Георгий Члиянц (UY5XE)

После окончания Первой мировой войны появилась группа энтузиастов-радиослушателей, а их хобби - послужило "стартом" в развитии мирового радиовещания. С этого времени радиовещание начало бурно развиваться. Многие фирмы, которые производили военную аппаратуру, начали производство бытовых радиоприёмников. Естественно, начался рост и самих вещательных радиостанций, которые открывали газеты, универмаги, всевозможные институты и т.д.

В 1920 г. в Питтсбурге (США) начала работать первая крупная радиовещательная станция, которая была построена под руководством Ф.Конрада. К 1922 г. в США их уже имелось 30, а к 1924 г. - свыше 500.

Примечание: Первые опыты по радиотелефонии проводились в 1903 г. А.С. Поповым

и С.Я. Лифшицем, а первый радиотелефонный передатчик был построен Александром Мейсснером в Германии в 1913 г.

 

Вполне естественно что, когда началось регулярное вещание, в подавляющем

большинстве радиослушателями использовались детекторные приёмники.

 

Детекторные приёмники характеризовались недостаточной чувствительностью и

нестабильностью (как отмечали специалисты того периода - "своенравностью")

кристалла. Однако, они имелись в широкой продаже и были относительно недороги.

Что же касается радиолюбителей, то схема такого приёмника была доступна для

его изготовления самостоятельно в домашних условиях (включая и "выращивание"

самого кристалла детектора).

 

Созданные, примерно в тоже время, вакуумные ламповые: в 1904 г. диод Джоном

Амброзом Флемингом и в 1906 г. триод ("аудион") Ли ДеФорестем (1907 г.) были гораздо более надёжными, что в скором времени прекратило широкое

применение кристаллических детекторов и выпуск самих детекторных приёмников.

 

Следующим этапом в развитии техники радиоприёма было создание регенеративной

схемы, которую (независимо друг от друга) предложили в 1912-13 гг.: американцы - Ли ДеФорест (на базе своего "аудиона"), майор Эдвин Говард Армстронг [член клубной ЛРС 1BCG] и Ирвинг Лэнгмюр, англичане - К. Франклин и Х. Раунд, немец Александр Мэйсснер и австриец З. Штраус.

 

В 1913 г. англичанин У. Томпсон изобрёл рефлексную приёмную схему.

 

Примечание: В 1917 г. Армстронг был удостоин американским Институтом

радиоинженеров (ИРИ) медали "Почёта" за работы по регенерации и генерации

колебаний. Однако, после 20-летнего судебного разбирательства Верховный суд

США признал авторитет Ли ДеФореста в данных работах и Эдвин Армстронг хотел вернуть медаль ИРИ, но его Совет директоров единогласным решением отказался её принять и вновь подтвердил её присуждение Армстронгу.

 

В регенеративных приёмниках энергия высокой частоты подводилась из цепи анода

в цепь сетки для получения положительной обратной связи на несущей частоте,

благодаря чему увеличилась чувствительность схемы. Переход к регенеративным

схемам представлял собой шаг вперед в создании приёмников значительно более

высокой чувствительности. Кроме того, они обеспечивали большое усиление слабых

сигналов и малое усиление сильных. В 1918 г. Армстронгом был избретен

сверхрегеративный приёмник. К началу 20-х годов данный класс радиоприёмников

достиг наивысшей степени развития и полностью вытеснил детекторные приёмники.

 

Примечание: Наиболее полное объяснение явлений, на которых основана работа

сверхрегенератора, позднее дали советские физики Г.С. Горелик и М.Л. Гинц. И в

настоящее время еще применяется сверхрегенерация в приёмниках с параметрическим усилением. Их относительно широкая полоса пропускания, устойчивость и высокое усиление используются для работы в так называемом "S-диапазоне" (10 см).

 

Наибольшее распространение получили три типа таких приёмников: "Westinghouse

Radiola", "Clapp-Easthan" и"Grebe". Каждый из них имел детектор и

двухкаскадный усилитель низкой частоты (УНЧ). В некоторых случаях УНЧ

продавался отдельно. В то время для радиовещания использовались только две

частоты: 883 кГц и 1 МГц. Однако многие радиослушатели хотели принимать

сигналы с кораблей (частота 500 кГц) и передачи любительских радиостанций, работающих в то время в "коротковолновом" диапазоне (1,2-1,5 МГц), что и

определяло частотный диапазон приемников тех лет.

