WikiSort.ru - Не сортированное

Первые антенны и опыты с атмосферным электричеством

1751—1752 — Бенджамин Франклин, американский политический деятель, изобретатель, предложил конструкцию молниеотвода для защиты здания.

1752 — Георг Рихман, российский физик, проводит опыты с атмосферным электричеством. От установленного на крыше его дома железного изолированного шеста, была проведена в одну из комнат квартиры проволока, к концу которой подсоединялась лейденская банка, и крепились металлическая шкала с квадрантом и шёлковая нить. По углу отклонения нити от воздействия атмосферного электричества Рихман делал измерения.

1789 — Луиджи Гальвани, итальянский врач, анатом, физиолог и физик, замечает, что порождённая рядом искра вызывает сокращение лапки препарированной лягушки при прикосновении к ней скальпеля.

1791 — в другом эксперименте Луиджи Гальвани замечает сокращение мышцы препарированной лягушки от молнии. Схема эксперимента включала длинный провод, выведенный на крышу здания и провод, соединяющий мышцу с водой в колодце^[2].

Обнаружение связи электричества и магнетизма

1820 — Ганс Христиан Эрстед, датский учёный, физик, обнаружил связь между электричеством и магнетизмом в очень простом эксперименте. Он продемонстрировал, что проволока, по которой течёт электрический ток, вызывает отклонение магнитной стрелки компаса.

1829 — Джозеф Генри, американский физик, в экспериментах с лейденскими банками обнаружил, что их электрические разряды вызывают намагничивание металлических иголок на расстоянии.

1831 — Майкл Фарадей, английский физик-экспериментатор и химик, начал серию экспериментов, в которых обнаружил явление электромагнитной индукции. Фарадей дал математическое описание этого явления (закон Фарадея), которое впоследствии стало одним из четырёх уравнений Максвелла. Фарадей предположил, что в пространстве вокруг проводника с током действуют особые электромагнитные силы, но не завершил работ, связанных с этим предположением.

1835 — Джозеф Генри конструирует устройство для увеличения дальности срабатывания своего телеграфного аппарата. Устройство представляло собой электромагнитный контактный коммутатор электрической цепи, осуществляющий усиление импульсов тока, поступающих на силовой электромагнит телеграфа. Подобное устройство впоследствии получило название реле^[3].

1842 — Джозеф Генри публикует свои экспериментальные результаты, показывающие колебательный характер разряда лейденской банки^[4], и описывает, как порождённая искра может намагнитить иглу, окружённую катушкой, на расстоянии 70 метров. Он также описывает, как удар молнии на расстоянии 13 км намагничивает иглу, окруженную катушкой, — эффект, который был, скорее всего, вызван электромагнитной волной. В то время Генри считал, что оба эти эффекта из-за электромагнитной индукции.

1845 — Майкл Фарадей ввёл понятие электромагнитное поле.

1851 — Генрих Румкорф, немецкий изобретатель, механик, владелец мастерской по изготовлению физических приборов в Париже, запатентовал своё устройство для получения импульсов высокого напряжения, известное под названием индукционная катушка Румкорфа.

Изобретение прототипа когерера

1856 — Варлей (S. A. Varley), исследуя смесь металлических опилок с угольным порошком, установил, что при превышении некоторого критического уровня напряжения сопротивление току скачкообразно уменьшалось. При встряхивании сопротивление восстанавливалось. Он предложил трубку с контактами по концам и с угольным или металлическим порошком внутри в качестве предохранителя на проводных телеграфных сетях от мощных разрядов атмосферного электричества^[5]. Подобное устройство в усовершенствованном виде для обнаружения слабых электрических колебаний впоследствии получило наименование когерер^[6].

Появление теории электромагнитного поля

1861—1865 — Джеймс Максвелл, британский физик, математик и механик, провёл ряд экспериментов с электромагнитными волнами и на их основе создал теорию электромагнитного поля, которую сформулировал в виде системы уравнений (уравнения Максвелла).

1866 — Малон Лумис, американский дантист, заявил о том, что открыл способ беспроводной связи. Связь осуществлялась при помощи двух электрических проводов, поднятых двумя воздушными змеями. Один из проводов с размыкающим от земли устройством был передающим, второй — приёмным. При размыкании цепи передающего провода отклонялась стрелка гальванометра в цепи приёмного провода. Лумис установил, что для успешной передачи сигнала имеет значение одинаковая длина проводов^[7], возможно полагая, что сигнал передаётся от конца провода через слой электрически заряженного воздуха. По современным представлениям одинаковая длина проводов могла приводить к резонансным явлениям в цепи приёмного провода.

1868 — Малон Лумис заявил, что повторил свои эксперименты перед представителями Конгресса США, передав сигналы на расстояние 14—18 миль. В пояснительной записке он указал, что «колебания или волны, распространяясь от источника возмущения вдоль поверхности Земли подобно волнам в озере, достигают удаленный пункт и вызывают колебания в другом проводнике, которые могут быть обнаружены индикатором»^[7].

1872 — 30 апреля Уильям Генри Вард получил патент США № 126356 под названием «Усовершенствования для того, чтобы собрать электричество для того, чтобы телеграфировать». Согласно патенту «электрический слой в атмосфере» мог нести сигналы как телеграфный провод.

