радио — конец прекрасной эпохи / Аудиомания corporate blog / Habr

Российские радиостанции FM-диапазона в нашей стране в последние несколько лет пытаются как-то выживать. В условиях падения интереса аудитории к радио, быстрого развития технологий и жёсткой конкуренции владельцы крупных радиостанций уже не чувствуют себя так же комфортно, как в «сытые нулевые».

Попробуем разобраться в ситуации.

Фотография Curtis Kennington / CC-BY

Можно сказать, что тенденция «отмирания» FM идёт по всему миру. Например, в конце прошлого года Норвегия отказалась от FM формата и теперь в стране все радиостанции вещают в цифре.

У цифрового вещания есть свои плюсы: высокое качество, возможность вместе с аудио передавать картинки и текст (более продвинутые сообщения, чем через RDS) при условии, что мощность передатчика может быть сокращена.

Однако для полного перехода на «цифру» понадобятся специальные радиоприёмники (стандартные для AM и FM не подойдут), а такие приёмники стоят дорого. Ещё один минус — небольшая задержка звука при передаче сигнала. И тем не менее, власти Норвегии сообщили, что при полном переходе на цифровое вещание они сэкономят почти 25 миллионов долларов.

В России, в свою очередь, тоже думают о переходе на цифровое вещание, но пока есть много нюансов (дороговизна оборудования, неподготовленность аудитории и т.д.), которые мешают реализовать такой переход. В сюжете питерской «Фонтанки» эксперт даёт на «цифровую революцию» три года.

Несмотря на радужные доклады Роспечати за 2015 год о том, что россияне активно прослушивают любимые радиоканалы, аудитория радиослушателей за последние десять лет сократилась.

При этом продолжают появляться новые радиостанции, как федеральные, так и региональные, уплотняя и без того насыщенный рынок и создавая мощнейшую конкуренцию. Чтобы выжить в таких условиях, станции вынуждены как-то меняться.

Как это работает сейчас

О технологии радиовещания написаны десятки и сотни статей, хотя в этой сфере логично всё: есть передатчик, есть приёмник, есть сигнал. Проще всего элементы этой схемы найти в статье на Википедии.

Радиостанции используют радиопередатчики разной мощности, в зависимости от которой передают информацию на разное расстояние. У слушателя есть радиоприёмник, который принимает электромагнитное излучение и преобразует его в звук. Звук модулируется двумя способами — амплитудным (это AM) и частотным (собственно, FM).

Отдельно можно рассмотреть софт, который используется в радиовещании. По сути, программа, через которую идёт эфир — это основной инструмент для эфирного штата радиостанции. Для выпуска всего контента в эфир используются автоматизированные вещательные комплексы, например Digiton, DJin или Sam Broadcaster.

Задачи такого софта — организовать работу с эфирным контентом и свести всё воедино: рекламу, музыку, оформление, записанные программы и выходы в прямой эфир.

Структура программ также примерно похожа: есть рабочее пространство, на котором отображается текущее состояние (что играет, что пойдёт в эфир далее), есть разбивка по часам: каждый час наполняется согласно сетке вещания, которую составляет программный директор.

На рабочем пространстве все манипуляции происходят по принципу drag’n’drop, файлы достаются из папок, к которым есть доступ у программы. Помимо рабочего пространства есть джингл-машина, которая запускает элементы оформления, лайнеры, джинглы и перебивки.

Управление происходит не только мышью и клавиатурой, но и с диджейского пульта (соответствующие «дорожки» и фейдеры могут автоматически включать следующий трек или запускать джингл, всё зависит от настроек). Проще говоря, в программе «зашито» всё, весь эфир.

Если программа выключается — это событие уровня ЧП, потому что все функции вещания завязаны на ней. Конечно, на серьёзных радиостанциях на такие случаи есть резервный диск, с которого просто запускается музыка, чтобы эфир не «молчал», пока «поднимают» софт, потому что без него, например, не выйдет реклама и записанные передачи.

Программы для автоматизации, тем не менее, разнятся. В профессиональных сообществах чаще всего хвалят DJin, потому что у нее наиболее тонкие настройки. Но и стоит она дороже, чем остальные комплексы.

В свою очередь Digiton, хоть и дешевле, часто «напрягает» своей неповоротливостью и самостоятельностью. Программа иногда выдаёт непредсказуемые вещи, сама переключает треки или не запускает джинглы, для эфира такие ошибки губительны. Тем не менее по популярности она почти не уступает DJin.

Обслуживать радиостанцию может абсолютно любой по численности штат — всё зависит от её размеров и задач. Есть маленькие региональные станции с тремя маркетологами, двумя диджеями и редактором, есть гиганты на три сотни человек с промо-отделами, коммерцией, редакцией, PR-службой, складом, охраной и советом директоров.

На среднестатистической радиостанции, помимо диджеев, есть программный директор, который выстраивает сетку вещания, редактор эфира, коммерческий директор, звукорежиссёр для работы со звуком и постпродакшном и промо-отдел.

Есть радиостанции, которые вещают на всю страну — федеральные, есть те, которые работают только для своего региона. При этом зачастую региональные радиостанции не имеют собственного эфира и занимаются ретрансляцией московских станций. В таком случае на регионы выделяется несколько часов собственного эфира и время для местной рекламы (это оговаривается в договоре по франшизе).

Новые радиостанции открываются, даже несмотря на всю сложность процесса и туманные перспективы по прибыли. Для того, чтобы открыть FM-радиостанцию, прописывается концепция, регистрируется юрлицо, точные координаты размещения для передатчика, собираются документы, проходит тендер на частоту, который устраивают два раза в год и так далее. (Подробнее все шаги расписаны здесь).

В России сейчас есть несколько крупных игроков в индустрии, как правило, это холдинги, объединяющие в себе несколько радиостанций: ЕМГ, ПрофМедиа, Газпром-медиа, ВГТРК, Русская медиагруппа и другие. На этом сайте есть краткое описание каждого из них. Помимо крупных игроков есть и радиостанции-одиночки, которые не состоят в холдингах, но при этом имеют немаленькую сеть вещания и даже «достают» за границу.

Основной фактор, по которому мы отличаем (или не отличаем) друг от друга радиостанции — это формат. Формат складывается из того, чем и для кого наполняется эфир. В классическом разделении существует примерно 14 форматов, таких, как AC (Adult Contemporary), CHR (Contemporary hit radio), classical, rock и т.д., которые, в свою очередь разделяются на подформаты. Разделение происходит по возрасту аудитории и музыкальному наполнению.

Следует понимать, что такое деление на форматы весьма условно, и сегодня довольно непросто найти «чистокровную» рок-радиостанцию или AC-формат — в условиях жёсткой конкуренции сильные станции находятся в поиске и постоянно выводят новые форматы, соединяя несколько старых в один.

Почему скоро это перестанет работать

Очевидно, что радио больше не играет той роли, которая была отведена ему ещё в «нулевых». Интернет дал пользователям всё: любые песни, информацию, оперативные новости, анонсы книг, фильмов, форумы для общения со специалистами, площадку для выступлений. Всё, ради чего аудитория включала радиоприёмники, перекочевало в сеть. Теперь, чтобы выживать (не беря во внимание высокий процент автомобилистов, которые всё ещё слушают радио), привлекать аудиторию приходится новыми способами.

