История развития средств связи

«Этоновое развитие техники несёт неограниченные возможности для добра и зла»
Н.Винер.
Всётолько начинается...
Сдревних времен человечество искало и совершенствовало средства обменаинформацией. На малые расстояния сообщения передавались жестами и речью, набольшие-с помощью костров, находящихся друг от друга в пределах прямойвидимости. Иногда между пунктами выстраивалась цепочка людей и новостипередавались голосом по этой цепочке от одного пункта до другого. В центральнойАфрике для связи между племенами широко использовали барабаны тамтам.
Идеио возможности передачи электрических зарядов на расстояния и об осуществлениитаким путём телеграфной связи высказывались с середины XVIII века. ПрофессорЛейпцинского университета Иоган Винклер — именно он усовершенствовалэлектростатическую машину, предложив натирать стеклянный диск не руками, аподушечками из шелка и кожи, — в 1744 г. писал: «С помощью изолированногоподвешенного проводника возможна передача электричества на край света соскоростью полёта пули». В шотландском журнале «The Scot'sMagazine» 1 февраля 1753 г. появилась статья, подписанная только Ч.М. (впоследствии выяснилось, что её автор Чарльз Морисон — учёный из г. Ренфрю), вкоторой впервые была описана возможная система электросвязи. Предлагалосьподвесить между двумя пунктами столько неизолированных проволок, сколько букв валфавите. Проволоки в обоих пунктах прикрепить к стеклянным стойкам, чтобыконцы их свисали и заканчивались бузиновыми шариками, под которыми нарасстоянии 3-4мм расположить буквы, написанные на бумажках. При касании впункте передачи кондуктором электростатической машины конца проволоки,соответствующей требуемой букве, в пункте приёма наэлектризованный бузиновыйшарик притягивал бы бумажку с этой буквой.
В1792 г. Женевский физик Жорж Луи Лесаж описал свой проект линии электрическойсвязи, основанной на прокладке 24 медных неизолированных проволок в глинянойтрубе, внутри которой через каждые 1,5...2м устанавливались быперегородки-шайбы из глазурованной глины или стекла с отверстиями для проволок.Последние, таким образом, сохраняли бы параллельное расположение, несоприкасаясь между собой. По одной неподтверждённой, но весьма вероятной версииЛесанж в 1774 г. в домашних условиях провёл несколько удачных опытовтелеграфирование по схеме Морисона — с электризацией бузиновых шариков,притягивающих буквы. Передача одного слова занимала 10...15 мин, а фразы 2...3часа.
ПрофессорИ. Бекман из Карлсруэ в 1794 г. писал: «Чудовищная стоимость и другиепрепятствия никогда не позволят серьёзно рекомендовать применениеэлектрического телеграфа.
Авсего лишь через два года после этого пресовутого „никогда“ попроекту испанского медика Франсиско Саьвы военным инженером АвгустиномБетанкуром была сооружена первая в мире линия электрического телеграфа длиной42 км между Мадридом и Аранхуэсом.
Ситуацияповторилась через четверть века спустя. С 1794 года с начало в Европе, а затемв Америке широкое распространение получил так называемый семафорный телеграф,изобретённый французским инженером Клодом Шаппом и даже описанный АлександромДюма в романе „Граф Монтекристо“. На трассе линии строились нарасстоянии прямой видимости (8...10 км) высокие башни с шестами типасовременных антенн с подвижными перекладинами, взаимное расположение которыхобозначало букву, слог или даже целое слово. На передающей станции сообщениекодировалось, и перекладины поочерёдно устанавливались в нужные положения.Телеграфисты последующих станций дублировали эти положения. На каждой башнепосменно дежурили двое: один — принимал сигнал от предыдущей станции, другой — передавал его на следующую станцию.
Хотяэтот телеграф и послужил человечеству более полувека, он не удовлетворял потребностиобщества в быстрой связи. На передачу одной депеши затрачивалось в среднем 30мин. Неизбежно были перерывы связи при дождях, туманах, вьюгах. Естественно,что „чудаки“ изыскивали более совершенные средства связи. Лондонскийфизик и астроном Френсис Рональдс в 1816 г. начал проводить опыты сэлектростатическим телеграфом. В своём саду, в пригороде Лондона, он соорудил13-километровую линию из 39 неизолированных проводов, которые подвешивалисьпосредством шелковых нитей на деревянных рамах, установленных через 20 м.Часть линии была подземной — в траншею глубиной 1,2 м и длиной 150 м был уложендеревянный просмоленный желоб, на дне которого были расположены стеклянныетрубки с пропущенными в них медными проволоками.