1872 — 30 июля Малон Лумис получил патент США № 129971 «Улучшение в телеграфии» на беспроводную связь. Хотя президент США подписал закон о финансировании опытов Лумиса, финансирование так и не было открыто^[7]. Достоверных данных о характере экспериментов Лумиса, равно как и чертежей его аппаратов не сохранилось. Американский патент также не содержит детального описания устройства.

Приёмник с видимым искрообразованием

1876 — Томас Эдисон, американский изобретатель и предприниматель, сконструировал приёмник электромагнитных колебаний для демонстрации возможности передачи электрической энергии без проводов. В зачернённой изнутри коробке размещались в линию два заострённых стержня с зазором между острыми концами. Один из стержней за пределами коробки оканчивался полым металлическим шаром, второй имел винт для регулировки зазора. Искра между концами стержней, возникавшая от разряда индукционной катушки, наблюдалась на расстоянии около 30 м^[5].

1878—1880 — Дэвид Хьюз, английский и американский изобретатель, работает над повышением чувствительности индукционных весов. При этом он использует микрофон собственной конструкции, индукционную катушку и телефон^[4]. В октябре 1879 года Хьюз пришел к выводу, что из передающей схемы можно убрать индукционную катушку, поскольку установил, что любая электрическая искра при разрыве цепи обусловливает звук в телефоне. Далее он поместил передатчик и приёмник в разные комнаты и уже не соединял приборы. Затем, оставив в доме работающий передатчик, Хьюз ходил по улице со своим приёмником, содержавшим микрофон и телефон. Ему удавалось обнаружить щелчки на расстоянии более четверти мили (400 м). Хьюз продемонстрировал своё открытие Королевскому обществу в 1880 году, однако коллеги убедили его, что речь идёт лишь об электромагнитной индукции^[6][8]. На самом деле, угольный микрофон конструкции Хьюза, возможно, проявлял нелинейные свойства, выполняя функцию детектора высокочастотных колебаний.

1883 — Джордж Фрэнсис Фицджеральд, ирландский профессор, предложил использовать эфирные колебания в качестве источника максвелловских волн. Однако он не представлял, как эти волны зарегистрировать, а потому ограничился чистой теорией.

1884 — Фемистокл Кальцекки-Онести (Temistocle Calzecchi-Onesti), итальянский физик, исследует электрическое сопротивление металлических опилок в эбонитовой и стеклянной трубке. Подобная трубка впоследствии получила наименование когерер. Под действием электрических процессов при размыкании цепи, содержавшей индуктивность и трубку с опилками, сопротивление опилок значительно уменьшалось^[6].

1885 — Томас Эдисон получает патент США № 465971 «Способ передачи электрических сигналов» на систему беспроводной связи между судами посредством электростатической индукции через морскую воду. Система оказывается работающей на слишком коротком расстоянии чтобы быть практичной^[9].

Установка для передачи и приёма электромагнитных волн

1886—1888 — Генрих Герц, немецкий физик, экспериментально подтвердил теорию Максвелла. Для этого им были сконструированы передатчик, включающий в себя источник питания постоянного тока, катушку Румкорфа и антенну направленного действия — симметричный вибратор (вибратор Герца), и простейший приёмник, представляющий собой рамочную антенну (имеющую тоже направленное действие) с малым искровым промежутком, выполнявшим функции индикатора (детектора) волн^[10]. Другой вариант приёмника представлял вибратор, как у передатчика, но с малым искровым промежутком^[11]. Герц продемонстрировал, что радиоизлучение обладает всеми свойствами волн, которые стали называть электромагнитными волнами, или «волнами Герца». Он убедился в том, что законы отражения и преломления электромагнитных волн невидимого спектра подчиняются законам геометрической оптики видимого спектра. Герц показал, что уравнения, описывающие электромагнитное поле, можно переформулировать в виде дифференциального уравнения в частных производных, названного волновым уравнением.

1889 — Оливер Лодж, английский физик и изобретатель, экспериментирует с аналогичными приборами из установки Герца, при этом в качестве антенны приёмника он использует не рамку, а вибратор, как в передатчике. Для повышения чувствительности приёмника он так уменьшает искровой промежуток у вибратора приёмника, что после электромагнитного воздействия электроды вибратора замыкаются (сцепляются). Для размыкания электродов требовалось лёгкое встряхивание. Подключив к электродам вибратора источник питания и электрический звонок, Лодж обеспечил звуковую индикацию принятой электромагнитной волны^[12].

Приёмник электромагнитных волн на основе когерера

1890 — Эдуард Бранли, французский физик и инженер, изобрёл прибор для регистрации электромагнитных волн, названный им «радиокондуктор». Прибор представлял из себя уже известную, эбонитовую трубку, внутри которой находились металлические опилки («трубка Бранли», позднее — когерер), но он был включён в созданную Бранли схему с источником питания, гальванометром и ограничивающими ток проволочными резисторами. Для получения электрических разрядов использовалась электрофорная машина или катушка Румкорфа. В статье 1890 года Бранли писал, что пользуясь мостиком Уитстона, он мог констатировать эффект на расстоянии (от катушки Румкорфа) более 20 метров^[6]. В своих опытах Бранли использовал антенны в виде отрезков проволоки, подключая их к одному из выводов радиокондуктора. Результаты опытов Бранли были опубликованы в Бюллетене Международного общества электриков и в отчётах Французской Академии Наук.

