Radijas – Vikipedija
Pereiti prie turinio
Straipsnis iš Vikipedijos, laisvosios enciklopedijos.
Londono pramogų rūmų „Alexandra Palace“ radijo siųstuvo stiebas
Vienas pirmųjų eksperimentinių radijo imtuvų. A. S. Popovas 1895 m., Rusija
Paprasčiausio (detektorinio) radijo imtuvo elektrinė schema
Radijas
– technologija, kuri leidžia perduoti signalus
elektromagnetinių bangų
moduliavimu
Radiju taip pat vadinamas prietaisas radijo bangoms priimti.
Pasaulinė radijo diena
minima
vasario 13
d.
Radijo bangos
redaguoti
redaguoti vikitekstą
Radijo bangos
keliauja (sklinda) oru bei
vakuumu
visiškai vienodai nereikalaudamos papildomos energijos.
Radijo bangos atsiranda bet kada, kai
krūvį
turinti dalelė juda su
pagreičiu
radijo dažniu
Už radijo bangas trumpesnės elektromagnetinės bangos –
gama spinduliai
rentgeno spinduliai
infraraudonieji spinduliai
ultravioletiniai spinduliai
ir regimoji
šviesa
, matoma žmonių.
Kai radijo banga pasiekia laidininką, ji sukelia kintamą elektros srovę (įtampą), kuri, jei reikia, gali būti elektronikos sustiprinta. Paprasčiausiu atveju siųstuvas periodiškai nutraukia bangų spinduliavimą, tokiu būdu perduodamas trumpus bei ilgus impulsus (
Morzės abėcėlė
). Perduodant garsą, radijo bangos stiprumas (
amplitudinė moduliacija
) arba jos dažnis (
dažninė moduliacija
) sutartose ribose keičiasi žemesnio (garsinio) signalo dažnio taktu.
Nors žodis „radijas“ dažniausiai yra vartojamas apibūdinant šitą reiškinį, kiti informacijos perdavimo būdai, tokie kaip
televizija
radiolokacija
ir telefonas, taip pat naudoja radijo veikimo principus.
Radijo bangų perdavimas dideliu atstumu
redaguoti
redaguoti vikitekstą
Kaip ir regimoji šviesa, radijo bangos gali tapti imtuvui „nematomos“, jei siųstuvo antena „pasislepia už horizonto“ (sakoma – palieka tiesioginio matomumo zoną). Ilgos (žemesnio dažnio) bangos turi savybę šiek tiek „užlinkti“, todėl jomis galima signalą perduoti ir kiek didesniu atstumu. Trumposios bangos turi savybė atsispindėti žemyn nuo viršutinių atmosferos sluoksnių (
jonosferos
), todėl jomis palankiomis sąlygomis galima susisiekti praktiškai bet kuriuo atstumu. Tačiau ryšio kokybė ir galimybė labai priklauso nuo atmosferos būklės. Stabilaus ryšio spinduliui padidinti siųstuvo ir imtuvo antenas naudinga iškelti kuo aukščiau (bokšto viršūnė gali būti matoma virš horizonto ir kai jo papėdės jau nematyti). Štai
Varšuvos radijo stiebas
, stovėjęs iki
1991
m., siekė 646 m. aukštį. Itin trumpos (pavyzdžiui, mobiliųjų telefonų) radijo bangos gali būti priimamos tik tiesioginio matomumo zonoje, todėl nestabiliai dirbant telefonui paprastai naudinga mėginti pakilti į aukštesnę vietą.
Išradimas ir istorija
redaguoti
redaguoti vikitekstą
Dž. K. Maksvelas
1873
m. škotų fizikas
Džeimsas Maksvelas
išleido veikalą „Traktatas apie elektrą ir magnetizmą” (
angl.
A Treatise on Electricity and Magnetism
), kuriame teoriškai aprašė elektromagnetinių bangų (radijo bangų) egzistavimą.
1879
m. velsiečių kilmės amerikietis
Deividas Hjūzas
pastebėjo, kad kibirkštis galima išgirsti kaip traškesius per ausines. Jis pasigamino primityvų kibirkštinį siųstuvą ir bandydamas sistemą sugebėjo perduoti Morzės signalus 460 m nuotoliu.
1880
m. vasarį jis pademonstravo savo sistemą
Londono karališkosios draugijos
atstovams, tačiau šie jį sukritikavo (kaip vėliau paaiškėjo, neteisingai) esą tai ne elektromagnetinės bangos, o indukcija, ir D. Hjūzas savo darbo nebetęsė.
H. R. Hercas
1886
m. vokiečių mokslininkas
Heinrichas Hercas
tobulesniu kibirkštiniu siųstuvu irgi sugeneravo elektromagnetines bangas ir savo sukonstruotu imtuvu jas priėmė, tuo patvirtindamas Dž. Maksvelo teorijos ir D. Hjūzo eksperimentų teisingumą.