В1823 г. Рональдс опубликовал брошюру с изложением полученных результатов.Кстати, это был первый в мире печатный труд в области электрической связи. Нокогда он предложил свою систему телеграфа властям, Британское Адмиралтействозаявило: „Их светлости вполне удовлетворены существующей системойтелеграфа (вышеописанного семафорного) и не намерены заменять её другой“.
Буквальночерез несколько месяцев после открытия Эрстедом эффекта воздействияэлектрического тока на магнитную стрелку эстафету дальнейшего развитияэлектромагнетизма подхватил знаменитый французский физик, теоретик, Андре Ампер- основоположник электродинамики. В одном из своих сообщений в академии наук воктябре 1820 года он первым выдвинул идею электромагнитного телеграфа. „Подтвердилась возможность, — писал он, — заставить перемещаться намагниченнуюстрелку, находящуюся на большом расстоянии от батареи, с помощью очень длинногопровода“. И далее: „Можно было бы… передавать сообщения, посылаятелеграфные сигналы по очереди по соответствующим проводам. При этом количествопроводов и стрелок должно быть взято равным числу букв в алфавите. На приёмномконце должен находиться оператор, который записывал бы переданные буквы,наблюдая отклоняющиеся стрелки. Если провода от батареи соединить склавиатурой, клавиши которой были бы помечены буквами, то телеграфированиеможно будет осуществлять нажатием клавиш. Передача каждой буквы занимала былишь время, необходимое для нажатия клавиш, с одной стороны, и прочтения буквы- с другой стороны“.
Непринимая новаторскую идею, английский физик П. Барлоу в 1824 году писал:»В самой ранней стадии экспериментов с электромагнетизмом Ампер предложилсоздать телеграф мгновенного действия при помощи проводов и компасов. Однакосомнительным было утверждение,… что окажется возможным осуществить указанныйпроект с проводом длинной до четырёх миль (6,5 км). Произведенные мною опытыобнаружили, что заметное ослабление действия происходит уже при длине провода200 футов (61 метр), и это меня убедило в неосуществимости подобногопроекта".
Авсего лишь еще через восемь лет член-корреспондент Российской академии наукПавел Львович Шиллинг воплотил идею Ампера в реальную конструкцию.
Изобретательэлектромагнитного телеграфа П. Л. Шиллинг первым понял сложность изготовленияна заре электротехники надёжных подземных кабелей и предложил наземную частьпроектируемой в 1835-1836 гг. телеграфной линии сделать воздушной, подвесивнеизолированный голый провод на столбах вдоль Петергофской дороги. Это былпервый в мире проект воздушной линии связи. Но члены правительственного«Комитета для рассмотрения электромагнетического телеграфа» отверглипоказавшийся им фантастическим проект Шиллинга. Его предложение было встреченонедоброжелательными и насмешливыми возгласами.
Ачерез 30 лет, в 1865 году, когда протяженность телеграфных линий в странахЕвропы составила 150 000 км, 97% из них приходились на долю линий воздушнойподвески.
Телефон.
Изобретениетелефона принадлежит 29 — летнему шотландцу, Александру Грехем Беллу. Попыткипередачи звуковой информации посредством электричества предпринимались начинаяс середины XIX столетия. Едва ли не первым в 1849 — 1854 гг. разрабатывал идеютелефонирования механик парижского телеграфа Шарль Бурсель. Однако вдействующее устройство свою идею он не воплотил.
