В. И. Елькин
Опыты радиотелефонной связи между Лондоном и Нью-Йорком были начаты еще в 1922 г., но до сих пор еще нельзя считать эту связь открытой для коммерческой эксплоатации. Несмотря на гигантское развитие и усовершенствование радиотехники за последние 10 лет, сейчас еще существуют два обстоятельства, препятствующие регулярной коммерческой радиотелефонной связи между Европой и Америкой: атмосферные мешания и невозможность сохранения тайны разговоров или, иначе говоря, возможность для других станций настройки и подслушивания коммерческих разговоров.
Относительно устранения возможности настройки и подслушивания следует указать, что американские и английские инженеры заняты в настоящее время изучением и разработкой способов частичного уменьшения силы голоса на передающей станции и соответственного усиления на приемной станции.
Что же касается атмосферных мешаний и устранения или ослабления их, то в этой области с 1922 года было сделано до 40000 наблюдений и измерений при пробах радиотелефонной передачи через Атлантический океан. Вкратце результаты этих наблюдений сводятся к следующему: когда на всем протяжении океана между Европой и Америкой ночь или день, прием бывает хороший, когда же на какой-либо части Атлантического океана восход или закат солнца, сигналы исчезают. Изменения интенсивности передачи голоса в различные времена года весьма значительны. Солнце является управляющим и решающим фактором в суточных и сезонных изменениях силы сигнала. Передача с востока на запад и обратно имеет одинаковые характеристики.
Передача в области на границе между освещенным и темным полушариями характеризуется повышенным ослаблением. Возмущения земного магнитного поля (магнитные бури) увеличивают силу сигнала днем и значительно его ослабляют ночью. В общем статический шум слабее при более длинных волнах, опять-таки с разницей в силе днем и ночью.
Ночной сигнал не получается в полной силе некоторое время до заката солнца в западном районе и волны начинают ослабевать перед восходом солнца в восточном районе. По мере приближения к лету, часы ночных сигналов максимальной силы перемещаются все позднее и позднее. Со второй половины апреля ночная передача делается возможной все реже и реже, тогда как дневные условия передачи начинают улучшаться; интенсивность ночной передачи начинает вновь появляться с половины августа. Тем не менее, из года в год передача речи по радио через океан неуклонно улучшается; так, летом 1923 г. только 15 слов из 100 передавались вполне ясно и отчетливо, летом прошлого года число правильно переданных слов достигло 60 из 100 и, наконец, в последнюю зиму уже 90 слов из 100 передавались вполне правильно и отчетливо в течение известных часов.
Как видно из прилагаемой схемы, (см. рисунок на обложке), передающая станция со стороны Англии — Рэгби, а со стороны Америки — Рокки-Пойнт; приемная станция Англии — Роутон, а Америки — Хоультон; расстояние через океан Рокки-Пойнт—Роутон 3300 миль, Рэгби—Хоультон — 2900 миль. Рэгби передает на волне 5770 метров, Рокки-Пойнт — 5260 метров. Английские передающая и приемная станции соединены воздушными телефонными проводами с Лондоном, а американские — с Нью-Йорком, так что оконечными пунктами, между которыми установлена радиотелефонная связь, являются Лондон и Нью-Йорк. След., абонент Лондонской телефонной сети может разговаривать с абонентом Нью-Йоркской сети и наоборот, причем передающие радиостанции Рэгби и Рокки-Пойнт транслируют через океан получаемые по воздушным проводам разговорные токи; мощность каждой станции по 150 киловатт.
Для передачи разговора по радио через океан применена так называемая система с одним боковым диапазоном (спектром) волн без несущей волны.
Обыкновенно широковещательные станции излучают три диапазона волн, причем центральный диапазон называется несущей волной. Один побочный или боковой диапазон распространяется кверху, а другой книзу от несущей волны. Трансокеанская система излучает только одну сторону диапазона без несущей волны. Преимущества этого метода следующие: в передаче участвует вся излучаемая энергия, передача более устойчива, диапазон частоты уменьшен, таким образом, сохраняется постоянство длины волны в эфире и упрощается задача передачи. При этом методе один боковой диапазон и несущая волна поглощаются фильтрами от модулированной волны передающей антенны, но несущая волна опять вводится в приемный контур от местного источника.
Как видно из черт., (стр. 8), эта схема подразделяется на три части: модулирующие и усилительные каскады низкой мощности (нижняя половина схемы); высокомощные усилители (верхняя половина, правая сторона); выпрямитель для питания мощного усилителя постоянным током при высоком вольтаже (верхняя часть левой стороны).
