А. Васильев.
Настоящая статья является вводной к целому ряду статей, выясняющих преимущества и перспективы коротких воли, как в коммерческой, так и в любительской связи.
Редакция.
Можно считать, что в последнее пятилетие радиотелеграфные сношения приобрели совершенно определенное значение в общегражданской или так называемой коммерческой связи, представляя достаточно устойчивый и дешевый способ связи на далекие расстояния, скажем, на 1000 и более километров. Способствовали этому коммерческому развитию радиосообщений, с одной стороны, совершенствующая техника производства, приборов для радиостанций, благодаря чему удалось исключить всякие непрохождения связи или замедления телеграммы из-за недостатков и неуверенности в работе самой аппаратуры и, с другой стороны, накопление опыта в эксплоатации радиотелеграфа, что дало возможность выработать наиболее действительные методы этой эксплоатации.
Главной же причиной такого развития является громадная, проделанная за последние 5—6 лет, работа по изучению вопросов распространения электрических волн, несущих телеграфные сигналы. Эта работа, проделанная преимущественно американцами и англичанами, дала столь богатый материал и теоретический и практический в виде реальных измерений силы приема от малых станций на всевозможных расстояниях, а также атмосферных помех в разных частях земного шара, что мы в праве судить о радиосвязи помощью длинных волн, как о технике, находящейся в известной стадии законченности, и проектируя станции для связи между определенными пунктами, можем с достаточной для практики точностью предопределить, какие нужно осуществить технические условия, т.-е. в общем, сколько надлежит возбудить в передающей антенне киловатт и при какой длине волны, чтобы передавать в течение стольких-то часов ежедневно и именно в такие-то, часы потребное количество телеграмм или телеграфных слов. Прежде всего опыт показал, что скорость передачи радиотелеграфных сигналов, оценивая ее в количестве слов, переданных станцией в одну минуту, зависит главным образом от силы приема на приемной станции этих сигналов и от силы атмосферических помех. Именно отношение силы приема к силе разрядов определяет возможную скорость передачи, при чем она прямо пропорциональна этому отношению. Таким образом, зная, что при равенстве указанного отношения единице мы можем подавать 20 слов в минуту, то, если корреспонденции много и если нам надо работать со скоростью 40 слов в минуту, мы должны иметь отношение силы приема сигналов к силе разрядов уже равным двум. Это требует увеличение силы сигналов вдвое, и так как мы знаем, что сила сигналов непосредственно зависит от высоты мачт передающей станции и от силы тока в ее антенне, то мы должны то или другое увеличить вдвое, чтобы получить возможность работать увеличенной вдвое скоростью. Общеизвестно, что сила сигналов от радиостанций не вполне постоянна в течение суток; например, европейские широковещательные станции Девентри или Кенигсвустергаузен у нас неплохо бывают слышны вечером, хорошо — ночью и совсем плохо — днем, иногда даже совсем не слышны до захода солнца. В этом есть определенный закон, действие которого Маркони наблюдал уже в 1902 году, указывающий, что обычно при приеме от относительно далекой станции сила приема значительно возрастает после захода солнца.