Беллс 1873 года пытался сконструировать гармонический телеграф, добиваясьвозможности передавать по одному проводу одновременно семь телеграмм (по числунот в октаве). Он использовал семь пар гибких металлических пластинок, подобныхкамертону, при этом каждая пара настраивалась на свою частоту. Во время опытов2 июня 1875 года свободный конец одной из пластинок на передающей стороне линииприварился к контакту. Помощник Белла механик Томас Ватсон, безуспешно пытаясьустранить неисправность, чертыхался, возможно, даже используя не совсемнормативную лексику. Находящийся в другой комнате и манипулировавший приемнымипластинками Белл своим чутким натренированным ухом уловил звук, дошедший попроводу. Самопроизвольно закрепленная на обоих концах пластинка превратилась вгибкую своеобразную мембрану и, находясь над полюсом магнита, изменяла егомагнитный поток. Вследствие этого поступавший в линию электрический токизменялся соответственно колебаниям воздуха, вызванным бормотанием Ватсона. Этобыл момент зарождения телефона.
Устройствоназывалось «трубкой Белла». Ее следовало прикладывать попеременно токо рту, то к уху либо пользоваться двумя трубками одновременно.
Радио.
7мая (25 апреля по старому стилю) 1895 г. произошло историческое событие,которое по достоинству было оценено лишь спустя несколько лет. На заседаниифизического отделения Русского физико-химического общества (РФХО) выступилпреподаватель Минного офицерского класса Александр Степанович Попов с докладом«Об отношении металлических порошков к электрическим колебаниям». Вовремя доклада А.С. Попов демонстрировал работу созданного им устройства,предназначенного для приёма и регистрации электромагнитных волн. Это был первыйв мире радиоприемник. Он чутко реагировал электрическим звонком на посылкиэлектромагнитных колебаний, которые генерировались вибратором Герца.
/>
Схемапервого приёмника А. С. Попова.
Вотчто писала газета «Кронштадский вестник» от 30 апреля (12 мая) 1895г. по этому поводу: Уважаемый преподаватель А. С. Попов… комбинировал особыйпереносной прибор, отвечающий на электрические колебания обыкновеннымэлектрическим звонком и чувствительный к герцевским волнам на открытом воздухена расстоянии до 30 сажень.
Изобретениерадио Поповым было закономерным итогом его целеустремлённых исследованийэлектромагнитных колебаний.
В1894 г. в своих опытах А. С. Попов начал использовать в качестве индикатораэлектромагнитных излучений когерер французского учёного Э. Бранли (стекляннаятрубка, заполненная металлическими опилками), впервые применённый для этихцелей английским исследователем О. Лоджем. Александр Степанович упорно работалнад повышением чувствительности когерера к лучам Герца и восстановлением егоспособности регистрировать на новые импульсы электромагнитного излучения послевоздействия предыдущей электромагнитной посылки. В результате Попов пришел коригинальной конструкции устройства для приёма электромагнитных колебаний, темсамым, сделав решающий шаг к созданию системы для передачи и приема сигналов нарасстояние.
Отопытов в стенах Минного класса Александр Степанович перешел к опытам наоткрытом воздухе. Здесь он реализовал новую идею: для повышениячувствительности присоединил к приёмному устройству тонкую медную проволоку — антенну. Дальность сигнализации от генератора колебаний (вибратора Герца) доприёмного устройства достигла уже нескольких десятков метров. Успех был полный.
Этиопыты по сигнализации на расстояние, т.е. в сущности, радиосвязь, проводились вначале 1895 г. К концу апреля Попов счел возможным обнародовать их на заседаниифизического отделения РФХО. Так 7 мая 1895 г. стало днём рождения радио — одного из величайших изобретений XIX века.
Телевидение.
Современноеэлектронное телевидение зародилось в Санкт-Петербурге в проекте преподавателяТехнологического института Бориса Львовича Розинга. В 1907 году он оформилпатентные заявки в России, Германии и Англии на изобретение телевизионногоустройства с электронно-лучевой трубкой (прототипом кинескопа), а 9 мая 1911года продемонстрировал изображение на экране кинескопа.
"… профессорРозинг,- писал впоследствии В. К. Зворыкин), ассистировал Розингу, а в 1918 годуэмигрировал в США, став знаменитым учёным в области телевидения и медицинскойэлектроники), — открыл принципиально новый подход к телевидению, с помощьюкоторого он надеялся преодолеть ограничения систем механическойразвёртки...".
