100 лет радио - Мигулина В.В.
ISBN 5-256-01228-2
Скачать (прямая ссылка):
Далее вопрос о нелинейных процессах в ионосфере был рассмотрен в ряде работ В.Л.Гинзбурга. Его теория, одна из наиболее полных и строгих, позволяет исследовать не только люксембург-горьковский эффект, но и другие проявления нелинейности ионосферы, как, например, зависимость поглощения радиоволны от ее амплитуды (на что указано В.П.Целищевым еще в 1940 г.), воз-
104
А.Е.Резников, В.В.Копейкин
никновение искажений при распространении модулированных колебаний и т.д. В этой теории учитываются явления ионизации, простой и сложной рекомбинации, прилипания электронов к нейтральным молекулам, отлипания электронов от нейтральных молекул под действием квантов внешнего излучения, упругих и неупругих соударений электронов с нейтральными молекулами, ионами, а также между собой. Для рассмотрения некоторых из этих процессов применяются методы квантовой механики.
Более общий анализ вопроса показывает, что в плазме помимо вынужденных колебаний заряженных частиц, обусловленных действием распространяющейся волны, возникают собственные продольные, так называемые плазменные (иначе магнитогадроди-намические) волны, впервые введенные шведским астрономом Х.Альфвеном при исследовании им некоторых проблем космической электродинамики.
Типы радиосигналов, современное использование спектра электромагнитных волн и проблемы электромагнитной совместимости
В первых опытах по радиосвязи радиопередатчиком служил искровой разрядник с вибратором Герца, питаемый от индукционной катушки с прерывателем. Использовавшиеся в этих экспериментах затухающие колебания занимали весьма широкий спектр частот.
Последовавшее затем введение искровых разрядников с быстрой деионизацией (многократный разрядник М.Вина, вращающийся разрядник Г.Маркони) открыло возможность значительного роста мощностей игровых передатчиков и улучшило качество приема радиотелеа рафных передач.
По мере увеличения числа искровых передатчиков и роста их мощностей стали ощущаться недостатки затухающих колебаний: взаимные помехи ил-за широкого спектра частот, трудности изоляции антенны из-за повышенного напряжения во время первых колебаний, невозможность осуществления радиотелефонной передачи. В 10-х гг. XX века искровые передатчики стали вытесняться передатчиками незатухающих колебаний — дуговыми и машинными.
Первоначально предпочтение было оказанр дуговым передатчикам. Их мощности достигли 1500 Вт, что обеспечивало радиотелеграфную сгязь на расстоянии до 104 км. Затем доминирующее положение завяли машинные передатчики благодаря более высокому КПД, более стабильной частоте и отсутствию побочных излучений. В течение короткого времени было разработано несколько разновидностей таких передатчиков, у большинства из которых частота не превосходила 20 кГц, и поэтому для получения требуемых для радиосвязи частот использовались статические умножители.
Распространение радиоволн
105
Так как умножение частоты было связано с потерями мощности, то машинные передатчики, как и дуговые, предназначались для работы преимущественно на длинных волнах.
Возможность генерированият высокочастотных колебаний электронной лампой была открыта А.Мейсснером (Германия) в 1913 г. Затем было установлено, что лампа может генерировать колебания с большим постоянством частоты, причем в очень широком диапазоне волн, начиная от длинных и кончая весьма короткими, а также что радиотелефонная модуляция осуществляется гораздо легче и с меньшими искажениями в ламповом генераторе, чем в дуговом и машинном.
После первой мировой войны начали применять ламповые, преимущественно средневолновые передатчики небольшой мощности для телеграфирования, телефонирования и радиовещания. Появились маломощные передатчики, сконструированные радиолюбителями, которым был отведен неиспользуемый коротковат*новый диапазон.
В то же время большинство радиотехнических авторитетов считало, что применение электронной лампы ограничится передающими устройствами небольших мощностей и для дальней связи, осуществляемой только на длинных волнах, будут применяться машинные передатчики. Более того, в 20-х гг. делались попытки строить машинные передатчики для радиовещания на средних вошках.
Этот прогноз вскоре был опровергнут бурным ростом радиовещание успехами вакуумной техники и рекордами дальней связи, установленными на коротких волнах маломощными любительскими передатчиками. М.А.Бонч-Бруевич, применив водяное охлаждение, доказал возможность построения мощных ламп. В 1923 г. он создал генераторную лампу мощностью в 25 кВт и в 1924—1925 тт. — мощностью в 100 кВт. В профессиональной радиосвязи короткие волны вытеснили длинные, и строительство машинных передатчиков прекратилось.
С развитием ламповых передатчиков в радиотехнике установилось безраздельное господство высокостабильных узкополосных (или квазимонохроматических) радиосигналов. Пятьдесят лет спустя, в 1976 г., в истории развития радиотехники произошло значительное событие — в США был продемонстрирован радиолокатор "без несущей", относительная полоса которого приближалась к 10Q%. Исследователи пришли к выводу о возможности и необходимости использовать сверхширокополосные сигналы, отличные от квазимонохроматических, поскольку они в ряде случаев позволяют решать проблемы, неразрешимые при использований узкополосных сигналов. Тем самым радиотехника уже на новом уровне вплотную подошла к использованию тех же типов сигналов, которые применялись в первых опытах Г.Герцем, А.С.Поповым и Г.Маркони.