Во-первых, задачу привлечения решает уникальный контент (в своё время, когда конкуренция на радио выросла, а интернет был ещё не так популярен, запускались программы, которые «взрывали» аудиторию: «Модель для сборки» или «Фрэнки шоу» — эти вещи до сих пор на слуху). Во-вторых — вывод части информации в интернет и за эфир. Если радиостанция не живёт вне эфира — её можно хоронить.

Радиостанции создают веб-сообщества, и помимо аудиоматериала выкладывают туда фото, видео, интересные тексты, ссылки, заводят странички в Инстаграме — всё это только для того, чтобы поддержать интерес слушателей. У каждой уважающей себя станции есть и заэфирные мероприятия (например, «Европа плюс Live» или «Нашествие», «Золотой граммофон» и прочие события, которые собирают аудиторию и удерживают ее на канале).

Тем не менее, на смену постоянному радиопотоку приходят (а на Западе уже пришли) подкасты. Ещё одним явлением, которому предсказывают победу над FM-станциями, становится интернет-радио. На сегодняшний день интернет-станцию может открыть каждый — её не нужно официально регистрировать, покупать лицензии и дорогостоящее оборудование.

Для простейшего онлайн-вещания нужен хостинг для сайта, вещательный сервис (например, IceCast или ShoutCast), через который будут проходить аудиопотоки, и программа для автоматизации эфира, о которой мы писали выше (есть и бесплатные варианты). После настройки всех этих элементов можно запускать прямые трансляции, любую музыку или разговорные программы, вопрос лишь в выборе аудитории.

В России уже были успешные проекты подобного рода, например Follow me (которые, кстати, для продвижения однажды даже сделали коллаборацию с FM-радиостанцией), или разговорное радио ЧипльДук.

В каком-то смысле, мы можем наблюдать закат классического FM-вещания — рано или поздно, эволюция возьмёт своё. Неприбыльные FM-станции, скорее всего, свернут вещание, и есть шанс, что технологии позволят «ловить» интернет-радио, а российский слушатель приучит себя к подкастингу. Аудиоинформация пока что считается самой ненавязчивой и удобной для восприятия в фоновом режиме.

Наша собственная попытка сделать подкаст по теме аудиотехнологий

Ссылки на свежие выпуски подкаста Звук и текстовые расшифровки с дополнениями:

кратко и понятно о вечном споре — Рамблер/новости

Сегодня трудно представить нашу жизнь без радио: кто-то слушает его с утра до вечера на работе, кто-то включает в автомобиле по дороге домой, чтобы послушать любимую музыку, а кто-то — только чтобы узнать последние новости. Но мало кто знает, кто и что стоит за изобретением самого радиоприемника.

На заседании Русского физико-химического общества в Петербурге 7 мая 1895 года Александр Попов продемонстрировал «прибор, предназначенный для показывания быстрых колебаний в атмосферном электричестве». Другими словами — радиоприемник, и осуществил первый сеанс радиосвязи. Полувековой юбилей этого события в СССР отмечали накануне Победы, 7 мая 1945 года. Тогда же и было принято решение сделать День радио ежегодным праздником. Изобретателем радиотелеграфии Попова считают в странах постсоветского пространства. В других странах примерно в то же время лучшие ученые также работали над созданием подобных устройств. Поэтому в США изобретателем считают Николу Теслу, в Германии — Генриха Герца, во Франции — Эдуарда Бранли, в Бразилии — Ланделя де Муру, в Англии — Оливера Джозефа Лоджа, а в Индии — Джагадиша Чандру Боше. Со скоростью света Мировое сообщество никак не может определиться: кем же все-таки было изобретено радио, потому что все эти великие ученые так или иначе внесли свой вклад в развитие науки. Краткая хронология открытий такова: в 1845 году английский физик и химик Майкл Фарадей открыл электромагнитное поле, и это было одним из самых важных открытий человечества в XIX веке. Спустя 20 лет после этого англичанин Джеймс Кларк Максвелл вывел теорию электромагнитного поля и рассчитал, что скорость электромагнитных волн равна скорости света. Его открытия сыграли ключевую роль в развитии физики и послужили фундаментом специальной теории относительности.

Спустя еще 20 лет Генрих Герц создал генератор и резонатор электромагнитных колебаний и продемонстрировал наличие электромагнитных волн, распространяющихся в свободном пространстве. По сути, этот прибор и был предшественником радио, но конструкция Герца передавала и принимала электромагнитные сигналы лишь на расстоянии нескольких метров. В Индии радиопередачу в миллиметровом диапазоне впервые продемонстрировали в ноябре 1894 года, за год до Александра Попова. Автором индийского изобретения стал Джагадиш Чандра Боше.

Поэтому с технической точки зрения русский изобретатель Александр Попов и итальянский ученый Гульельмо Маркони не открыли ничего нового, а лишь создали прибор, взяв за основу открытия других своих предшественников. Однако идея радио пришла этим ученым примерно в одно и то же время.

Пальма первенства Главными претендентами на звание изобретателя радиоприемника являются Попов, Маркони и Тесла. Все трое ученых никак не были связаны друг с другом и, проживая в разных странах, одновременно работали над одним и тем же изобретением.

Александр Попов изобрел радиопередатчик для целей военно-морского флота. В 1895 году на собрании российских физиков он прочел лекцию «Об отношении металлических порошков к электрическим колебаниям» и продемонстрировал свое устройство, способное передавать сигналы азбукой Морзе. Ученый занялся усовершенствованием работы прибора и дальности приема и передачи сигнала от 60-ти до 250 метров, добившись вскоре увеличения расстояния до 600. А в 1899 году была обнаружена возможность приема сигналов с помощью телефона, изобретения Александра Белла, запатентованного еще в середине 1870-х.

Однако Попов не стремился рассказать всему миру о своих исследованиях, не спешил публиковать статьи о своем изобретении, интересуясь в основном практической частью. Поэтому, продемонстрировав работу радио-приемника в 1895 году, документально свое изобретение он никак не оформил.

Патент № 7777 Гульельмо Маркони изобрел свой радиоприемник и подал заявку на получение патента лишь в июне 1896 года. Бумага была выдана 2 июля 1897-го, спустя два года после демонстрации Поповым своей работы. Маркони получил документ, юридически закрепляющий его авторство, именно поэтому некоторые историки встают на его сторону и отдают ему пальму первенства. В 1900 году Маркони получил патент № 7777 на систему настройки радио, а 12 декабря 1901 он провел первый сеанс трансатлантической радиосвязи между Англией и Ньюфаундлендом на расстояние 3200 километров, что до этого казалось невозможным.

Очередь американцев А в 1943 году в спор о том, кем изобретено радио, вмешались американцы. В суде им удалось доказать, что их соотечественник, великий ученый Никола Тесла, первым запатентовал радиопередатчик — это произошло в 1893-м, а спустя два года — в 1895-м — радиоприемник. Его прибор работал по тому же принципу, по которому работают современные устройства, преобразовывая радиосигнал в акустический звук, а изобретения Попова и Маркони могли передавать и принимать радиосигналы только с азбукой Морзе.

