Радіозв'язок
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

Радіозв'язок

Радіозв'язок, електрозв'язок за допомогою радіохвиль. Для здійснення Р. в пункті, з якого ведеться передача повідомлень (радіопередача), розміщують радіопередавальний пристрій, що містить радіопередавач і передавальну антену, а в пункті, в якому ведеться прийом повідомлень (радіоприйом), — радіоприймальний пристрій, що містить приймальну антену і радіоприймач . гармонійні коливання, що Генеруються в передавачі, з частотою, що належить якому-небудь діапазону радіочастот (див. Радіохвилі ), що несе, піддаються модуляції відповідно до передаваним повідомленням (див. Модуляція коливань ). Модульовані радіочастотні коливання є радіосигналом. Від передавача радіосигнал поступає в передавальну антену, за допомогою якої в просторі, що оточує антену, збуджуються відповідно модульовані електромагнітні хвилі. Поширюючись, радіохвилі досягають приймальної антени і збуджують в ній електричні коливання які поступають далі в радіоприймач. Прийнятий т.ч. радіосигнал дуже слабкий, т.к. в приймальну антену потрапляє лише нікчемна частина енергії, що випромінює (див. Поширення радіохвиль ). Тому радіосигнал в радіоприймачі поступає в електронний підсилювач, після чого він піддається демодуляції, або детектуванню ; в результаті виділяється сигнал, аналогічний сигналу, яким були модульовані коливання з частотою, що несла, в радіопередавачі. Далі цей сигнал (зазвичай додатково посилений) перетвориться за допомогою відповідного відтворюючого пристрою в повідомлення, адекватне початковому.

  В місці прийому на радіосигнал можуть накладатися електромагнітні коливання від сторонніх джерел радіовипромінювань, здатні перешкодити правильному відтворенню повідомлення і звані тому перешкодами радіоприйому . Несприятливий вплив на якість радіозв'язку можуть надавати також зміну в часі загасання радіохвиль на дороги поширення від передавальної антени до приймальні (див. Завмирання ) і поширення радіохвиль одночасно по двох або декільком траєкторіям різної протяжності; у останньому випадку електромагнітне поле в місці прийому є сумою взаємно зміщених в часі радіохвиль, інтерференція яких також викликає спотворення радіосигналу. Тому і ці явища відносять до категорії перешкод радіоприйому. Їх вплив на прийом радіосигналів особливо великий при зв'язку на великих відстанях. Широке поширення Р. і використання радіохвиль в радіолокації, радіонавігація і ін. областях техніки зажадали забезпечення одночасного функціонування без недопустимих взаємних перешкод різних систем і засобів, що використовують радіохвилі, — забезпечення їх електромагнітній сумісності .

  Поширення радіохвиль у відкритому просторі робить можливим в принципі прийом радіосигналів, передаваних по лініях радіозв'язку, особами, для яких вони не призначені (радіоперехоплення, радіопідслуховування); у цьому — недолік Р. в порівнянні з електрозв'язком по кабелях, радіохвилеводам і ін. закритим лініям. Таємниця телефонних переговорів і телеграфних повідомлень, що передбачається статутом зв'язку СРСР, відповідними правилами ін. країн і міжнародними угодами, забезпечується в необхідних випадках вживанням автоматичних засобів засекречування радіосигналів (кодування і ін.).

  Спроби здійснити Р. робив ще Т. А. Едісон в 80-і рр. 19 ст (їм отриманий відповідний патент), до відкриття в 1888 електромагнітних хвиль Р. Герцем ; хоча роботи Едісона не мали практичного успіху, вони сприяли появі ін. робіт, направлених на реалізацію ідеї безпровідного зв'язку. Герцем був створений іскровий випромінювач електромагнітних хвиль, який (з подальшими різними удосконаленнями) протягом декількох десятиліть залишався найбільш поширеним в Р. виглядом радіопередавача. Можливість і основні принципи Р. були детально описані В. Круксом в 1892, але в те час ще не передбачався швидкій реалізації цих принципів. Розвиток Р. почався після того, як в 1895 А. С. Поповим, а роком пізніше за Р. Марконі були створені чутливі приймачі, сповна придатні для здійснення сигналізації без дротів, тобто для Р. Первая публічна демонстрація Поповим роботи створеної ним радіоапаратури і безпровідної передачі сигналів з її допомогою відбулася 7 травня 1895, що дає підставу вважати цю дату фактичним днем появи Р.

