Найти тему
Облако знаний

От грозовых передач к цифровым потокам: эволюция радиотехнологий

Оглавление

7 мая в России отмечается День радио. Его считают своим профессиональным праздником ведущие радиостанций, сотрудники компаний сотовой связи, преподаватели институтов связи, армейские связисты и радиоинженеры. В любой семье найдётся человек, так или иначе прикоснувшийся к радио или телекоммуникационным технологиям.

В этой статье мы вспомним, как проходил процесс эволюции радиосвязи, отметим самые крупные вехи на пути радиоинноваций.

А для начала предлагаем освежить в памяти основные понятия, связанные с радио, которые изучаются в школе. В этом вам помогут конспекты «Облака знаний» по физике «Радиосвязь и телевидение» для 9 класса и «Радиолокация. Телевидение и сотовая связь» для 11 класса.

XIX век. Предпосылки открытия радиосвязи

Почву для открытия радиосвязи подготовили английский физик Джеймс Клерк Максвелл, который создал теорию электромагнитного поля в 1865 году, и немецкий физик Генрих Герц, который в 1888 году экспериментально зарегистрировал электромагнитные волны, частным случаем которых и являются радиоволны.

В России физик Александр Попов сделал первый доклад о методе использования электромагнитных волн для беспроводной передачи данных и публично продемонстрировал этот процесс на заседании Русского физико-химического общества 7 мая 1895 года. Поэтому в России именно эту дату считают днём появления радиосвязи.

Александр Степанович Попов
Александр Степанович Попов

Во всём остальном мире, правда, изобретателем радио считается итальянец Гульельмо Маркони, который работал над передачей сигнала без проводов в то же время, что и А. Попов. Маркони запатентовал своё открытие первым (в июне 1896 года), поэтому по документам он — отец радио.

Таким образом, конец 19-го века можно считать началом эры беспроводной связи — в это время был создан радиотелеграф, позволявший передавать текстовые сообщения с помощью азбуки Морзе.

Первый радиоприемник А.С.Попова
Первый радиоприемник А.С.Попова

XX век. От радиотелеграфа до сотовой связи

В начале 1920-х годов появляются первые радиостанции и начинается повсеместное радиовещание с помощью репродукторов, устанавливаемых на столбах на улицах. Во время Великой Отечественной войны такие репродукторы станут главным источником информации для всего советского народа о продвижении линии фронта.

Уличные репродукторы радиовещания
Уличные репродукторы радиовещания

В последующие 10 лет произошли два значительных события в истории радио.

  • Во-первых, с помощью радиоволн удалось передать не только звук, но и изображение. Первая телевизионная станция WCFL начала трансляции в Чикаго летом 1928 года, а в 30-х годах начинается производство первых телевизоров.
  • Во-вторых, были изобретены радиолампы, благодаря которым началось массовое производство ламповых радиоприёмников. Приёмники были ещё тяжёлыми и неказистыми, но уже вполне доступными, поэтому радио стало появляться в домах.
Ламповый радиоприемник
Ламповый радиоприемник

После Второй мировой войны прогресс начал двигаться ускоренными темпами. Отметим только самые значительные события этого периода.

- В 1946 году появилась первая в мире подвижная радиосвязь. Правда, первые радиотелефоны весили около 50 кг, поэтому особого распространения в то время не получили, но начало мобильной связи было положено.

- В 1948 были изобретены полупроводниковые транзисторы. Они заменили радиолампы и сделали радиоприёмники (которые так и стали называть «транзисторами») компактными, дешёвыми и доступными. Начала развиваться любительская радиосвязь, которой увлекались даже школьники.

- 4 октября 1957 г. Советский Союз открыл эру космической связи, запустив первый искусственный спутник и передав радиосигнал с его помощью.

Зенькова Р. Юные радиолюбители
Зенькова Р. Юные радиолюбители

В Японии с 1967 года начинаются первые испытания мобильной системы телефонной связи, а в 1973 году в компании Motorola был разработан первый мобильный телефон.

В 1980-х годах в Западной Европе появился стандарт GSM - Global System for Mobile Communications – глобальный цифровой стандарт цифровой мобильной сотовой связи, который регламентирует диапазоны частот для работы сотовых телефонов. Вышки сотовой связи начинают строиться по всему миру и собственные сотовые сети появляются в каждой стране.

Первые мобильные телефоны от Motorola
Первые мобильные телефоны от Motorola

С 1999 года на существующих сотовых сетях начала внедряться мобильная передача данным посредством GPRS, что тоже можно считать началом эры беспроводного интернета.

Также в конце 1990-х ведущие производители радиостанций мира начали разработку цифровых стандартов для радиовещания. Так появилось цифровое радио-, а вслед за ним и телевещание.

Радиотехнологии в наши дни

Нельзя сказать, что беспроводная связь полностью вытеснила проводную. Металлические провода заменили волоконно-оптические кабели, обеспечивающие высокоскоростную передачу данных. Пока беспроводные сети не могут с ними тягаться. Но у беспроводных сетей есть свои преимущества.

Современная спутниковая (космическая) связь есть в труднодоступных местах, куда не проведёшь провода. Система GPS позволяет определять точное местоположение любого объекта на земной поверхности. Мобильность, независимость от передатчика, была и остаётся главным преимуществом беспроводной связи. Wi-Fi, Bluetooth, 5G – технологии беспроводной передачи данных совершенствуются год от года и предел их развития пока не достигнут.

С другой стороны, радио – это не только связь. Электромагнитные радиоволны используются и в других технологиях, не связанных напрямую с телекоммуникациям. Это и радиоастрономия, и радиолокация, и радиоразведка, и многое другое.

Радио ещё долго будет стоять на службе человечества и сегодняшний праздник мы будем отмечать множество раз. С Днём радио!