Мировая и отечественная история любительской радиосвязи

I. Предыстория любительской радиосвязи (1820–1911 гг.)

 
автор: Валерий Сидоров R2SA
 

Появлению и развитию радиосвязи, в том числе любительской, предшествовали ряд открытий и изобретений в науке и технике. Остановимся на некоторых исторических событиях этой предыстории радиосвязи.

В 1820 году датский физик Ганс Христиан Эрстед (Hans Christian Oersted) обнаружил, что протекающий в проводнике электрический ток отклоняет стрелку магнитного компаса. Тем самым Эрстед экспериментально подтвердил предположение о том, что между электричеством и магнетизмом существует некоторая связь. После этого французский физик и математик Андре-Мари Ампер (Andre-Marie Ampere) предложил "правило правой руки" для определения направления отклонения магнитной стрелки током. Затем Ампер открыл закон взаимодействия двух проводников с током и математически выразил силу этого взаимодействия (закон Ампера).

В 1831 году английский физик и химик Майкл Фарадей (Michael Faraday) открыл электромагнитную индукцию и стал основоположником учения об электромагнитном поле.

Самуил Финли Морзе (1791-1872), 
изобретатель телеграфной азбуки
Фото: krugosvet.ru

В 1838 году американец Самуил Финли Бриз Морзе (Samuel Finley Breese Morse) обнародовал свою телеграфную азбуку, получившую название "азбуки Морзе". В 1844 году компаньон Самуила Морзе Альфред Вейл (Alfred Vail) изобрел простой механический телеграфный ключ для передачи азбукой Морзе, который в несколько усовершенствованном виде будет широко использоваться радиооператорами на протяжении многих десятилетий. Даже в настоящее время можно найти приверженцев простого механического телеграфного ключа, несмотря на возможность использования клавиатуры компьютера или электронного телеграфного ключа.

Азбука Морзе первоначально использовалась для проводной телеграфии, а с изобретением радио стала применяться и для радиотелеграфии. На протяжении всей истории любительской радиосвязи радиосвязь с помощью азбуки Морзе (слуховая радиотелеграфия) оставалась и остается одной из самых распространенных видов связи проводимых радиолюбителями. В начальный период истории радиотелеграфия Морзе даже была почти единственным видом любительской радиосвязи.

В середине XIX века шотландский физик Джеймс Клерк Максвелл (James Clerk Maxwell) предсказал существование электромагнитных волн и в 1864 году математически описал идеи Фарадея в виде уравнений (уравнений Максвелла).

Широкое использование проводной телеграфной связи требовало определенного международного регулирования, и 17 мая 1865 года подписывается первый Международный телеграфный договор (International Telegraph Convention), который учреждает Международный телеграфный союз (International Telegraph Union). Этот союз в будущем станет одним из прародителей современного Международного союза электросвязи (International Telecommunication Union, ITU).

Еще в середине XIX века некоторые ученые и изобретатели начали задумываться о возможности передачи информации (например, телеграфных сообщений) без использования проводов. Одним из таких изобретателей был американец Махлон Лумис (Mahlon Loomis), который в 1866 году провел первые эксперименты, относящиеся к беспроводной телеграфии, но без каких-либо важных свидетелей. Через два года Лумис повторяет свои эксперименты перед представителями Конгресса США и в 1872 году получает американский патент на беспроводный телеграф. Однако изобретение Лумиса не нашло какого-либо практического применения.

Никола Тесла (1856-1943), изобретатель в области
электротехники и радиотехники. Фото: wikipedia.org

В 1883 году американский изобретатель Томас Эдисон (Thomas Edison) открыл эмиссию электронов нити накала, нагретой до высокой температуры в вакууме под воздействием протекающего через нее тока. Это открытие станет основой функционирования электровакуумных приборов.