С тех пор, конечно, изменилось и радиовещание, и сами радиоприемники. Когда-то радио будило гимном всю страну в шесть утра, сегодня эстеты слушают джаз, а коллекционеры готовы отдать большие деньги за винтажные радиоприемники. Но никто не подвергает сомнению значимость этого изобретения: кто бы его ни создал первым, принцип, на котором основывалась работа приемника, впоследствии сделал возможным изобретение мобильной связи, беспроводного интернета и дистанционного управления электронными устройствами, без которых мы сегодня не можем представить нашу жизнь.

Видео дня. Кто следующий из чиновников поплатится за хамство

Читайте также

Простая схема радиоприемника: описание. Старые радиоприемники

Долгое время радиоприёмники возглавляли список самых значимых изобретений человечества. Первые такие устройства сейчас реконструированы и изменены под современный лад, однако в схеме их сборки мало что поменялось — та же антенна, то же заземление и колебательный контур для отсеивания ненужного сигнала. Бесспорно, схемы сильно усложнились со времён создателя радио — Попова. Его последователями были разработаны транзисторы и микросхемы для воспроизведения более качественного и энергозатратного сигнала.

Почему лучше начинать с простых схем?

Если вам понятна простая схема радиоприёмника, то можете быть уверены, что большая часть пути достижения успеха в сфере сборки и эксплуатации уже осилена. В этой статье мы разберём несколько схем таких приборов, историю их возникновения и основные характеристики: частоту, диапазон и т. д.

Историческая справка

7 мая 1895 года считается днём рождения радиоприёмника. В этот день российский учёный А. С. Попов продемонстрировал свой аппарат на заседании Русского физико-химического общества.

В 1899 году была построена первая линия радиосвязи длиной 45 км между островом Гогланд и городом Котка. Во время Первой мировой войны получили распространение приёмник прямого усиления и электронные лампы. Во время военных действий наличие радио оказалось стратегически необходимым.

В 1918 году одновременно во Франции, Германии и США учёными Л. Левви, Л. Шоттки и Э. Армстронгом был разработан метод супергетеродинного приёма, но из-за слабых электронных ламп широкое распространение этот принцип получил только в 1930-х годах.

Транзисторные устройства появились и развивались в 50-х и 60-х годах. Первый широко используемый радиоприёмник на четырёх транзисторах Regency TR-1 был создан немецким физиком Гербертом Матаре при поддержке промышленника Якоба Михаэля. Он поступил в продажу в США в 1954 году. Все старые радиоприёмники работали на транзисторах.

В 70-х начинается изучение и внедрение интегральных микросхем. Сейчас приёмники развиваются с помощью большой интеграции узлов и цифровой обработки сигналов.

Характеристики приборов

Как старые радиоприёмники, так и современные обладают определёнными характеристиками:

1. Чувствительность — способность принимать слабые сигналы.
2. Динамический диапазон — измеряется в Герцах.
3. Помехоустойчивость.
4. Селективность (избирательность) — способность подавлять посторонние сигналы.
5. Уровень собственных шумов.
6. Стабильность.

Эти характеристики не меняются в новых поколениях приёмников и определяют их работоспособность и удобство эксплуатации.

Принцип работы радиоприёмников

В самом общем виде радиоприёмники СССР работали по следующей схеме:

1. Из-за колебаний электромагнитного поля в антенне появляется переменный ток.
2. Колебания фильтруются (селективность) для отделения информации от помех, т. е. из сигнала выделяется его важная составляющая.
3. Полученный сигнал преобразуется в звук (в случае радиоприёмников).

По схожему принципу появляется изображение на телевизоре, передаются цифровые данные, работает радиоуправляемая техника (детские вертолёты, машинки).

Первый приёмник был больше похож на стеклянную трубку с двумя электродами и опилками внутри. Работа осуществлялась по принципу действия зарядов на металлический порошок. Приёмник обладал огромным по современным меркам сопротивлением (до 1000 Ом) из-за того, что опилки плохо контактировали между собой, и часть заряда проскакивала в воздушное пространство, где рассеивалась. Со временем эти опилки были заменены колебательным контуром и транзисторами для сохранения и передачи энергии.

В зависимости от индивидуальной схемы приёмника сигнал в нём может проходить дополнительную фильтрацию по амплитуде и частоте, усиление, оцифровку для дальнейшей программной обработки и т. д. Простая схема радиоприёмника предусматривает единичную обработку сигнала.

Терминология

Колебательным контуром в простейшем виде называются катушка и конденсатор, замкнутые в цепь. С помощью них из всех поступающих сигналов можно выделить нужный за счёт собственной частоты колебаний контура. Радиоприемники СССР, как, впрочем, и современные устройства, основаны на этом сегменте. Как все это функционирует?

Как правило, питание радиоприёмников происходит за счёт батареек, количество которых варьируется от 1 до 9. Для транзисторных аппаратов широко используются батареи 7Д-0.1 и типа «Крона» напряжением до 9 В. Чем больше батареек требует простая схема радиоприёмника, тем дольше он будет работать.

По частоте принимаемых сигналов устройства делятся на следующие типы:

1. Длинноволновые (ДВ) — от 150 до 450 кГц (легко рассеиваются в ионосфере). Значение имеют приземлённые волны, интенсивность которых уменьшается с расстоянием.
2. Средневолновые (СВ) — от 500 до 1500 кГц (легко рассеиваются в ионосфере днём, но ночью отражаются). В светлое время суток радиус действия определяется приземлёнными волнами, ночью — отражёнными.
3. Коротковолновые (КВ) — от 3 до 30 МГц (не приземляются, исключительно отражаются ионосферой, поэтому вокруг приёмника существует зона радиомолчания). При малой мощности передатчика короткие волны могут распространяться на большие расстояния.
4. Ультракоротковолновые (УКВ) — от 30 до 300 МГц (имеют высокую приникающую способность, как правило, отражаются ионосферой и легко огибают препятствия).
5. Высокочастотные (ВЧ) — от 300 МГц до 3 ГГц (используются в сотовой связи и Wi-Fi, действуют в пределах видимости, не огибают препятствия и распространяются прямолинейно).
6. Крайневысокочастотные (КВЧ) — от 3 до 30 ГГц (используются для спутниковой связи, отражаются от препятствий и действуют в пределах прямой видимости).
7. Гипервысокочастотные (ГВЧ) — от 30 ГГц до 300 ГГц (не огибают препятствий и отражаются как свет, используются крайне ограниченно).

При использовании КВ, СВ и ДВ радиовещание можно вести, находясь далеко от станции. УКВ-диапазон принимает сигналы более специфично, но если станция поддерживает только его, то слушать на других частотах не получится. В приёмник можно внедрить плейер для прослушивания музыки, проектор для отображения на удалённые поверхности, часы и будильник. Описание схемы радиоприёмника с подобными дополнениями усложнится.

