Rádio

Rádio ( lat.  radiare, radio  - emitovat, ozařovat, vyzařovat všemi směry; radius  - beam), též rádiová komunikace  - způsob přenosu zpráv na dálku pomocí rádiových vln , stejně jako oblast vědy a techniky související ke studiu fyzikálních jevů, které jsou základem této metody, a s jejím využitím pro komunikaci, vysílání zvuku, přenos obrazu, signalizaci, sledování a řízení, detekci různých objektů a určování jejich polohy ak dalším účelům [1] .

Termín „rádio“ poprvé zavedl anglický fyzikální chemik William Crookes kolem roku 1873 [2] [* 1] , tedy asi 20 let před prvními praktickými pokusy o bezdrátové telegrafní komunikaci pomocí elektromagnetických vln a 30 let před příchodem tzv. mezinárodní doporučení k používání tohoto termínu v této oblasti vědy a techniky.

Jak to funguje

Na vysílací straně (v rádiovém vysílači ) se vytváří vysokofrekvenční signál o určité frekvenci ( nosný signál , „nosná frekvence“). Informační signál, který má být přenášen (zvuk, obraz atd.), je na něj superponován - nosná frekvence je modulována informačním signálem. Modulovaný signál je vyzařován vysílací anténou do prostoru jako rádiové vlny .

Na přijímací straně rádiové vlny indukují vysokofrekvenční proud v přijímací anténě, odkud vstupuje do rádiového přijímače . Filtrační systém extrahuje signál o určité nosné frekvenci ze souboru proudů indukovaných v anténě z různých rádiových vysílačů a z jiných zdrojů rádiových vln a detektor  z něj obnoví modulační informační (užitečný) signál. Přijímaný signál se může mírně lišit od signálu vysílaného rádiovým vysílačem vlivem různých rušení .

Zpočátku se k přenosu zvuku nepoužívaly rádiové vlny. Prvním, koho napadlo modulovat rádiový signál zvukovým signálem, byl kanadský vynálezce Reginald Fessenden , který začlenil uhlíkový mikrofon do přerušení drátu antény vysílače jiskry. Tímto způsobem 23. prosince 1900 vyslal Fessenden zvukový signál na vzdálenost 1 míle.

Přestože byl zvuk značně zkreslený a nevhodný pro praktické použití, tento experiment ukázal, že technická vylepšení mohou zlepšit přenos zvukového signálu. V dalších experimentech použil Fessenden jako zdroj rádiového signálu elektrický strojový alternátor Ernsta Alexandersona (Alexandersonův alternátor) s frekvencí asi 50 kHz . Pomocí dříve postavené 128 m vysoké antény v Brant Rock (malá osada na pobřeží Atlantiku jižně od Bostonu , Massachusetts) uskutečnil 24. prosince 1906 první vysílací přenos zvukového signálu na světě [3] .

Frekvenční rozsahy

V praxi vysílání a televize se používá zjednodušená klasifikace rozhlasových pásem:

V závislosti na dosahu mají rádiové vlny své vlastní charakteristiky a zákony šíření:

Šíření rádiových vln

Rádiové vlny se šíří ve vakuu a v atmosféře, zemský povrch a voda jsou pro ně neprůhledné. Díky účinkům difrakce a odrazu  je však možná komunikace mezi body na zemském povrchu, které nemají přímou viditelnost, zejména na velké vzdálenosti.

Šíření rádiových vln od zdroje k přijímači může probíhat několika způsoby současně – takové šíření se nazývá vícecestné . Vlivem multipath a změn parametrů prostředí dochází k fadingu změně úrovně  přijímaného signálu v čase. U multipath dochází ke změně úrovně signálu v důsledku rušení , to znamená, že v místě příjmu je elektromagnetické pole „součtem“ rádiových vln v rozsahu posunutém v čase.

Aplikace

Vysílání

Termín „rozhlasové vysílání“ zavedl I. G. Freiman [4] a v sovětském Rusku se začal široce používat od roku 1921, kdy Rada pro radiotechniku ​​Lidového komisariátu pošt a telegrafů přijala program, který zajišťoval organizaci rozhlasového vysílání prostřednictvím reproduktorů. v centrálních městech, ve 280 provinčních a okresních centrech. Stálé rozhlasové vysílání pomocí pouličního reproduktoru bylo organizováno v červnu 1921 v Moskvě a 2. srpna zahájilo činnost první rozhlasové středisko v Ljubertsy u Moskvy [5] .