  Приймач Попова не лише виявився придатним для Р., але і (з деякими додатковими вузлами) був вперше успішно застосований ним в тому ж 1895 для автоматичного запису грозових розрядів, чим належало початок радіометеорології . У країнах Західної Європи і США була розгорнута активна діяльність по використанню Р. в комерційних цілях. Марконі в 1897 зареєстрував в Англії Компанію безпровідного телеграфування і сигналізації, в 1899 заснував Американську компанію безпровідного і телеграфного зв'язку, а в 1900 — Міжнародну компанію морського зв'язку. У грудні 1901 їм була здійснена радіотелеграфна передача через Атлантичний океан. У 1902 в Германії виробництво устаткування для Р. організував А. Слабі (спільно з Р. Арко), а також До. Ф. Браун . Очевидне величезне значення Р. для військових флотів і для морського транспорту, а також гуманістична роль Р. (при рятуванні людей з кораблів, потерпілих крах) стимулювали розвиток її у всьому світі. На 1-ій Міжнародній адміністративній конференції в Берліні в 1906 за участю представників 29 країн було прийнято регламент радіозв'язку і міжнародна конвенція, що набрала чинності з 1 липня 1908. У регламенті було зафіксовано розподіл радіочастот між різними службами Р. (див. нижчий). Було засновано Бюро реєстрації радіостанцій і встановлений міжнародний сигнал лиха SOS. На міжнародній конференції в Лондоні в 1912 було дещо змінений розподіл частот, уточнений регламент і засновані нові служби: радіомаякова, передачі зведень погоди і передачі сигналів точного часу. За рішенням радіоконференції 1927 було заборонено вживання іскрових радіопередавачів, що створювали випромінювання в широкому спектрі частот і що перешкоджали тим самим ефективному використанню радіочастот; іскрові передавачі були залишені лише для передачі сигналів лиха, оскільки широкий спектр випромінювання радіохвиль збільшує вірогідність їх прийому. З 1915 до 50-х рр. апаратура для Р. розвивалася головним чином на основі електронних ламп ; потім були упроваджені транзистори і ін. напівпровідникові прилади .

  До 1920 в Р. застосовувалися переважно хвилі завдовжки від сотень м-коду до десятків км. В 1922 радіоаматорами було відкрито властивість декаметрових (коротких) хвиль поширюватися на будь-яких відстані завдяки заломленню у верхніх шарах атмосфери і віддзеркаленню від них. Незабаром такі хвилі стали основним засобом здійснення далекої Р. Для прийому передаваних т.ч. сигналів, що приходять з великих відстаней, служать чутливі приймачі і великі, порівняно гостронаправлені антенні споруди, що займають велику територію, т.з. антенне поле (подібні ж споруди використовуються і для випромінювання декаметрових хвиль). Для ослабіння радіоперешкод приймальне устаткування розміщується в стороні від міст і далеко від радіопередавачів, на спеціальних приймальних радіоцентрах . Радіопередавальні пристрої також групуються — на передавальних радіоцентрах . Ті та інші пов'язані з центральним телеграфом, що знаходиться в місті, звідки поступають передавані і куди транслюються сигнали, що приймаються.