Внедрение в радиоприёмники микросхемы позволило значительно увеличить радиус приёма и частоту сигналов. Их главное преимущество в сравнительно малом потреблении энергии и маленьком размере, что удобно для переноса. Микросхема содержит все необходимые параметры для понижения дискретизации сигнала и удобства чтения выходных данных. Цифровая обработка сигнала доминирует в современных устройствах. Радиоприёмники СССР были предназначены только для передачи аудиосигнала, лишь в последние десятилетия устройство приёмников развилось и усложнилось.

Схемы простейших приёмников

Схема простейшего радиоприёмника для сборки дома была разработана ещё во времена СССР. Тогда, как и сейчас, устройства разделялись на детекторные, прямого усиления, прямого преобразования, супергетеродинного типа, рефлексные, регенеративные и сверхрегенеративные. Наиболее простыми в восприятии и сборке считаются детекторные приёмники, с которых, можно считать, началось развитие радио в начале 20-ог века. Наиболее сложными в построении стали устройства на микросхемах и нескольких транзисторах. Однако если вы разберетесь в одной схеме, другие уже не будут представлять проблемы.

Простой детекторный приёмник

Схема простейшего радиоприёмника содержит в себе две детали: германиевый диод (подойдут Д8 и Д9) и главный телефон с высоким сопротивлением (ТОН1 или ТОН2). Так как в цепи не присутствует колебательный контур, ловить сигналы определённой радиостанции, транслирующиеся в данной местности, он не сможет, но со своей основной задачей справиться.

Для работы понадобится хорошая антенна, которую можно закинуть на дерево, и провод заземления. Для верности его достаточно присоединить к массивному металлическому обломку (например, к ведру) и закопать на несколько сантиметров в землю.

Вариант с колебательным контуром

В прошлую схему для внедрения избирательности можно добавить катушку индуктивности и конденсатор, создав колебательный контур. Теперь при желании можно поймать сигнал конкретной радиостанции и даже усилить его.

Ламповый регенеративный коротковолновой приёмник

Ламповые радиоприёмники, схема которых довольно проста, изготавливаются для приёма сигналов любительских станций на небольших расстояниях — на диапазоны от УКВ (ультракоротковолнового) до ДВ (длинноволнового). На этой схеме работают пальчиковые батарейные лампы. Они лучше всего генерируют на УКВ. А сопротивление анодной нагрузки снимает низкая частота. Все детали приведены на схеме, самодельными можно считать только катушки и дроссель. Если вы хотите принимать телевизионный сигналы, то катушка L2 (EBF11) составляется из 7 витков диаметром 15 мм и провода на 1,5 мм. Для любительского приемника подойдет 5 витков.

Радиоприёмник прямого усиления на двух транзисторах

Схема содержит магнитную антенну и двухкаскадный усилитель НЧ — это настраиваемый входной колебательный контур радиоприёмника. Первый каскад — детектор ВЧ модулированного сигнала. Катушка индуктивности намотана в 80 витков проводом ПЭВ-0,25 (от шестого витка идёт отвод снизу по схеме) на ферритовом стержне диаметром 10 мм и длиной 40.

Подобная простая схема радиоприёмника рассчитана на распознавание мощных сигналов от недалёких станций.

Сверхгенеративное устройство на FM-диапазоны

FM-приёмник, собранный по модели Е. Солодовникова, несложен в сборке, но обладает высокой чувствительностью (до 1 мкВ). Такие устройства используют для высокочастотных сигналов (более 1МГЦ) с амплитудной модуляцией. Благодаря сильной положительной обратной связи коэффициент усиления каскада возрастает до бесконечности, и схема переходит в режим генерации. По этой причине происходит самовозбуждение. Чтобы его избежать и использовать приёмник как высокочастотный усилитель, установите уровень коэффициента и, когда дойдет до этого значения, резко снизьте до минимума. Для постоянного мониторинга усиления можно использовать генератор пилообразных импульсов, а можно сделать проще.

На практике нередко в качестве генератора выступает сам усилитель. С помощью фильтров (R6C7), выделяющих сигналы низких частот, ограничивается проход ультразвуковых колебаний на вход последующего каскада УНЧ. Для FM-сигналов 100-108 МГц катушка L1 преобразуется в полувиток с сечением 30 мм и линейной частью 20 мм при диаметре провода 1 мм. А катушка L2 содержит 2-3 витка диаметром 15 мм и провод с сечением 0,7 мм внутри полувитка. Возможно усиление приёмника для сигналов от 87,5 МГц.

Устройство на микросхеме

КВ-радиоприёмник, схема которого была разработана в 70-е годы, сейчас считают прототипом Интернета. Коротковолновые сигналы (3-30 МГц) путешествуют на огромные расстояния. Нетрудно настроить приёмник для прослушивания трансляции в другой стране. За это прототип получил название мирового радио.

Простой КВ-приёмник

Более простая схема радиоприёмника лишена микросхемы. Перекрывает диапазон от 4 до 13 МГц по частоте и до 75 метров по длине. Питание — 9 В от батареи «Крона». В качестве антенны может служить монтажный провод. Приёмник работает на наушники от плейера. Высокочастотный трактат построен на транзисторах VT1 и VT2. За счёт конденсатора С3 возникает положительный обратный заряд, регулируемый резистором R5.

Современные радиоприёмники

Современные аппараты очень похожи на радиоприёмники СССР: они используют ту же антенну, на которой возникают слабые электромагнитные колебания. В антенне появляются высокочастотные колебания от разных радиостанций. Они не используются непосредственно для передачи сигнала, но осуществляют работу последующей цепи. Сейчас такой эффект достигается с помощью полупроводниковых приборов.

Широкое развитие приёмники получили в середине 20-го века и с тех пор непрерывно улучшаются, несмотря на замену их мобильными телефонами, планшетами и телевизорами.

Общее устройство радиоприёмников со времён Попова изменилось незначительно. Можно сказать, что схемы сильно усложнились, добавились микросхемы и транзисторы, стало возможным принимать не только аудиосигнал, но и встраивать проектор. Так приёмники эволюционировали в телевизоры. Сейчас при желании в аппарат можно встроить всё, что душе угодно.

Принцип радиотелефонной связи. Простейший радиоприемник. Радиолокация. Понятие о телевидении. Развитие средств связи

В истории человечества одним из первых средств связи были сигнальные костры, в Древней Греции уже применялся простейший код – костровый дым трех цветов. С помощью цветовых сочетаний можно было передавать информацию. Во времена Ньютона появились подзорные трубы, что позволило создать систему костровой связи с ретрансляторами, находящимися на расстоянии, большем 10 км. Первым устройством оптической связи считается семафорный телеграф Шаппа, появившийся в 1791 г. К 1840 г., в период наивысшего расцвета семафорного телеграфа, общая протяженность его сети составляла примерно 5000 км, она охватывала всю Европу. Самая длинная линия такого «оптического» телеграфа протяженностью 1200 км была построена в 1839 г. между Петербургом и Варшавой. Начало развитию электросвязи было положено в 1837 г., когда американским художником и изобретателем С. Морзе был создан телеграфный аппарат. Телеграфные провода, подвешенные на столбах, простирались на многие километры. В 1876 г. американским инженером А.Г. Беллом был изобретен телефон. Опыты Герца открыли перед человечеством возможность применения радиоволн для осуществления связи. Наш урок посвящен радиотелефонной связи, мы рассмотрим вопросы, связанные с радиотелефонной связью, телевидением и радиолокацией

Первую передачу информации на расстоянии осуществил русский ученый Александр Степанович Попов (рис. 1).

