Тема 5. Радио

1. Изобретение радио и освоение радиоэфира.

2. Радиовещание.

3. Мобильная связь.

4. Вклад ученых СПбГУТ в совершенствование радиосвязи и радиотехники (1930–2012).

Список литературы

1. Быховский, М. А. Создание современных систем радиосвязи и телерадиовещания в России: учеб. пособие. Ч. 1, 2 / М. А. Быховский. – М. : Изд-во ЛКИ. – Ч. 1. – 323 с.; Ч. 2. – 148 с.

2. Гуляев, Ю. В. Изобретение радио – российский приоритет / Ю. В. Гуляев // Электросвязь. История и современность. – 2009. – № 1. – С. 6–9.

3. Золотинкина, Л. И. Летопись жизни и деятельности Александра Степановича Попова / Л. И. Золотинкина, М. А. Партала, В. А. Урвалов; под ред. академика РАН Ю. В. Гуляева. – СПб. : ЛЭТИ, 2008. – 558 с.

4. Из истории изобретения и начального периода развития радиосвязи: сборник документов и материалов / Сост. Л. И. Золотинкина и др. – СПб., СПбГЭТУ, 2008. – 288 с.

5. История радиорелейной связи //rrl.ucoz.ru/index/istorija_razvitija/0-10

6. Кирик, Ю. М. Высокоскоростные РРЛ на современном этапе: [радиорелейные линии] / Ю. М. Кирик // Электросвязь. – 2011. – № 6. – С. 25–27.

7. Меркулов, В. В. Из под семи печатей. Спустя столетие заявка Г. Маркони увидела свет / В. В. Меркулов // Наука и жизнь. – 2007. – № 8. – С. 88–90.

8. Никольский, Л. H. Кто изобрел радио //www.oldradioclub.ru/raznoe/hystory/hystory_041.html

9. Островский, А. В. История мировой и отечественной связи: учеб. пособие / А. В. Островский. – СПб. : Изд-во СПбГУТ, 2011. – С. 66–88, 217–236.

10. Прохоров, Ю. В. Спутниковая группировка ФГУП «Космическая связь» – основа для создания клиенториентированной инфраструктуры в России / Ю. В. Прохоров // Электросвязь. – 2011. – № 9. – С. 17–19.

11. Путь длиною в 75 лет: о радиотрансляционной сети Санкт-Петербурга / Сост. В. А. Антонов и др. – СПб. : Б.И. , 2009. – 138 с.

12. Севастьянов, Д. Н. Системы спутниковой связи «Ямал»: существующая инфраструктура и планы развития / Д. Н. Севастьянов // Электросвязь. – 2010. – № 10. – С. 33–34.

13. Севастьянов, Н. Н. От системы «Ямал» к промышленным космическим системам / Н. Н. Севастьянов // Электросвязь. – 2011. – № 4. – С. 8–10.

14. Цифровизация сети – основа развития МГРС // Электросвязь. – 2010. – № 1. – С. 22–26.

15. Щеголев, И. О. Открытие эры радио и «национальная идея» русского профессионализма / И. О. Щеголев // Электросвязь: история и современность. – 2009. – С. 3–5.

16. Шестаков, Ю. И. Создание и развитие мобильных средств связи декаметрового диапазона волн / Ю. И. Шестаков и др. // Электросвязь. – 2011. – № 8. – С. 6–8.

Методические рекомендации

Приступая к изучению данной темы, прежде всего, обратите внимание на многогранность термина «радио». Уже в первые годы существования этого средства коммуникации международным сообществом было принято решение применять термин «радио» как собирательный для всего того, что касается беспроводной связи. Радио – это обширнейшая область науки и техники, связанная с изучением физических явлений, лежащих в основе передачи информации на расстояние с помощью электромагнитных (радио) волн, а также его практического использования.

Обратите также внимание на то, что в сравнении с проводной связью радиосвязь подняла телеграфию, телефонию, телевидение, другие виды коммуникаций на гораздо более качественный уровень, сделав их неизмеримо мобильнее и обеспечив практически неограниченную дальность действия.

Рассматривая первый вопрос, оцените значимость научно-технических предпосылок для появления радио, подготовленных усилиями многих ученых XIX в.: открытие электрического поля и электромагнитной индукции (М. Фарадей), теоретическое обоснование электромагнитного поля (Д. Максвелл), экспериментальное доказательство теории электромагнитного излучения (Г. Герц), эксперименты по увеличению дальности регистрации электромагнитных волн («трубка Бранли», когерер О. Лоджа и их недостатки).

Покажите, что заслуги А. С. Попова, определяющие его приоритет в изобретении радио, были в следующем:

• усовершенствовал когерер, что делало процесс улавливания электромагнитных волн непрерывным и создавало возможность их практического использования для передачи информации на расстояние (устройство продемонстрировал на заседании РФХО 7 мая 1895 г.);

• первым зафиксировал прием радиоволн на телеграфной ленте (летом 1895 г.);

• передал первую радиотелеграмму (по разным данным, 1896 или 1897).

Почему длительное время Маркони претендовал на приоритет?

Расскажите, как начиналось освоение радиоэфира (вторая половина 1890-х гг.), в чем причины успеха Г. Маркони при решении проблемы дальности передачи.

Обратите внимание на изобретения отечественных и зарубежных ученых, давших возможность перейти от радиотелеграфа к радиотелефону.

Расскажите, как начиналось освоение радиоэфира: от опытов Герца на метровых волнах первоначально в сторону увеличения длины волны, а затем с изобретением радиолампы в сторону освоения диапазанов КВ, УКВ и т. д. вплоть до сантиметрового диапазона.

Какие изобретения в начале XX в. открыли эпоху электроники?

Расскажите об изобретении радиолокации, её назначении и применении.

Когда и где нашла свое применение радиорелейная и спутниковая связь?

При освещении второго вопроса покажите, что изобретение радио привело к попыткам использовать радиоволны для звуковой трансляции и появлению радиовещательных станций. Отметьте, какие опыты Р. Фесендена привели к изобретению радиовещания, каким образом низкочастотные звуковые колебания удалось передать с помощью радиоволн на большие расстояния? Какое значение для развития радиовещания имело изобретение радиолампы, к каким революционным открытиям и изобретениям это привело?

Проследите хронику радиовещания в Америке, Европе и Азии.

Попробуйте ответить на следующие вопросы: какая «внештатная» структура Тверской приемной радиостанции послужила базой для создания Нижегородской радиолаборатории и какова в этом роль М. А. Бонч-Бруевича; в чем удалось сотрудникам НРЛ опередить мировую научно-техническую мысль, несмотря на то, что они работали в условиях Гражданской войны, хозяйственной разрухи и международной изоляции страны; почему НРЛ называют первым советским научно-исследовательским центром по радиотехнике; какова ее роль в создании массового радиолюбительского движения в стране.

Для более полного раскрытия третьего вопроса используйте рекомендованную литературу, позволяющую ответить на вопросы о зарождении подвижной (мобильной) связи и этапах её развития.

Переходя к четвертому вопросу, следует помнить о преемственности деятельности НРЛ и СПбГУТ. После закрытия лаборатории ряд ее выдающихся ученых во главе с М. А. Бонч-Бруевичем составили ядро профессорско-преподавательского состава нашего вуза, что, несомненно, сказалось как на качестве преподавания, так и на уровне научно-исследовательской деятельности в течение многих лет. Назовите этих ученых, укажите, какие открытия и изобретения принесли им заслуженную известность. Постарайтесь привести сведения о современных разработках ученых нашего вуза в области радиотехники. Назовите кафедры, занимающиеся этими проблемами.