  В 30-і рр. були освоєні метрові, а в 40-і — дециметрові і сантиметрові хвилі, що поширюються в основному прямолінійно, не огинаючи земної поверхні (тобто в межах прямої видимості), що обмежує прямий зв'язок на цих хвилях відстанню в 40—50 км. Оскільки ширина діапазонів частот, відповідних цим довжинам хвиль, — від 30 Мгц до 30 Ггц — в 1000 разів перевищує ширину всіх діапазонів частот нижче за 30 Мгц (хвилі довші за 10 м-код ), то вони дозволяють передавати величезні потоки інформації, здійснюючи багатоканальний зв'язок . В той же час обмежена дальність поширення і можливість здобуття гострої спрямованості з антенної нескладної конструкції дозволяють використовувати одні і ті ж довжини хвиль в безлічі пунктів без взаємних перешкод. Передача на значні відстані досягається вживанням багатократній ретрансляції в лініях радіорелейному зв'язку або за допомогою супутників зв'язку, що знаходяться на великій висоті (близько 40 тис. км. ) над Землею (див. Космічний зв'язок ). Дозволяючи вести на великих відстанях одночасно десятки тисяч телефонних розмов і передавати десятки телепередач, радіорелейна і супутниковий зв'язок по своїх можливостях є незрівнянно ефективнішими, ніж звичайний далекий Р. на декаметрових хвилях, значущість якого відповідно зменшується (за нею, наприклад, залишається роль корисного резерву, а також роль засобу зв'язку на напрямах з малими потоками інформації).

  При великій потужності радіопередавача (десятки квт ) Р. на метрових хвилях у вузькій смузі частот (декілька кгц ) можлива на відстанях ~ 1000 км. за рахунок розсіяння хвиль в іоносфері (див. Іоносферний радіозв'язок ). Користуються також віддзеркаленням радіохвиль від іонізованних слідів метеорів, що згорають у верхніх шарах атмосфери (див. Метеорний радіозв'язок ), але при цьому передача інформації йде з перервами, що не дозволяє здійснювати телефонних переговори.

  Мала частина енергії випромінювання на дециметрових і сантиметрових хвилях може також поширюватися за межі горизонту (на відстані в сотні км. ) завдяки електричній неоднорідності тропосфери. Це дозволяє при порівняно великій потужності передавачів (порядка декілька квт ) будувати лінії радіорелейного зв'язку з відстанню між проміжними станціями в 200—300 км. і більш (при звуженні частотного спектру випромінювання, тобто зменшенні об'єму передаваної інформації, див.(дивися) Тропосферний радіозв'язок ).

  Лінії Р. використовуються для передачі телефонних повідомлень, телеграм, потоків цифрової інформації і факсиміле, а також і для передачі телепередач (зазвичай на метрових і коротших хвилях). За призначенням і дальності дії розрізняють міжнародні і внутрішньосоюзні загальнодержавні лінії Р. Внутрісоюзниє лінії діляться на магістральних (між столицею СРСР і столицями союзних республік, краєвими і обласними центрами, а також між останніми) і зонових (внутріобласні і внутрірайонні). Розвиток ліній Р. планується з врахуванням входження Р. в Єдину автоматизовану систему зв'язку країни.

  Організаційно-технічні заходи і засоби для встановлення Р. і забезпечення її систематичного функціонування утворюють служби Р., що розрізняються за призначенням, дальності дії, структурі і ін. ознакам. Зокрема, існують служби: наземним і космічним Р. (до космічного Р. відносять всі види Р. з використанням одного або декількох супутників або інших космічних об'єктів); фіксованою (між певними пунктами) і рухливою (між рухливою і стаціонарною радіостанціями або між рухливими радіостанціями); радіомовлення і телебачення. Для виробничих і спеціальних службових потреб є відомчі служби Р. в деяких міністерствах і організаціях (наприклад, в цивільній авіації, на ж.-д.(железнодорожний), морському і річковому транспорті, в службах пожежної охорони, міліції, медичній службі міст), а також внутрішньовиробничий зв'язок на промислових і з.-х.(сільськогосподарський) підприємствах, в деяких установах і т.д. (див. також Радіостанція низового зв'язку ). Велике значення має Р. в озброєних силах.

  Літ.: Регламент радіозв'язку, М., 1975; Винахід радіо. А. С. Попів. Документи і матеріали, під ред, А. І. Берга, М., 1966; Розвиток зв'язку в СРСР. 1917—1967, під ред. Н. Д. Псурцева, М., 1967: Чистяков Н. І., Хлитчиев С. М., Малочинський О. М., Радіозв'язок і мовлення, М., 1968; Гусятінський І. А., Пирогів А. А., Радіозв'язок і радіомовлення, М., 1974.

  Н. І. Чистяков.