1890 — Оливер Лодж признал «трубку Бранли» наиболее подходящим индикатором «волн Герца» из имеющихся на то время. Он дал ей наименование «когерер» (лат. cohaerere — сцепляться) и ввёл в свою схему с приёмным вибратором Герца вместо искрового промежутка, получив более устойчивую и надёжную работу приёмника^[12].

1890 — Яков Оттонович Наркевич-Иодко, российский ученый, изобретатель, применил для регистрации грозовых разрядов прибор, имеющий антенну, заземление и телефонную трубку. Прибор позволял регистрировать электрические разряды в атмосфере на расстоянии до 100 км.

Передатчик с резонанс-трансформатором

1891, 25 апреля — Никола Тесла, инженер, изобретатель в области электротехники и радиотехники, получил патент США № 454622 на устройство для получения электромагнитных колебаний. В состав устройства входили: источник питания постоянного тока, управляющий ключ, катушка Румкорфа, электрический конденсатор, разрядник и высоковольтный трансформатор. Впервые в передатчике электромагнитных колебаний было реализовано явление электрического резонанса^[5].

1891—1892 — Уильям Прис (William Preece), главный инженер британского почтового ведомства, успешно экспериментировал с индукционной передачей сигналов азбукой Морзе между прибрежными приёмно-передающими станциями (в том числе через Бристольский залив), разнесёнными на несколько километров (до 5 км).

1892 — киевский студент В. П. Добровольский предложил проект беспроволочной электрической сигнализации. В письме в журнал «Электричество» он привёл схему передающего и приёмного устройства беспроволочного телеграфа, который своими внешними чертами напоминал появившиеся позже искровые радиотелеграфные установки^[13].

Системное описание принципов беспроводной связи

1892 — Уильям Крукс, английский химик и физик, публикует статью под названием «Некоторые возможности применения электричества», в которой он впервые системно описал принципы передачи информации с помощью электромагнитных волн. Некоторые авторы считают, что Уильям Крукс открыл миру радио как науку^[5]. Публикация считается отправной для истолкования понятия «радио». Такие заявленные по тексту термины, как генерирование, диапазон, чувствительность, избирательность и прочие, впоследствии стали общеупотребительными^[14]. В статье Крукс, в частности, пишет (перевод Л. В. Гессен)^[15][16]:

Лучи света не могут проникать ни через стену, ни, как мы слишком хорошо знаем, через лондонский туман. Но электрические колебания, о которых я говорил, с длиной волны в один ярд и более, легко проникнут через такие среды, являющиеся для них прозрачными. Здесь открывается поразительная возможность телеграфирования без проводов, телеграфных столбов, кабелей и всяких других дорогостоящих современных приспособлений. Допуская несколько приемлемых постулатов, мы можем рассматривать всё это как находящееся в области возможного осуществления.

Это не просто грёзы мечтательного учёного. Всё необходимое, что нужно для реализации этого в повседневной жизни, находится в пределах возможностей открытия и всё это так разумно и ясно в ходе тех исследований, которые деятельно ведутся сейчас в каждой европейской столице, что в любой день мы можем услышать о том, как из области рассуждений это перешло в область неоспоримых фактов.

1893 — Элиу Томсон, американский инженер и изобретатель, запатентовал конструкцию дугового генератора незатухающих электромагнитных колебаний с частотой до 50 кГц^[17].

Резонансные передатчик и приёмник Н. Теслы

1893 — Никола Тесла в США читает лекции «О свете и других высокочастотных явлениях» слушателям Института Франклина в Филадельфии и Национальной ассоциации электрического освещения в Сент-Луисе. Он демонстрирует изобретённую им в 1891 году техническую систему с резонанс-трансформатором, предполагая использование подобных устройств для беспроводного освещения и электрораспределительных систем и, как побочный аспект, для беспроводной связи. Тесла показал в деталях принципы передачи электрических сигналов через эфир. Существует мнение, что в Сент-Луисе Тесла представил первую публичную демонстрацию настроенных высокочастотных колебаний для беспроводной связи^[18]. Приёмником электромагнитных колебаний служила настроенная в резонанс с антенной катушка с ярко вспыхивавшей при наличии сигнала трубкой Крукса (см. Катодные лучи)^[19].

1893 — Аугусто Риги, итальянский физик, профессор физики Болонского университета, подтверждает исследования и выводы Генриха Герца относительно свойств электромагнитных волн. Он усовершенствовал передающую часть экспериментальной установки Герца с целью повышения частоты электромагнитных колебаний и защиты элементов от обугливания и обгорания при искрообразовании^[20]. Это усовершенствование в последующем широко использовалось и получило дальнейшее развитие.

Всплеск изобретательской деятельности в области радио

1894, 1 июня — Оливер Лодж читает лекцию, посвящённую памяти Генриха Герца, умершего 1 января 1894 года. В ходе лекции Лодж демонстрирует оптические свойства электромагнитных колебаний («волн Герца»), в том числе передачу их на небольшое расстояние, используя в качестве устройства для обнаружения колебаний (детектора) улучшенную версию «трубки Бранли», которой Лодж дал наименование когерер. Материалы лекции под наименованием «Работы Герца» были опубликованы в распространяемых во многих странах мира журналах «Nature» и «Electrician» и неоднократно переиздавались впоследствии, что явилось стимулом для изобретательской деятельности в разных странах. После публикации работ Лоджа, например, Риги проводил эксперименты уже с когерером и электрическим звонком, включенными последовательно в цепь приемного резонатора Герца^[20].