Рис. 1. Александр Степанович Попов (Источник)

Для этой цели А.С. Попов использовал известную всем азбуку Морзе. Именно ему удалось осуществить радиосвязь, то есть передачу информации при помощи электромагнитных волн. Она заключалась в том, что при помощи точек и тире сообщалась некая информация.

Чем же отличается телефонная радиосвязь от радиосвязи?

Радиотелефонной связью мы называем передачу информации, речи, музыки на большие расстояния при помощи электромагнитных волн. Принцип радиотелефонной связи заключается в следующем: в передающей антенне создается высокочастотный переменный электрический ток, этот ток вокруг передающей антенны создает переменное электромагнитное поле, которое распространяется в виде электромагнитных волн. Такая волна, попадая на приемную антенну, возбуждает в приемной антенне ток той же частоты, что и был произведен при излучении, и таким образом осуществляется радиосвязь, то есть при помощи электромагнитных волн. Для того чтобы обеспечить такую связь, нужны специальные устройства. Во времена А.С. Попова и Генриха Герца, который впервые осуществил излучение электромагнитной волны и ее прием, источники электромагнитных колебаний были очень слабы, и поэтому на большие расстояния электромагнитная волна распространяться не могла. Тем не менее А.С. Попову удалось осуществить связь на расстоянии более 70 километров.

В наше время радиосвязь осуществляется по всему земному шару, даже за его пределами. Вопрос с производством высокочастотных колебаний был решен в 1913 году, когда был создан генератор незатухающих электромагнитных колебаний (рис. 2).

 

Рис. 2. Генератор незатухающих электромагнитных колебаний (Источник)

Главной частью генератора является трехэлектродная лампа – триод, которая состоит из трех частей: анод, сетка и катод. Вот такая лампа является основной частью любого генератора незатухающих колебаний.

Рассмотрим схему устройства передатчика электромагнитных волн или передающего устройства (рис. 3):

Рис. 3. Передатчик электромагнитных волн (Источник)

В первую очередь это генератор высокой частоты (ГВЧ), соединенный с модулятором (М), на который поступает звук от микрофона. В микрофоне механические колебания, звуковые колебания преобразуются в электрические колебания низкой частоты, и эти колебания от генератора высокой частоты и микрофона соединяются в модуляторе.

После усилителя (У) промодулированный сигнал поступает  на передающую антенну, и уже этот сигнал выходит в эфир.   

Слово «модуляция» означает «размеренность». Рассмотрим, как осуществляется модуляция в передающей части и из чего она состоит (рис. 4).

  

Рис. 4. Модуляция в передающей части (Источник)

На первой части рисунка изображены высокочастотные колебания, по вертикали расположено напряжение (U₁), которое изменяется синусоидально и за очень маленький промежуток времени проходит очень много колебаний.

Вторая часть рисунка соответствует электрическим сигналам, которые поступают на модулятор от микрофона, это низкочастотные сигналы.

Когда в модуляции происходит объединение этих сигналов, мы наблюдаем высокочастотную составляющую, которая меняется по амплитуде в соответствии сигналам низких частот.

Этот процесс называется амплитудная модуляция.  

Сегодня амплитудная модуляция – хорошо изученный и отработанный элемент, поэтому очень часто используется в радиосвязи, то есть когда мы слушаем радио, мы используем амплитудно-модулированный сигнал.

Существуют и другие способы модуляции: частотная модуляция или фазовая модуляция, они тоже нашли свое применение.

Сигнал, который мы создали, промодулировали, отправили в эфир, должен прийти к приемнику этого сигнала и, соответственно, получить звуковую частоту, которую можно было бы превратить в звук и послушать. Посмотрим, из каких же составляющих состоит приемная часть и какие преобразования происходят в этой части (рис. 5).

Рис. 5. Приемная часть (Источник)

Приемная часть в первую очередь состоит из приемной антенны, далее детекторный приемник или детектор (Д). Сигнал, полученный антенной, поступает на детектор, где происходит процесс отделения высокочастотной составляющей от низкочастотной, в дальнейшем сигнал, соответствующий низкой частоте, усиливается в усилителе низкой частоты (УНЧ) и далее поступает на динамик, который воспроизводит звук.   

Именно в детекторном радиоприемнике производятся отделения высокочастотной составляющей от низкочастотной, та самая высокая частота, которую мы получаем в генераторе, является несущей частотой. Именно на эту частоту должен быть настроен колебательный контур приемника.

Рассмотрим устройство детекторного радиоприемника (рис. 6):

Рис. 6. Детекторный радиоприемник (Источник)

Основной частью любого радиоприемника является настроечный закрытый колебательный контур, состоящий из катушки индуктивности и конденсатора с переменной емкостью, изменяя емкость конденсатора, мы настраиваемся на нужную нам волну. Непосредственно к самому контуру присоединяется приемная антенна. Роль детектора выполняет полупроводниковый диод, сигнал поступает с большими помехами, и поэтому необходим фильтр (в данном случае это конденсатор) который не только убирает помехи, но и производит сглаживание пульсирующего тока. Далее сигнал поступает через сопротивление на динамик. Схема детекторного радиоприемника очень часто связана с вопросом: а где же берется энергия для работы приемника? Детекторный радиоприемник работает от энергии принятых электромагнитных волн, для него не нужно никакого дополнительного источника. Если антенна будет слишком короткой, то никакого сигнала мы не услышим, потому как энергия, полученная приемной антенной, будет невелика. Поэтому для устойчивой работы приемника антенна должна быть достаточно длинной. Сегодня разработаны различные системы антенн внутри самого приемника.

Обратимся к процессам, происходящим внутри приемника (рис. 7).

Рис. 7. Процессы, происходящие внутри приемника (Источник)

На приемную антенну поступает промодулированный сигнал, который, пройдя настроечный контур, попадает на детектор, образуется пульсирующий ток, диод пропускает ток только в одном направлении, поэтому образуется лишь верхняя часть от сигнала, который приходит. Фильтр (конденсатор), каждые полпериода заряжаясь и разряжаясь, приводит к тому, что образуется сглаживание и появляется линия, которая соответствует низкочастотной составляющей. После электрического сопротивления в схеме детекторного радиоприемника мы получаем электрический сигнал, соответствующий низкочастотной составляющей. Именно этот сигнал поступает в динамик, и уже непосредственно динамик преобразует сигнал в механическую волну, которую мы называем звуком.

В вопросах телевидения ситуация похожая, только возникают дополнительные трудности – на модулятор необходим еще один сигнал, который несет информацию об изображении. Если это все соединить и послать в эфир, то телеприемник, принимая такой сигнал, должен разделить его на три части: звук, изображение и управляющий сигнал, ведь должна происходить синхронизация звука, изображения и само изображение должно быть совершенно четким.

Кроме телевидения и радиовещания, очень важное значение в нашей жизни имеет радиолокация. Радиолокация – это определение и обнаружение местоположения различных объектов при помощи радиоволн.

