История и изобретение радио

История и изобретение  радио

1888 — немецкий  физик Г. Герц доказал существование  электромагнитных волн. Герц с  помощью устройства, которое он  назвал вибратором, осуществил успешные  опыты по передаче и приёму  электромагнитных сигналов на  расстояние и без проводов.

1890 — физиком  и инженером Эдуардом Бранли  во Франции изобретён прибор  для регистрации электромагнитных  волн, названный им радиокондуктор (позднее — когерер). В своих  опытах Бранли использует антенны  в виде отрезков проволоки.

1891 — Никола  Тесла (Сент-Луис, штат Миссури, США) в ходе лекций публично описал принципы передачи радиосигнала на большие расстояния.

1894 — Маркони  начинает эксперименты по радиотелеграфии  (первоначально — с помощью  вибратора Герца и когерера  Бранли).

Весна 1895 г. —  Маркони добивается передачи радиосигнала на 1,5 км.

2 июня 1896 г. —  Маркони подаёт заявку на патент.

2 июля 1897 — Маркони  получает британский патент №  12039, «Усовершенствования в передаче  электрических импульсов и сигналов  в передающем аппарате». 

14 августа 1894 — первая публичная демонстрация опытов по беспроводной телеграфии Оливером Лоджем и Александром Мирхедом на лекции в театре Музея естественной истории Оксфордского университета.

1897 — Оливер  Лодж изобрёл принцип настройки  на резонансную частоту

1899 — сэр Джагдиш Чандра Боз (Калькутта) изобрёл ртутный когерер.

1906 — Реджинальд  Фессенден и Ли де Форест  обнаруживают возможность амплитудной  модуляции радиосигнала низкочастотным  сигналом, что позволило передавать  в эфире человеческую речь.

1909 — Присуждение Маркони Нобелевской премии по физике «в знак признания их заслуг в развитии беспроволочной телеграфии» 

Александр Степанович Попов – русский физик и электротехник

7 мая 1895 года на заседании Русского физико-химического общества в Санкт-Петербурге Александр Степанович Попов читает лекцию «Об отношении металлических порошков к электрическим колебаниям», на которой, воспроизводя опыты Лоджа c электромагнитными сигналами, продемонстрировал прибор, схожий в общих чертах с тем, который ранее использовался Лоджем. При этом Попов внёс в конструкцию усовершенствования. В радиоприёмнике Попова молоточек, встряхивавший когерер (трубку Бранли), работал не от часового механизма, а от радиоимпульса.

24 апреля 1897 —  Попов на заседании Русского  физико-химического общества, используя  вибратор Герца и приёмник  собственной конструкции, передаёт  на расстояние 250 м первую в  России радиограмму: «Генрих Герц».

1898 — присуждение  А. С. Попову премии Русского  Технического Общества «за изобретение приёмника электромагнитных колебаний и приборов для телеграфирования без проводов»

1900 — Работы  Попова отмечены Большой золотой  медалью и Дипломом на международной  электротехнической выставке в  Париже. 
 
 

Принцип работы

Передача происходит следующим образом: на передающей стороне  формируется сигнал с требуемыми характеристиками (частота и амплитуда  сигнала). Далее передаваемый сигнал модулирует более высокочастотное  колебание (несущее). Полученный модулированный сигнал излучается антенной в пространство. На приёмной стороне радиоволны наводят модулированный сигнал в антенне, после чего он демодулируется (детектируется) и фильтруется ФНЧ (избавляясь тем самым от высокочастотной составляющей — несущей). Таким образом, происходит извлечение полезного сигнала. Получаемый сигнал может несколько отличаться от передаваемого передатчиком (искажения вследствие помех и наводок). 

Принцип радиопередачи  заключается в том, чтобы создать  устойчивый радиосигнал, называемый несущей, а затем промодулировать, т.е. изменить, его звуковым сигналом.

Амплитудная модуляция – процесс изменения амплитуды электромагнитных волн в соответствии со звуковой частотой;

Любая радиостанция вещает на собственной частоте несущей. Контур настройки – резонансный контур, использующийся для выбора необходимой входной частоты в цепи настройки;

Демодуляция/детектирование – процесс, при котором в приемнике из модулированных колебаний высокой частоты выделяют низкочастотные колебания. 

Частотная сетка, используемая в радиосвязи, условно разбита на диапазоны:

Длинные волны (ДВ) — f = 150—450 кГц (λ = 2000—670 м)

Средние волны (СВ) — f = 500—1600 кГц (λ = 600—190 м)

Короткие волны (КВ) — f = 3—30 МГц (λ = 100—10 м)

Ультракороткие  волны (УКВ) — f = 30 МГц — 300 МГц (λ = 10—1 м)

Высокие частоты (ВЧ — сантиметровый диапазон) — f = 300 МГц — 3 ГГц (λ = 1—0,1 м)

Крайне высокие  частоты (КВЧ — миллиметровый  диапазон) — f = 3 ГГц — 30 ГГц (λ = 0,1—0,01 м)

Гипервысокие  частоты (ГВЧ — микрометровый  диапазон) — f = 30 ГГц — 300 ГГц (λ = 0,01—0,001 м)