Сказано - сделано! И вот пришел успех! Осуществлена связь между Канадой и Южной Америкой! А поскольку (мы дальше коснемся этого вопроса) в начале двадцатого века считалось, что частоты различных станций должны быть различными и это различие должно составлять около 10 процентов, то американский ученый Фредериксон, например, утверждал, что в диапазоне 30-100 кГц можно разместить не более ДВЕНАДЦАТИ каналов!
"Н": Он ошибся?…
"А": Да нет, он был прав! На тот момент, естественно!
Но есть древняя восточная мудрость: "Время способно превратить самую чистую правду в отвратительную ложь!"
Дело в том, что техника начала века большего не позволяла! Это во-первых!
А, во-вторых, "есть многое на свете, друг Горацио, что и не снилось нашим мудрецам"!
"Н": Я тоже очень уважаю Шекспира!..
"А": Рад, что доставил тебе удовольствие! Однако, ближе к теме! Исследования по распространению электромагнитных волн на расстояние от нескольких десятков до 10000 километров уже не возможно было пояснить только дифракцией!
И потом, как можно было объяснить тот факт, что днем дальность связи намного меньше, чем ночью? Или известный сейчас курьез с радиодиапазоном коротких волн?
В свое время государственные службы, действуя по принципу "на тебе, боже, что нам не гоже", отдали в распоряжение радиолюбителей волны, короче 200 метров. И вдруг на тебе… в 1923 году два радиолюбителя на кустарных, маломощных радиостанциях установили связь между… Англией и Новой Зеландией!
"Н": Это есть пример ПОБЕДЫ ТЕХНИКИ НАД НАУКОЙ!
"А": Да, совершенно блестящий пример! Но, Незнайкин, далеко не единственный! "Тому в истории мы тьму примеров слышим, но мы истории не пишем…".
Но… будем же справедливы! Я имею в виду, по отношению к науке! Ее ведь тоже делают люди. А среди людей науки ВСЕГДА находятся гении и прозорливцы…
"Н": И в этом случае тоже?
"А": И в этом - тоже! В 1902 году физики Хевисайд и Конелли выдвинули смелую гипотезу: ВЕРХНИЕ СЛОИ АТМОСФЕРЫ ДОЛЖНЫ СОСТОЯТЬ ИЗ ИОНИЗИРОВАННОГО ГАЗА! По причине того, что они подвергаются прямому воздействию жесткого космического излучения. И, безусловно, воздействию солнечного излучения! Но поскольку ионизированный газ является проводником, то радиоволны ДОЛЖНЫ ОТРАЖАТЬСЯ от верхних слоев атмосферы, как от зеркала! Споры на эту тему шли более 20 лет, пока, наконец в 1925 г., американские исследователи Туве и Брайт не дали этой гипотезе блестящее экспериментальное подтверждение!
"Н": Погоди, я слышал о каком-то "слое Хевисайда"!
"А": О нем, Незнайкин, речь и идет! Но вскоре оказалось, что отражающих слоев - несколько! Например, летним днем их не меньше четырех! Ближе всего к земной поверхности расположен слой D. Затем Е, и, наконец, F, который "распадается" на F1 и F2. Но если мы сейчас не остановимся, то можем "утонуть" в этих интереснейших вопросах!
"Н": Жаль, хотя ты совершенно прав! Но, надеюсь, о свойствах топосферы Земли сегодня известно почти все?
"А": Больше всего в восторг я прихожу от твоего "почти"! Нет, дорогой!
Эти свойства преподносят массу сюрпризов! О некоторых просто стараются не упоминать - так спокойнее!
"Н": Это мне чем-то напоминает "эффект страуса"!
"А": Согласен! В топосфере много непознанного, но в свое время под Москвой был создан ИЗМИРАН - институт земного магнетизма и хождения коротких волн для территории СССР (бывшего) на месяц вперед!
Но - хватит истории!
"Н": Если я правильно понял, то есть несколько путей распространения радиоволн?
"А": Да, это так! Для коротких волн, которые, как известно могут распространяться на любые расстояния, есть несколько путей. Самый простой путь распространения отраженных радиоволн - односкачковый. При этом дальность достигает, примерно, 3500 км. Существует такая вещь как многоскачковое распространение. При этом волна отражается последовательно несколько раз от ионосферы и поверхности Земли. Есть и еще одна возможность - рикошетирующее распространение. При этом виде распространения потери мощности получаются особо малыми!