 

Однако, работа как с регенеративными, так и с сверхрегенеративными приёмниками

была связана с серьезными трудностями, т.к. при слишком сильном повороте

регулятора регенерации они могли легко перейти в режим генерации. При работе

приёмника, настроенного на частоту станции (или вблизи неё), он создавал в

режиме генерации интерференционные свисты в расположенных по соседству других

приёмниках, настроенных на сигналы этой же станции. Вскоре приёмники этого

типа стали вызывать недовольство потребителей, так как отличались сложностью в

настройке и было совершенно невозможно отрегулировать их так, чтобы при приёме

сигналов одной и той же станции указатель настройки всегда занимал одно и то же

положение на шкале.

 

Следующим этапом было создание Аланом Хэзелтайном в 1918 г. нейтродинной

схемы. По существу, она представляла собой перестраиваемый усилитель высокой

частоты (УВЧ), в котором использовался особый способ нейтрализации: часть

анодного тока соответствующей амплитуды и фазы ответвлялась обратно в цепь

сетки для уравновешивания или нейтрализации влияния междуэлектродной ёмкости

"сетка-анод". Это обеспечивало устойчивость работы и предотвращало

возникновение автоколебаний. В 1922 г. Хэзелтайн разработал в чертежах

радиоприёмник с цепью нейтрализации. Он представлял собой рефлексный нейтродин,

в котором применялись 3 лампы и 3 контура, каждый из которых настраивался по

отдельной шкале. Его видоизмененный вариант (на пяти лампах) был выпущен в

продажу фирмой "Freed-Eismann" в 1923 г.

 

Примечание: За работы по полному математическому расчету нейродинной схемы

"Радиоклуб Америки" наградил в 1937 г. профессора А. Хэзелтайна “Медалью

Армстронга".

 

Одновременно с работами по нейтродинным схемам радиоприёмников ряд инженеров в 1918 г. работали над проблемой получения колебаний сверхзвуковой частоты

методом гетеродирования (т.н. супергетеродинный метод). Пионерами в этой

области были: француз Л. Леви, англичанин Раунд, немец В. Шоттки и Армстронг

(базой для их работ послужило изобретение в 1912 г. американцем Реджинальдом

Фессенденом гетеродинного генератора и предложенная в 1918 г. американцем У.

Кэди кварцевая стабилизация генераторных схем).

 

Непосредственно результатом работы Армстронга явилось создание в 1921 г.

супергетеродинного приёмника. Примечание: Все его изобретения быстро принимались промышленностью, причём часто с нарушением его патентных прав. Так например, из-за многолетних судебных тяжб с фирмой "RadioCorporationofAmerica" (RCA) Э.Г. Армстронг в 1954 г. трагически покончил жизнь самоубийством.

 

В супергетеродинных приёмниках принимаемый сигнал смешивался в нелинейном

устройстве (вначале он назывался "первым детектором", позже - "преобразователь" или "смеситель") с колебаниями генератора, образуя сигналы двух новых частот, равные сумме и разности частот сигнала и генератора. Сигнал разностной частоты подавался на усилитель промежуточной частоты (УПЧ). Вначале частота УПЧ была принята равной 42 кГц, с 1930 г. - 175 кГц, а с 1938 г. – 455 кГц. Усиленный сигнал поступал на детектор (назывался "вторым детектором", позже - просто "детектором"), выделяющий напряжение низкой частоты, которое подводилось к УНЧ. Цепи антенны и усилителя высокой частоты (УВЧ) характеризовались относительно невысоким усилением и избирательностью.

 

Первые супергетеродинные приёмники (конструктор Хаук; 6 ламп UV-199),

поступившие в открытую продажу, были изготовлены фирмой "General Electric"

(GE) и начали продаваться в марте 1924 г. фирмой RCA, которая до 1929 г.

не занималась непосредственным изготовлением аппаратуры, а была только

посредником в ее реализации у других фирм-изготовителей (GE, "Westinghouse"

и корпорации AT&T). Настольный его вариант (неподвижная, встроенная рамочная

антенна; без громкоговорителей; отсек для батареи питания) был известен под

названием"Radiola Superheterodyne Second Harmonic". Этот же при`мник в

консольном оформлении (встроенная, поворотная рамочная антенна; рупорный

громкоговоритель) получил название "Radiola Super VIII".