Anglický termín „broadcasting“ zavedl zakladatel a učitel College of Wireless Telegraphy and Engineering v San Jose C. Herold. Postavil jiskrový vysílač (kdy? tehdy!), přes který začal vysílat řečové a hudební pořady, které přijímali především bývalí i současní vysokoškoláci. Herold se narodil a vyrůstal v zemědělském prostředí, kde se setí semen na poli nazývalo "vysílání" - široké rozšíření . Anténa vysílače měla kruhový vyzařovací diagram , to znamená, že vyzařovala rádiové vlny do všech směrů a analogicky se zemědělskou definicí začal Herold označovat své vysílání jako takové.

Civilní radiokomunikace

Rozhodnutím Státního výboru pro rádiové frekvence Ruska (Státní komise pro rádiové frekvence) pro civilní komunikaci fyzických a právnických osob na území Ruské federace byly přiděleny 3 skupiny frekvencí:

Amatérské rádio

Amatérská radiokomunikace je mnohostranný technický koníček , který se projevuje ve vedení rádiové komunikace v radiofrekvenčních pásmech k tomu určených. Tento koníček může být zaměřen na jednu nebo druhou složku; například:

V počítačových sítích AMPRNet zajišťují spojení radioamatérské stanice.

Historie a vynález rádia

William Crookes , i když neprováděl experimenty s technikou vysílání a přijímání elektromagnetických vln, byl spisovatelem sci-fi, který umožňoval „bezkontaktní biologickou komunikaci mezi hlavami lidí“ a publikoval své články v časopisech. V roce 1892 v článku „Some Possibilities of Using Electricity“ v anglickém obecném časopise, popisujícím imaginární přijímací a vysílací instalaci, široce používal pojem „rádio“. Jeho další pojmy uvedené v textu, jako „generace“, „dosah“, „citlivost“, „selektivita“ a další, se následně staly běžně používanými [2] .

První patent na bezdrátový přenos elektrického signálu získal v roce 1872 americký výzkumník, povoláním zubař Malon Loomis , který v roce 1866 oznámil vynález metody bezdrátové komunikace. V USA jsou za vynálezce bezdrátové komunikace považováni David Hughes (1878), dále Thomas Edison (1876) a Nikola Tesla (patent na vysílací zařízení s rezonančním transformátorem z roku 1891 [6] ) ; v Německu - Heinrich Hertz (1888); ve Francii - Edouard Branly (1890); v řadě balkánských zemí - Nikola Tesla (1891); v Brazílii - Landela de Muru (1893-1894); ve Velké Británii, Oliver Joseph Lodge (1894); v Indii Jagadisa Chandru Bose (1894-1895); v Rusku - A. S. Popov (1895) a Jakov Narkevič-Iodko (1890).

V západních zemích je italský inženýr Guglielmo Marconi (1895-1896) [7] [8] [9] považován za tvůrce prvního úspěšného systému bezdrátového přenosu telegrafního signálu .

V SSSR a v bývalých sovětských republikách je AS Popov [8] [10] považován za jednoho z vynálezců bezdrátového telegrafu . Při pokusech prováděných ve fyzikální místnosti a poté na zahradě třídy důlních důstojníků Popovův přístroj detekoval vyzařování elektromagnetických vln na vzdálenost až 60 m od vysílače. Na schůzi Ruské fyzikálně-chemické společnosti v Petrohradě dne 25. dubna (7. května 1895) Popov předvedl, jak je uvedeno v zápisu z jednání, „nástroj určený k ukazování rychlých fluktuací atmosférické elektřiny“ [11 ] . V SSSR se od roku 1945 začal 7. květen slavit jako Den rozhlasu .

Ve Francii je tvůrce kohereru (Branlyho trubice) Edouard Branly (1890) [12] [13] dlouho považován za vynálezce bezdrátové telegrafie .

V Indii bezdrátový přenos elektromagnetických vln předvedl v roce 1894 Jagadish Chandra Bose [14] [15] .

