"Друг Радио", №8, июль-август, 1925 год, стр. 49-52.
В последнее время в европейской прессе часто печатаются сообщения об английском плане мирового сообщения по радио. Английское Правительстро обратилось к колониям с предложением установить между Англией и колониями радио-связь с помощью коротких волн. Только исключительно законченная и огромная по величине установка в Ругби (Англия) будет действовать в качестве мощной радио-станции, работающей длинными волнами.
В ближайшее время в Англии будут оборудованы 4 новые радио-станции для действия короткими волнами. В Претории (Южная Африка) несмотря на то, что частью работы по постройке мощной радиостанции уже были выполнены, эти работы сейчас прекращены; теперь там строится станция, которая будет действовать на коротких волнах. Канада, Австралия, Индия, также стараются избегать постройки станций большой мощности и перейти к работе на коротких волнах 1).
В Германии уже более года ведутся опытные работы с короткими волнами. В сношениях с Аргентиной и Голландской Индией уже осуществляется работа на коротких волнах, но от постройки мощной радио-станции с длинными волнами немцы все же, несмотря на неблагоприятное время, не отказались; работы продолжаются. Если нельзя еще точно установить в каком об'еме будут применяться радио-станции с короткими волнами в настоящий момент, то в будущем развитие их несомненно. Надо подумать о том, чтобы прекратить постройку дорогостоющих мощных радио-станций, рассчитанных для работы длинными волнами.
В течение последнего года в разных странах ведется систематическое изучение условий радиосвязи на коротких волнах, так как после поразительных успехов, достигнутых любителями помощью этих волн, ими заинтересовались как крупнейшие радио-фирмы, так и военные ведомства всех государств. В настоящее время имеющийся материал не позволяет высказаться окончательно о значении этих волн в области их применения, но наше знакомство с их особенностями все более обогащается.
В апрельском номере американского радиожурнала «Q.S.T.», являющегося официальным органом американской лиги радиолюбителей, приведено описание результатов систематических опытов передачи волнами от 20 до 60 метров, произведенных известным радиолюбителем Рейнарцом. Опыты велись в течение нескольких месяцев в разное время дня и ночи, а прием производился слушателями во всех частях земли. Результаты были тщательно собраны и систематизированы, и в некоторых отношениях оказались совершенно неожиданными.
Так, напр., оказалось, что после захода солнца сигналы становились слабее, а не усиливались, как это бывает при волнах длиннее 100 метров. Другой интересный результат тот, что сигналы были сильнее на некоторых больших расстояниях от передающей станции, чем в непосредственной от нее близости.
Наиболее существенные общие результаты, следующие.
1. При передаче днем (в полдень) оказалось, что наилучший прием на данной приемной станции получается при строго определенной длине волны. Так напр., если хороший прием получается при волне в 50 метр., то при изменении в 1 метр прием совершенно пропадает. После полудня длина наивыгоднейшей волны передачи постепенно возрастает.
2. Найдено было, что при дневной передаче наблюдается район хорошего приема около передающей станции, затем следует полоса, в которой нет приема и далее снова район приема на больших расстояниях. Первый из указанных районов иногда имеет радиус лишь в четверть мили. Третий район утром шире к западу, а после полудня к востоку.
3. В общем было найдено, что для поддержания связи между двумя станциями следует начиная с восхода солнца и до полудня постепенно уменьшать длину волны, а после полудня увеличивать ее; эти изменения должны быть значительнее непосредственно после восхода и до захода солнца и невелики около полудня.
4. Если волна передачи не изменяется, то место наилучшей слышимости в течение дня постепенно все более и более удаляется от передающей станции.
5. Ширина «мертвой зоны» (см. п. 1 — второй район), практически не зависит от мощности передатчика; но в тех районах, где сигналы слышны, сила приема тем больше, чем больше мощность передатчика.
Изложенные заключения выведены на основании более 5.000 отчетов о приеме опытной передачи, производившейся Рейнарцом в течение 1924 года. Эти отчеты присланы были 5 европейскими и 18 северо-американскими наблюдателями. Рейнарц об'ясняет указанные результаты, исходя из гипотезы отражения коротких волн от слоя Хивизайда и изменения высоты последнего в зависимости от времени дня и других условий. Он предполагает (в согласии с другими авторами), что слой Хивизайда опускается ближе к земной поверхности днем под влиянием действия солнечных лучей. Ночью высота его возрастает и в часы восхода и захода солнца он имеет среднюю высоту. Это изменение позволяет об'яснить изменение дальности приема в течение дня, существование и перемещение зоны отсутствия приема и зоны слышимости отражением от слоя Хивизайда. Для об'яснения зависимости от волны, Рейнарц допускает различную высоту проникания волн разной длины в этот слой и, следовательно, их отражение на разной высоте. Наибольшую силу приема даст та волна, которая отражается как раз к данной приемной станции. Условия отражения должны резко изменяться с изменением волны, чем и об'ясняется наблюдавшаяся сильная зависимость силы приема от длины волны.