Радиолокация широко распространена в радиосвязи. Радиолокация осуществляется при помощи прибора – радиолокатора (радара) (рис. 8).

 

Рис. 8. Радар (Источник)

В радарах антенны передающая и приемная соединены вместе, радиолокатор – это комбинация приемника и передающего устройства. Работает радиолокатор в импульсном режиме (рис. 9).

Рис. 9. Принцип работы радиолокатора (Источник)

Импульсный режим составляет одну миллионную секунды. Посылается сигнал – и радар автоматически переключается на прием этого сигнала, свойства работы радара основаны на том, что электромагнитная волна способна отражаться от поверхности. Вот этот отраженный сигнал радар и принимает в тот момент времени, когда он работает на прием. Расстояние до цели при помощи радара определяются по формуле, которую используют

при расчетах:

S = с · Δt / 2

В этой формуле представлено расстояние до цели (S), скорость электромагнитной волны (с) – величина постоянная и соответствует скорости в 300 000 км/с, время от момента подачи сигнала до момента приема сигнала, деленное пополам, так как сигнал идет до цели и обратно. Радиолокация используется не только на земле, но и в астрономии для обеспечения взаимосвязи между различными космическими телами и Землей. Определение расстояния до Луны было осуществлено с помощью радиолокатора. Был послан сигнал, получен отраженный сигнал, в результате чего уточнили расстояние от Земли до Луны.

Сегодня в астрономии радиолокация занимает свое особое место, радиоастрономия – это один из видов очень серьезных, быстроразвивающихся частей науки.

Мы рассмотрели принцип радиотелефонной связи, телевидения и радиолокацию. На следующем уроке обсудим свойства электромагнитных узлов.  

 

Список литературы

1. Тихомирова С.А., Яворский Б.М. Физика (базовый уровень) – М.: Мнемозина, 2012.
2. Генденштейн Л.Э., Дик Ю.И. Физика 10 класс. – М.: Мнемозина, 2014.
3. Кикоин И.К., Кикоин А.К. Физика-9. – М.: Просвещение, 1990.

 

Домашнее задание

1. Дать определение радиотелефонной связи.
2. Каков принцип работы радиотелефонной связи?
3. Каков принцип работы радиолокатора?

 

Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет

1. Интернет-портал Ucheba-legko.ru (Источник).
2. Интернет-портал All-he.ru (Источник).
3. Интернет-портал Femto.com.ua (Источник).

Изобретение радио А. С. Поповым. Принципы радиосвязи

Изобретение радио А. С. Поповым. Принципы радиосвязи

«Физика — 11 класс»

Изобретение радио А. С. Поповым

Впервые радиосвязь была установлена в России А. С. Поповым, создавшим аппаратуру, принимающую и передающую сигналы.

Опыты Герца, описание которых появилось в 1888 г., побудили искать пути усовершенствования излучателя и приемника электромагнитных волн.

В России одним из первых изучением электромагнитных волн занялся преподаватель офицерских курсов в Кронштадте А. С. Попов.

В качестве детали, непосредственно «чувствующей» электромагнитные волны, А. С. Попов применил когерер.
Этот прибор представляет собой стеклянную трубку с двумя электродами.
В трубке помещены мелкие металлические опилки.
Принцип действия прибора основан на влиянии электрических разрядов на металлические порошки.
В обычных условиях когерер обладает большим сопротивлением, так как опилки имеют плохой контакт друг с другом.
Последовательно с когерером включаются электромагнитное реле и источник постоянного напряжения.
Пришедшая электромагнитная волна создает в когерере переменный ток высокой частоты.
Между опилками проскакивают мельчайшие искорки, в результате сопротивление когерера резко падает.

Сила тока в катушке электромагнитного реле возрастает, и оно включает звонок.
Молоточек звонка, ударяя по когереру, встряхивает его и возвращает в исходное состояние.
С последним встряхиванием когерера аппарат готов к приему новой волны.

Чтобы повысить чувствительность аппарата, А. С. Попов один из выводов когерера заземлил, а другой присоединил к высоко поднятому куску проволоки, создав тем самым первую в мире приемную антенну для беспроволочной связи.
Заземление превращает проводящую поверхность земли в часть открытого колебательного контура, что увеличивает дальность приема.

Основные принципы действия современных радиоприеников те же, что и в приборе Попова.
Современный приемник также имеет антенну, в которой приходящая волна вызывает очень слабые электромагнитные колебания.
Как и в приемнике А. С. Попова, энергия этих колебаний не используется непосредственно для приема.
Слабые сигналы лишь управляют источниками энергии, питающими последующие цепи.
Сейчас такое управление осуществляется с помощью полупроводниковых приборов.

7 мая 1895 г. на заседании Русского физико-химического общества в Петербурге А. С. Попов продемонстрировал действие своего прибора, явившегося, по сути дела, первым в мире радиоприемником.
День 7 мая стал днем рождения радио.

А. С. Попов продолжал настойчиво совершенствовать приемную и передающую аппаратуру.
Он ставил своей непосредственной задачей создать прибор для передачи сигналов на большие расстояния.

Вначале радиосвязь была установлена на расстоянии 250 м, но вскоре Попов добился дальности связи более 600 м.
Затем на маневрах Черноморского флота в 1899 г. ученый установил радиосвязь на расстоянии свыше 20 км, а в 1901 г. дальность радиосвязи была уже 150 км.
В новой конструкции передатчика искровой промежуток был размещен в колебательном контуре, индуктивно связанном с передающей антенной и настроенном с ней в резонанс.
Изменились и способы регистрации сигнала: параллельно звонку был подключен телеграфный аппарат, позволивший вести автоматическую запись сигналов.
В 1899 г. была обнаружена возможность приема сигналов с помощью телефона.
В начале 1900 г. радиосвязь успешно использовали в ходе спасательных работ в Финском заливе.
При участии А. С. Попова радиосвязь начали применять на флоте и в армии России.

За границей усовершенствование подобных приборов проводилось фирмой, организованной итальянским инженером Г. Маркони.
Опыты, поставленные в широком масштабе, позволили осуществить радиотелеграфную передачу через Атлантический океан.

Принципы радиосвязи

Переменный электрический ток высокой частоты, созданный в передающей антенне, вызывает в окружающем пространстве быстроменяющееся электромагнитное поле, которое распространяется в виде электромагнитной волны.
Достигая приемной антенны, электромагнитная волна вызывает в ней переменный ток той же частоты, на которой работает передатчик.

Важнейшим этапом в развитии радиосвязи было создание в 1913 г. генератора незатухающих электромагнитных колебаний.
Кроме передачи телеграфных сигналов, состоящих из коротких и более продолжительных импульсов («точки» и «тире») электромагнитных волн, стала возможной надежная и высококачественная радиотелефонная связь — передача речи и музыки с помощью электромагнитных волн.

Радиотелефонная связь

При радиотелефонной связи колебания давления воздуха в звуковой волне превращаются с помощью микрофона в электрические колебания той же формы.
Казалось бы, если эти колебания усилить и подать в антенну, то можно будет передавать на расстояние речь и музыку с помощью электромагнитных волн.

