На крупных радиотелеграфных станциях устанавливается еще более совершенная аппаратура. Пальцы оператора заменены автоматом, который с большей скоростью передает заранее заготовленный текст. Скорость передачи повышается во много раз.
Наряду с передачей радиограмм радио позволяет осуществлять и обычные радиотелефонные переговоры. Звуки человеческой речи, превращенные в электрические сигналы, могут переноситься радиоволнами на огромные расстояния, а в месте их приема в специальных устройствах возникают определенные электрические сигналы, которые затем преобразуются в звуковые. Телефонные трубки или громкоговоритель в точности воспроизводят все, что произносится перед микрофоном в другом городе.
В последние годы для осуществления радиосвязи все шире используют радиоволны длиной в несколько метров и даже дециметров; их называют ультракороткими.
Ультракороткие радиоволны распространяются прямолинейно, подобно лучу света. Поэтому с помощью их можно осуществлять связь, как правило, на расстояние прямой видимости. Чтобы перекрыть большие расстояния, строят промежуточные приемно-передающие станции.
Цепочка приемно-передающих радиостанций и есть радиорелейная линия связи. Оконечные станции, расположенные в разных населенных пунктах, соединяются с абонентами или с АТС, а промежуточные служат для приема сигналов и дальнейшей их передачи (ретрансляции). Расстояние между отдельными станциями составляет 40–60 километров или больше, в зависимости от рельефа местности.
Для того чтобы увеличить число телефонных разговоров, радиорелейная линия снабжается специальной аппаратурой «уплотнения», позволяющей на одном канале радиоволн передавать до 600 телефонных разговоров, а при шести каналах — 2400 телефонных разговоров и две программы телевидения. Радиорелейные линии обеспечивают надежную связь независимо от времени года, от климата и состояния погоды.
Преимущества этого вида связи явились причиной того, что за последние десятилетия радиорелейные линии получили широкое распространение. Ряд стран Западной Европы— Англия, Франция, ФРГ, Бельгия, Дания, Голландия, Швейцария — имеют единую систему радиорелейных линий протяженностью в несколько тысяч километров. Это позволяет обмениваться телевизионными программами и передавать тысячи телеграмм и телефонных разговоров.
В нашей стране тоже строятся радиорелейные линии связи. Заканчивается наладка линии Москва — Рязань. Она имеет 24 телефонных канала и позволяет передавать одну программу телевидения. Начато строительство подобных линий в Средней Азии между городами Алма-Ата, Фрунзе, Ташкент, Сталинабад.
Необходимо указать и на применение радиоэлектронной аппаратуры на обычных телефонно-телеграфных линиях связи. Некоторые из этих линий, например линия Москва — Хабаровск, достигают 7–8 тысяч километров. Благодаря тому, что провода обладают сопротивлением, электрические сигналы, пройдя такой путь, ослабевают настолько, что на другом конце линии расслышать почти ничего не удается. Поэтому прибегают к помощи специальных усилительных устройств.
Линия связи разбивается на несколько участков, и в отдельных пунктах ставятся усилители электрических колебаний. Основным элементом этих усилителей, как и в радиоприемнике, является радиолампа.
Радиовещание
Важным применением радио служит радиовещание. Оно играет большую роль в нашей жизни.
В нашей стране радиовещательные передачи стали проводиться раньше, чем в других странах. В первые дни Октябрьской социалистической революции Владимир Ильич Ленин по радио обращался к народу. Начало регулярных «широковещательных» передач положил концерт, передававшийся Москвой 17 сентября 1922 года. За прошедшие с того времени годы у нас были построены сотни мощных радиовещательных станций, большое количество радиоузлов, создана новая отрасль промышленности, выпускающая радиоприемники; сейчас их в нашей стране более 20 миллионов.
За тридцать пять лет развития радиовещания коренным образом изменилась радиоэлектронная аппаратура, с помощью которой оно осуществляется. Наряду с увеличением мощности существующих длинноволновых и средневолновых станций появилось большое количество коротковолновых и ультракоротковолновых станций. Имея сравнительно небольшой радиус действия, они позволяют осуществлять вещание при почти полном отсутствии радиопомех.
Большой прогресс наблюдается в радиоприемной аппаратуре. Советская промышленность наладила массовый выпуск не менее чем 30 типов радиовещательных приемников и радиол различных классов. Созданы образцы сверхминиатюрных приемников, в которых вместо ламп используются полупроводниковые элементы. Эти приемники размером с портсигар. Их питание осуществляется от миниатюрных сухих батарей. Некоторые образцы питаются от фотоэлементов[2] под действием солнечного света или осветительной лампы мощностью 100 ватт. Такие конструкции стали возможными благодаря огромным достижениям в создании новых электро- и радиотехнических материалов и новых электронных устройств.