Очень важно, что это увеличение силы приема вечером по сравнению с дневным приемом тем значительней, чем короче длина волны, и при более коротких волнах, порядка 1000—3000 метров, на известном расстоянии и при небольшой мощности прием может отсутствовать вовсе днем и быть достаточно громким ночью. Черт. 1 показывает эту зависимость суточного колебания силы приема от длины волны. По горизонтальной оси здесь отложены часы суток и черная полоса указывает часы, когда между передающей станцией и приемной весь путь находится в темноте. По вертикальной шкале отложены силы приема американских станций в Англии, работавших на трех различных длинах волн. При нормальной чувствительности приемника можно принять силу приема 10, как предел приема. Из черт. 1 можно убедиться, что в то время, как при длине волны 17.500 метров сила приема в течение суток более или менее постоянна, при длине волны 11. 200 метров она ночью усиливается почти в 2,5 раза по сравнению с дневной силой приема, и уже при длине волны 5.250 метров сила приема ночью усиливается в 10 раз, давая ночью почти такую же силу приема, как станции с более длинными волнами, и почти ноль приема днем. Известно, что в данном случае станция на волне 5.250 метров имеет вдвое меньше ампер в антенне, нежели две другие. Эти соображения приводят нас к весьма важному заключению, а именно, если корреспонденции для передачи мы имеем немного и она не срочная, так что ее можно передавать в течение ночных часов, то выгодно строить в этом случае станцию с более короткой волной, употребляя сравнительно небольшую мощность, что даст большую экономию в расходах и понизит стоимость передачи слова. Если, однако, корреспонденция носит срочный характер и депеши надо немедленно передавать, как только податель сдал ее в кассу — радиостанция должна обеспечить возможность уверенности связи в течение суток, т.-е. иметь силу приема достаточно постоянную в продолжении суток. Это вынуждает нас применять более длинные волны, и из черт. 1, например, видно, что для коммерческой связи Лондон — Нью-Йорк на расстоянии 5.500 километров надлежало применить длину волны 17.500 метров, что и сделано на практике. Как практическое правило можно считать, что для устойчивого суточного действия на данном расстоянии длина волны должна быть не больше, чем в 300—500 раз меньше этого расстояния. Увеличение длины волны связано прежде всего с значительным вздорожанием станции благодаря необходимости иметь более обширное антенное устройство и кроме того, благодаря необходимости значительного повышения мощности. Действительно, чем длиннее волна, тем тяжелее ощущаются помехи от разрядов.
Англичане, проделавшие большую работу в изучении разрядов, дали такую зависимость силы разрядов испытываемых на приемнике в зависимости от длины волны, на которую настроен этот приемник, как показано на черт. 2. Из него видно, что сила помех от разрядов быстро растет с длиной волны, усиливаясь, например, в 10 раз при увеличении длины волны приемника с 8.000 метров до 20.000 метров. Таким образом, принимая во внимание все вышесказанное, для достижения одинаковой скорости передачи, сигналы на длине волны 20.000 метров должны быть на приемной станции в 10 раз сильнее, нежели на волне 8.000 метров. Взвешивая все эти обстоятельства, должные быть учтенными при желании обеспечить надежную связь с требующейся пропускной способностью, и произведя соответствующие подсчеты, можно получить мощность станции, необходимую для поддержания связи с различной скоростью с различным количеством часов суток зимой и летом.
Пример таких расчетов показан на черт. 3, иллюстрирующем расчет на 7.000 километров, т.-е. например, Москва—Нью-Йорк. Кривые сплошными линиями на черт. 3 показывают, как должна изменяться мощность в антенне при увеличении скорости передачи и часов связи в сутки в зимние месяцы, т.-е. приблизительно в период октябрь—апрель и пунктирные линии показывают те же зависимости, но в летнее время. На этом примере видно, что увеличение пропускной способности станции возможно только путем увеличения ее мощности. Этим и объясняется то быстрое повышение мощностей станций, которое мы могли наблюдать в Западной Европе и Америке до самого последнего времени, когда появились немецкий Науэн, 1 000-киловаттная французская станция Сант-Ассис, 500-киловаттная недавно открыта станция в Хилмортоне в 100 километрах от Лондона и т. д. и т.д. Однако, уже из черт. 3 мы можем убедиться в известной безнадежности повышения мощности выше известного предела, ибо это повышение мало что дает в получении лишних часов связи, кроме того, это повышение мощности наталкивается на реальные препятствия в виде колоссальных расходов на электрическую энергию, которые сами по себе уже лишают дело коммерческого интереса, требуя повышения такс на корреспонденцию, что, конечно, невозможно ни у нас, ни за границей.
О дальнейшем развитии коммерческой связи с помощью коротких волн будет сказано в следующем номере.
