Роль Попова в создании радиотелефона и радиовещания

Размещено на http://www.allbest.ru/

Роль Попова в создании радиотелефона и радиовещания

Мальцев С.Н.

Изобретение Герцем в 1888 году передатчика и приемника высокочастотных электромагнитных колебаний, названных в начале Герцевыми а позднее радиоволнами, повлекло за собой серию экспериментов и изобретений учеными в разных странах, связанных с этими волнами. Был среди них и наш соотечественник Попов А.С. Он уже в 1890 году собрал приемник и передатчик герцевых волн для демонстрирования их действия на расстоянии в МОК, где он преподавал электротехнику. Уже тогда его не удовлетворил приемный резонатор герца и Попов заменил его на электроскоп с проволочной сеткой, чтобы эффект приема был виден слушателям курсов в не затемненном помещении и без лупы, как это было с рамкой герцевого резонатора. Однако Попов на этом не остановился и в последующем изобрел схему преемника с автоматическим декогерированием когерера Бранли, а также регистратор электромагнитных волн грозовых разрядов с самописцем. Эти самые первые радиотехнические устройства нашли применение в некоторых областях науки и техники и серийно выпускались являясь тем самым первыми серийно выпускаемыми радиотехническими приборами. Однако самое большое влияние на радиотехнику имело изобретение Поповым телефонного радиоприемника, который и определил основное направление дальнейшего развития радиотехники, так как после этого большинство радиоприемников были слухового типа.

Актуальность темы телефонного приемника Попова заключается в том, что до сих пор в мировой историографии нет единого мнения, как появился радиотелефон и радиовещание. Их изобретателями называют: Чандру Босе, Маркони, Де Фореста, Фессендена. Реже всего упоминают Попова А.С., что некорректно. Однако исторические документы все расставляют по своим местам.

Новизна статьи в том, что в ней рассматриваются документы не одного изобретателя, а нескольких, и в исторической последовательности и с учетом ранее не рассматривающихся документов и современных радиотехнических данных.

В работах на тему телефонного радиоприемника Попова обычно пишут, начиная с открытия телефонного свойства когерера ассистентами Попова Рыбкиным и Троицким. [3] Однако Попов в своей привилегии пишет: «Это новое свойство случайно обнаружено с трубкой, мной изобретенной для телеграфа без проводников». Уже тогда Попов называл свой прибор не когерером, а «чувствительной трубкой». Когда же он сделал это изобретение? радиотелефонный приемник полупроводниковый детектор

Известно письмо Попова, относящееся к 16 апреля (ст. ст.) 1898 года и адресованное проф. Капустину, за год до открытия телефонного эффекта. Где он пишет: «…В чувствительной трубке хорошо употреблять вместо опилок мелкий стальной бисер…». Цель изобретения понятна, Попов стремился упростить и удешевить изготовление когереров, понимая, что с бисером вместо опилок это уже не когерер, а другое устройство. Однако требовались полевые испытания на большую дальность, что он и поручил эти испытания своим помощникам. После обнаружения ими звукового эффекта, Александр Степанович проделал множество опытов для выяснения параметров и оптимальных схем, а так же принципов работы. Попов писал в привилегии: «По-видимому, для действия трубки в указанном смысле необходима известная степень окисления металла, служащего в ней, его твердость и самый вид зерен металла.» То есть он вполне понимал, что в трубке действующим веществом был окисел железа - полупроводник. Согласно современным представлениям Феррооксид FеО относится к оксидным полупроводникам с электронной P электропроводностью, ширина запретной зоны AW- 2,2 эВ. Схема «чувствительной трубки» Попова на современных комплектующих эквивалентна двум встречно параллельным диодам. Схема проверена мной на диодах Шотки (1N5817). Схема работает аналогично схеме Попова, но громче. Наиболее широко используемая конструкция была разработана Поповым позднее и описана в привилегии так: «Другой вид чувствительной трубки, представленный на № 3, отличается только формой: внутри четвероугольной коробочки вместо платиновых листков помещены две призмы из угля, зерна раздавленного бисера наполняют отчасти коробочку.» Подобное устройство принимает радиотелефонные сигналы и радиовещательные станции. Сам Попов принимал радиотелефонные (амплитудной модуляции) сигналы на свой радиоприемник с передатчика российского изобретателя Лифшица С.Я. (рис.1) в 1903 году.[4]

Рис.1. Схема радиотелефона Лившица с приемником Попова 1903 г.

Рис.2 Схема телефонного приемника Попова в современных обозначениях

Однако Лифшиц был не первым, кто осуществил амплитудную модуляцию. Раньше него это сделал американский изобретатель Фессенден в сентябре1902 года, однако Фессенден для приема использовал приемник «по схеме Попова», так как в то время других приемников амплитудной модуляции в мире не существовало. Однако Фессенден установил модулятор в цепи антенны, а Лифшиц установил микрофон-модулятор в цепи питания, что является признаком независимого изобретения.

Эксперименты

Выполненная мной реплика приемника Попова, принимала не только вещательные амплитудно-модулированные сигналы станций, например «Радио Пекин», но и близкие радиолюбительские станции с однополосной модуляцией.

Фото реплики приемника на Рис.3 и детектор в разобранном виде рис.4

Рис.3 Реплика телефонного приемника Попова

Рис.4 Реплика детектора Попова в разобранном виде

На фото рис.4 показаны детали реплики детектора Попова:

1. стальной стержень с окалиной (FeO).

2. два соединенных графитовых стержня (нижняя часть)

3. два соединенных графитовых стержня (верхняя часть)

4. скрепка

5. контактный «крокодил» с соединительным проводом

Из этого можно сделать выводы, что Попов шел методом проб и ошибок к изобретению телефонного приемника, четко осознавая, что телефонные свойства образуются полупроводниковым материалом, окислом железа, и может принимать звук голоса с низким качеством, а качество можно повысить. Документы доказывают, что уже в июне 1899 года Поповым в первые в мире был создан полупроводниковый радиоприемник способный принимать амплитудно- модулированные радиосигналы и обеспечивать радиотелефонную связь и прием радиовещания, если таковое бы было. Радиоприемник это самая массовая часть радиовещательных систем. По настоящее время это самые массовые применения радиотехники. Приемник был запатентован во многих странах, в том числе в Британии, Франции, США.

Библиографический список

1. А.С. Попов в характеристиках и воспоминаниях современников. М.: Академия наук СССР. 1958.

2. Рыбкин П.Н. Десять лет с изобретателем радио. М.: Связьиздат. 1945.

3. Бартенев В.Г. 110 лет детекторному приёмнику. Современная электроника. № 4. 2010.

4. Лифшиц С. Я. Некоторые особенности искрового разряда и его применение к телефонированию без проводов. ЖРФХО. Физ. отд. Отд. первый. - 1904. - Т. 36, вып. 6. - С. 221 - 229

Аннотация

В данной статье описывается малоизвестные факты изобретения первого радиотелефоного приемника и полупроводникового детектора амплитудной модуляции Александром Степановичем Поповым.

Ключевые слова:

история радио; Попов; радиотелефон; полупроводник; детектор АМ.

Размещено на Allbest.ru