Herco imtuvas buvo labai primityvus – storos vielos žiedas su tarpu, kuriame, reaguojant į elektromagnetines bangas, pasirodydavo mažytė kibirkštis. H. Hercas taip pat atrado, kad elektromagnetinės bangos gali būti aprašytos diferencialine lygtimi dalinėmis išvestinėmis, vadinamą
bangos lygtimi
. Nuo to laiko elektromagnetinės bangos gavo dar vieną pavadinimą – „Herco bangos”.
1884
ir
1885
m. italų fizikų žurnale „Nuovo Cimento” pasirodė italų išradėjo
Temistoklio Kalzekio-Onesčio
straipsniai, pristatantys jo eksperimentus, kurių rezultatas buvo vamzdelio, pripildyto metalo drožlėmis, sukūrimas. Toks vamzdelis reaguodavo į elektromagnetines bangas: atsiradus elektromagnetiniam laukui, metalo drožlės „išsirikiuodavo” taip, kad bendra jų varža elektros srovei sumažėdavo (padidėdavo laidumas). Norint laidumą atstatyti, reikėdavo tokį vamzdelį sukrėsti. T. Kalzekis-Onestis manė, kad šį prietaisą galima bus naudoti žaibų ir seisminių reiškinių aptikimui, tačiau pritaikytas jis buvo radijo srityje – tai buvo pagrindinė radijo imtuvo dalis, paverčianti radijo bangas elektros impulsais, iki maždaug
1907
m., kai šį vaidmenį perėmė
kristalinis detektorius
E. Branli
1890
m.
lapkričio 20
d. prancūzų fizikas
Eduardas Branli
pademonstravo prietaisą, reaguojantį į elektromagnetines bangas, sukeliamas kibirkšties iškrovų; iš esmės tai buvo T. Kalzekio-Onesčio išrastas prietaisas. Šį prietaisą Branli pavadino „radijo laidininku” (
pranc.
radioconducteur
). Prietaisas – stiklinis vamzdelis, užpildytas metalo drožlėmis – „pagavęs” elektromagnetines bangas padidindavo savo elektrinį laidumą. Tačiau tą padaryti jis galėdavo tik vieną kartą – dingus elektromagnetinėms bangoms jo laidumas nebesumažėdavo. Norint jį atstatyti reikėdavo prietaisą pakratyti.
1892
m. amerikiečių išradėjas
Natanas Stablfyldas
pademonstravo bevielį balso perdavimą. Tačiau šis perdavimas buvo paremtas ne radijo bangų sklidimu, o balso dažnio
elektrinių virpesių indukcija
, todėl prie radijo išradimo neprisidėjo.
N. Tesla
1893
m.
Sent Luise
Misūrio valstija
JAV
Nikola Tesla
pasigamino prietaisus savo eksperimentams su elektra. Sakydamas kalbą Filadelfijos Franklino institute ir Nacionalinėje elektros šviesos asociacijoje jis apibūdino ir pademonstravo savo radijo ryšio principus. Tesla apibūdino visus elementus, kurie vėliau buvo panaudoti radijo sistemose iki
vakuuminio vamzdelio
išradimo. Skirtingai negu Hercas ar Branli, Tesla eksperimentavo su
magnetiniu
priėmimo prietaisu.
1894
m.
rugpjūčio 14
d.
D. Britanijos
fizikas seras
Oliveris Lodžas
ir inžinierius
Aleksandras Mjurhedas
pademonstravo savo „elektromagnetinių bangų registracijos prietaisą”, kuriame buvo panaudotas Branlio „radijo laidininkas” (Lodžas davė jam naują pavadinimą – „kohereris”). Tam, kad atsistatytų kohererio laidumas, Lodžas jam pridėjo mechanizmą, kuris tam tikrais vienodais laiko tarpais sukrėsdavo kohererį. Tuo būdu kohereris vėl būdavo pasiruošęs sureaguoti į radijo bangas. Šio prietaiso trūkumas buvo tas, kad, po sureagavimo į elektromagnetines bangas, kohererio laidumas nesumažėdavo tol, kol neateidavo nustatytas laikas jį sukrėsti.
A. Popovas
1895
m.
gegužės 7
d.
Rusijos
išradėjas
Aleksandras Popovas
pademonstravo dar labiau patobulintą prietaisą, pavadinęs jį „žaibo žymekliu” (
rus.
грозоотметчик
). Po kiekvieno sureagavimo į elektromagnetines bangas tam tikras mechanizmas iš karto sukrėsdavo kohererį; tuo būdu nebereikėdavo laukti, kol ateis nustatytas laikas tą padaryti, ir kohereris būdavo pasiruošęs darbui iš karto. A. Popovas savo tėvynainių yra laikomas radijo išradėju.