1894, 14 августа — Лодж демонстрирует опыты по передаче и приёму электромагнитных волн в театре Музея естественной истории Оксфордского университета. При демонстрации сигнал был отправлен из лаборатории в соседнем Кларендоновском корпусе и принят прибором в театре на расстоянии 40 м. Для встряхивания когерера, с целью периодического восстановления его чувствительности Лодж впоследствии использовал или звонок, или заводной пружинный механизм с молоточком-зацепом. Есть сведения^[21], что в 1894 году Лодж построил систему, которая передавала телеграфные сигналы без проводов с помощью «волн Герца» на расстояние более 135 метров. Лодж регулировал настройку своего прибора путём изменения собственной индуктивности антенного контура. Лодж продемонстрировал, что регулировка длин волн и, таким образом, частоты в контуре, выполнялась путём изменения одного или обоих параметров — индуктивности и емкости, которые являются факторами, управляющими длиной волны, и отсюда частоты, в антенном контуре^[21].

1894 — Джагадиш Чандра Боше, бенгальский учёный-энциклопедист, основываясь на опубликованных работах Лоджа, использует электромагнитные волны для воспламенения пороха и включения звонка на расстоянии и публично демонстрирует свои эксперименты в Калькутте. Кроме того, чуть позднее (1895) Боше изобрёл ртутный когерер, не требующий встряхивания^[22].

Приёмник со встряхиванием когерера от принятого сигнала

1895, 25 апреля (7 мая) — Александр Степанович Попов, русский физик и электротехник, изобретатель, на заседании Русского физико-химического общества (РФХО) в Санкт-Петербурге читает лекцию «Об отношении металлических порошков к электрическим колебаниям», на которой, воспроизводя опыты Лоджа c электромагнитными колебаниями, демонстрирует прибор, схожий в общих чертах с тем, который ранее использовался Лоджем. При этом А. С. Попов и его ближайший помощник, Пётр Николаевич Рыбкин, внесли в конструкцию усовершенствования. Отличительной особенностью прибора стал молоточек, встряхивавший когерер («трубку Бранли»), который работал не от часового механизма, как ранее у Лоджа, а от принятого сигнала^[23]. Кроме того, было введено реле, повышающее чувствительность и стабильность работы прибора. Для получения электрических разрядов при демонстрации использовалась электрофорная машина. Согласно протоколу заседания РФХО прибор Попова был предназначен «для показывания быстрых колебаний в атмосферном электричестве»^[24]. В мае 1895 года прибор был приспособлен для улавливания атмосферных электромагнитных волн на метеостанции Лесного института. Название прибора «разрядоотметчик» (впоследствии, «грозоотметчик») дал товарищ и коллега А. С. Попова по РФХО, основатель кафедры физики Лесного института Д. А. Лачинов, который в июле 1895 года во 2-м издании своего курса «Основ метеорологии и климатологии» впервые изложил принцип действия «разрядоотметчика Попова»^[25][26].

1895 — Гульельмо Маркони, итальянский физик и предприниматель, проводит работы по созданию системы передачи и приёма телеграфного сигнала с использованием «волн Герца». Приём сигнала в пределах нескольких сотен метров был достигнут им весной 1895 года^[5].

1895 — Эрнест Резерфорд, британский физик, опубликовал результаты своих экспериментов по детектированию радиоволн на расстоянии в три четверти мили от их источника. Для приема радиоволн Резерфорд дополнил резонатор Герца катушкой из тонкой проволоки с намагниченной стальной иглой внутри. Под действием принятых радиоволн игла размагничивалась — это показывал магнитометр.

Публикация А. С. Поповым статьи о своём приборе

1896, январь — А. С. Попов публикует статью в популярном, в том числе среди иностранных учёных, журнале РФХО^[27]. В статье (датированной декабрём 1895 года) приведена полная схема и подробное описание принципа действия прибора Попова. Из статьи, в частности, следует, что прибор на открытом воздухе принимал электромагнитные колебания от «большого» вибратора Герца с масляным разрядником на расстоянии около 60 метров. В заключение автор выражает надежду, что «прибор, при дальнейшем усовершенствовании его может быть применен к передаче сигналов на расстояния при помощи быстрых электрических колебаний, как только будет найден источник таких колебаний, обладающий достаточной энергией»^[23].

1896, 2 (14) апреля — Владимир Владимирович Скобельцын, ассистент профессора физики (с 1898 года профессор физики), делает доклад в Электротехническом институте в Санкт-Петербурге о приборе А. С. Попова с демонстрацией аналогичного прибора собственного изготовления. Схема прибора Попова была дополнена двумя проволочными резисторами, подключёнными к выводам когерера последовательно с обмоткой реле. Источник электромагнитных колебаний — катушка Румкорфа с вибратором Герца — был размещён на расстоянии около 40 метров^[5]. Из описания доклада^[28]:

В заключение докладчик произвёл опыты с вибратором Герца, который был поставлен в соседнем флигеле, на противоположной стороне двора. Несмотря на значительное расстояние и каменные стены, расположенные на пути распространения электрических лучей, при всяком сигнале, по которому приводился в действие вибратор, звонок прибора громко звучал.

1896, 2 июня — Гульельмо Маркони подаёт заявку на получение патента Великобритании с формулировкой «Усовершенствования в передаче электрических импульсов и сигналов и в аппаратуре для этого».

