провідності контакту металева голка - електроліт. Опісаніяетіх детекторів можна знайти в журналах "Радіоаматор" і "Радіовсем" 20-х років, вони тоді ще застосовувалися, і зробити їх було простіше, чемгаленовий або карборундовий детектори. Приймачі з електролітічеськімідетекторамі відрізнялися непоганою чутливістю, а оскільки вона не завіселаот успіхи в пошуку "чутливої крапки", як в ртутних, авпоследствії кристалічних детекторах, то служили як бы"стандартом" чутливості, дозволяючи порівнювати різні апарати іпроводіть дослідження в області розповсюдження радіохвиль.

Приймач з ртутним детектором, запатентований Марконі всентябре 1901 г, і що використався на корабельних радіостанціях.

В ці ж роки Фессенден розробляє і гетеродіннийспособ прийому, при якому виділяється звукове биття між ВЧ колебаніяміблізких частот. Впровадження цього методу, проте, гальмувалося отсутствіємстабільних генераторів незгасаючих коливань (CW). Многопопиток було зроблене, щоб пристосувати іскрові і дугові передавачі длягенерациі CW. Зокрема, Фессенден використовував синхроннийіськрової розрядник, зубчате колесо якого насаджувалося на один вал сгенератором, що живить електроенергією всю установку.

Це дозволяло пріменятьболєє могутні і стабільні генератори змінного струму, і при настроюванні контураразрядника на вищу гармоніку отримувати майже синусоїдальні коливання, але всеже модульовані низькою частотою генератора. Дуже потрібні були ВЧ генератори!

.Спочатку роботи для Бюро Погоди велися на о. Кобб, в 50 милях нижче за Вашингтон по р. Потомак. Вже там Фессенденексперіментіровал з передачею мові іскровим передавачем. Дальність биланебольшой, всього одна миля, а якість звуку - поганим. Проте сама возможностьпередачи мови за допомогою радіохвиль була доведена. У міру розширення работстроїлі нові радіостанції уздовж східного побережжя США в штатах Севернаякароліна і Вірджинія, їх негайно використовували для передачі зведень погоди. Успіх ставав явним, і намічалася перспектива прибутків. Естественно,"акулы капіталізму" не могли пройти мимо. Віліс Мур, шеф Бюро, зажадав для себе половини прибутків від патентів Фессендена.

Винахідник снегодованієм відмовився, і його співпраця з Бюро Погоди кінчилася в серпні 1902 р.

.Поделам їх судите їх.

По щастю, в Піттсбурге нашлися два богатихпредпрінімателя, що погодилися фінансувати створення Фессенденом собственнойкомпанії. Її назвали National Electric Signaling Company (NESCO). Одним з головних завдань поставили налажіванієстабільной двостороннього телеграфного зв'язку Америки з Англією. Нагадаємо, що кетому часу був встановлений лише "рекорд" Марконі - в грудні 1901он чув, знаходячись на "Сигнальному горбі" біля Сент-Джонс, о. Ньюфаундленд, три телеграфні крапки, передані іскровою радіостанцією вполдью, п-ов Корнуелл, Англія. Це і вважають першим випадком передачі сигналачерез Атлантику (у одному напрямі).

Відмітимо, що Марконі виїхав з Сигнальногохолма того ж дня, і став сурмити на весь світ про своє досягнення, хоча, здавалося б, поки все налагоджено, треба б працювати і працювати, попитатьсяїзмеріть сигнал, провести спостереження за проходженням хвиль і т.д. Як миувідім, зовсім інакше підходив до справи Фессенден.