Действительно,в 1928-1930 гг. в США и в ряде европейских стран началось ТВ вещание с помощьне электронных, а механических систем, позволяющих передавать лишь элементарныеизображения с чёткостью (30-48 строк). Регулярные передачи из Москвы постандарту 30 строк, 12,5 кадра велись на средних волнах с 1 октября 1931 г.Аппаратура разрабатывалась во Всесоюзном электротехническом институте П. В.Шмаковым и В. И. Архангельским.
Вначале 30-х годов на зарубежных выставках, а затем и в магазинах сталипоявляться телевизоры на кинескопах. Однако чёткость изображения оставаласьнизкой, так как на передающей стороне по-прежнему использовались механическиеразвёртывающие устройства.
Вповестке дня важная задача — создание системы, аккумулирующую световую энергиюот передаваемого изображения. Первым практически решил эту задачу В. К.Зворыкин, работавший в Американской радио корпорации (RCA). Ему удалосьсоздать, кроме кинескопа, передающую трубку с накоплением зарядов, которую оннавал иконоскопом (по-гречески «наблюдать изображение»). Доклад оразработке им с группой сотрудников полностью электронной ТВ системы, счёткостью около 300 строк, Зворыкин сделал 26 июня 1933 года на конференцииобщества радиоинженеров США. А через полтора месяца после этого он прочёл свойсенсационный доклад перед учёными и инженерами Ленинграда и Москвы.
Ввыступлении профессора Г. В. Брауде было отмечено, что у нас А. П. Константиновсделал передающую трубу с накоплением зарядов, похожую по принципу действия натрубку Зворыкина. А. П. Константинов посчитал нужным уточнить: «В моёмустройстве в основном применён тот же самый принцип, но неизмеримо изящнее ипрактичнее сделано это у д-ра Зворыкина...»
Искусственные спутники Земли.
4октября 1957 года в СССР был запущен первый в мире искусственный спутник Земли.Ракета-носитель доставила спутник на заданную орбиту, наивысшая точка которойнаходится на высоте около 1000 км. Этот спутник имел форму шара диаметром 58 сми весил 83,6 кг. На нем были установлены 4 антенны и 2 радиопередатчика систочниками питания. Искусственные спутники Земли могут быть использованы вкачестве: ретрансляционной станции, для телевидения, значительно расширяющейдальность действия телепередач; радионавигационного маяка.
Коротко...
Сотовыесистемы были созданы для предоставления услуг беспроводной радиотелефоннойсвязи в интересах большого числа абонентов(десять и более тысяч на территорииодного города), они позволяют очень эффективно использовать частотный ресурс. Вэтом году будет отмечаться 27-летие сотовой связи — это немало для передовойтехнологии.
Пейджинговыесистемы предназначены для обеспечения односторонней связи с абонентами путёмпередачи коротких сообщений в цифровой или алфавитно-цифровой форме.
Оптоволоконныелинии связи. Глобальная информационная инфраструктура строится уже давно. Еёосновой являются оптоволоконные кабельные линии, завоевавшие главенствующиепозиции на мировых сетях связи, за истекшие четверть века. Такие магистрали ужеопутали большую часть Земли, они проходят и по территории России, и потерритории бывшего Советского Союза. Волоконно-оптические линии связи с высокойпропускной способностью, обеспечивают передачу сигналов всех видов (аналоговыхи цифровых).
InterNet- это общемировая совокупность сетей, связывающая между собой миллионыкомпьютеров. Зародышем была распределённая сеть ARPAnet, которая была создана вконце 60-х годов по заказу Министерства Обороны США для связи между собойкомпьютеров этого министерства. Разработанные принципы организации этой сетиоказалось настолько удачными, что многие другие организации стали создаватьсобственные сети на тех же принципах. Эти сети стали объединяться между собой,образуя единую сеть с общим адресным пространством. Эта сеть и стала называтьсяInterNet.
Список литературы
1)Журнал «Радио»: 1998г. №3, 1997г. №7, 1998г. №11, 1998г. №2.
2)Радиоежегодник-1985.
3)Фигурнов В.Э. «IBM PC для пользователя. Краткий курс».
4)Большая Советская Энциклопедия.
Дляподготовки данной работы были использованы материалы с сайта mini-soft.net.ru/