Однако в действительности такой способ передачи неосуществим.
Дело в том, что частота звуковых колебаний мала, а электромагнитные волны низкой (звуковой) частоты имеют малую интенсивность.

Модуляция

Для осуществления радиотелефонной связи необходимо использовать высокочастотные колебания, интенсивно излучаемые антенной.
Незатухающие гармонические колебания высокой частоты вырабатывает генератор, например генератор на транзисторе.

Для передачи звука эти высокочастотные колебания изменяют, или, как говорят, модулируют, с помощью электрических колебаний низкой (звуковой) частоты.
Можно, например, изменять со звуковой частотой амплитуду высокочастотных колебаний.
Этот способ называют амплитудной модуляцией.

На рисунке приведены три графика:
а) график колебаний высокой частоты, которую называют несущей частотой;
б) график колебаний звуковой частоты, т. е. модулирующих колебаний;
в) график модулированных по амплитуде колебаний.

Без модуляции мы в лучшем случае можем контролировать лишь, работает станция или молчит.
Без модуляции нет ни телефонной, ни телевизионной передачи.

Модуляция — медленный процесс.
Это такие изменения в высокочастотной колебательной системе, при которых она успевает совершить очень много высокочастотных колебаний, прежде чем их амплитуда изменится заметным образом.

Детектирование

Основные принципы радиосвязи представлены в виде блок-схемы:

В приемнике из модулированных колебаний высокой частоты выделяются низкочастотные колебания.
Такой процесс преобразования сигнала называют детектированием.

Полученный в результате детектирования сигнал соответствует тому звуковому сигналу, который действовал на микрофон передатчика.
После усиления колебания низкой частоты могут быть превращены в звук.

Источник: «Физика — 11 класс», учебник Мякишев, Буховцев, Чаругин

Электромагнитные волны. Физика, учебник для 11 класса — Класс!ная физика

Что такое электромагнитная волна — Экспериментальное обнаружение электромагнитных волн — Плотность потока электромагнитного излучения — Изобретение радио А. С. Поповым. Принципы радиосвязи — Модуляция и детектирование — Свойства электромагнитных волн — Распространение радиоволн — Радиолокация — Понятие о телевидении. Развитие средств связи — Краткие итоги главы

Детекторный приёмник — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Приёмник с кристаллическим детектором производства Ernst Jahnke, Германия, 1920-е годы. Корпус приёмника служит каркасом контурной катушки. Настройка осуществляется изменением индуктивности: ползунок на вертикальной направляющей справа перемещается по виткам катушки, подключая к колебательному контуру их определенную часть

Дете́кторный приёмник — самый простой, базовый, вид радиоприёмника. Не имеет усилительных элементов и не нуждается в источнике электропитания — использует исключительно энергию принимаемого радиосигнала.

Состоит из колебательного контура, к которому подключены антенна и заземление, и диодного (в более раннем варианте кристаллического) детектора, выполняющего демодуляцию амплитудно-модулированного сигнала. Сигнал звуковой частоты с выхода детектора, как правило, воспроизводится высокоомными наушниками (электромагнитными с сопротивлением хотя бы 3-4 кОм, а еще лучше — пьезоэлектрическими, с очень большим сопротивлением). Настройка приёмника на частоту радиостанции производится изменением индуктивности контурной катушки или ёмкости конденсатора (последний может отсутствовать, его роль в этом случае выполняет ёмкость антенны).

Даже для приёма мощных радиостанций детекторный приёмник требует как можно более длинной и высоко подвешенной антенны (желательно десятки метров), а также правильного заземления. Этим в большой степени определяется чувствительность приёмника. Избирательность детекторного приёмника относительно невысока и полностью зависит от добротности колебательного контура.

Немногие важные достоинства детекторного приёмника — он не требует источника питания, очень дешев и может быть собран из подручных средств. Подключив к выходу приемника любой внешний усилитель низкой частоты, можно получить приёмник прямого усиления. Благодаря этим преимуществам детекторные приёмники широко применялись не только в первые десятилетия радиовещания, но и значительно позже — в 1930-е — 1940-е годы, когда уже господствовала ламповая радиоаппаратура. Ради улучшения характеристик схему иногда усложняли: вводили элементы согласования входа приёмника с антенной, добавляли второй и даже третий колебательный контур, использовали трансформаторную или автотрансформаторную связь между колебательным контуром и детектором и т. д. Путём некоторых схемных ухищрений удается даже получить громкоговорящий приём мощных станций^[1].

Детекторные приёмники применялись не только для приёма амплитудно-модулированных сигналов, но и немодулированных незатухающих колебаний (например, телеграфии с амплитудной манипуляцией). Детектор преобразует немодулированный сигнал в постоянный ток, который не создает звука в наушниках, поэтому к выходу приёмника вместо наушников подключается какое-либо электромеханическое устройство, преобразующее постоянный ток в звук, например, зуммер или тиккер (англ.).

По крайней мере одна модель детекторного приёмника выпускалась советской промышленностью примерно до второй половины 1950-х годов («Комсомолец»), позже — только в виде наглядных пособий для школ. В то же время сборка детекторного приёмника считалась полезным практикумом для начинающих радиолюбителей и входила в программу детских радиокружков. Среди радиолюбителей до сих пор сохраняется определенный интерес к постройке детекторных приёмников, но уже скорее эстетический, чем технический.

По принципу детекторного приёмника работают некоторые радиоизмерительные приборы — индикаторы поля и резонансные волномеры.

• «Окопное радио» — солдатская самоделка времен Первой мировой войны

• 

  Семья вокруг детекторного приёмника. Рекламный снимок 1920-х годов, США

• Советский приёмник ПФ в фарфоровом корпусе, 1930 г.

• «Комсомолец» — вероятно, последний в СССР детекторный приёмник, выпускавшийся не в качестве учебного пособия или игрушки (1947–1957 гг.)

• Детекторный приёмник-игрушка 1950-х годов в виде ракеты (реплика производства 1990-х–2000-х годов)^[2]

• Детекторный приёмник из подручных материалов. Детектор сделан из бритвенного лезвия и графитового карандаша

• Школьный демонстрационный детекторный радиоприёмник. СССР, 1970-е — 1980-е годы

• Борисов В. Г. Юный радиолюбитель. — М.:Энергия, 1979
• Борисов В. Г. Кружок радиотехнического конструирования : Пособие для руководителей кружков / В. Г. Борисов. — М. : Просвещение, 1986. — 206, [1] с.
• Кубаркин Л. В., Енютин В. В. Как построить детекторный приёмник. — М.—Л.:Государственное энергетическое издательство, 1948
• Поляков В. Т. Техника радиоприёма: простые приёмники АМ сигналов. — М.:ДМК Пресс, 2001, ISBN 5-94074-056-1
• Тарасов Ф. И. Детекторные приемники и усилители к ним. — М.-Л.: Госэнергоиздат, 1950. — Серия «Массовая радиобиблиотека», вып. 66

История радио

День рождения радио отмечается в нашей стране 7 мая. В этот день в 1895 году российский физик Александр Попов осуществил первый в мире сеанс радиосвязи с помощью созданного им радиоприемника. Прошло всего 120 лет – и мы уже не представляем свою жизнь без радио и его продолжений: телевидения, мобильной связи, Интернета, то есть видов связи, основанных на передаче физического (электрического или электромагнитного) сигнала. Попробуем кратко проследить эволюцию технической мысли: от мечты человечества до ее современной реализации.