1896, 2 сентября — Маркони демонстрирует свою аппаратуру в местечке Солсбери под Лондоном при большой аудитории с участием представителей армии и флота. С трехметровой наружной антенной приёмники могли ловить сигналы на расстоянии до 0,5 км. Передатчик и приёмник с параболическими рефлекторами показали дальность связи 2,5 км^[29].

1896 — Джагадиш Чандра Боше отправился в Лондон для проведения цикла лекций и встретился с Гульельмо Маркони, который проводил эксперименты по беспроводной связи для британского почтового ведомства.

1897, 2 марта — Маркони оформляет дополнение к патентной заявке от 2 июня 1896.

1897, май — Уильям Прис (William Preece), главный инженер британского почтового ведомства, проводит сравнительные испытания аппаратуры Маркони и собственной аппаратуры, основанной на индукционной передаче сигналов. Испытания проводились при трансляции сигналов через Бристольский канал в Англии, причем впервые — над водной поверхностью для аппаратуры Маркони. Они показали полное превосходство воздушной беспроводной телеграфии. Попутно выяснилось, что электромагнитные колебания распространяются над водой с меньшими потерями, чем над землей. Поэтому и был установлен новый очередной рекорд дальности связи 14 км^[30].

1897 — Карл Фердинанд Браун, немецкий физик, изобретатель, совершенствует схему искрового передатчика. Он вводит замкнутый настраиваемый контур в генерирующей части передатчика, разделяя его с передающей частью (антенной) посредством индуктивной связи.

Патент Г. Маркони на систему беспроводной связи

1897, 2 июля — Маркони получает патент Великобритании № 12039 «Усовершенствования в передаче электрических импульсов и сигналов и в аппаратуре для этого» с приоритетом от 2 июня 1896. Патент Маркони представляет двухконтурную систему, в которой высокочастотные колебания, возникшие в передающем антенном контуре, обнаруживаются прибором, подключённым непосредственно к приёмному антенному контуру^[31]. Передатчик включал в себя: передающую антенну, осциллятор Аугусто Риги^[20], источник питания постоянного тока и телеграфный ключ. Приёмник включал в себя: приёмную антенну, вакуумный когерер с металлическим порошком из смеси серебряных и никелевых опилок с добавлением ртути, дроссельные катушки, разделяющие высокочастотную и низкочастотную часть приёмной цепи, приёмное реле для управления телеграфным аппаратом, электромеханический ударник для встряхивания когерера от принятого сигнала и два источника питания постоянного тока.

1897, 6 июля — Маркони на итальянской военно-морской базе Ла Специяна передаёт своей аппаратурой фразу «Viva l’Italia» («Да здравствует Италия») на расстояние 18 км^[30].

1897, 7 октября — Адольф Слаби (Adolf Slaby), немецкий электротехник, профессор электротехники Шарлоттенбургского технического университета, установил радиосвязь на расстоянии 21 км между Шёнебергом и Рангсдорфом (пригород Берлина). Решающим усовершенствованием в таком достижении было не качество искрового передатчика и передающей антенны, как у Маркони, а введение индуктивности в антенную цепь приёмника для повышения его чувствительности^[5].

1897, 19 (31) октября — А. С. Попов выступает с докладом «О телеграфировании без проводов» в Электротехническом институте Санкт-Петербурга. В конце доклада он признаёт: «Здесь собран прибор для телеграфирования. Связной телеграммы мы не сумели послать, потому что у нас не было практики, все детали приборов ещё нужно разработать»^[32].

1897, ноябрь — Маркони строит радиостанцию на острове Уайт в Англии.

1897, ноябрь — Эжен Дюкрете, французский предприниматель и инженер, владелец мастерской физических приборов в Париже по опубликованным описанию и схеме (статья А. С. Попова в «Журнале РФХО» № 1 за 1896 год) изготовил когерерный приёмник Попова и передатчик, основанный на широко известном вибраторе Г. Герца. Дюкрете демонстрировал работу этих устройств во время докладов на заседаниях Французского физического общества 19 ноября 1897 и 21 января 1898^[33].

1897, 19 (31) декабря — газета «Петербургский листок» сообщает о беспроводной передаче телеграфного сигнала А. С. Поповым 18 декабря 1897 года. В заметке, в частности, сообщалось, что после того как ассистент Попова П. Н. Рыбкин отправился на «станцию отправления», «ровно через 10 минут <…> на ленте обычной телеграфной азбукой обозначилось слово „Герц“»^[23].

Промышленное производство систем беспроводной связи

1898 — Маркони открыл первый радиозавод в Англии, на котором работало около 50 человек. Исследовательская группа Маркони усовершенствовала трансформаторное подключение к антенному контуру Н. Теслы, введя между трансформатором и когерером разделительный конденсатор, что повысило чувствительность и избирательность приёмника. Схема с таким включением конденсатора получила название «джиггер». Патентная заявка на усовершенствование поступила 1 июня 1898, патент Великобритании № 12326 был получен 1 июля 1899.

1898, 16 августа — Лодж получает патент № 609154, в описании которого предлагалось «использовать настраиваемую индукционную катушку или антенный контур в беспроводных передатчиках или приемниках, или в обоих устройствах»^[9].

1898 — в конце года фирма Дюкрете приступила к мелкосерийному производству радиостанций системы А. С. Попова, выполняя заказы военно-морских ведомств России и Франции. Для России фирма изготовила в общей сложности около 50 корабельных радиостанций^[33].