В 1886 году немецкий физик Генрих Рудольф Герц (Heinrich Rudolf Hertz) изобрел передатчик (вибратор Герца) и приемник (резонатор Герца) электромагнитных волн и на практике доказал теорию Максвелла и, соответственно, то, что электромагнитные волны существуют. Герц принимал радиоволны своего передатчика на расстоянии около 20 метров. О результатах его экспериментов мир узнал в декабре 1888 года после заседания Берлинской Академии наук. Герц сделал величайшее мировое открытие и был в шаге от изобретения практической радиосвязи.

В 1890 году француз Эдуард Бранли (Edouard Branly) создает усовершенствованный когерер, который станет неотъемлемой частью первых радиоприемников пригодных для использования в практической радиосвязи.

Время изобретения радиосвязи неминуемо приближалось. В 1893 году американец хорватского происхождения Никола Тесла (Nikola Tesla) был одним из первых, кто публично демонстрирует свою систему беспроводной связи. В 1893-1894 годах бразилец Роберто Ланделл де Моура (Roberto Landell de Moura) проводит эксперименты по беспроводному телеграфированию, но не сообщает о них до 1900 года. В 1894 году публично демонстрируют использование радиоволн англичанин Оливер Джозеф Лодж (Oliver Joseph Lodge) и индиец Джагдиш Чандра Боуз (Jagdish Chandra Bose). И, наконец, в 1895 году публично осуществляют радиосвязь россиянин Александр Степанович Попов и итальянец Гульельмо Марчез Маркони (Guglielmo Marchese Marconi). Именно Попова и Маркони чаще всего называют изобретателями радио, поскольку только они впервые нашли практическое применение для радиосвязи.

А.С. Попов (1859-1905), 
русский физик и электротехник.
Фото: wikipedia.org

В конце 1890-х годов наряду с профессионалами (учеными, инженерами, военными, бизнесменами и т.п.) радиосвязь заинтересовала также любителей, т.е. лиц, которые не стремились извлечь какой-либо материальной выгоды из изучения и использования этого совершенно нового вида связи. Этому способствовали публикации в научных и научно-популярных изданиях первых конструкций устройств, пригодных для практической радиосвязи.

В январе 1898 года англичанин Лесли Миллер (Leslie Miller) опубликовал работу "Моделист-конструктор и любитель-электрик" (The Model Engineer and Amateur Electrician) – первое описание, как было сказано, "простого в построении передатчика и приемника для слушателя-любителя". В том же году один из первых в мире радиолюбителей англичанин Мид Деннис (Meade Dennis) установил трассу радиосвязи между Дартфордом и Лондоном.

В том же 1898 году в издававшемся в Санкт-Петербурге "Журнале новейших открытий и изобретений" было описано "Домашнее устройство опытов телеграфирования без проводов". Эта любительская радиостанция обеспечивала связь на расстоянии 25 метров, что было неплохим результатом для любительской радиосвязи того времени. Однако имя автора конструкции история не сохранила.

Гульельмо Марчез Маркони (1874-1937),  
 итальянский радиотехник.  
Фото: wikipedia.org

В 1899 году американский журнал Scientific American опубликовал большую статью, обсуждающую результаты экспериментов Маркони, а июльский, 1899 года, номер журнала American Electrician предоставил детали касающиеся конструкции антенны Маркони и необходимого радиооборудования. Эти две статьи, а также упомянутая ранее работа Миллера получили значительный интерес не только у профессионалов, старавшихся применить изобретение радиосвязи, но также и у любителей, всегда любопытствующих и интересующихся новыми технологиями, в том числе и радиосвязью.

В ранние годы развития радиосвязи профессионалы и любители использовали искровые передатчики. Эти передатчики были широкополосными, расширяющими спектр излучаемого радиосигнала вплоть до нескольких сотен килогерц. Использовались простые неусиливающие детекторные приемники, обычно на основе когереров (небольшого количества металлических опилок, свободно лежащих между металлическими электродами). Позже когереры уступили место более чувствительным галеновым детекторам. Устройства настройки у первых радиостанций были примитивными или вовсе отсутствовали.

