Краткая история радиоэлектроники

1.1 Передача сообщений на расстояния

1.2 Изобретение телеграфа

1.3 Электромагнитные волны

1.4 Изобретатель радио А.С.Попов

1.5 Развитие радиотехники

1.6 Возникновение радиолюбительского движения

1.7 Что значит слово «радиотехника»

1.1 Передача сообщений на расстояния

Мечта человека передавать сообщения на большие расстояния возникла очень давно. Согласно древнегреческой легенде известие о том, что полководец Мильтиад одержал победу над персами, была доставлена греческим войном, который пробежал без остановки 42 км 195м из города Марафона до Афин. Он из последних сил прибежал в столицу, сообщил о победе и умер.

В середине века для передачи сообщений использовали деревянные башни, построенные на подходящих высотах. Башни имели подвижные жерди и доски, взаимное расположение которых символизировало различные буквы. В1793г. Такое сооружение было построено между городами Париж и Лилль, где  на расстоянии 220 км были расположены 23 станции. Одну букву передавали от одного до другого города в среднем за 2 минуты, а одно предложение – за 1-2часа.

1.2 Изобретение телеграфа

Большой шаг вперёд в технике связи сделал талантливый русский ученый Павел Львович Шиллинг, который в 1832 г. изобрел первый электромагнитный телеграф. Пять лет спустя Самюэль Морзе сконструировал широкоизвестный электромаг­нитный самопишущий аппарат, который в усовершенствованном виде используется до сих пор.

Телеграф быстро проник во многие страны, а в 1858 г. через Атлантический океан был проложен первый кабель, связывающий Европу с Америкой. В начале нашего века телеграфная техника достигла расцвета. Были построены тысячи ки­лометров проводных и кабельных линий. Всего за несколько часов новости обле­тали весь мир.

Проводная телеграфная связь была прекрасным приобретением, но ее нельзя было использовать в движущихся объектах. Так, например, корабли дальнего пла­вания были оторваны от мира, и судьба их была неизвестна.

1.3  Электромагнитные волны

Опыты знаменитого английского физика Майкла Фарадея (1791 — 1867) очень расширили знания об электричестве и магнетизме. На основании этих опытов его замечательный соотечественник Джеймс Максвелл (1831 — 1879) написал в 1873 г. научный труд, в котором впервые были опубликованы знаменитые четыре урав­нения Максвелла. Таким образом, используя математику, он сумел чисто теоре­тическим путем предсказать, что с помощью электрического тока могут быть по­лучены электромагнитные волны. (Радиоволны — это не что иное, как электро­магнитные волны). До того никто не предполагал, что электрический ток может образовать электромагнитные волны. Даже и самому Максвеллу практически не удалось получить их. Лишь в 1888 г. этого добился немецкий физик Генрих Герц (1857—1894). Однако проводя свои опыты, Герц и не подозревал, что полученные им электромагнитные волны могут быть использованы для радиосвязи.

1.4  Изобретатель радио А. С. Попов

Знаменитый русский физик Александр Степанович Попов (1859—1906) — первый ученый, который понял, что электромагнитные волны могут быть использованы как средство для беспроводной связи и поэтому по праву считается изобретателем радио.

А. С. Попов родился 16 марта 1859 г. в поселке Турьинские рудники Пермской губернии (сейчас город Краснотурьинск). После окончания физико-математичес­кого факультета в г. Петербурге он остался работать в Университете, потом пре­подавал в Военно-морском училище. Там Попов провел большую научно-иссле­довательскую работу в области электричества. В результате он сконструировал устройство, которое реагировало на электромагнитные волны, появляющиеся во время грозы(каждая молния излучает мощные электромагнитные волны). Это устрой­ство представляло собой первый в мире радиоприемник (рис. 1. 1.) 7 мая 1895 г. А. С. Попов продемонстрировал свое изобретение перед Русским физико-химическим обществом в Петербурге и выступил с докладом об его устройстве и действии. Этот день вошел в историю как день рож­дения радио.

1.5 Развитие радиотехники

После открытия А. С. Попова ученые направили свои усилия на усовершенствование   радиоприемников   и передающих устройств, т. к. поняли, что беспроволоч­ная радиосвязь имеет большие перспек­тивы. В 1903 г. Флеминг изобрел ламповый диод, а в 1907 г. Ли де Форест сконструи­ровал триодную лампу. Это было началом нового этапа в развитии радиотехники. поскольку электронные лампы мог­ли усиливать слабые электрические сиг­налы. В  1913 г. Мейснер сконструировал первый автогенератор, с помощью ко­торого можно было получить незатухающие электрические колебания, а это было очень  важно для  передающей  техники.   В  результате этих  открытий  в  период 1920—1925 гг. началось производство различных видов ламповых радиоприемни­ков и строительство ряда радиопередатчиков. Так возникла и оформилась наука радиотехника, главной задачей которой являлась передача информации (речи, музыки и сообщений) на большие расстояния беспроволочным способом.

Радиотехника быстро развивалась, в результате чего в 1930—1935 гг. были разработаны ряд новых радиоламп: пентоды, комбинированные лампы, газотроны, тиратроны и т. д. Это дало возможность, с одной стороны, конструировать радиоаппаратуру и устройства завидного качества, а с другой, радиотехника и ее приложения начали проникать в промышленность, приборостроение, измеритель­ную технику и т. д.

