Много шуток в кругу Радиолюбителей ходит про цифровой радиоприемник Александра Попова. И многие из этих шуток смешны лишь тем кто историю радиосвязи знает поверхностно и в основном из источников писаных латиницей.
День, когда «грозоотметчик» Попова был представлен публике, мы отмечаем как День радио.
Есть шутки и домыслы о том: "Что слушает Александр в эфире? И что за телефонная трубка у него в руках?"
Процитирую мнение одного из радиолюбителей
Обратили внимание на наушник? Хорошо что не догадались пририсовать подключенные колонки s-90.
Многие убеждены что аналоговое вещание Попову было неведомо
Это не совсем так и мы в этом разберемся. А пока всем радиолюбителям на заметку вот такая информация: Инженеры царской России не желали изобретать и производить собственные радиолампы и только с приходом к власти Лапотных крестьян и Чумазых рабочих в России был налажен выпуск настоящих радиоламп. Выпуск освоила знаменитая Нижегородская Радиолаборатория, та самая в которой работал курьером О.Лосев.
В 1922 году Лосев обнаружил у некоторых кристаллов полупроводников (цинкита и др.) способность усиливать и генерировать электрические колебания высокой частоты. На основе кристаллического диода из цинкита построил регенеративный детекторный приёмник, известный под названием «кристадин».
Первая серийно выпускаемая радиолампа Советской Республики ПР-1 была разработана под руководством Михаила Александровича Бонч-Бруевича. Производство ПР- запустили в марте 1919 года.
Но в распоряжении Александра Попова ламп не было!
Как тогда можно было слушать что то кроме "точек и тире"? И что за устройство могло воспроизводить звук хоть отдаленно напоминающий аналоговый?
7 мая 1895 года на заседании Русского физико-химического общества в Санкт-Петербурге Александр Попов представил свое изобретение — «грозоотметчик». Это был первый в мире радиоприемник.
В 1896 году, Попов провел первую в мире радиопередачу, отправив сообщение «Генрих Герц» на расстояние 250 метров.
Не станем пока упираться в спор о том: "Кто первее и что изобрел?"
Факт остается фактом - изучая труды Бранли и Лоджа (Французский физик Эдвард Бранли в 1890 году создал когерер — стеклянную трубку с металлическими опилками), Александр Попов первым преодолел технологический тупик !
Он не просто доработал когерер, но и создал первую в мире практическую схему беспроводной связи. Попов мыслил системно: его целью была не просто регистрация волн, а передача осмысленных сообщений.
В каком виде передавались радио-сообщения?
Вот тут и возникает пародоксальная дилемма :)
С одной стороны Попов жил и творил в век абсолютного Аналога, но код Морзе многим может показаться похожим на современную цифровую кодировку информации.
Азбука Морзе — способ знакового кодирования, в котором буквы алфавита, цифры, знаки препинания и другие символы представляются в виде последовательностей коротких и длинных сигналов, называемых точками и тире.
Подчеркну жирными буквами - Азбука Морзе - способ знакового кодирования.
Какую ошибку совершают блогеры-радиолюбители, называя Код Морзе числовым кодированием.
Цитирую
Во избежание таких досадных заблуждений впредь, хочу еще раз напомнить: изобретенный Поповым радиоприемник декодировал из принятого сигнала только «0» (звонок молчит) и «1» (звонок звенит). По сути это первый цифровой радиоприемник.
Именно так думают многие Радиолюбители с большим стажем и опытом.
Видя в точках и тире бинарную логику «0» (звонок молчит) и «1» (звонок звенит), вы упускаете из виду очень важный параметр - Длину тире (Длительность звонка).
Код морзе состоит из ТРЁХ разных ЗНАЧЕНИЙ и промежутка между ними.
Да - мы чуть не упустили еще один символ кода - "ДЛИННЫЙ НОЛЬ" - это та пауза что отделяет символы кода друг от друга.
Что в руках у Александра и прижато к уху ?
Рассматривая эту иллюстрацию можно подумать, что Александр Попов просто разговаривает по телефону, держа в руках классическую телефонную трубку.