1899 — Пётр Николаевич Рыбкин и Дмитрий Семёнович Троицкий, ассистенты А. С. Попова, проводят эксперименты по беспроволочной телеграфии между двумя кронштадтскими фортами, «Милютин» и «Константин». При уровне сигнала, недостаточном для срабатывания когерера, П. Н. Рыбкин случайно обнаружил принимаемый телеграфный сигнал на слух, подключив телефон параллельно когереру. Очевидно, при таком уровне сигнала когерер проявлял нелинейные свойства, выполняя функцию детектора высокочастотных колебаний. Об этом факте было немедленно доложено Попову, который 14 (26) июля 1899 года оформил патентную заявку в России на модифицированный приёмник, поставив вместо реле телефонные трубки, и 30 ноября 1901 года получил русский патент — «привилегия № 6066 на приёмник депеш, посылаемых с помощью электромагнитных волн»^[34]. Несколько раньше патенты на это изобретение были получены Поповым в Великобритании и Франции.

1899 — Джагадиш Чандра Боше объявил об изобретении «железо-ртутно-железного когерера с телефонным детектором» в докладе, представленном в Лондонское королевское общество.

1900 — аппаратура А. С. Попова обеспечивала связь в операции по спасению броненосца «Генерал-адмирал Апраксин», севшего на камни у острова Гогланд^[35]. Радиостанция при консультативном участии Попова была построена на острове Гогланд, в 25 милях от передающей станции Российской Военно-Морской базы в Котке, которая телеграфной линией была связана с Адмиралтейством Санкт-Петербурга. Приборы, использовавшиеся в спасательной операции, были изготовлены фирмой Дюкрете. В результате обмена радиограммами ледоколом «Ермак» были также спасены финские рыбаки с оторванной льдины в Финском заливе.

Первые опыты по беспроводной передаче звука

1900 — Реджинальд Фессенден, канадский и американский изобретатель, начинает эксперименты по беспроводной передаче звуковых сигналов. Он впервые поместил в передатчике угольный микрофон в цепь, соединяющую искровой генератор и антенну. Метод стал называться «амплитудная модуляция» (АМ). В приемнике отсутствовали реле и когерер — для обнаружения принимаемого сигнала использовался электролитический детектор. Звуковой сигнал принимался с большими искажениями, поэтому в дальнейшем Фессенден отказался от искрового генератора и начал обдумывать систему передачи на основе незатухающих электромагнитных колебаний^[14].

1900, апрель — Маркони получает патент Великобритании № 7777 на «джиггерную» (резонансную) схему передатчика. Однако его аналогичная патентная заявка в США была отклонена со ссылкой на существующее техническое решение Теслы, защищённое патентом в 1891 году.

1900 — аппаратура А. С. Попова, выпускаемая фирмой Дюкрете, была дополнена так называемым телефонным приёмником депеш для приёма телеграфных сигналов на слух. На табличке серийного изделия были указаны фамилии «Попов — Дюкрете» как компаньонов. Образец радиостанции в действии демонстрировался на Всемирной выставке в Париже и был отмечен Большой золотой медалью^[33].

1901 — Маркони утверждает, что принял в Сент-Джонсе (Ньюфаундленд) телеграфный сигнал, переданный из Корнуолла (Великобритания). Однако возможность такой радиосвязи с имевшимся на тот момент оборудованием у Маркони подвергалась сомнению и обсуждается до сих пор^[36][37].

1901 — Никола Тесла предложил в своём британском патенте использовать в приёмном устройстве прерыватель тока (тиккер), обеспечивающий приём на слух телеграфных сигналов от передатчика незатухающих электромагнитных колебаний^[17].

Дуговой генератор незатухающих колебаний В. Поульсена

1902 — Вальдемар Поульсен, датский инженер, запатентовал конструкцию дугового генератора незатухающих электромагнитных колебаний с использованием специально подобранной газовой среды для увеличения частоты колебаний^[17].

1903 — башня «Уорденклиф», которую спроектировал Никола Тесла, близка к завершению. Существуют различные теории относительно того, как Тесла намеревался построить свою беспроводную систему связи (сообщалось о мощности в 200 кВт). Тесла утверждал, что башня «Уорденклиф» как часть мировой системы передатчиков позволила бы обеспечить надёжный многоканальный приём и передачу информации, общемировую навигацию, синхронизацию часов, а также глобальную систему определения координат^[38].

1904 — в патентном ведомстве США отменили своё прежнее решение и вручили Маркони патент на изобретение радио, возможно, под влиянием его финансовых покровителей в Штатах, в числе которых были Томас Эдисон и Эндрю Карнеги. Помимо прочего, это позволило правительству США избежать необходимости выплачивать отчисления, на которые претендовал Тесла при использовании его патента.

Первая двусторонняя трансатлантическая связь

1906, 14 января — Реджинальд Фессенден провёл первую успешную двустороннюю трансатлантическую радиосвязь, осуществив обмен кодами Морзе между построенной станцией в Брант Роке (штат Массачусетс) и идентичной станцией в Махриханише (Шотландия) с использованием своего роторно-искрового передатчика. Телеграммы шли в обе стороны без ошибок, однако попытки транслировать через океан музыку и речь были безуспешными. В ходе экспериментов выяснилось, что длинные волны менее подвержены затуханиям в темное время суток, поэтому для сверхдальней связи оказался более благоприятным зимний период, когда дни короче. Система радиосвязи действовала до 5 декабря 1906 года, после чего на европейском берегу порывом ветра снесло антенную мачту. Накопленный Фессенденом опыт впоследствии помог Маркони избежать многих ошибок при введении в эксплуатацию системы телеграфной связи между Америкой и Европой^[14].