.Для трансатлантичного зв'язку на засоби компаніїпостроїлі два радіоцентри - один в Брант Доля, інший, такою самою, вместечке Machrihanish в Шотландії. Центри оснастили 420-ти футовими (128 м) щоглами із сталевих труб на металевих розтяжках. Зверху щогли мали "парасольку" -емкостную навантаження, а розтяжки були розбиті на короткі відрізки ізоляторами. Підстава щогли стояла на постаменті з шарів бетону і кераміки, що чергувалися. Збуджувалася антена знизу, через ланцюг, що погоджує. Від підстави розходилося многорадіалов, закопаних в землю. Як ні дивно, підстава щогли в Брант Роксохранілось до наших днів, і на нім встановлена пам'ятна дошка.

Ещеудівітельнєє: ця конструкція передавальної антени-щогли була настолькосовершенна, що практично не змінилася і зараз!

.Робота Фессендена в цей період дуже продуктивна -уже в серпні 1902 р. він патентує гетеродинний принцип прийому, іськровоїразрядник телеграфного передавача з гасінням іскри струменем стислого повітря, антенний перемикач прийом/передача, антену "Граунд плейн" (GP),описанную вище, багато інших пристроїв, і, найголовніше (патент США / 706 747) - "Апарат для передачі за допомогою електромагнітних хвиль", в которомопісиваєт пристрій для мовної модуляції електромашинного передавача счастотой 50 кгц.

Спочатку ідея голосової модуляції була оченьпроста - треба узяти електромашинний генератор змінного струму, розкрутити егодо такої швидкості, щоб він давав частоту такою, що несе, з'єднати з антеною, а вцепь антени включити вугільний мікрофон. Що його змінюється при разговоресопротівленіє і дасть необхідну амплітудну модуляцію струму в антені. На дельовсе опинилося не так просто, ротори генераторів просто розвалювалися на большихоборотах, а втрати "в міді" і "в сталі" росли гораздобистрєє, чим число оборотів і частота.

Модуляція простим вугільним мікрофономбила дрібною, хоча Фессендену і вдалося довести ВЧ струм через мікрофон донеськольких ампер, а згодом, використовуючи паралельно включені мікрофони, ідо 10 А.

.Знадобилося чотири роки інтенсивної роботи, чтобистала можливою радіомовна передача. Для поглиблення модуляциіїспользовалі "телефонні підсилювачі" - комбінацію телефону і угольногомікрофона із загальною мембраною, а надалі і прообраз сучасних магнітнихусилітелей (радіоламп тоді ще не було...). Приведемо фотографії милого сердцукаждого радіоаматора "розвалу" апаратів і деталей на лабораторномстоле, а також мікрофону тих років.

Проблему генерації могутніх ВЧ коливань вдалося решитьс допомогою того, що альтернує, оскільки в неміспользовалі нерухомі котушки і змінний магнітний потік, що модулюється прівращенії ротора з магнітними і немагнітними секторами. Збільшуючи числосекторов, і оптимізуючи котушки, при прийнятній швидкості обертання удавалосьполучить частоти в десятки і навіть сотні кілогерц.

Розробником того, що альтернує був молодий швед, двумягодамі що раніше приїхав до Америки, і що поступив в компанію «Дженерал Електрик»(GE) - Ернст Александерсен (1878 - 1975). У компанії GEон пропрацював до 1948 г, отримавши за цей час більше 300 патентів наїзобретенія. Так, в 1924 р. він передав по радіо через Атлантику первоєфаксимільноє повідомлення, в 1927 р. встановив у себе удома перший тельовізіоннийпріємник з диском Ніпкова і влаштував першу публічну демонстрацію телебачення в 1928 р.

Перед Первоймірової війною Александерсен створив цілий ряд електромашинних генераторовмощностью від 2 до 200 кВт і частотою до 100 кгц (діапазон СДВ). Їх широкоїспользовалі для телеграфного зв'язку між Америкою і Європою. Генератор системиалександерсона і застосував проф. Фессенден для першої в світі радіовещательнойпередачи, уклавши контракт з компанією GE. Альтернують вбрант Доля і в Шотландії мали ще невелику потужність, до 1...1,5 кВт і работаліна частотах 50...100 кгц. Проте улюбленою частотою Фессендена була 70 кгц, івот чому.