Из рассмотрения схемы видно, что разговорные частоты с телефонного провода или же от местного микрофона поступают в модулятор №1. Здесь телефонные токи модулируются несущим током частоты около 33000 циклов, что производится местным генератором, показанным на схеме. В полезном (efficient) контуре этого модулятора появляется модулированный ток, представляющий два боковых диапазона, а именно: верхний от 33000 до 36000 циклов и нижний от 32700 до 30000 циклов. Диапазон частоты, необходимый для передачи, соответствует нижнему боковому диапазону второго модулятора, т.-е. от 58500 до 55800 циклов, и диапазон этот задается мощным фильтром от второго модулятора, как показано на схеме. Этот фильтр поглощает также небольшой остаток несущего тока, идущего во второй модулятор. Токи бокового диапазона требуемой частоты, полученные при низкой мощности, нужно теперь усилить для передачи в антенну. Первый каскад этого усиления увеличивает мощность до 750 ватт и эта энергия передается в усилитель высокой мощности, показанный в верхней правой части схемы.
На рис. 1 показаны аппараты, принимающие разговорные токи с телефонной линии от Лондона и посылающие высокочастотные токи с одним боковым диапазоном волн. Телефонные аппараты монтированы по стандартному типу, где различные комплекты (единицы) образуют самостоятельные панели на вертикальных стелажах или устоях. Панели сгруппированы так: первая слева включает все контуры для питания различных ламп и контуров остальных трех панелей. Для тока нити накала и анода установлены измерительные приборы с соответствующими выключателями. Во всех цепях имеются сигнальные предохранители и реле. В различных важных пунктах контуров включены реле, извещающие звонком о какой-либо неисправности в той или другой части контура. Второй стелаж включает телефонные цепи. Два провода от Лондона заканчиваются на распределительной панели этого стелажа. Две нижние панели этого стелажа представляют искусственные линии. Одна из них включена в Лондонский провод, а другая соединена с линией от местного сквозного разговора. Эти последние урегулированы так, чтобы дать нужную энергию для модулирования первой несущей волны. На нижней панели находятся гнезда для испытания различных частей контура и три выключателя. Первый выключатель установлен для реле, которое разветвляет входящий провод и соединяет установку через телефонный кабинет с широковещательным микрофоном. Телефонный кабинет устроен для местного испытания станции. Второй и третий выключатели — для фильтров, пропускающих низкую и высокую частоты и ограничивающих диапазон разговорных частот, примененных к модулятору. Нижняя панель представляет генератор (вибратор) 1500 циклов. Он применяется для телеграфирования и для посылки стандартной передающей частоты, от которой приемная станция может проверять и регулировать частоту своего генератора биений (гетеродин) на получаемый разговор, обеспечивая тем самым его надлежащую силу и чистоту.
Третий стелаж заключает первый и второй модуляторные контуры и пропускающие спектры частот фильтры. Нижние три лампы представляют лампы от первого сбалансированного модулятора и генератора, производящего промежуточную несущую частоту. Второй модулятор помещается над первым.
При мощности третьего стелажа сигнал с одним боковым диапазоном достигает своей окончательной формы и нужно только высокочастотное усиление прежде, чем переходить на антенну. Все мощное усиление от первого модулятора до антенны достигает 500 миллионов раз.
Верхняя панель четвертого стелажа представляет усилитель высокой частоты с двумя каскадами усиления. Для первого каскада служит одна лампа, для второго — две мощных лампы в параллельном соединении. Для показаний силы сигнала имеется милливольтметр вертикального типа, монтированный на центральной панели. Две нижние комбинированные панели образуют испытательный генератор. Вся установка низкой мощности может быть раз'единена от системы и заменена этим генератором переменной частоты, возбуждающим достаточную энергию для непосредственного испытания мощного усилителя высокой частоты.
Понятно, что для успешного действия этой питающей установки низкой энергии требуется тщательное предохранение каждой части контура от очень сильного поля высокой частоты, возбуждаемого сильными токами, проходящими по катушкам мощного усилителя и антенного контура. Как видно на рис. 1, все оборудование помещается в экранированной медью комнате. Каждая панель сделана из металла и закрыта сзади металлической крышкой. Так же защищены различные катушки и провода, идущие из этой комнаты к машинам и к различным приборам. Основным условием для успешной передачи является чрезвычайно высокая степень устойчивости частот генераторов; изменения частоты на станции Рэгби не превышают 0,01%.
Усиление слабой энергии, переданной питающей установкой, производится трехкаскадным мощным усилителем высокой частоты. Все катодные лампы, применяемые в трех каскадах, одинакового типа стандартные 10-тикиловатные лампы. Первый каскад имеет одну лампу, второй — три, и третий — тридцать.