Хотя первые радиостанции были весьма неэффективны по сравнению с нашими современными стандартами, их передатчики были способны перекрывать значительные расстояния при использовании достаточно высокой мощности. Например, в профессиональном оборудовании того времени использовали передатчики мощностью до 5 кВт, которые перекрывали расстояние в 800 км. Радиолюбителям обычно трудно было достичь столь высокой мощности, и им приходилось довольствоваться радиосвязями на значительно меньших расстояниях.

Гульельмо Маркони со своим "детищем". Фото: euro-coins.com

В первые годы развития радиосвязи активность радиолюбителей не была ориентирована на личные связи с другими радиостанциями. Личные радиосвязи проводились сравнительно редко. Фактически же радиолюбители концентрировали свою деятельность на техническом развитии в интересах или чистой университетской науки, или в личных интересах, или, что более часто, просто ради любознательного участия в первых шагах развития этого нового более технологичного средства связи. К получению материальной выгоды от своей деятельности радиолюбители не стремились.

После публикации в журналах различных конструкций аппаратуры радиосвязи многие радиолюбители-экспериментаторы построили свои собственные радиопередатчики и радиоприемники. Скромная аппаратура радиолюбителей излучала на небольшие расстояния, лишь в пределах нескольких десятков километров. Регламентирование радиосвязи еще не осуществлялось и точное число любительских радиостанций того времени назвать сложно. По некоторым оценкам число "крупных" любительских радиостанций, способных проводить радиосвязи на расстояниях свыше 15 км было примерно 600 единиц, в то время как число "мелких" радиостанций, излучающих в пределах 1-3 км, было примерно 3000 единиц. Большинство этих радиостанций находилось в США, но немало их было и в Великобритании. Были такие любительские радиостанции и в других странах, в том числе и на территории Российской Империи.

История сохранила имя одного из первых российских радиолюбителей. Это был Эрик Тигерстед (Eric Tigersted) из Финляндии (в то время российская территория). Его работа в эфире в 1905 году и помехи радиосвязи военных кораблей, привели к конфискации радиоаппаратуры и к неприятностям с полицией. Но возможно были и те, которые не конфликтовали с властями, но их имена история не сохранила. Однако не конфликтовать с властями в дореволюционной России было практически невозможно, поскольку существовавшие в то время российские законодательные акты практически запрещали установку любительских радиопередатчиков, и даже для установки любительского радиоприемника необходимо было преодолеть массу бюрократических барьеров. Связано это было, прежде всего, с тем, что в Российской Империи радиосвязь применялась в первую очередь для военных нужд, а в радиолюбителях российские власти видели потенциальных шпионов. В других странах мира к радиолюбителям относились намного более терпимо.

Наряду с освоением радиотелеграфной работы начинают проводиться первые эксперименты и с радиотелефонией. В 1900 году американец канадского происхождения Реджинальд Обри Фессенден (Reginald Aubrey Fessenden) проводит первый эксперимент по радиосвязи телефоном. В 1906 году Фессенден впервые успешно передает радиовещательную программу в эфир: музыку и рекламные объявления. Его передачу принимают на детекторные приемники. Но радиолюбители еще несколько лет использовали практически только радиотелеграфный режим работы, поскольку работа радиотелефоном на искровых передатчиках была затруднительна.

Памятная монета Великобритании в честь столетия
первого сеанса трансатлантической радиосвязи, 2001 год

Тем временем в декабре 1901 года Гульельмо Маркони проводит первый эксперимент по передаче радиосигнала через Атлантический океан, при этом покрывается расстояние в 3360 км. Это было настоящей революцией, которую приветствовала пресса и экспериментаторы. После этого началось широкое внедрение радиосвязи для военных и коммерческих целей.

