1º. В специальной радиотелеграфной литературе как русской, так и иностранной, до сих пор не имеется отдельных изданий, посвященных вопросам ориентированного приема. Таковых специальных брошюр не имеется даже по вопросу ориентированной радиотелеграфии вообще. Во всех же напечатанных общих руководствах и курсах радиотелеграфии ориентированному приему отведено не более 10-15 страниц (1). Между тем, в журнальной литературе разных эпох и различных государств уделено ориентированной радиотелеграфии не мало оригинальных и компилятивных работ. За последние 20 лет можно насчитать таких статей всего до 80. Предлагаемая работа представляет собой по пытку систематизировать и классифицировать по собранным литературным материалам и по собственным изысканиям все способы ориентированного радиоприема, применявшиеся на практике со времени возникновения радиотелеграфии.
2º. Установкой ориентированного радиотелеграфного приема следует считать всякую систему радиотелеграфных аппаратов, обладающую способностью поглощать электромагнитные волны, приходящие по разным азимутальным направлениям и с различной интенсивностью. Условием, необходимым и достаточным для осуществления ориентированного приема, является ассимметрия радиотелеграфного устройства (в частности антенны или противовеса) по отношению хотя бы одной из азимутальных плоскостей в месте данной установки.
В силу такого положения общим (неориентированным) радиоприемом обладают лишь те радиостанции, поглощающие волну аппараты которых (в частном случае антенны) симметричны относительно любой (вертикальной) плоскости симметрии. Такого типа радиостанциями являются радиоустановки, имеющие антенну в виде одиночного вертикального проводника (простейшую вертикальную антенну); установкой общего, неориентированного приема приближенно можно считать также и зонтичную антенну с большим числом равномерно расходящихся ребер, антенну вида опрокинутого конуса и т. под.
Исходя из высказанного определения, большую часть современных радиостанций следует отнести к устройствам ориентированного приема (— передачи). На практике, однако, термин "ориентированная радиоустановка" обыкновенно понимается значительно уже: к группе приемных (или передающих) радиостанций направляющего действия принято относить особые характерные системы, в которых ассимметрия поглощения (или излучения) выражена в особенно резкой форме.
3º. Главнейшие применения ориентированного радиоприема следующие.
1) Радиогониометрия: определение направления передающих радиостанций (точнее выражаясь: определение фронта приходящей электромагнитной волны). В мирное время это применение имеет большое значение для определения направления и местоположения движущейся радиоустановки (морского или воздушного корабля), а также для самоопределения подвижной станцией ее географического положения.
В военное время радиогониометрия имеет огромное значение для целей военной разведки, определения числа и положения радиостанций противника; радиогониометрия занимает первое место в новой, возникшей за время войны, отрасли военно-разведочного дела, "радиослежке".
Рациональная радиогониометрия практически может быть осуществлена лишь помощью ориентированного радиоприема (а не способами, основанными на изменении силы тока в приемной антенне в зависимости от расстояния ее от передающей радиостанции).
2) Избирательный прием: имея установку ориентированного приема, возможно из целого ряда радиостанций, одновременно передающих даже одной волной и одним тоном (но расположенных в различных азимутальных плоскостях по отношению к приемной радиостанции), выделять работу только той из них, с которой необходимо вступить в радиосвязь в данный момент. Для случая концерта радиостанций, равно отстоящих (приблизительно) между собою и работающих одной волной и одним тоном, устройство ориентированного приема является единственным возможным средством для избирательного приема.
Профессор Виртц в своем предисловии к посмертному изданию книги Рейна: "Lehrb. d. dr. Tel. u.
Tel.", 1917 г., на странице 8-9, указывая, что при конструировании современных приемных радиоустановок стремятся,
удовлетворить двум основным требованиям: 1) подвести к волноуказателю возможно большую часть энергии высокой частоты,
принятой антенной, 2) самой электрической схемой приемного устройства обезопасить последнее от умышленного или
неумышленного мешания приему сигналов, производимого посторонними источниками электромагнитных возмущений, - так
отзывается о применении ориентированного приема в качестве схемы избирательного приема: "в виду тех
или иных недостатков других схем избирательного приема следует войти в более тщательное рассмотрение ориентированной
радиотелеграфии, которой должно предсказать большое будущее".
3) В связи с избирательностью приема, обеспечивающей свободу от мешаний при работе прочих радиостанций, при ориентированном приеме замечается значительное уменьшение мешающего действия атмосферных разрядов — следовательно достигается большая уверенность и надежность приема2).
4) Многократный радиоприем: при применении, в общем случае, на одной и той же станции различно ориентированных приемников, возможно одновременно принимать волны с различных направлений, составляющих одно с другим некоторый угол; величина этого угла может служить характеристикой совершенства направляющего действия приемника.
5) Дуплекс-радиотелеграфия: (встречная работа двух радиостанций): ориентированный (вспомогательный) приемник может быть установлен вблизи передающей антенны и ориентирован так, чтобы нейтрализовать действие передатчика на главный приемник, давая тем самым последнему возможность производить, одновременно с работой передатчика этой станции, прием волн от дальних радиостанций.
