"Друг Радио", №3, январь, 1925 год, стр. 35-36.

СИСТЕМА НАПРАВЛЕННЫХ ВОЛН ПРИ РАДИОПЕРЕДАЧЕ

Г. ПАНКРАТОВА.

Как известно, одно из отличий радиотелеграфа от проволочной связи состоит в том, что его сообщения распространяются во все стороны и могут быть приняты одновременно несколькими станциями, находящимися в различных местах. Это представляет большое удобство при передаче циркулярных правительственных сообщений, метеорологических сведений, сигналов времени, оффициальной прессы и т.д. В этом отношении передающую антенну можно сравнить с сильным источником света, излучающим свет во все стороны. Однако, бывают случаи, когда эта особенность превращается в неудобство, например, когда необходимо сохранить тайну радио-телеграфного сообщения или когда нужно избежать рассеяния энергии в пространстве и сосредоточить ее в определенном направлении. Идеальным положением при этом было бы такое, когда посланная радиограмма могла бы быть принятой только тем лицом, к которому она направлена. Для достижения этой цели в радиотелеграфии употребляются т. н. "направляющие антенны" при приеме и передаче. Направляющая приемная антенна устраивается в виде рамки, и действие ее основано на том, что она принимает наилучшим образом волны, идущие по направлению ее витков.

Что же касается до направленной передачи, то опыты в этом направлении оказывались менее удачными, несмотря на неустанную работу в этой области знаменитого изобретателя радио-телеграфа Маркони. Основываясь на сравнении электро-магнитных излучений со световыми, пробовали прежде всего устроить рефлектор электро-магнитных волн, помещающийся вблизи антенны и излучающий волны в одном направлении. Но подобный рефлектор, устроенный в форме металлического щита, оказывался громоздким и невыгодным, поэтому на некоторое время мысль о рефлекторе была оставлена, и для осуществления передачи делались опыты с различным расположением антенны по отношению к земле и к поддерживающей ее мачте.

Рис. 1. Схематическое расположение антенны и параболического рефлектора для передачи направленных волн.

Тем не менее Маркони не оставлял мысли о применении рефлектора для целей радио-передачи и в своем докладе, прочитанном им 2-го июля 1924 года перед Академией Наук, сообщил о результатах своих работ на большом расстоянии при помощи коротких волн и о влиянии рефлектора на дальность передачи. В начале своего доклада Маркони указал на тот факт, что в самом начале радио-телеграфии, 28 лет тому назад, он имел возможность при употреблении рефлектора передавать сигналы на расстоянии 2 миль, а без рефлектора — только на ½ мили. В 1916 году он производил опыты с направленной передачей вместе со своим помощником — Франклином. Употреблявшиеся при этом рефлекторы представляли из себя параболические цилиндры, состоявшие из металлической проволоки, на фокусной линии которых располагалась антенна. В настоящее время эти рефлекторы состоят из проволочной сетки, расположенной параллельно другой такой же сетке, играющей роль антенны. При помощи особых приспособлений достигли того, что фазы колебаний всех проводов совпадали. Путем ряда опытов было установлено, что в некоторых случаях применение рефлекторов увеличивает общее количество излучаемой энергии в 200 раз.

Опыты производились между яхтой "Электра", на которой помещался приемник, и небольшой передаточной станцией в Польдью, на юго-западной оконечности Англии, длина волны передатчика была равна 100 метрам, а частота — около 3 миллионов периодов в секунду. Передатчик состоял из восьми ламп, включенных параллельно, дававших 12 киловатт энергии. Излучаемая энергия концентрировалась параболическим рефлектором по направлению о. Зеленого Мыса (у северного берега Африки) и равнялась 9 к.-в. По словам Маркони, для достижения подобного эффекта при отсутствии рефлектора потребовалось бы 120 к.-в. энергии. Приемная антенна на яхте представляла из себя вертикальную проволоку, помещенную на высоте 20 метров над уровнем моря.

Рис. 2. Схема устройства антенны для приемной станции.

При этом выяснились следующие интересные обстоятельства:

1. В дневное время сила сигналов была обратно пропорциональна высоте солнца над горизонтом по отношению к пространству, находившемуся между двумя станциями. (Опыты, произведенные в мае и июне вблизи тропиков, оказались совершенно неудачными).

2. Короткие волны менее страдали от атмосферных разрядов и других "паразитных" шумов, причина которых еще не выяснена.

Вначале опыты производились без рефлектора, при чем оказалось, что в дневное время сигналы были хорошо слышны в Севилье, на расстоянии 780 миль от Польдью, несмотря на то, что между обеими станциями лежала вся гористая Испания (горы задерживают распространение радио-телеграфных волн). Еще лучше сигналы были слышны в Гибралтаре (820 миль), когда яхта стояла на якоре в открытом море. На более далекие расстояния употреблялся передатчик с рефлектором, при этом хорошие сигналы получались на о. Мадера в Атлантическом океане (1250 миль), а на о. Зеленого Мыса (2230 миль) хороший прием был возможен в течение нескольких часов до восхода солнца и после заката. Сила сигналов, принимавшихся на о. Зеленого Мыса, равнялась 500 микровольтам на 1 метр воздушной сети, и было вычислено, что в ночное время возможен прием при условии, если энергия передатчика будет равна ¹/10 к-в.

Рис. 3. Схема, иллюстрирующая зависимость между величиной отдельных частей рефлектора и длиной волны (λ) передающей станции.

Весной этого года станция в Польдью была усовершенствована и мощность ее была доведена до 20 к.в. Приемник был установлен на яхте "Кедрик", крейсировавшей в Атлантическом океане до Нью-Йорка и обратно. Днем сигналы получались без рефлектора на расстоянии 1400 миль, а ночью — свыше 2000 миль. Во время этих опытов была получена телеграмма от одного любителя из Сиднея (на юго-востоке Австралии), в которой сообщалось, что этот любитель прекрасно слышал работу Польдью от 6.30—8.30 утра и от 5—9 вечера. Прием производился на самодельном приемнике. При этом слышимость была лучше, чем у мощной английской радиостанции Кэрнарвен. Исследования Маркони показали, что в случае с этим любителем утром электро-магнитные волны шли из Европы в Австралию в западном направлении, пересекая Атлантический и Тихий океан и проходя общее пространство в 12.200 миль, а вечером они шли в восточном направлении через Европу и Азию, проходя расстояние в 9.380 миль. Кроме этого летом производились опыты беспроволочного телеграфирования между Польдью и небольшой приемной станцией в Буэнос-Айресе (Аргентина) с употреблением рефлектора на расстоянии 5820 миль. Дневная работа происходила в течение 10 часов, станция работала на 17 к-в. В заключение своего доклада Маркони указал, что система передатчика с рефлектором дает возможность сохранить тайну сообщений, а также передавать одновременно несколько радиограмм при помощи одной антенны. Маркони вычислил, что быстрота работы с короткими волнами значительно больше, чем с длинными, напр., волна длин. в 100 м. с частотою 3.000.000 будет итти в 100 раз скорее, чем волна с частотою 30.000 м., которую будут иметь намеченные к постройке мощные английские радиостанции. На практике эти небольшие станции, недорогие по устройству, будут значительно выгоднее для сношений с Индией и отдаленными британскими владениями, чем дорогие мощные станции с длинными волнами.

Т. Панкратова.


Hosted by uCoz