Изобретение радиосвязи А.С. Поповым. Принцип радиосвязи и радиолокации

РАДИО И ТЕЛЕВИДЕНИЕ - передача и прием аудио- и видеоинформации с помощью электромагнитных волн. Электромагнитные волны, используемые для радио- и телевещания, модулируются сигналами передаваемых программ.

Создателем первой системы обмена информацией с помощью радиоволн традиционно считается итальянский инженер Гульельмо Маркони (1896). Однако у Маркони были предшественники. В России «изобретателем радио» считается Александр Степанович Попов, создавший в 1895 г. практичный радиоприёмник. В США таковым считается Никола Тесла, запатентовавший в 1893 году радиопередатчик, а в 1895 г. приёмник.

7 мая 1895 года на заседании Русского физико-химического общества в Петербурге Попов продемонстрировал действие своего прибора. В качестве детали, непосредственно чувствующей электромагнитные волны, Попов представил когерер – прибор, представляющий собой стеклянную трубку с двумя электродами, в которую помещены мелкие металлические опилки. Действие прибора основано на влиянии электромагнитных волн на металлические порошки. В обычных условиях когерер обладает большим сопротивлением, так как опилки имеют множество контактов друг с другом.

Прошедшая электромагнитная волна создает в когерере переменный ток высокой частоты, между опилками проскакивают мельчайшие искорки, которые сцепляют опилки, в результате чего сопротивление прибора падает (в сотни раз). Снова вернуть прибору большое сопротивление можно, если встряхнуть его. Попов использовал звуковое устройство для встряхивания когерера после приема сигнала. Цепь электрического звонка замыкалась с помощью чувствительного реле в момент прихода волны. С окончанием приема волны работа звонка прекращалась, т.к. молоточек звонка ударял не только по звонковой чаше, но и по когереру. Чтобы повысить чувствительность аппарата Попов один из выводов заземлил, а другой присоединил к высоко поднятому куску проволоки, создав тем самым первую антенну для беспроволочной связи.

Рис. 196.

Изобретение А.С. Попова было в первую очередь использовано для создания радиосвязи или, как тогда говорили, беспроволочного телеграфа (Рис. 197).

Рис. 197.

 

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).

Основными процессами при этом являются модуляция и детектирование.

Модуляция – процесс изменения низкочастотными колебаниями высокочастотных, когда меняется либо амплитуда, либо частота, либо фаза волны, либо и то, и другое. Детектирование (демодуляция) – обратный процесс. При этом выделяются низкочастотные колебания.

В дальнейшем радио нашло широкое применение в технике и научных исследованиях. Достаточно указать такие направления как радиолокация и радиопеленгация, радиоастрономия, радиоспектроскопия и т.д.

Технологии телевидения не были изобретены одним человеком и за один раз. В основе телевидения лежит открытие фотопроводимости селена, сделанное Уиллоуби Смитом (англ. Willoughby Smith) в 1873 году. Изобретение сканирующего диска Паули Нилковым в 1884 году послужило толчком в развитии механического телевидения, которое пользовалось популярностью вплоть до 1930-х годов.

Первый патент на используемое сейчас электронное телевидение получил профессор Петербургского технологического института Борис Розинг, который подал заявку на патентование " Способа электрической передачи изображения" 25 июля 1907 года. Однако ему удалось добиться только передачи на расстояние неподвижного изображения - в опыте от 9 мая 1911 года.

Процесс радиолокации заключается в прокладывании курса наземных, морских и воздушных судов по радиосигналу, испускаемому специальным радиомаяком. Для этих целей используются короткие и ультракороткие волны, хорошо распространяющиеся в атмосфере вдоль заданного направления. Одним из первых важных применений радиолокации были поиск и дальнее обнаружение. Ракеты с радиолокационным наведением оснащаются для выполнения боевых задач специальными автономными устройствами.

Океанские суда используют радиолокационные системы для навигации. На промысловых траулерах радиолокатор находит применение для обнаружения косяков рыбы. На самолетах радиолокаторы используют для решения ряда задач, в том числе для определения высоты полета относительно земли. В аэропортах радиолокаторы применяются для управления воздушным движением и посадки самолета в условиях плохой видимости. Радиолокация применяется для прогнозирования погоды. В космических исследованиях радиолокаторы применяют для управления полетом ракет-носителей и слежения за спутниками и межпланетными космическими станциями.

Контрольные вопросы к § 20.

1) Перечислите оборудование в опыте 20.1 «Основные демонстрации с генератором сантиметровых волн».

2) Кем были осуществлены первые опыты с несветовыми электромагнитными волнами?

3) При помощи чего Герц осуществлял исследование излучаемой волны?

4) Кем были продолжены опыты Герца?

5) Дайте определение радиосвязи?

6) Кто был создателем первой системы обмена информации с помощью радиоволн?

7) Дайте определение когереру?

8) На чем основано действие прибора А.С. Попова?

9) Почему в обычных условиях когерер обладает большим сопротивлением?

10) Что создает в когерере прошедшая электромагнитная волна?

11) Как снова можно вернуть прибору большое сопротивление?

12) Что сделал Попов, чтобы повысить чувствительность аппарата?

13) Кто был первым изобретателем способов передачи и приема электромагнитных волн?

14) Дайте определение модуляции?

15) Дайте определение детектированию?

16) Какие открытия лежат в основе телевидения?

17) В чем заключается процесс радиолокации?

18) Где нашел себе применение радиолокатор?

19) Из чего состоял вибратор Герца?

20) С помощью чего Герц осуществил отражение и преломление электромагнитных волн?

⇐ Предыдущая23242526272829303132Следующая ⇒

Поделиться: