Севастопольский национальный технический университет Кафедра радиотехники и телекоммуникаций

Севастопольский национальный технический университет Кафедра радиотехники и телекоммуникаций ВВЕДЕНИЕ В РАДИОТЕХНИКУ. Лекция 2. КРАТКАЯ ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ РАДИОТЕХНИКИ  Предыстория и первые годы развития радиотехники

2

3 Предыстория и первые годы развития радиотехники (2) Фарадей (Faraday) Майкл (22.9.1791, Лондон, – 25.8.1867, там же), английский физик, основоположник учения об электромагнитном поле

4 Предыстория и первые годы развития радиотехники (3) Академик А. И. Берг (1893—1979) о Фарадее: Фарадей всю свою жизнь был одинок в своих взглядах, и понадобилось время, понадобились новые условия для подтверждения его идей. Фарадей заложил прочный, основательный фундамент, на котором можно было строить дальнейшие сооружения науки об электричестве и магнетизме, и заставил прекратить изыскания на базе идей о мгновенном действии на расстоянии. В архивах Королевского Общества в Англии хранится письмо Фарадея, датированное 12 марта 1832 г., в котором он говорит о своем убеждении, что распространение электрической и магнитной сил есть явление колебательное и происходящее с конечной скоростью.

5 Предыстория и первые годы развития радиотехники (4) Ма́ксвелл (Maxwell) Джеймс Клерк (Clerk) (13.6.1831, Эдинбург, — 5.11.1879, Кембридж), английский физик, создатель классической электродинамики

6 Предыстория и первые годы развития радиотехники (5) Академик А. И. Берг о Максвелле: ...этот гениальный физик долгие годы оставался одиноким, так как он опередил свою эпоху, и его проникновенные идеи были выше понимания многих его современников. Максвелл, умерший в возрасте 48 лет и переживший Фарадея только на 12 лет, не дожил до всеобщего признания своих идей, до появления истолкователя их, сумевшего облечь их в более доступную математическую форму и подтвердить правильность их прямым экспериментом. Но Максвелл был далек от всякого практического использования своих теорий и даже от экспериментальной их проверки.

7 Предыстория и первые годы развития радиотехники (6) Герц (Hertz) Генрих Рудольф (22.2.1857, Гамбург, — 1.1.1894, Бонн), немецкий физик, один из основателей электродинамики

8 Предыстория и первые годы развития радиотехники (7) Академик А. И. Берг о Герце: Герц был первым человеком, сознательно управлявшим электромагнитными волнами и доказавшим идентичность многих их свойств со свойствами света. ...заслугой Герца было также создание условий и приборов для излучения волн… а также в разработке резонатора для обнаружения этих волн. Герц в своих опытах пользовался длинами волн от 60 см до 6 м. Но Герц не выходил со своими опытами за пределы лаборатории… его резонатор был слишком груб для восприятия слабых электромагнитных колебаний за пределами комнаты. <…> Герц и не думал о практическом применении своих волн для связи и не ставил себе подобной задачи.

9 Предыстория и первые годы развития радиотехники (8) Схема и рисунок приборов, используемых в опытах Герца

10 Предыстория и первые годы развития радиотехники (9) Хьюз (Hughes), ранее Юз Дэвид Эдуард (16.5.1831, Лондон, — 22.1.1900, там же), физик и изобретатель в области электротехники

11 Предыстория и первые годы развития радиотехники (10) Академик А. И. Берг о Хьюзе: ...он не опубликовал своих наблюдений; у него не было передатчика, знаменитого вибратора Герца, и он не сумел поставить достаточно систематизированных и убедительных опытов; он лишь предполагал, что имел дело с электромагнитными волнами, но искал подтверждения этих предположений в оценке крупнейших ученых того времени (1880). Тут его постигла неудача, так как после многочасового изучения его экспериментов эти ученые так и не поняли их сущности. Юз не скрывал своего разочарования, когда понял, что мог бы оказаться изобретателем радио.

12 Предыстория и первые годы развития радиотехники (11) Эдуа́рд Бранли́ (фр. Édouard Eugène Désiré Branly; 23 октября 1844 — 24 марта 1940) — французский изобретатель, физик и инженер

13 Предыстория и первые годы развития радиотехники (12) Академик А. И. Берг о Бранли: Молодой французский физик Эдуард Бранли работал над прохождением тока через плохие контакты и обнаружил изменение их проводимости под действием искровых разрядов… Он… сконструировал индикатор электро-магнитных волн, ставший в дальнейшем неотъемлемой частью всех радиоприемников на протяжении 15 лет. Он опубликовал результаты своих замечательных работ в 1890—1891 гг. Фактически Бранли экспериментировал с электромагнитными волнами на протяжении нескольких лет, но не пошел дальше лабораторных изысканий и не имел ни идеи, ни намерения практически использовать результаты своих открытий.

14 Предыстория и первые годы развития радиотехники (13) Оливер Джозеф Лодж (англ. Oliver Joseph Lodge, 12 июня 1851 — 22 августа 1940) — английский физик и изобретатель

15 Предыстория и первые годы развития радиотехники (14) Академик А. И. Берг о Лодже: Лодж был весьма близок к изобретению радиосвязи, но не оценил подобной возможности и не ставил себе задачи по увеличению расстояния. Его приборы никак не были приспособлены для связи, так как он не пользовался приемной антенной и располагал лишь грубым, своего изделия, индикатором-когерером * Лодж был ближе кого-либо из своих предшественников к изобретению радио, но он не осуществил этого, дав, однако, толчок для работы многим из своих последователей, в том числе Попову и Маркони. В этом его неоспоримая заслуга. _________________ *Термин «когерер» был введен Лоджем.

16 Предыстория и первые годы развития радиотехники (15) Алекса́ндр Степа́нович Попо́в (4 [16] марта 1859, посёлок Турьинские Рудники Пермской губернии — 31 декабря 1905 (13 января 1906), Петербург) — русский физик и электротехник

17 Предыстория и первые годы развития радиотехники (16) Академик А. И. Берг о Попове: Во времена А. С. Попова, работавшего над электромагнитными волнами с 1888 по 1905 г., радиотехника еще только зарождалась, и ее значение и возможности только предугадывались, тогда как ее дальнейшее развитие превзошло все ожидания. Попов сделал дальнейший шаг по пути, которым шли многие его предшественники, но это был именно тот шаг, который разделил две эпохи в технике — эпоху до радио и эпоху последующую. Именно этот шаг перевел ход событий с лабораторных физических опытов на почву практического применения достижений науки. .

18 Предыстория и первые годы развития радиотехники (17) Приемник А. С. Попова. 1895 г.

19 Предыстория и первые годы развития радиотехники (18) Гульельмо Марко́ни (итал. Guglielmo Marchese Marconi; 25 апреля 1874, Болонья — 20 июля 1937, Рим) — итальянский радиотехник и предприниматель, лауреат Нобелевской премии по физике (1909 г.)

20 Предыстория и первые годы развития радиотехники (19) А. С. Попов о Маркони: Был ли мой прибор известен Маркони или нет, что, пожалуй, вероятнее, но во всяком случае моя комбинация реле, трубки и электромагнитного молоточка послужила основой первой привилегии Маркони, как новая комбинация уже известных приборов... Во Франции мой прибор был описан в некоторых журналах, и при появлении описания приборов Маркони указано было сходство приемной станции с моим прибором... Вопросы о приоритете на новые изобретения в настоящее время очень трудно разрешимы вследствие того, что многие лица занимаются одновременно одним и тем же предметом, и могут решаться чисто формальным способом по времени печатного опубликования работ.

21 Предыстория и первые годы развития радиотехники (20) Одна из передающих антенн для трансатлантической радиосвязи, построенная Маркони в Польдью (Poldhu), Великобритания. Прием осуществлялся в Канаде, на о. Ньюфаундленд (расстояние около 3500 км)

22 Предыстория и первые годы развития радиотехники (21) Мелон Лумис (Mahlon Loomis, 21 июля 1826 г., Оппенгейм, Нью-Йорк – 13 октября 1886 г., Терра Альта, Западная Вирджиния) – дантист, самый ранний изобретатель беспроводной связи (патент # 129971, 30 июля 1872 г.)

23 Предыстория и первые годы развития радиотехники (22) Поводом для начала исследований стал интерес Лумиса к возможности использования атмосферного электричества для заряда телеграфных аккумуляторных батарей. В ходе проведения таких экспериментов им было обнаружено, что коммутация одного из таких «зарядных устройств», в качестве которых использовались воздушные змеи с проводящим канатом, вызывает изменение тока в других «зарядных устройствах», расположенных от коммутируемого на значительных расстояниях. Это явление и привело Лумиса к выводу о возможности его использования для беспроводной телеграфии.

24 Предыстория и первые годы развития радиотехники (23) В 1868 году Лумис продемонстрировал группе конгрессменов и видных ученых систему беспроводной связи между двумя возвышенностями (расстояние между которыми по разным источникам составляло от 14 до 18 км; на рисунке Лумиса, сохранившемся в Библиотеке Конгресса, указано расстояние 14 км. В экспериментах поверхность змея покрывалась сеткой из тонкой медной проволоки. Эта сетка соединялась через проводящий канат с заземлением: на передающей стороне — через ключ, на приемной стороне — через гальванометр.

25 Предыстория и первые годы развития радиотехники (24) Схема, иллюстрирующая принцип действия системы Мэлона Лумиса

26 Предыстория и первые годы развития радиотехники (25) Физической основой системы Лумиса в опытах 1868 года явля-лась передача электромагнитных волн. Это обстоя-тельство противоречит положениям подавляющего большинства работ по истории радиотехники и связи, в соответствии с которыми о практическом существовании электромагнитных волн стало известно только благодаря опытам Герца в 1887 году. Лумис не знал о существовании теории Максвелла, доложенной Лондонскому королевскому обществу в 1864 г. (а если бы знал, то опередил бы Герца на 19(!) лет).

27 Предыстория и первые годы развития радиотехники (26) Лумис объяснял свои опыты так: Вызванные колебания или волны, распространяясь от источника возмущения вдоль поверхности Земли подобно волнам в озере, достигают удаленный пункт и вызывают колебания в другом проводнике, которые могут быть обнаружены индикатором. Индикатор отмечает длительность возникших в этом проводнике колебаний и преобразует принятый сигнал в знаки, соответствующие посланному сообщению. Это пояснение полностью соответствует современным представлениям о работе систем радиосвязи.

28 Предыстория и первые годы развития радиотехники (27) Темы следующей (3-й) лекции: Основные вехи развития радиотехнологий в Севастополе и Крыму Греческий алфавит