Ve Velké Británii v roce 1894 jako první předvedl bezdrátový přenos a příjem elektromagnetických vln na vzdálenost 40 metrů vynálezce kohereru (Branlyho trubice s třepačkou) Oliver Lodge. Jeden z vynálezců způsobu vysílání a příjmu elektromagnetických vln (které se po dlouhou dobu nazývaly "Hertzovy vlny - Hertzovské vlny"), řada badatelů nazývá německého vědce Heinricha Hertze (1888).

Hlavní etapy v historii vynálezu rádia jsou z hlediska vývoje teorie a praxe rádiové komunikace následující:

Vynález rádiové komunikace dal vzniknout takovým vědeckým a technickým oblastem, jako je radioastronomie , radiometrologie , radionavigace , radar , radioprůzkum , rádiová protiopatření [40] , sloužil jako podnět pro studium a vývoj elektřiny a stal se základem elektronika.

Viz také

Poznámky

Komentáře
  1. V průběhu chemických experimentů Crookes zkonstruoval přístroj pro měření tepelného a světelného záření a dal mu název „radiometr“ [2] .
Prameny
  1. Rádio // Velká sovětská encyklopedie  : [ve 30 svazcích]  / kap. vyd. A. M. Prochorov . - 3. vyd. - M  .: Sovětská encyklopedie, 1969-1978.
  2. 1 2 3 Merkulov V. Když rádio „mluvilo“ Archivní kopie ze 14. června 2021 na Wayback Machine // Radio, 2007. - č. 10. - S. 6-9.
  3. Samokhin V.P.  Na památku Reginalda Fessendena (s dodatkem „Alexanderson Ernest“) Archivní kopie ze dne 9. listopadu 2020 na Wayback Machine // Věda a vzdělávání, vědecké vydání Moskevské státní univerzity. Bauman, 8. srpna 2012.
  4. Stránka 78 časopisu "Rozhlas" č. 6 za rok 1990 . archive.radio.ru. Staženo 7. května 2020. Archivováno z originálu dne 15. srpna 2020.
  5. Zorina O. Ya., Khazheeva I. V. Organizace státního kontrolního systému rozhlasu v SSSR ve 20. letech 20. století. . Získáno 7. května 2020. Archivováno z originálu dne 9. srpna 2020.
  6. 1 2 Shapkin V. I. Rádio: objev a vynález. - Moskva: DMK PRESS, 2005. - 190 s., 98 ill.
  7. Guglielmo Marconi//Encyclopaediz Britannica . Datum přístupu: 8. ledna 2008. Archivováno z originálu 20. června 2008.
  8. 1 2 Aleksandr Popov//Encyclopaediz Britannica
  9. Marconi začíná a vyhrává (nepřístupný odkaz) . Získáno 3. června 2017. Archivováno z originálu 25. srpna 2017. 
  10. Jaký druh rádia vynalezl Marconi ? Získáno 7. ledna 2008. Archivováno z originálu 20. ledna 2008.
  11. ↑ 1 2 Časopis Ruské fyzikální a chemické společnosti. T. XXVII. Problém. 8. S. 259 - prosinec 1895.
  12. TSF : Livres anciens, rares, d'occasion sur Galaxidion Archivováno 29. listopadu 2011 na Wayback Machine  (FR)
  13. Rendons à César ce qui appartient César Archivováno 7. ledna 2008 na Wayback Machine  (FR)
  14. Jagadish Chandra Bose: Skutečný vynálezce Marconi's Wireless Receiver Archivováno 16. června 2015 na Wayback Machine ; Varun Aggarwal, NSIT, Dillí, Indie
  15. Mukherji, Visvapriya, Jagadish Chandra Bose, druhé vydání, 1994, pp. 3-10, řada Builders of Modern India, Publications Division, Ministry of Information and Broadcasting, Government of India, ISBN 81-230-0047-2
  16. Mahlon Loomis Virtual Computer Museum Historie počítačů v SSSR a v zahraničí . Získáno 16. dubna 2013. Archivováno z originálu 10. května 2013.
  17. Historie vynálezu a výzkum kohereru . Datum přístupu: 6. ledna 2008. Archivováno z originálu 4. března 2016.