В общем заключении Рейнарц отмечает, что указанные выше особые явления наблюдаются лишь для волн ниже 60 метров. Выше этой величины условия передачи все больше приближаются к тем, какие замечаются при более длинных волнах. Волны же больше 100 метров, иногда дают результаты противоположные тем, какие наблюдаются при самых коротких волнах.
Главное значение коротких волн (порядка 20—40 метров), Рейнарц видит в том, что благодаря их отражению, они дают такие дальности передачи, какие достижимы с более длинными волнами лишь при гораздо больших мощностях. При той же мощности эта дальность может оказаться в десять раз больше для коротких волн, чем для более длинных. Это определяет чрезвычайную важность коротких волн как для коммерческой связи, так и особенно для радиолюбителей.
В последнее время в Англии были сделаны два весьма важных сообщения по поводу работы с короткими волнами. Во первых доклад сенатора Маркони в Royal Society и затем статья Джозефа Лармора в физическом журнале Philosophical Magazine.
Маркони привел детали своих удивительных достижений с радио-волнами длиною от 100 и до 30 метров и указал, что такие волны могут и ночью и днем служить в качестве надежного средства передачи на любые расстояния даже к антиподам. Встречающиеся на пути волн континенты и горы не служат препятствием. Он сообщил, что ему удалось ежедневно в течение 24 часов сообщаться из Корнуэльса (Англия) с Монреалем (Канада), Нью-Iорком и Рио-де-Жанейро (Южн. Америка) и в течении 23½ ч. с Сиднеем (Австралия) при помощи радио-станции мощностью всего лишь в 12 килоуат, при длине волны в 32 метра. Все наблюдения (с августа по декабрь 1924 г.) показали, что днем поглощение волн длиною от 100 до 30 метров, тем меньше, чем короче волны. Отличительным свойством этих опытов была направленность волн. Волны собирались параболическими проволочными зеркалами и направлялись в виде лучей (отсюда название метода — Beamsystem — «лучевая система»). Из имеющихся данных можно заключить, что пользование короткими волнами с применением параболических зеркал при всех условиях экономичнее, но подчас все же менее надежно чем телефонирование длинными волнами.
Независимо от огромной практической ценности этого открытия, возникает интересный научный вопрос о пути, по которому следуют волны, достигая противоположных точек земного шара. Обыкновенной диффракцией (отклонением от прямолинейного распространения волн) этого явления об'яснить нельзя. Принято думать, что указанный эффект об'ясняется «ионизацией» верхних слоев воздуха, т. е. тем, что воздух приобретает способность в своих верхних слоях проводить электричество под влиянием солнечного света; при этом «ионизация» днем простирается на более низкие слои воздуха, чем ночью. Было высказано много гипотез и лишь теперь только Дж. Лармор удалось осветить это явление более или менее полно.
По теории Лармора в «ионизированном» воздухе заряженные электричеством молекулы воздуха — «ионы» колеблются при прохождении волны. Если длина волны больше длины свободного пути иона, то энергия волны рассеивается и теряется. Скорость движения волны тем больше, чем сильнее ионизирован воздух и чем меньше давление. Таким образом верхняя часть волны проходя в разреженных ионизированных верхних слоях атмосферы опережает нижнюю часть ее. Фронт идущей волны искривляется и путь волны становится из прямолинейного криволинейным — волна загибается вокруг земного шара. Так теория об'ясняет общий характер явления.
Практические результаты открытия свойств 20—30 метровых волн огромны. Возникает вопрос: имеет ли смысл строить мощные мировые радио-станции, работающие волнами в 20.000 метров, если дюжина станций могла бы быть построена на те же средства и с тем же годовым расходом энергии, при чем эти станции будут работать короткими волнами, идущими по ограниченным узким путям? Время покажет необходимы ли мощные мировые станции такого типа, как 1000-киловатная станция Британского правительства, строющаяся в Рэгби. Во всяком случае система коротких волн имеет огромные преимущества, ибо она, кроме указанного, более свободна от атмосферных влияний и создает днем и ночью связь на любые расстояния, даже между антиподами.
Ф. Г.
1) Стоимость установки с короткими волнами едва достигает одной пятой стоимости мощных радиостанций, работающих длинными волнами. (стр. 49.)