В 1902 году англичанин Оливер Хевисайд (Oliver Heaviside) предсказал существование высоко над поверхностью Земли ионизированного слоя, который должен отражать радиоволны. В будущем произойдет экспериментальное доказательство этой гипотезы. Распространение радиоволн за счет отражения от слоев ионосферы позволит в будущем проводить дальние радиосвязи, и немаловажную роль в изучении этого феномена сыграют радиолюбители.

В том же 1902 году американский изобретатель Горас Мартин (Horace Martin) изобрел полуавтоматический телеграфный ключ – прообраз будущих электронных телеграфных ключей, которые широко применяли и продолжают применять вместо простого механического телеграфного ключа многие радиолюбители и профессиональные радиооператоры.

Повсеместное распространение радиосвязи требовало международного регулирования, и в 1903 году проходит первая Берлинская международная конференция по беспроводному телеграфу (Berlin International Wireless Telegraph Conference).

В 1904 году англичанин Джон Амброз Флеминг (John Ambrose Fleming) разработал первый вакуумный диод (лампа Флеминга) и применил его в качестве детектора в радиоприемниках. В 1906 году американец Ли де Форест (Lee de Forest) ввел в лампу Флеминга третий элемент (сетку) и тем самым изобрел первый вакуумный триод (аудион Фореста). Установка в электрическую цепь аудиона Фореста могла усилить сигнал в 5 раз. Но из-за дороговизны, большого энергопотребления и малого коэффициента усиления изобретение Ли де Фореста пока еще широко не использовалось радиолюбителями.

3 ноября 1906 года на второй Берлинской международной конференции по беспроводному телеграфу подписывается международный договор аналогичного наименования (Berlin International Wireless Telegraph Convention), который в последующем станет вторым прародителем современного ITU. На этой же конференции вместо термина "беспроводный" вводится новый термин "радио", поэтому этот договор в последующем будут нередко называть уже Международным радиотелеграфным договором.

В 1908 году начинается публикация журнала Modern Electrics (позже сменившего название на Electrical Experimenter). Этот журнал сыграл большую роль в популяризации радиолюбительства на начальных этапах развития. В том же году выходит в свет первый радиолюбительский справочник – Wireless Telegraph Construction for Amateurs (Конструирование беспроводного телеграфа для любителей).

Число лиц интересующихся радиосвязью растет, и индивидуальные радиолюбители начинают собираться вместе для решения своих радиолюбительских задач. В январе 1909 года в Нью-Йорке создается первый радиолюбительский клуб – Юниорский клуб беспроводной связи с ограниченной ответственностью (Junior Wireless Club Limited), который в 1911 году переименовывается в Радиоклуб Америки (Radio Club Of America). В 1910 году учреждается первое в мире национальное радиолюбительское общество – Институт беспроводной связи Австралии (Wireless Institute of Australia, WIA). Весной 1911 года основывается первый британский радиоклуб – Клуб беспроводной связи Великобритании (Wireless Club of Great Britain). В 1911 году число любительских радиостанций было уже около 10 тысяч в США, почти столько же в Великобритании и вероятно столько же во всех других странах вместе взятых. 

_________

< I >       Дальше? >>
_________

Валерий Сидоров R2SA (ex RU3SE, EX2L, UM8NF, RA9AD, UM8NR, UM8NKW)

Часть I. Предыстория любительской радиосвязи (1820–1911 гг.)
Часть II. Начало освоения коротких волн (1912–1927 гг.)
Часть III. Начало освоения УКВ, радиотелефония, мобильная радиосвязь и первые соревнования (1927–1945 гг.)
Часть IV. Послевоенное возрождение любительской радиосвязи (1945–1956 гг.)
Часть V. Радиолюбительское телевидение, спутники и начало развития цифровой радиосвязи (1957–1991 гг.)
Часть VI. Цифровые технологии и любительская радиосвязь (1991–2007 гг.)

_________
 

ДРУГИЕ АВТОРЫ >>