Для пояснения такого применения ориентированного приема, приведем ниже одну из схем дуплекс-радиотелеграфирования, предложенную Икльзом еще в 1909 году.
Относительно низкая горизонтальная антенна (балансир) RB (черт. 1 стр. 290) на приемной станции радиоустановки (1) направлена перпендикулярно отправительной антенне S той же установки (1), при чем этот балансир RB ориентирован приблизительно под прямым углом и к главной приемной антенне RA. Эта последняя в свою очередь установлена параллельно к упомянутой отправительной антенне S и направлена в сторону дальней (корреспондирующей) радиостанции, (Т), как показано на чертеже. Обе антенны RA и RB являются установками для ориентированного приема, при чем антенна RA обладает преимущественным поглощением волн в направлении TRA, а антенна RB - в перпендикулярном к TRA — именно направлении SRB.
Антенны RA и RB имеют каждая по катушке самоиндукции, связанной с детекторной цепью; при этом соединения и устройства этого комбинированного приемника таковы, что действия, производимые в главной приемной антенне RA радиопередатчиком S вполне нейтрализуются эффектами, производимыми последним же в вспомогательной антенне — балансире RB. Итак, когда работает передатчик S, детектор практически совершенно на его работу не реагирует. Если же работает дальная станция T, то электромагнитные волны, излучаемые последней, значительно сильнее действуют на главную приемную антенну RA, чем на балансир RB, вследствие чего начинает функционировать детекторная цепь, и при помощи комбинации ориентированных приемных антенн RA и RB возможны на радиоустановке (1) одновременно и прием от дальней радиостанции T, и передача отправителем S (на эту же радиостанцию T) радиосигналов.
4º. Почти одновременно с возникновением радиотелеграфа, как способа беспроводной передачи сигналов на расстояние, ученые и техники разных стран стали стремиться к возможности устройства ориентированных передачи-приема. Преимуществами ориентированного приема в частности считалось (Ценнек, Този) уже тогда: 1) осуществление избирательного приема и 2) применение направленного приема для определения направления и положения передающей радиостанции. Для дальнейшего детального рассмотрения всех систем ориентированного радиоприема представляется удобным разбить последние на следующие пять классов:
1 класс: первые экспериментаторы пытались, под влиянием общности природы световых и электрических волн, устроить ориентированный радиоприем, основанный на явлениях отражения, преломления и экранирования волн (электрической ассимметрии в месте установки радиоприемника). Первой датой ориентированного приема этого класса следует считать 1898 год, когда был заявлен патент Блохмана на ориентированную установку, построенную на принципе преломления электромагнитных волн.
2 класс: тип изогнутых Г образных антенн и производные этого класса. Применение изогнутой антенны, впоследствии неправильно получившей название антенны Маркони, для ориентированного приема осуществлено на самом деле впервые (по Эрскин-Мёррей) еще в 1900 году Гарсиа. Маркони же проделал исчерпывающие опыты с такого рода антенной лишь в 1905 году.
3 класс: горизонтальные или слабо наклонные антенны. Направляющее действие наклонных или горизонтальных антенн, представляющих в простейшем случае проводник, слабо наклонный или параллельный поверхности земли, впервые обнаружил опытами в 1902 году (патент 1903 года) Браун. Хорошо известная русским военным специалистам приемная радиокомпасная станция, построенная Военной Электротехнической Школой, является одной из представительниц этого класса ориентированных приемных радиоустановок.
4 класс: комбинированные антенны, построенные на принципе интерференции колебаний, возбуждаемых приходящей электромагнитной волной в двух или нескольких элементарных связанных вертикальных антеннах. Известный радиотелеграфистам практикам приемный радиогониометр Беллини и Този относится к этому же классу. Антенну, построенную на принципе интерференции волн в таких элементарных антеннах, первым предложил Броун в 1899 году (английский патент № 14449).
5 класс: устройства ориентированного приема помощью замкнутого контура. Первым, взявшим патент на устройство ориентированного приема помощью замкнутого контура следует считать Де-Фореста (американский патент 1904 г. № 771819). К одному из основных типов этого класса антенн принадлежит также достаточно известная русским радиотехникам вращающаяся приемная рамка.
1) Наиболее полно разработана названная тема в книге Рейна (1917 г., посмертное издание):
"Lehrbuch der drahtlosen Telegraphie und Telephonie".
2) Насколько практически важна установка, обладающая наибольшей свободой от мешающего действия других станций и особенно атмосферных разрядов, показывает тот факт, что в июне и июле 1916 г. американские телеграфные агентства, корреспондировавшие из Америки в Германию при посредстве мощных радиотелеграфных станций в Сайвилле и Туккертоне, несколько раз принуждены были делать о6'явление о временном прекращении приема телеграмм: причиной служили уменьшение скорости передачи и необходимость многократных повторений вследствие нарушений, вызываемых атмосферными влияниями.
На 1-м Всероссийском С'езде военных радиотелеграфистов 1917 г. Ржимовским был приведен случай из практики, когда полевая радиостанция не могла принимать из-за атмосферных разрядов, в то время как ориентированный приемник (рамка), стоявший под металлической крышей, почти не чувствовал этих разрядов. (Кроме преимущества ориентированного приема здесь играло роль и экранирующее действие крыши).
