СУДЬБЫ коротких волн, вопрос об удаче или неудаче работы любителя-коротковолновика, в сущности, решается не столько качествами передающего устройства, сколько состоянием тех высоких слоев атмосфер, где рождаются северные сияния, где разреженные слои атмосферы перестают быть изолятором для электрических токов. Этими слоями атмосферы, которых человек не может достичь ни аэропланом, ни лучом прожектора, ими он воспользовался для перекрытия колоссальных расстояний с помощью коротких радиоволн. Посланные под некоторым углом вверх короткие волны попадают в эти разреженные слои атмосферы, здесь искривляется направление их движения, они отражаются и вновь падают на землю на громадных расстояниях от передающей станции. Для получения хорошей радиосвязи между пунктом отправления и приема не безразлично, под каким наклоном к поверхности земли передающая антенна пошлет максимум своей энергии в пространство. Наиболее выгодный угол зависит от расположения пунктов, от длины волны, от времени и ряда других обстоятельств. Это — первое.
Обычные антенны излучают свою энергию равномерно во всех направлениях. Если это очень хорошо для целей радиовещания, когда приемники разбросаны в разных направлениях от передающей станции, то это очень невыгодно при коммерческой связи. В этом случае совершенно незачем зря рассеивать энергию во все стороны. Гораздо выгоднее было бы сосредоточить всю энергию в пучок волн, направленный на приемную станцию. При передаче короткими волнами такая направленность осуществима. Это — второе.
Таким образом, при передаче короткими волнами требуется как бы двойная направленность: в горизонтальной плоскости пучок должен быть направлен на приемную станцию; в вертикальной плоскости этот пучок должен быть направлен под некоторым наивыгоднейшим наклоном к поверхности земли, при чем этот угол непостоянен, зависит от многих причин и нам в большинстве случаев неизвестен.
Направленность в горизонтальной плоскости достигается специальным устройством антенны. Существуют так-называемые прожекторные станции, в которых антенна окружена "электрическим параболическим зеркалом", которое, подобно рефлектору, направляет лучи сосредоточенным пучком в нужном направлении. То же достигается соответствующим размещением ряда вертикальных антенн, расположенных в один или несколько рядов. Такие станции существуют и работают. Что касается наклона пучка, то тут пользовались тем обстоятельством, что углы, под которым излучается максимум энергии антенны зависят от того, на какой гармонике возбуждается антенна (см. "РЛ" №11-12, стр. 433); но вот станция построена, антенна возбуждается на выбранной гармонике; если в эксплоатации в данное время суток или года волны, по воле верхних слоев атмосферы, не достигают приемной станции, — изменить направление излучения невозможно, или во всяком случае не так просто.
Большой интерес в этом смысле представляют те опыты, которые в последнее время производятся в Германии инж. Мейснером (О-во "Телефункен") с системой, которая дает направленность излучения как в горизонтальной, так и вертикальной плоскости, причем угол наклона можно легко изменять.
Направленность в горизонтальной плоскости достигается следующим образом: если возбудить горизонтальный проводник на его основной волне, то наибольшее излучение получится в плоскости перпендикулярной к этому проводнику (рис. 1а). На рис. 1б показана антенна, которая состоит из двух таких проводов, соединенных между собой катушкой: в этом случае пучок становится уже сосредоточеннее. С увеличением числа таких звеньев пучок становится все уже, направленность — больше1).
Если такую антенну расположить перпендикулярно к направлению приемной станции, то в этом направлении получится наибольшее излучение. В своих опытах Мейснер пользовался системой, состоящей из двух звеньев (рис. 1б).
Для получения направленности в вертикальной плоскости, вся эта антенна располагалась в фокусе большого металлического параболического зеркала. Все это устройство показано на рис. 3. Из рис. 2 видно, что с увеличением размеров зеркала, пучок получается концентрированнее. Наклоняя соответствующим образом зеркало, можно направить весь пучок волн под тем или иным углом к поверхности земли. Работа производилась на волне в 11 метров. Длина зеркала была 11,5 м, раствор — 19 м. Два человека могут легко в течение четырех минут повернуть зеркало от угла в 30° до 90°.
Прием производился в Буэнос-Айресе (Южная Америка), передача — в Германии. При этом исследовалось, как меняется прием в зависимости от угла, под которым направляется излучение. Были найдены два максимума: один — около 38°, другой около 80°. При этих углах слышимость получалась наибольшей. Одновременно производились опыты по передаче с обычной вертикальной антенны, которая давала гораздо более слабую слышимость или совсем не давала слышимости, в то время, как передача описанного устройства при выборе удачного угла давала очень хороший прием.
Эти результаты тем более интересны что, согласно существующих теорий, такая короткая волна (11 м) вообще не должна была давать приема на расстоянии в 10.000 километров, ибо она должна совершенно отклониться от поверхности земли. В противовес теории, передача на этой волне давала при соответствующем наклоне зеркала прекрасную слышимость на громадном расстоянии в разное время суток.
1) В сущности такая система представляет собой длинный горизонтальный провод, возбужденный на гармонике. Но в таком проводе получается ряд последовательно расположенных участков, в которых токи текут в противоположных направлениях. Включением же соответственно настроенных катушек, на которых ложится полволны, достигается то, что в излучающих участках провода, расположенных между катушками токи текут в одном и том же направлении.