Хроника

1820	Ампер Андре-Мари	Открытие взаимодействия электрических токов и установление закона этого взаимодействия (закон Ампера)
1845	Вебер Вильгельм Эдуард	Разработка теории электромагнитных явлений
1860	Максвелл Джеймс Клерк	Создание теории электромагнитного поля, основанной на исследованиях Фарадея
1872	Лумис Махлон	Первый в мире патент на метод беспроводной связи
1888	Герц Генрих Рудольф	Экспериментальное доказательство существования электромагнитных волн, предсказанных Дж. Максвеллом
1890	Бранли Эдуард	Создание «радиокондуктора» – первого чувствительного детектора электромагнитных колебаний. В дальнейшем О. Лодж усовершенствовал этот прибор и назвал его когерером
1893	Риги Аугусто	Создание мощного импульсного передатчика радиоволн
1894	Лодж Оливер Джозеф	Опыты по передаче сигналов с применением для регистрации радиоволн высокочувствительного прибора, созданного Бранли (когерер)
1894–1901	Бозе Джагадиш Чандра	Опыты по передаче и приему сигналов с использованием радиоволн (Калькутта)
1892	Тесла Никола	Описание и демонстрация принципов радиосвязи (доклад на съезде Ассоциации электрического освещения в Сент-Луисе)
1895	Попов Александр Степанович	Изобретение электрической связи без проводов – радиосвязи
1896	Тесла Никола	Создание машинного генератора индукторного типа
1897	Маркони Гульельмо	Патент на «усовершенствование» способа беспроводного телеграфирования; создание «Компании беспроволочного телеграфа и сигналов»
1897	Тесла Никола	Патент на первую в мире телематическую систему; публичная демонстрация по дистанционному управлению с помощью радиоволн лодкой, находящейся в бассейне
1898	Попов Александр Степанович	Первое применение радиопозывных во время испытания радиостанций на трех броненосцах Черноморского флота
1899	Попов Александр Степанович	Создание линии беспроводного телеграфа (45 км) для организации работ по спасению броненосца «Генерал-адмирал Апраксин»; разработка «телефонного приема депеш» (патент в России, Франции и Англии)
1899	Маркони Гульельмо	Создание первой международной линии радиотелеграфной связи (Англия – Франция)
1899	Тесла Никола	Изобретение метода синхронного приема сигналов. Изобретение первого регенеративного приемника
1900	Фессенден Реджинальд Обри	Опыты по передаче речевых сигналов с использованием искровых передатчиков. Разработал принцип амплитудной модуляции (АМ)
1901	Попов Александр Степанович	Опыты по применению беспроводной телеграфии для связи между кораблями в Черном море (дальность радиосвязи – 150 км)
1901	Маркони Гульельмо	Эксперимент по передаче сигналов по радиолинии протяженностью около 3500 км (Англия – Северная Америка)
1901	Бозе Джагадиш Чандра	Изобретение кристаллического детектора
1902	Паульсен Вальдемар (Дания)	Создание передающих радиостанций с дуговым генератором незатухающих колебаний
1904	Флеминг Джон Амброз	Изобретение двухэлектродной лампы – диода
1904	Хюльсмайер Христиан	Изобретение первого радиолокационного устройства
1906	Фессенден Реджинальд Обри	Осуществил первую официальную передачу голоса по радио (изобретение радиовещания)
1906	Форест Ли де, Либен, Роберт фон	Изобретение электронно-вакуумного триода
1910	Петербург	Создание на базе Кронштадтских мастерских по изготовлению радиостанций «Радиотелеграфного депо» – первого русского радиозавода
1912	Вологдин Валентин Петрович	Создание первого отечественного машинного генератора
1913	Майснер Александр	Создание первого лампового радиопередатчика незатухающих электромагнитных колебаний
1913	Армстронг Эдвин Говард	Разработка схемы регенеративных, супергетеродинных (1918) и суперрегенеративных (1921) радиоприемников. Первым предложил использовать частотную модуляцию в радиосвязи
1916–1919	Бонч-Бруевич Михаил Александрович	Организация первого отечественного производства электронных ламп
1922	СССР	Первые радиотрансляции речи и музыки
1924	СССР	Начало регулярного радиовещания в стране
1925	СССР	Создание в СССР из-за нехватки радиоприемников трансляционных узлов, от которых радиовещательные программы передавались по проводам в квартиры слушателей
1925	Вологдин Валентин Петрович	Создание высокочастотных машинных генераторов, с помощью которых впервые осуществлена радиосвязь Москва – Нью-Йорк
1934	Англия	Первая радиорелейная передача коммерческой связи
1935	СССР	Испытания первой радиолокационной установки
1937	США	Построена первая радиовещательная станция с частотной модуляцией
1946	Сент-Луис, США	Начало коммерческого использования подвижной связи
1952	СССР	Испытание первой радиорелейной линии связи
1957	СССР	Начало эксплуатации первой магистральной РРЛ-линии Ленинград – Таллин
1960	НИИР	Начало разработки системы спутниковой связи
1962	СССР	Разработка систем подвижных радиотелефонных станций «Алтай»
1965	СССР	Запущен первый спутник связи «Молния-1»
1981	Саудовская Аравия	Первая линия мобильной коммерческой связи
1991	США, Зап. Европа	Начало перехода к мобильной связи 2-го поколения