Партия и правительство проявляют постоянную заботу о развитии радиовещания. Благодаря этой заботе успешно выполняется задача сплошной радиофикации нашей страны. «Газета без бумаги и расстояний», как называл В. И. Ленин радио, стала теперь достоянием всех советских людей.
Передача фотографий на расстояние
Фототелеграфия — это передача фотографий, чертежей, документов и других изображений по проводам или с помощью радио. Осуществляется она следующим образом.
Известно, что различные предметы по-разному отражают свет. Направьте луч карманного фонаря на кусок белой жести — она заблестит. Если же вы перенесете луч на черную бумагу, то света отразится значительно меньше. Черная поверхность поглощает почти все лучи. Поэтому черные предметы нагреваются на солнце значительно сильнее, чем белые.
Способность предметов по-разному отражать световые лучи используется при передаче изображений по радио. При этом светлые и темные участки чертежа или рисунка передаются последовательно, один за другим.
На передающей станции вращается барабан с «фототекстом» — рисунком или чертежом, который нужно передать в другой город. На него от сильного источника падает тонкий пучок света. Барабан вращается и, кроме того, медленно перемещается вдоль своей оси, подставляя под луч света все новые и новые участки рисунка. От каждого участка передаваемого рисунка или чертежа часть светового пучка отражается и попадает на фотоэлемент. Здесь энергия света преобразуется в электрическую энергию.
Устройство фотоэлемента показано на рис. 3.
Рис. 3. Схема фотоэлемента.
Внутри стеклянного баллона находятся два электрода: катод, имеющий форму выгнутой металлической пластинки, прикрепленной к баллону изнутри, и кольцеобразный анод. Катод покрыт особым слоем, способным испускать электроны, если на него падает свет. При этом чем ярче падающий свет, тем больше электронов вылетает с поверхности катода. Под действием электрического поля, создаваемого электрической батареей, электроны устремляются к аноду, и в цепи начинает течь ток. Сила этого тока меняется в зависимости от количества света, отраженного от того или иного участка рисунка, так как меняется количество вылетевших с катода электронов.
Пульсирующий ток, полученный благодаря фотоэлементу, после усиления поступает в телеграфную линию или в передатчик радиостанции (рис. 4).
Рис. 4. Принцип передачи изображений по фототелеграфу.
В последнем случае он управляет силой радиосигналов, излучаемых антенной, так что они точно соответствуют чередованию светлых и темных участков на рисунке или чертеже.
На приемной станции электрические сигналы вновь превращаются в световые. Делает это другой электронный прибор — газосветная лампа. Через нее протекает принятый по телеграфной линии или по радио пульсирующий ток. Лампа эта обладает важным свойством: сила ее свечения меняется соответственно изменению силы тока. Перед лампой вращается барабан, обернутый фотобумагой. Он, как и барабан на передающей станции, не только вращается, но и смещается вдоль оси. Поэтому луч света от газосветной лампы поочередно обегает один за другим участки фотобумаги. После окончания приема фотобумага проявляется и сушится. Фотодепешу можно направлять адресату.
Фототелеграф дает большой выигрыш во времени: передача фотоснимка размером 19х29 сантиметров занимает всего 15 минут. За это время фото депеша, отправленная из Москвы, может пересечь всю страну и быть принята в каком-либо дальневосточном городе, например в Хабаровске. Путешествие ее по железной дороге заняло бы девять суток, а авиапочтой — 25–30 часов.
Особенно большие преимущества дает радиофототелеграфия. При передаче изображений по радио фототелеграммы можно передавать не только из города в город, но и с корабля на сушу, с суши на самолет и т. д.
Телевидение
В русских сказках нередко рассказывается о том, как герой сказки смотрит в волшебное зеркальце и видит все, что творится на белом свете. Благодаря открытию радио эта сказка превратилась в быль. Волшебное зеркальце — это экран телевизора.
В отличие от фототелеграфа, который позволяет передавать только неподвижные изображения, в телевидении передаются любые изображения — подвижные и неподвижные. При этом отпадает необходимость в фотобумаге, изображение появляется на экране телевизионной трубки — кинескопа.
Как же видят на расстоянии?
В том месте, откуда передается изображение, — на сцене театра, на трибуне стадиона и т. д. — устанавливаются телекамеры. Это — сложные радиоэлектронные устройства. Они наводятся, подобно фотоаппарату, на те предметы, изображение которых нужно передать. Световые лучи, отраженные от предметов, людей и т. д., попадают в телекамеру и превращаются в ней в электрические сигналы. Последние, после многократного усиления, поступают в передатчик и воздействуют на радиоволны, излучаемые его антенной.