 

Очередным этапом в развитии радиовещания стал конец 20-х - начало 30-х годов,

когда началась разработка и выпуск автомобильных при`мников. Первые такие

приемники выпустила в 1927 г. фирма "Transitone" (в 1931 г. она была куплена

фирмой "Philko", и выпускаемая ею продукция получила новую марку -

"Philki-Transitone"). В 1929 г. начала выпускать автомобильные при`мники фирма

"Motorola". У данного класса приемников питание накала осуществлялось от

автомобильного аккумулятора (6 В), а питание анодных цепей от трех сухих

батарей с напряжением по 45 В каждая. С 1931 г. фирма "Motorola" стала

выпускать для своих приемников как вмонтированные внутрь их корпусов, так и

выносные вибропреобразователи.

 

Сразу после окончания Второй мировой войны массовый выпуск блоков переменных

конденсаторов был затруднен. Поэтому? как в бытовых радиовещательных, так и в

автомобильных приёмниках широкое распространение получила т.н. "магнитная

настройка".

 

Одним из заключительных этапов в развитии радиовещания первой половины XX века

принято считать создание класса приёмников с частотной модуляции (ЧМ). Идея

использования ЧМ в радиовещании принадлежит Армстронгу, который много лет

пытался найти средство для уменьшения влияния атмосферных помех. В конце 1933

г. он начал работу по созданию широкополосной системы ЧМ, с помощью которой

оказалось возможным устранить влияние атмосферных и большинства промышленных

помех. В апреле 1935 г. им было объявлено об окончании разработки и получении

отличных результатов эксперимента: дальность приёма передачи в диапазоне 7 м

ЧМ-сигнала, по отношению к АМ-сигналу, возросла в 4 раза (с 40 до 160 км).

Передав сигналы обоих видов с антенны, установленной в 1931 г. на небоскребе

"Эмпайр стейт билдинг" (Нью-Йорк), в свою лабораторию в Хэддонфилле

(шт. Нью-Джерси) очевидцы эксперимента отметили, что АМ-сигнал был полностью

скрыт шумами, тогда как у ЧМ-сигнала шумы были вполне приемлемы. На разработку

всех узлов ЧМ-аппаратуры (включая микрофоны и усилители звуковой частоты)

Армстронг затратил свыше 1 млн. дол. Следует отметить, что сама идея

предложенной ЧМ-система противоречила общепринятой в те года теории, развитой

физиком Карсоном, работавшим в корпорации AT&T. Основываясь на недостаточно

общем математическом анализе ЧМ, Дж.Карсон в 1924 г. провозгласил: "От

радиошумов, как от бедности, никогда не удастся освободиться". В ЧМ-системе

несущая частота модулировалась колебаниями звуковой частоты от 15 до 100 кГц. В

1939 г. в США уже работало 5 ЧМ-станций и 15 готовились к выходу в эфир. С 1941

г. в Новой Англии начала работать первая сеть ЧМ-станций, получившая название

"Yankee Network". С 1940 г в большинстве стран был принят диапазон частот для

ЧМ-вещания 42-50 МГц, а с 1945 г. - 88-108 МГц. В 1946. г было предложено в

качестве стандарта значение ПЧ для ЧМ-приёмников 10,7 МГц и было рекомендовано

применять для соединения антенны и приёмника линии с волновым сопротивлением

300 Ом.

 

В заключение отметим, что "отцы" эры радио, на первых порах, к самой идее

создания радиовещания относились весьма пессиместически. Гульельмо Маркони не

видел нужды в коммерческом радиовещании и предпочитал, чтобы "краеугольным

камнем его беспроволочного телеграфа оставалась азбука Морзе"; Ли ДеФорест

заявил, что оно "лишит радио его важнейших жизненных сил и уничтожит все, что

есть в нем полезного". Тем не менее вопреки их пессимизму конец первой половины

ушедшего столетия можно безошибочно назвать золотым веком радиовещания.

 

 КОРОТКО:

- В 1922 г. молодой сотрудник Hижегородской лаборатории Олег Владимирович

Лосев [1901-1942] открыл возможность генерирования высокочастнотных

электрических колебаний кристалическими детекторами и изобрёл т.н. кристадин

(фактически радиоприёмник без усилительного каскада).