Первая радиопередача звукового сигнала

1906, 24 декабря — Фессенден, используя электромашинный генератор переменного тока (альтернатор) Эрнста Александерсона частотой около 50 кГц и ранее построенную антенну в Брант Роке высотой 128 м, осуществил первую радиопередачу звукового сигнала^[39]. Корабли в море услышали трансляцию игры Фессендена на скрипке и чтение отрывка из Библии.

1907 — Гульельмо Маркони создал первую постоянно действующую трансатлантическую линию беспроводной телеграфной связи от Клифдена, Ирландия, до Глейс Бей, Новая Шотландия.

1909 — Гульельмо Маркони и немецкий физик Карл Фердинанд Браун были удостоены Нобелевской премии по физике за «выдающийся вклад в развитие беспроводной телеграфии».

Появление термина радиовещание

1909, апрель — Чарльз Геррольд (Charles Herrold), американский изобретатель, преподаватель электроники из Сан-Хосе, Калифорния, построил радиовещательную станцию. В ней использовалась технология с искровым разрядником, но несущая частота модулировалась голосом, а затем и музыкой. Эта радиостанция, названная «San Jose Calling», существовала всё время и в конечном итоге превратилась в сегодняшнюю радиостанцию KCBS в Сан-Франциско. Геррольд, сын фермера из долины Санта-Клара, ввёл термины «узкое распространение» (narrowcasting) и «широкое распространение» (broadcasting), соответственно, для определения передач, предназначенных для одного получателя, например, на борту судна, или для широкой аудитории. (В английском языке термин «broadcasting» использовался в сельском хозяйстве и означал разбрасывание семян в разных направлениях. В дальнейшем этот термин прочно связался с радиовещанием, а затем и с телевещанием.) Геррольд не претендовал на первенство в передаче человеческого голоса по радио, но он претендовал на первенство в организации радиовещания. Чтобы радиосигнал распространялся во всех направлениях, он разработал всенаправленные антенны, которые он монтировал на крышах различных зданий в Сан-Хосе. Геррольд также претендовал на первенство в допущении рекламы в радиовещании, хотя реклама, как правило, предполагает платные объявления. Он изменил интерес населения к местному магазину звукозаписи проигрыванием записей на своей станции.

1912 — в ночь с 14 на 15 апреля затонул трансатлантический лайнер «Титаник». Беспроводная связь обеспечила передачу с тонущего лайнера сигнала бедствия (SOS). В ходе расследования катастрофы в США был инициирован законопроект, и в 1912 году был принят федеральный закон, предписывающий всем радиостанциям иметь лицензию правительства США, а также обязывающий постоянный мониторинг морскими судами частот передачи сигнала бедствия и поддержание круглосуточной связи с ближайшими судами и с береговыми радиостанциями.

1913 — Маркони начал первую дуплексную трансатлантическую беспроводную связь между Северной Америкой и Европой.

1913 — созвана Международная конференция по охране человеческой жизни на море, которая подготовила соглашение, требующее обеспечения круглосуточной работы судовых радиостанций.

Трёхэлектродная лампа для усиления сигнала

1906 — Роберт фон Либен, австрийский инженер-физик, запатентовал «катодно-лучевое реле» с магнитным отклонением луча, сконструированное им на основе катодной трубки Брауна-Венельта. В его патенте впервые сформулирован принцип усиления электрического сигнала в вакуумной электронной лампе. Однако эта лампа имела (кроме катода прямого накала и анода) ещё и магнитную катушку, что не позволяло назвать ее трёхэлектродной лампой, которая впоследствии стала доминирующей в радиотехнике. Конструкцию лампы этого типа изобретатель предложил позже, после того как стало известно о работах американца Ли де Фореста^[40].

1907 — Ли де Форест, американский инженер, получил патент на трёхэлектродную лампу, которую он назвал «аудион». Аудион Фореста не только детектировал принимаемый сигнал, но и давал некоторое усиление. Идея Фореста с третьим, управляющим электродом послужила толчком к дальнейшему развитию электровакуумных усилительных ламп. Например, Роберт фон Либен, узнав об изобретении аудиона, отказался от магнитной катушки и начал вводить в свои новые конструкции катодных реле управляющий электрод. Следует отметить, что электронные лампы того времени были «мягкие», то есть с относительно невысоким разрежением внутри баллона, из-за чего в их работе большую роль играла вторичная ионизация, отрицательно влияющая на технические характеристики ламп^[40].

Появление ламповых генераторов

1912 — почти одновременно предложили схемы ламповых генераторов незатухающих колебаний австриец Мейснер и англичанин Генри Роунд (Henry J. Round), а вслед за ними канадец Колпитц и американец Хартли. Такие генераторы давали значительно более чистый сигнал, чем используемые тогда искровые передатчики с электромашинным генератором^[41].

1913, октябрь — Эдвин Армстронг, американский радиоинженер и изобретатель, подает заявку на патент «Система для беспроводного приема» (англ. Wireless Receiving System), где описывается изобретённый им регенеративный радиоприёмник, обеспечивающий большое усиление за счёт положительной обратной связи^[41].

1914, октябрь — Эдвин Армстронг получает патент на своё изобретение, которое быстро приобрело известность среди радиолюбителей как «обратная связь Армстронга»^[41].