Сигнальные огни и воздушные змеи

Необходимость передавать информацию на большие расстояния возникла у человечества еще на заре первобытной цивилизации. Поначалу для этого использовали дым костра или отраженный солнечный свет, сигнальные огни или голубиную почту. Этими способами люди обходились на протяжении тысячелетий, вплоть до изобретения флажковой сигнализации (в конце XVIII века) и телеграфа (в 1832 году). Однако со временем передаваемая информация становилась все более сложной, что привело к созданию новых систем.

Британская голубиная почта

Слово «радио» в переводе с латинского radiare означает «излучать, испускать лучи». Основой радио являются электромагнитные волны. Сегодня это известно каждому школьнику, но человечество догадалось об их существовании лишь в конце XVII века – и то смутно. Потребовалось еще два столетия, чтобы английский ученый Майкл Фарадей в конце 1830-х годов, наконец, уверенно заявил об обнаружении электромагнитных волн. Еще через 30 лет другой ученый из Великобритании Джеймс Максвелл закончил построение теории электромагнитного поля, которая и нашла свое применение в физике.

Примерно в это же время американский дантист Малон Лумис (Mahlon Loomis) заявил о том, что открыл способ беспроволочной связи. Сигнал передавался при помощи двух воздушных змеев, к которым были прикреплены электрические провода. Один из них был антенной радиопередатчика, второй – антенной радиоприемника. При размыкании от земли цепи одного провода отклонялась стрелка гальванометра и в цепи другого провода. По утверждениям изобретателя, сигнал передавался на расстояние более 22 км. В 1872 году Лумис получил первый в мире патент на беспроводную связь. Но, к сожалению, документ не содержит детального описания устройств, использованных изобретателем. Чертежи его аппаратов также не сохранились.

В 1880–1890 годы практически одновременно ряд ученых провели успешные эксперименты по использованию электромагнитных волн, применив при этом усовершенствованные элементы. Вот почему сегодня сразу несколько стран претендуют на звание изобретателя радио.

В Германии первооткрывателем способов передачи и приема электромагнитных волн считают Генриха Герца. Он сделал это в 1888 году. Кстати, сами волны длительное время назывались «волнами Герца» (Hertzian Waves).

Усиливающий передатчик Тесла

В США уверены, что заслуга изобретения радио принадлежит Николе Тесле, запатентовавшему в 1893 году передатчик, а в 1895-м – приемник. Кстати, в 1943 году его приоритет перед Маркони был признан в судебном порядке. Это связано с тем, что аппарат Маркони и Попова позволял осуществлять только сигнальную функцию, используя в том числе азбуку Морзе. А устройство Теслы могло преобразовывать радиосигнал в акустический звук. Такую конструкцию имеют и все современные радиоустройства, в основе которых лежит колебательный контур.

Гульельмо Маркони

И все же большинство стран считает создателем первой успешной системы обмена информацией с помощью радиоволн (радиотелеграфии) итальянского инженера Гульельмо Маркони. Он добился этого в 1895 году. Российский физик Александр Попов отстал от него всего на один месяц.

Радио в России

7 мая 1895 года Александр Степанович выступил на заседании Русского физико-химического общества в Санкт-Петербурге с лекцией «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. Попов внес в конструкцию усовершенствования: в его радиоприемнике молоточек, встряхивавший когерер (трубку Бранли), работал не от часового механизма, а от радиоимпульса.

Первое радио Попова

Современники Попова признавали, что его конструкция представляла собой прибор, который впоследствии был использован для беспроводной телеграфии. Сам Попов приспособил прибор для улавливания атмосферных электромагнитных волн и назвал его «грозоотметчик».

Устройство Попова отличалось чувствительностью и надежностью. В первых опытах по радиосвязи, проведенных в физическом кабинете, а затем в саду Минного офицерского класса, приемник обнаруживал излучение радиосигналов, посылаемых передатчиком, на расстоянии до 60 м.

В апреле 1896 года опять же на заседании Русского физико-химического общества Попов, используя вибратор Герца и приемник собственной конструкции, передал на расстояние 250 м радиограмму: «Генрих Герц». Таким образом, можно считать, что именно Попов первым сумел продемонстрировать возможность передавать радиосигнал, который нес в себе определенную информацию.

Первые радиостанции в России были заказаны царем у французской компании «Дюкрет». Консультантом при выполнении этих работ был Попов.

К 1917 году радио уже стало средством массовой информации. А вскоре Российское телеграфное агентство стало рассылать информацию подписчикам за установленную плату.

В 1918 году появилась радиостанция «Вестник РОСТА», а с 1921 года стала возможна передача музыки и голосового вещания. В эфире Советского Союза зазвучали стихи призывного характера, сатирические рассказы, а в 1923-м был дан первый радиоконцерт.

Во время Великой Отечественной войны в эфир выходили передачи «Письма с фронта», «На фронт» и сводки от Советского информационного бюро, а 24 июня 1945 года была проведена трансляция Парада Победы на Красной площади.

В 1945 году 7 мая в СССР широко праздновалось 50-летие со дня изобретения радио. В связи с этим правительство страны приняло решение считать эту дату ежегодным Днем радио.

Уже не просто радио

Сегодня День радио – это профессиональный праздник не только тех, кто занимается передачей информации. Непосредственное отношение к нему имеют и те, кто занимается защитой информации, создает устройства радиоэлектронной борьбы (РЭБ), системы навигации и прочее сложнейшее радиоэлектронное оборудование. Перечислить все невозможно, расскажем лишь о трех, самых новых разработках.

В 2014 году для российского YotaPhone была создана система защиты информации при помощи технологии ViPNet. Благодаря этому устройству, смартфон становится недоступен для взлома не только обычным злоумышленникам, но и профессиональным организациям и даже, возможно, спецслужбам других стран.

Из-за массовой компьютеризации и повсеместного внедрения сетевых технологий огромную актуальность приобретают разработки в области кибербезопасности. Под угрозой кибертерроризма находятся сегодня сведения, составляющие государственную тайну, и высокотехнологичные промышленные объекты, глобальные транспортные узлы и пропускные терминалы, системы электронных платежей и интеллектуальные устройства автоматизации. Разработками в сфере кибербезопасности активно занимаются специалисты КРЭТ. Недавно они отправили на экспертизу в Минкомсвязи России новейшие образцы отечественных средств защиты информации (СЗИ). А в 2015 году намерены приступить к организации технологической линейки по их созданию.

И наконец, новый комплекс средств коротковолновой связи для высших звеньев управления Сухопутных войск «Антей», серийное производство которого началось в феврале 2015 года. Он обеспечивает передачу данных на расстояние до 4 тыс. км (полевой радиоцентр) и до 8 тыс. км (стационарные радиоцентры) даже в сложной помеховой обстановке. «Антей» создан специалистами Объединенной приборостроительной корпорации. Подобных разработок в отечественной радиопромышленности не было около 30 лет.