  18. David Edward Hughes a objev rádiových vln Muzeum virtuálních počítačů Historie počítačů v SSSR a v zahraničí . Získáno 16. dubna 2013. Archivováno z originálu 6. listopadu 2013.
  19. Encyclopaedia Britannica . - 1911. - Sv. 26. - str. 531. Archivováno 27. ledna 2022 na Wayback Machine
  20. Patent USA č. 350.299, AE Dolbear „Mode of Electric Communication“. Oct 5, 1886.
  21. 1 2 Rozhlasový den . Datum přístupu: 6. ledna 2008. Archivováno z originálu 12. listopadu 2013.
  22. 1 2 noviny "KOMENTÁŘE". Poznat a pochopit . Datum přístupu: 6. ledna 2008. Archivováno z originálu 18. ledna 2009.
  23. 1 2 3 Nikolsky L. N. Who „vynalezl“ rádio Archivní kopie z 11. března 2020 na Wayback Machine
  24. Lachinov D. A. Základy meteorologie a klimatologie. - Petrohrad, 1895. S. 460.
  25. Rzhonsnitsky B.N. Dmitrij Aleksandrovič Lachinov. — M.—L.: Gosenergoizdat, 1955
  26. Jaké rádio Marconi vynalezl Muzeum virtuálních počítačů Historie počítačů v SSSR a v zahraničí . Získáno 16. dubna 2013. Archivováno z originálu 10. května 2013.
  27. 1 2 Kronika radiotechniky: 1895-1899 (nepřístupný odkaz) . Datum přístupu: 6. ledna 2008. Archivováno z originálu 21. června 2015. 
  28. N. I. Chistyakov. Počátky radiotechniky: fakta a interpretace . Staženo 28. dubna 2020. Archivováno z originálu dne 25. ledna 2020.
  29. Kdy a kým bylo rádio vynalezeno Muzeum virtuálních počítačů Historie počítačů v SSSR a v zahraničí . Získáno 16. dubna 2013. Archivováno z originálu 10. května 2013.
  30. 1 2 Adventures in CyberSound (downlink) . Získáno 7. ledna 2008. Archivováno z originálu dne 3. listopadu 2007. 
  31. madasafish . Získáno 27. srpna 2009. Archivováno z originálu dne 18. srpna 2009.
  32. N. I. Chistyakov. Chyby v prezentaci historie musí být opraveny . Získáno 7. ledna 2008. Archivováno z originálu 13. prosince 2007.
  33. Vynález rádia. kdo byl první? | č. 3, 2006 | Časopis "Věda a život" . Získáno 8. ledna 2008. Archivováno z originálu 15. ledna 2008.
  34. Doba registrace domény vypršela  (nepřístupný odkaz od 23.05.2013 [3442 dní] - historie ,  kopie )
  35. Zařízení ze souboru jiskrové stanice pro bezdrátový telegraf vyrobený firmou Ducrete v roce 1904 . sciencebe.net. Staženo 19. ledna 2020. Archivováno z originálu dne 23. ledna 2020.
  36. Alekseev T. V. Narozen v tyglíku rusko-japonské války. Radiokomunikace v ruské armádě. // Vojenský historický časopis . - 2009. - č. 5. - S.52-56.
  37. Marconi, Guglielmo. Nositelé Nobelových cen. Věda a technologie . Datum přístupu: 8. ledna 2008. Archivováno z originálu 5. března 2016.
  38. Mirkin V. V. K historii sovětské radiokomunikace a vysílání v letech 1945-1965. // Bulletin Tomské státní univerzity. Příběh. 2013, č. 1 (21). - S. 202.
  39. Muzeum virtuálních počítačů . www.computer-museum.ru Získáno 18. října 2017. Archivováno z originálu dne 24. října 2017.
  40. Z historie vynálezu a počátečního vývoje radiokomunikací: So. doc. a materiály / Comp. L. I. Zolotinkina, Yu. E. Lavrenko, V. M. Pestrikov; pod. vyd. prof. V. N. Ušakov. - Petrohrad: vydavatelství Petrohradské elektrotechnické univerzity "LETI" je. V. I. Uljanová (Lenina), 2008. - 288 s. — ISBN 5-7629-0932-8

Literatura

Odkazy