Давайте вспомним, что напоминало телефон в те года и могла-ли тогда вообще существовать передача голоса и звуков на расстояние? Обратимся к знаниям сети и получим положительный ответ:
Первый телефонный аппарат изобрёл американец Александр Грэхем Белл в 1876 году. В том же году он получил патент на аппарат для передачи звуков на расстоянии под названием «усовершенствованная модель телеграфа».
В 1896 году, Попов провел первую в мире радиопередачу уже зная как работают телефонные аппараты и мог продумать способы передачи звука или голоса на расстоянии.
Сегодня считается, что Аналоговый радиопередатчик и радиоприемник изобрели пять лет спустя. В 1900 году, американский изобретатель канадского происхождения Реджинальд Обри Фессенден, провел эксперимент по передаче голоса через радиоэфир.
Вот что пишет всемирная энциклопедия про изобретателя:
В 1932 году он сообщил, что в конце 1906 года он также провёл первую радиопередачу развлекательных и музыкальных программ, хотя это утверждение не было хорошо задокументировано. Большую часть своей работы он выполнял в Соединённых Штатах и, помимо канадского гражданства, претендовал на гражданство США по линии своего отца.
Тут важно отметить, что сам Реджинальд Обри Фессенден рассказал о том, что он провёл первую радиопередачу развлекательных и музыкальных программ.
Как говорится: "У джентельменов принято верить на слово!".
Ради интереса я покопался в архивах и нашел реально интересные для меня сведения об изобретениях Реджинальда Обри Фессендена.
Его первым успехом стало изобретение детектора Барретта. Что это за устройство и как оно работает проясним
Установка с горячей проволокой была демодулирующим детектором, изобретенным в 1902 году Реджинальдом Фессенденом, который нашел ограниченное применение в ранних радиоприемниках. По сути, это был высокочувствительный терморезистор, который мог демодулировать амплитудно-модулированные сигналы, чего не мог сделать когерер (стандартный детектор того времени).
Принцип барреттера до сих пор используется в качестве детектора микроволнового излучения, аналогичного болометру.
Чуть ниже я расскажу как работают усилители-детекторы звука собранные из проволоки.
А пока вернемся к радиопередаче звука. Реджинальд, как и Александр Попов, впрочем как и я в детстве - подключали угольные микрофоны ко всему что подвернется под руку - в том числе и к передатчикам с искровыми разрядниками.
Идея не нова - Включаем то что проводит ток и зависит от голоса в цепь и слушаем и наблюдаем что произойдет.
Моя первая радиопередача получилась случайно при подключении угольного микрофона из телефонной трубки к дверному звонку. Для питания я выбрал плоскую батарейку, а звук своего голоса уловил в старом ламповом радиоприемнике Серенада.
Для вашего сведения - Могу рассказать как слушать сегодня вашу Радиолу Серенада с помощью вашего смартфона. Точнее транслировать музыку со смартфона на Серенаду без проводов и радиопередатчиков.
Короче говоря у Попова был шанс передавать голос в эфир и была возможность слушать эфирное радио с музыкой или голосом.
Передавать просто!, но как слушать?
Основной конкурент по радиоприему использовал горячую проволоку (термистор) для дешифровки модулированного голосом радиосигнала.
Мне даже интересно почему никто не пытался это повторить?
А теперь (барабанная дробь) почтенная публика прошу внимания - Аналоговая радиосвязь!
Телефо́нный приёмник депе́ш — это устройство, на которое русский физик и изобретатель в области радиосвязи Александр Степанович Попов (1859—1906) получил патенты в России, Великобритании, Франции, Швейцарии, США, Бельгии и Испании в 1899—1900 гг. В аппаратах, предназначенных для приема сигналов, впервые в качестве устройства, фиксирующего прием электромагнитных волн (в том числе и в современных времени приемниках системы Маркони), использовался не повсеместно применяющийся когерер Бранли, а запатентованное устройство, называвшееся Поповым «чувствительной трубкой» или «радиокондуктором».
Заметим следующее - Джентельмен Реджинальд Обри Фессенден сообщает нам в 1932 году он сообщил, что в конце 1906 года он также провёл первую радиопередачу. И считает себя первым в этой области. Что с удовольствием подхватывают все Радиолюбители читающие статьи на латинице. Но ведь патенты Попова в Великобритании, Франции, Швейцарии, США, Бельгии и Испании зарегистрированы в 1899—1900 гг. !!!