-  28 июля 1924 г. Совет Hародных комиссаров (СНК) СССР принял "Закон о свободе

эфира" (Постановление "О частных приёмных радиостанциях" было опубликовано в

газете "Известия" от 9 сентября и в сентябрьском номере ж-ла "Радиолюбитель" -

с.20), которое разрешало гражданам СССР пользоваться индивидуальными

радиоприемниками. В нём, в частности, говорилось: "В целях более широкого

использования населением радиосвязи для хозяйственных, научных и культурных

потребностей, содействия развитию радиопромышленности и насаждения

радиотехнических знаний в стране... предоставить организациям и частным

лицам... право устройства и эксплуатации приёмных радиостанций". Были

установлены и временные таксы абонементной платы за пользование приёмными

радиостанциями.

- 25 апреля 1925 г. "Рабочая газета" отмечала: "25 марта 1925 года в Америке на

острове Пуэрто-Рико в городишке Сан-Жуан радиолюбитель Льюис Рескач в 10 часов

вечера настроил свой приёмник и приготовился слушать концерт ближайшей

радиостанции. Он уже уловил первые звуки, как вдруг в ухо со страшной силой

ворвалось: "Всем, всем, всем... Работает РДВ. Мы проводим опыты радиопередачи.

Антенна состоит из прямого вертикального провода длиной 105 метров. Ток в

антенне 10 А. Радиостанции Америки, Африки и Австралии, дайте квитанцию по

телефону по следующему адресу: Россия, Нижний Новгород, радиолаборатория...".

РДВ - позывной радиостанции им. Комитнерна, которая была установлена в Москве,

на кривой улочке Гороховой, в маленькой комнатушке, уставленной всяческими

приборами. Во время этой первой передачи очень сильно волновались находящиеся

там три человека: профессора - Бонч-Бруевич и Татаринов и начальник

радиостанции Хомич. В своем письме Л. Рескач восторженно отмечал: "...Ваши

сигналы были достаточны для того, чтобы держать связь с планетой Марс или

Юпитер и были очень устойчивы. Ваша станция была первой из большевистских

станций, которую я слушал".

 - В 1925 г. молодой украинский инженер Никитин на одноламповый регенератор

принял на средних волнах передачи радиостанции Шенектеди (США).

- В мае 1927 г. между харьковскими и киевскими шахматистами через харьковскую

радиостанцию Наркомпроса и киевскую радиовещательную станцию проходил первый в СССР шахматный матч по радио, вызвавший большую заинтересованность у

слушателей.

 - В этом же году появились сообщения о том, что антенны, поднятые на воздушных

шарах, привлекают внимание англичан. Эти антенны, поднятые на высоту 800 м при

помощи воздушного шара, по словам англичан, дают возможность принимать на

несложные приёмники такие отдаленные станции, как североафриканские. Об этих

антеннах пишет и французская газета "Суар", уверяющая, что одним из любителей

в Южной Африке были приняты на кристаллический детектор североамериканские

радиостанции, находящиеся на расстоянии 8000 миль от пункта приема.

 

 Литература и источники:

 1. "Труды Института радиоинженеров - ТИРИ" (Proceedings of the IRE) ("М.: ИЛ",

1962, две части , 1517 c.).

 2. "100 лет радио" (под ред. акад. РАH В.В. Мигулина и засл. работ. культ. РФ А.В. Гороховского) (М.: "Радио и связь"; 1995])

 3. Георгий Члиянц. "Радиолюбители и развитие телерадиовещания в Украине"

("Телерадиокурьнр”, #6/1999, c. 83-85).

 4. Г. Члиянц. "История развития радиовещания" (М. :"История науки и техники";

#7/2002, c. 22-25.

 5. Г. Члиянц, UY5XE. "Радиолюбитель - у истоков радиовещания" ("Радиохобби",

#5/2004, c. 2-3).

 6. Г. Члиянц, UY5XE. "У истоков радиовещания" ("Радиомир", 2005: #2  - c. 40, #3 - c. 39, #4 - c. 40, #5 - c. 37),

 7. http://www.qrz.ru/articles/detail.phtml?id=263