В конце Второй мировой войны в связи с улучшением качества радиолокаторов был сконструирован первый точечный диод. Таким образом, полупроводники во­шли в радиотехнику, а поворотным моментом стало открытие в 1948 г. транзис­тора (изобретатели: Бардин, Братейн и Шокли), что послужило началом полу­проводниковой электроники. По своим основным качествам (малый объем, долго­вечность, отсутствие накала, механическая прочность, экономичность, питание от источников низкого напряжения и пр.) транзистор оказался серьезным конкурентом радиоламп.

В результате с 1955 г. началась быстрая транзисторизация радиоэлектронной аппаратуры, и в настоящее время электронные лампы находят применение только в передатчиках, в некоторых промышленных устройствах и в специальной ра­диоизмерительной аппаратуре.

Особенно перспективным оказалось внедрение транзисторов в электронно-вычислительные машины(ныне компьютер), которые до того времени состояли из большого числа радиоламп (примерно 50 000) и занимали 2—3 комнаты. Это положило начало полупроводниковой микроэлектроники, которую с полным правом можно назвать одним из чудес человеческого гения. Так возникли интегральные схемы, в которых кристалл размерами примерно 4x4 миллиметра содержит миллионы транзисторов! Применяя их, разработчики радиоаппаратуры достигают почти фантастической микроминиатюризации электронной аппаратуры. Вот почему радиоэлектроника занимает ведущее место в современной научно-технической революции и прогрессе всего человечества.

1.6 Возникновение радиолюбительского движения

Возможность передачи речи и музыки на большие расстояния при помощи радиоволн представляло в свое время настоящее чудо. Сегодня мы уже привыкли к радиоприемнику и телевизору, но люди старого поколения с умилением вспо­минают тот период 1925—1930 гг., когда они с трепетом надевали наушники, ожи­дая услышать далекую речь или музыку (первые радиоприемники были с наушни­ками).

После Первой мировой войны „чудо радиоволн" заинтриговало многих и они начали изучать „тайны" этого изобретения, а некоторые и сами начали собирать радиоприемники и передатчики. Так возникло радиолюбительское движение, ко­торое объединяет в своих рядах людей различных профессий и возрастов(как сейчас вообще компьютер).

В начале на радиолюбителей не обращали особого внимания и, чтобы они „не мешали" служебной радиосвязи, им был предоставлен коротковолновый диапазон (в то время считали длинные волны самыми перспективными). Но вдруг в конце 1923 г. двое радиолюбителей установили радиосвязь между Англией и Америкой на коротких волнах, притом с помощью маломощных передатчиков. Это открытие вызвало переворот, и специалистам пришлось изменить свое отношение не только к коротким волнам, но и к радиолюбителям. Об этом свидетельствуют официаль­ные обращения ряда правительств к радиолюбителям всего мира о совместных исследованиях при овладении дальней радиосвязью на коротких волнах. И ре­зультаты не заставили себя ждать - уже год спустя радиолюбители, используя, маломощные передатчики, установили связь на коротких волнах между Англией и Новой Зеландией. Таким образом, было доказано, что, возможно, установить радиосвязь между любыми двумя точками земного шара. Это повысило авторитет радиолюбительского движения и привело к международному соглашению, согласно которому определенные коротковолновые диапазоны предоставлялись радиолюби­телям.

Раньше считалось, что радиолюбительское движение не только „хобби", но и мас­совая школа самостоятельного повышения квалификации в области приемной и передающей техники, телемеханики, радиоуправления, телевидения, электроакус­тики и т. д. Это подтверждает тот факт, что с радиолюбительства начали свою деятельность многие известные ученые, среди которых советские академики Минц, Берг, Введенский, Сифоров и др. Радиолюбителем был и остался им до конца жизни Эрнст Кренкель — радист прославленной в 1937—1938 гг. полярной экспе­диции советского ученого Папанина. О большом значении радиолюбительского движения говорит тот факт, что во время Второй мировой войны тысячи радио­любителей вступили в ряды Советской Армии и внесли свой вклад в победу, а более 300 из них были удостоены звания Героя Советского Союза.

В Болгарии радиолюбительское движение зарождается с появлением первых заграничных радиоприемников. Среди „загоревшихся" радиолюбительством в то время были проф. Асен Златаров(Видный болгарский ученый-химик прогрессивных взглядов 1885-1936). Элин Пелин(Видный болгарский писатель 1887-1949) и др. В 1926 г. был основан первый радиоклуб, задачей которого была преимущественно просветительная деятель­ность, а 9 лет спустя начал выходить первый радиолюбительский журнал.

После 9.IX.1944 г. радиолюбительское движение в Болгарии становится орга­низованным. Создается ряд областных, городских и районных радиоклубов, в которых тысячи юношей и девушек под руководством опытных специалистов овла­девают радиотехникой и повышают свою квалификацию.

1.7 Что значит слово „радиоэлектроника"

Два-три десятилетия назад радиотехника охватывала главным образом, радио­передающую и радиоприемную технику. Сегодня слово "радиотехника" уже за­менено более широким понятием „радиоэлектроника", которое включает в себя не только радиотехнику, но и ряд новых областей знания, как полупроводниковая электроника, импульсная техника, электронно-вычислительная техника, электрон­ная автоматика, телевидение и т. д. Отсюда видно, что если сначала радиотехника была связана с передачей информации беспроводным способом, то сейчас радио­электроника глубоко вошла почти во все области человеческого знания. Без ра­диоэлектроники немыслимы не только радиоприемники, телевизоры и магнито­фоны, но и электронно-вычислительные машины, космические корабли и ракеты, кибернетические устройства и автоматы, точнейшие измерительные приборы и ап­параты, сверхзвуковые самолеты, электронные микроскопы и т. д.