Упс, как нехорошо получилось.
Как работают усилители детекторы из опилок
Приводит перевод Ангицкой статьи я не стану и вот почему - Весь принцип "изобретения" Реджинальда Обри хорошо описан в патентах и статьях Александра Попова зарегистрированных куда раньше работ Обри.
Попов, повторивший опыты Генриха Герца в 1905 году, сконструировал устройство с когерером Бранли под названием «грозоотметчик», позволявшее фиксировать вызываемые грозовым разрядом электромагнитные волны. В дальнейшем подобное устройство использовалось Поповым и другими пионерами радио для создания линий связи с использованием искровых передатчиков на основе катушки Румкорфа.
Но когерер обладает «триггерным» эффектом — если нет электромагнитных колебаний исходное (непроводящее) состояние когерера не восстанавливается, металлические опилки остаются сцепленными.
Открытие возможности приема на телефонную трубку
На форте «Милютин» была установлена приемная антенна высотой 14 метров, передатчик был установлен на форте «Константин», но чувствительность аппаратуры оказалась слабой для срабатывания реле.
В качестве возможной причины была выдвинута неисправность реле, и поскольку под рукой запасного реле не оказалось, вместо него включили телефонную трубку, и, что оказалось неожиданностью для участников эксперимента, все передаваемые сигналы азбуки Морзе стали отчетливо приниматься на слух в виде хорошо слышимых щелчков. Рыбкин становится первым радистом, надевшим наушники для приема на слух отправляемого радиосообщения.
Вместо звонка были применены наушники!
Опыты, теперь уже с телефонной трубкой, было решено повторить через 3 дня. Передающая станция по-прежнему работала на форте «Константин», а приемная станция — на шлюпке для возможности изменения расстояния между передающей и приемной станциями. Но опыты пришлось прекратить в самом начале — стоящая вблизи форта шлюпка не принимала отправляемый сигнал на телефоны. Рыбкин, ввиду несомненной важности обнаруженного феномена, посылает Попову телеграмму об открытии нового свойства когерера.
Попов проводит повторные опыты и разрабатывает схему нового телефонного приёмника на основе сделанного открытия, которую и патентует впоследствии. По русскому патенту название общее — «Приёмник депеш, принимаемых с помощью электромагнитных волн», в английском патенте назначение устройства конкретизировано как «Улучшение когерера для приема телефонных и телеграфных сигналов».
Попов взялся за выявление на опыте оптимальных параметров когерера и схемы его включения.
Изобретенное им не требующее встряхивания устройство (называемое Поповым чувствительной трубкой, а в патентах радиокондуктором), Попов описывает как стеклянную трубку диаметром 8-12 мм и длиной 6-8 см, с приклеенными внутри лаком двумя платиновыми полосками на расстоянии 0,5-1,5 мм одна от другой. Между полосками размещены один или два зерна, от полосок через пробки выведены проволочные выводы.
Трубка герметично закрыта и заполнена на 30-50 % своего объёма крупинками стали с окисленной поверхностью, но лучший результат дает раздавленный или растолчённый стальной бисер с номерами от 3 до 10 (к подобному заключению Попов пришел ещё в 1897 году). Бисер раздавливается плоскогубцами до получения свежего излома с острыми выступами, свободными от окисла.
Повторить опыт Попова на своей кухне может каждый
Другое интересное замечание Попова состоит в том, что в телефоне (применялись 2 соединенных последовательно телефонных капсюля) на слух различается тональность сигналов различных станций на основе особенностей прерывателя индукционной катушки (катушки Румкорфа).
Чувствительность «телефонного приёмника депеш», по сути первого в мире детекторного приемника, в несколько раз превышала чувствительность приемника с когерером и реле. Также, для повышения избирательности приёма Попов воспользовался индуктивной связью антенной цепи с цепью «радиокондуктор-батарея-телефон», включив в схему высокочастотный трансформатор.