Телеграфниєексперіменти між Брант Доля і Шотландією дозволили значительноусовершенствовать синхронні іскрові передавачі, навчитися настраїватьантенни і поліпшити чутливість приймачів. Пробували настройку на разниєчастоти, але надамо слово самому Фессендену. Він пише редакторові журнала"Саентифик Амерікен" (вольний переклад): "Ми іспользовалінастройку на 70 000 герц, щоб уникнути денного поглинання. Раніше миобнаружілі, що поглинання зменшується із зростанням довжини хвилі, і воно достаточномало на цій частоті".

Fessenden in his laboratory in Brant Rock (The Radioscientist)

.Reginald Fessenden and his associates at Brant Rock (Hammond Museum of Radio)

Перший двосторонній телеграфний зв'язок через Атлантікубила проведений 3-го січня 1906 р. і засвідчений солідними істориками . Це був заслужений успіх, і в те ж времяобичная, буденна робота. Замість рекламного галасу Фессенден з шотландськіміколлегамі, як і личить професорові, вивчає розповсюдження радіохвиль навновь відкритій трасі!

На знятому ними графіку по горизонталі відкладені днімесяца, а по вертикалі - рівень сигналу, причому за одиницю узятий рівень едваразлічимого сигналу. Бачимо, як сильно рівень сигналу залежить від багатьох, невідомих тоді чинників (вважаю, що і зараз далеко не все відомо), ічто в окремі дні рівень в 300...500 раз перевершує мінімальний! У последующиемесяци було з'ясовано, що літнє проходження набагато гірше зимового - связьудавалась далеко не завжди, і переважно вночі.

А що ж Марконі в цей час? Він теж питаєтсяналадіть двосторонній зв'язок через Атлантику, але безуспішно. Цікаво, чтооператори в Брант Доля і в Шотландії відстежують в ефірі всі спроби знаменітогоїтальянца, і реєструють його сигнали як з англійською, так і з амеріканськойсторони! Але не допомагають один одному (конкуруючі компанії). Фессенден билособенно сердитий на Марконі, оскільки той отримав виняткові права набеспроволочний телеграф в Канаді, і неодноразові звернення Фессендена кродному канадському уряду не давали результату.

Тут ми зробимо невеликий відступ і сновапредоставім слово Фессендену, розповідаючому редакторові в згаданому пісьменевероятно цікавий випадок: "Якось, вважаю, в листопаді 1906, я получилзаказноє лист від оператора в Шотландії. Він повідомляв дату і час, когдазаметіл дивовижне явище, що доводить, що мова може бути передана, есліразговор ведеться поряд з іскровим розрядником передавача. Ми тогдаїспользовалі 10-кіловатний розрядник, що обертається, дає від 500 до 1000 іскр всекунду. Він стверджував, що чув, як один з наших інженерів в Брант Рокдавал вказівки помічникові, що стосуються динамо.

Мова була настільки ясною ічистой, що він дізнався м-ра Штейна! Він описав деталі бесіди і встиг точнозапісать декілька пропозицій, від 50 до 100 слів. Він також написав, що нестал повідомляти про це явище по бездротовому телеграфу, щоб не раськритьего, оскільки інші станції могли слухати ефір. Моєю першою думкою було, чтооператор помилився, що може бути, хтось в Англії експериментував з моєйбеспроводной телефонією, адже патент був опублікований кілька років тому. Тим неменш, я запитав м-ра Штейна. . . "

.Виявилось, що м-р Штейн дійсно давав такиеуказанія, дата, час і зміст розмови співпали повністю. Тільки він нестоял поряд з розрядником (іскровий передавач взагалі був вимкнений), він даваліх по радіотелефону в Плімут, розташований порівняно недалеко, в 11 милях! Тоді в Брант Долю отримали і встановили новий альтернує, набудували його на ту ж частоту70 кгц (робоча назва - "настройка G") іработалі з радіотелефонною станцією Плімута, використовуючи велику антену, уженастроєнную на цю частоту. Оператор в Шотландії, природно, не знав обальтернаторе, і висунув свою теорію акустичної модуляції іськровогоразрядника.