1915 — Джон Реншоу Карсон (en:John Renshaw Carson), теоретик ранних систем связи, изобрёл амплитудную модуляцию с одной боковой полосой для передачи нескольких телефонных разговоров по одной линии связи^[42]. Это изобретение не использовалось в радиовещании из-за необходимого усложнения бытовых радиоприёмников, однако впоследствии стало широко применяться в профессиональной и любительской радиосвязи, а также в системах многоканальной связи и в телевизионном вещании.

1917 — Люсьен Леви (фр. Lucien Levy), французский инженер и промышленник, запатентовал принцип преобразования частоты принимаемого сигнала в промежуточную частоту, сигнал с этой частотой выделялся колебательным контуром, а затем детектировался^[41].

Создание супергетеродинного радиоприёмника

1918 — Эдвин Армстронг, воспользовавшись идеей Леви, установил на входе приёмника преобразователь частоты и получил значительный выигрыш в усилении сигнала, так как ламповый усилитель приёмника стал работать на более низкой промежуточной частоте. Армстронг назвал этот приёмник супергетеродином^[41].

1920 — начало АМ-радиовещания (США)^[43].

1922 — на вооружение в Красной армии была принята первая ламповая радиостанция — «АЛМ» («Армейская ламповая Минца»). Ее создателем был Александр Львович Минц^[44].

1924 — начало АМ-радиовещания в СССР^[43]. Постановлением СНК СССР от 28 июля впервые установлен порядок пользования «частными приемными радиостанциями». На установку радиоприемника отныне требовалось разрешение органов Наркомата почт и телеграфов; за пользование им взималась абонентская плата; устанавливались некоторые ограничения, например, запрещалось записывать и распространять содержание служебных радиопередач и передач иностранных радиостанций.^[45] Появилось понятие «радиозаяц» — владелец незарегистрированного приемника.^[46]

1926 — в СССР узаконена любительская радиосвязь. Постановлением СНК от 5 февраля установлен порядок регистрации и эксплуатации не только приемных, но и передающих частных радиостанций (ранее изданное постановление от 28 июля 1924 года утратило силу).^[47]

1928, 12 июня — вышла в эфир первая телевизионная станция WCFL с механической развёрткой^[48]. Её создателем был Улисс Санабриа^[en][49].

1929, 19 мая — впервые для передачи сигналов изображения и звука использован один диапазон радиоволн (станция WCFL передаёт изображение, а радиостанция WIBO — звуковое сопровождение).

Образование МККР

1929 — первое собрание Международного консультативного комитета по радио (МККР), на котором был принят ряд рекомендаций по вопросам измерений частоты и стабильности передатчиков, распределения полос частот, ограничения мощности передатчиков, исключения из использования искровых передатчиков^[50].

1930 — компания Motorola выпустила первый автомобильный приёмник.

1931 — начало в СССР регулярного телевизионного вещания на частоте 60 МГц с механической развёрткой^[43].

1933 — патрульные полицейские автомобили в г. Байонне (Нью-Джерси, США) впервые оснащены двусторонней радиосвязью.

1933 — Эдвин Армстронг предложил использовать для радиовещания широкополосную частотную модуляцию (ЧМ), получив к этому времени четыре патента по результатам своих исследований^[41]. Изобретателем системы передачи сигналов методом ЧМ считается Корнелиус Д. Эрет (США, 1902 год)^[51]. Широкополосная ЧМ уменьшала влияние помех от атмосферного электричества или работающего электрооборудования (например в автомобиле)^[41].

1941 — компания Motorola начала серийное производство радиостанции SCR-536 (англ.) — первого носимого приёмопередатчика, который можно было держать в одной руке.

1941 — начало ЧМ-радиовещания (США)^[43].

1946 — начало ЧМ-радиовещания в СССР^[43]. Первая радиовещательная станция в Москве на метровых волнах с частотной модуляцией (МВ ЧМ)^[52] имела мощность 1 кВт на частоте 46,5 МГц^[53].

1950 — началось регулярное телевизионное вещание в цвете (США). С 1951 по 1953 год производство цветных телевизоров в США было законодательно запрещено (формально — для экономии стратегического сырья в связи с войной в Корее).

1952 — 7 ноября Ленинградский телецентр провел первую пробную цветную передачу. Экспериментальное цветное вещание в Ленинграде и Москве продолжалось до 1955 года и было свернуто ввиду бесперспективности применявшейся системы последовательной передачи цветов. Передачи можно было смотреть в нескольких особых ателье, где были установлены специальные телевизоры.

1954 — американская фирма Regency выпустила на рынок первый коммерческий транзисторный радиоприёмник TR-1.

Начало спутникового радиовещания

1963, 17 января — первый сеанс спутникового радиовещания между США и Южной Америкой, — двенадцатиминутная магнитофонная запись была транслирована из Натли (Нью-Джерси) через спутник-ретранслятор на мобильную радиостанцию в Рио-де-Жанейро (Бразилия)^[54].

1963 — запущен первый спутник радиосвязи TELSTAR.

1967 — в СССР введена в эксплуатацию спутниковая система дальней космической радиосвязи «Орбита», обеспечивающая, кроме прочего, передачу общесоюзной программы телевидения для регионов Сибири и Дальнего Востока^[43].

1987 — запущен комплекс спутников, обеспечивающих работу спутниковой навигационной системы GPS.