Описан телефонный приёмник депеш был Поповым 14 июля 1899 года в статье «Описание телефонного приёмника для депеш, посылаемых с помощью электромагнитных волн». Патент (привилегия) № 6066 был выдан А. С. Попову через 2 года, 13 декабря (30 ноября по старому стилю) 1901 года.
В начале 1898 года на фирме Дюкрете начинается производство аппаратуры разработки Попова, всего было разработано 4 варианта аппаратов.
В январе 1902 года Дюкрете уже рекламирует в проспекте приёмник дальней связи Popoff-Ducretet. В 1903 году аппарат усовершенствуется и продолжает выпускаться.
22 и 23 марта 1902 года на ежегодной выставке Французского физического общества в Париже демонстрируются изделия, производимые фирмой Дюкрете: телефонные громкоговорители; микрофон (пригодный для телефонирования без проводов); телеграф без проводов на большие расстояния системы Попов–Дюкрете образца 1901-1902 гг.; радиокондукторы игольчатые Попова–Дюкрете, очень чувствительные; электрические реле с очень высокой чувствительностью.
Вот и получается девочки и мальчики всех возрастов полов и концессий, что к тому моменту когда Американский изобретатель Канадского происхождения Реджинальд Обри Фессенден объявил о том, что смог передать звук с помощью радио на расстояние примерно в канадскую милю, Дюкрете и Попов, а за ними и Маркони уже давно изготавливали множество разного типа радиоприемников и радиопередатчиков с полупроводниковыми детекторами и делали радиопередачи голосом на значительные расстояния о чем писала пресса и печатались патенты.
4 декабря 1901 года Письмо А.С. Попову от Э. Дюкрете об опытах Маркони, в ходе которых последний успешно использовал телефонный приемник, претендуя на приоритет в создании такой аппаратуры (приложена вырезка из газеты). Э. Дюкрете также выразил беспокойство в связи с сообщением брюссельской газеты о создании в Кронштадте большой мастерской по производству аппаратуры беспроволочного телеграфа.
30 марта 1902 года Письмо А.С. Попову от Э. Дюкрете о необходимости улучшения характеристик радиотелефонного приемника системы Попов–Дюкрете и внесении изменений в аппаратуру, предназначенную для крейсера «Баян».
Терморезистивный детектор Барретта
В патенте Фессендена 1902 года описывается конструкция устройства. Тонкая платиновая проволока диаметром около 0,003 дюйма (0,08 мм) встроена в середину серебряной трубки диаметром около 0,1 дюйма (2,5 мм).
Принцип работы терморезистивного детектора основан на увеличении удельного сопротивления металла при повышении температуры. Устройство питается постоянным током, который нагревает проволоку до наиболее чувствительной температуры.
Когда через очень тонкую платиновую проволочную петлю проходит переменный ток от антенны, проволока нагревается по мере увеличения тока и остывает при его уменьшении. По мере нагревания и остывания проволока изменяет своё сопротивление в зависимости от проходящих через неё сигналов.
Из-за низкой тепловой массы провода он способен реагировать достаточно быстро, чтобы изменять свое сопротивление в ответ на звуковые сигналы. Однако он не может изменять свое сопротивление достаточно быстро, чтобы реагировать на гораздо более высокие радиочастоты. Сигнал демодулируется, поскольку ток, подаваемый источником смещения, изменяется в зависимости от изменения сопротивления провода. Наушники подключаются последовательно к цепи постоянного тока, и изменения тока отображаются в виде звука.
Решение конечно оригинальное, но помню я как сильно возбудились Старые Опытные Радиолюбители когда увидели мой простой опыт с лампочкой накаливания в качестве микрофона.
Теперь я точно нарисую схему и проведу опыт с проволочным детектором который дружно будут хаять все кто не знает принципов работы радиоприемных устройств, передатчиков и радиоприемников, ну и тот кто не читал мои статьи (разумеется).
При подготовке данной статьи были использованы материалы со следующих ресурсов: Источник: https://radi0.ru/letopis/e-dyukrete-a-s-popov/?ysclid=mam61lw7cb608870011
Источник: https://znanierussia.ru/articles/Телефонный_приёмник_депеш_Попова Источник: https://dzen.ru/a/aBpmGOVoa1_wpW7n
Источник: https://zen.yandex.ru/dima