Фессенден, як дійсний учений, провів декілька дослідів з модуляцийіськр або дугами, при певній тонкій настройці навіть отримав слабку модуляцію, але якість сигналу виявилася дуже низькою.

.Отже, випадок допоміг провести перший одностороннюютелефонную зв'язок через Атлантику! Трапилося це 29 листопада 1906 р. і повторний прийом телефонної передачі зафіксований в Шотландії 2 грудня. Ніхто і не чекав, що 750 Вт потужності того, що цього альтернує досить, щоб перекрити такоєрасстояніє.

Sic transit gloria mundi(Такпроходіт мирська слава)

Грудень 1906-го для NESCO оказалсяочень сумним. По-перше, з'ясувалося, що фінансисти компанії, ті два богатихпіттсбургськіх джентльмена, зовсім не піклувалися про встановлення беспроводнойсвязі, або розвиток виникаючого радіо, їх метою було "розкрутити" івигодно продати компанію. Потенційним покупцем намічалася Амеріканськаятелефонная і Телеграфна Компанія (AT&T). Билаустроєна навіть публічна демонстрація для її представників і журналістів, нотрансатлантічеськую зв'язок показати вже не змогли. Річ у тому, що 6 декабрясильним штормом повалило щоглу в Шотландії.Що ж до місцевих телефоннихрадіопередач в Плімут і Бостон, то бізнесмени тільки знизували плечима -интересно, мовляв, але ні практичного, ні комерційного значення не має! Надолі говорити про їх недалекоглядність - адже Фессенден на півтора десятки летопереділ свій час. Хто знає, можливо, грудневі невдачі і побуділіфессендена влаштувати Різдвяне шоу в ефірі.

.NESCOпостепенно розвалювалася, до 1911 року відношення Фессендена з фінансистаміокончательно зіпсувалися, і він пішов з компанії. Вона поступила під управленієсудебних виконавців, і до 1920 р. все-таки була продана, спочатку Вестингаузу,потом знов утвореної Радіо Корпорації Америки, знаменитою RCA.Туда ж пішли права на численні патенти Фессендена.

Александерсон продовжував совершенствоватьелектромашинниє передавачі, але під егідою GE. До 1916 р. вони повністю витіснили іскристі в трансатлантичній телекомунікації на СДВ. Один з етіхпередатчиков до цих пір знаходиться в Швеції в робочому стані, і на еторождество його запускали, передаючи позивною SAQ на частоте17,2 кгц.

Фессенден же звернувся до інших проблем, вчастності, енергетичним. Адже ще з 1904 р. він допомагав інженерам на Ніагарській ГЕС. Під час Першої Світової війни, як патріот, він перебував на правітельственнойслужбе в Канаді, відряджався до Англії. Відразу після загибелі Тітаника в 1912 р. він зайнявся приладами для морської навігації. Їм був запропонований і розроблений акустичний ехолот(фатометр для визначення глибини), ряд підводних сонарів (акустічеськіхлокаторов), прилади для виявлення ворожих підводних човнів. Круг егоїнтересов тягнувся від мікрофільмування до нафтової промисловості.

В 1928 р. Фессендену, стан якого всю жізньколебалось від середнього до бідності, вдалося виграти судовий процес проти RCAи отримати деяку винагороду. Залишок років він провів на Бермудських о-вах, в крузі родичів.

Сторіччя першою радіомовною передачиамеріканськіє радіоаматори відзначили роботою спеціальним позивним W100BO/W1F.


Переглядів: 272

Меню

Пошук


Календар

«  Март 2021  »
ПнВтСрЧтПтСбНд
1234567
891011121314
15161718192021
22232425262728
293031

Реклама



Статистика


 

TOP.GE
HotLog Business-Key Top Sites