"Н": Ну и ну! А что получается, если короткие волны из одной точки "двинутся" сразу по двум или трем путям?
"А": А то и получается, что в течение нескольких минут интенсивность (или уровень) сигнала в точке приема может измениться в СОТНИ РАЗ! Это явление известно как замирание или ФЕДИНГ. В основе этого явления - интерференция нескольких волн одной и той же длины, пришедших от передатчика к приемнику несколькими различными путями. А поскольку пути различны и непостоянны, то различны и непостоянны и фазы пришедших сигналов, которые, как правило, ослабляют друг друга! Я здесь, фактически, не затрагивал вопроса о "дневных" и "ночных" особенностях распространения радиоволн.
"Н": Но как же пользоваться такими "ненадежными" волнами как короткие?
"А": Круглосуточно, конечно! Их преимущества "при всём при том, при всём при том" настолько велики, что "охлаждение" интереса к ним не наблюдается ни со стороны профессиональной связи, ни со стороны радиолюбителей! И потом, как неоднократно подчеркивал Спец, для чего-то ведь существует и схемотехника!
"Н": Так я уже в состоянии присутствовать на ваших беседах со Спецом?
"А": Не так, чтобы очень! Но, пожалуй, можно рискнуть! И хотя мы ещё собственно схемотехники даже не коснулись, давай условимся о встрече со Спецом прямо сейчас! Пододвинь мне, пожалуйста, телефон!..
Глава 5. Экскурс в историю…
"Спец": Рад приветствовать тебя, Аматор! И новому гостю почет и уважение! Проходите, садитесь! Кстати, Амат, ты успел рассказать нашему юному другу о транзисторах и микросхемах, хотя бы в самых общих чертах?
"Аматор": Нет, уважаемый Спец, не успел! Тем более, что мне хотелось бы чтобы беседу на эту тему провели именно Вы!
"С": Возможно, это оптимальная мысль! Но, насколько я понял, сегодня ты хотел побеседовать на другую тему?
"А": Я и хочу на другую! Дело в том, что вопрос осознанного выбора исходной блок-схемы всеволнового современного радиоприемника оказался много запутаннее, чем это представлялось мне вначале!
Вроде бы все ясно! Ну есть "прямики" и есть значительно превосходящие их по своим возможностям "суперы"! Но оказывается, чем "дальше в лес, тем больше… да ну меня совсем"!
"С": Кажется, я представляю в чем тут дело! Выбор исходной блок-схемы - это действительно основополагающий вопрос при любой мало-мальски серьезной разработке!
"Незнайкин": Принципиальные электрические схемы - это еще куда ни шло… А вот что такое БЛОК-СХЕМЫ?
"С": Ситуация понятна! Ну что же, друзья мои, полагаю, что вопрос надо ставить даже несколько шире!
Поэтому мы сегодня проведем "историческую беседу". И начнем мы именно с истории радиотехники!..
"А": Отлично! Незнайкину это вообще необходимо, а я с удовольствием упорядочу свои познания в данном вопросе. Итак?…
"С": Иногда приходится слышать спор на тему о том, кто и когда "открыл радио"!? Попов или Маркони?… Общемировое мнение на сей счет неоднозначно!..
Но нет сомнения, что успехи в электричестве и магнетизме базировались на изобретениях и открытиях Фарадея и Максвелла. Принципы электромагнитной индукции были истрактованы Майклом Фарадеем в 1831 г. А в 1832 г. он написал: "…я считаю, что теория колебаний будет применена к этому явлению (индукции), равно как и к звуку и, весьма вероятно, к свету".
Но только в 1855 г. Максвелл опубликовал статью "О силовых линиях Фарадея", а в 1864 г. дал миру ошеломляющую работу "Динамическая теория электромагнитного поля". Эта статья предсказывала существование радиоволн и возможность их распространения со скоростью света.
В 1887 г. выводы Максвелла были экспериментально подтверждены Генрихом Герцем. Он построил ИСКРОВОЙ ГЕНЕРАТОР электромагнитных волн и исследовал их свойства. Вот что представлял собой этот генератор (см. рис. 5.1).