Markonis ir Tesla
redaguoti
redaguoti vikitekstą
G. Markonis
1896
m.
birželio 2
d. D. Britanijoje gyvenęs italų išradėjas
Gulielmas Markonis
pateikė paraišką savo sukurtos radijo ryšio sistemos užpatentavimui ir
1897
m. gavo D. Britanijos patentą nr. 12039 „Elektrinių impulsų ir signalų perdavimo bei tam skirtų aparatų patobulinimai” (
angl.
Improvements in Transmitting Electrical Impulses and Signals, and in Apparatus therefor
); tai yra pirmasis ryšių sistemos, paremtos elektromagnetinių bangų sklidimu, patentas.
Markonio eksperimentinis prietaisas tai pat tapo pirmąja iš inžinerijos pusės išbaigta, komerciškai sėkminga radijo perdavimo sistema.
Tai jau buvo tikra ryšio sistema (siųstuvas ir imtuvas), skirta būtent informacijos perdavimui ir priėmimui, o ne „Herco bangoms” aptikti, kaip iki tol išrasti ir tobulinti prietaisai. Už tai Gulielmas Markonis ir laikomas radijo išradėju. Markonio prietaisui taip pat atitenka laurai už 700 žmonių išgelbėjimą Titaniko katastrofos metu.
Visgi Markonio ryšio sistema dar buvo labai netobula: signalai buvo siunčiami kibirkštiniu siųstuvu, kuris sugeneruodavo paprasčiausią kibirkštį, o ši sukeldavo elektromagnetinį lauką iš karto visose radijo bangose. Tokio siųstuvo veikimo zonoje negalėjo būti jokių kitų tuo pat metu veikiančių siųstuvų, nes jie irgi išspinduliuotų signalą visose bangose ir sukeltų trukdžius.
Po kelerių metų šis trūkumas buvo pašalintas. Serbų kilmės amerikiečių išradėjas Nikola Tesla sukūrė sistemos patobulinimus, įvesdamas į ją bangos ilgio nustatymo mechanizmą, ir
1897
m.
rugsėjo 2
d. gavo JAV patentą Nr. 645576, patvirtinantį šį išradimą. Dabar siųstuvas spinduliuodavo tik tam tikro ilgio bangą, o imtuvas savo ruožtu būdavo nustatomas būtent tai bangai priimti. Įdiegus šią naujovę tapo įmanoma vienoje vietoje turėti kelis siųstuvus ir dirbti jais tuo pat metu skirtingo ilgio bangomis, nesukeliant tarpusavio trukdžių.
Markonis taip pat patobulino savo sistemą bangos nustatymo mechanizmu ir
1900
m.
balandžio 26
d. gavo jai D. Britanijos patentą Nr. 7777, o JAV patentų biuras
1904
m. išdavė jam atitinkamą JAV patentą Nr. 11913.
1909
m. Markonis su
Karlu Ferdinandu Braunu
buvo apdovanoti
Nobelio fizikos premija
už „įnašą tobulinant radijo telegrafiją”.
Spręsdamas ginčą dėl radijo ryšio sistemos patobulinimo įvedant į ją bangos ilgio nustatymo mechanizmą,
1943
m.
JAV Aukščiausiasis teismas
nusprendė, kad šio patobulinimo pirmumas priklauso Teslai – jo patentas Nr. 645576 yra pirmesnis už Markonio patentą Nr. 11913. Tačiau šis sprendimas buvo priimtas jau po Teslos mirties. Teismo sprendime taip pat buvo atskirai pabrėžta, kad Markonio kaip žmogaus, kuris pirmasis užmezgė radijo ryšį, reputacija jokiu būdu nenukenčia, ne ji yra paremta pirmuoju Markonio patentu Nr. 12039, gautu
1896
m.
1898
m. Markonio įkurta kompanija „The Wireless Telegraph & Signal Company” atidarė pirmąją pasaulyje radijo gamyklą Hol Stryte,
Čelmsforde
Anglija
, pasamdydama apie 50 žmonių. Apie
1900
m., Tesla sukūrė
Vardenklaifo Bokšto
infrastruktūrą ir reklamos tarnybas. 1903 m. bokšto konstrukcija buvo beveik baigta. Skirtingos teorijos egzistuoja apie tai, kaip Tesla ketino pasiekti jo radijo sistemos tikslus (kaip kalbama, 200 kW sistemą).
Raida XX amžiuje
redaguoti
redaguoti vikitekstą
R. Fesendenas
Kitas puikus išradimas buvo
vakuuminis vamzdelis
, išrastas
Vestinghauso
inžinierių.
Įprastinis XX amžiaus pabaigos radijo imtuvas
Okeaninio laivo (pastatytas 1936 m.) radijo stotis
1906
m.
Kūčių vakarą
iš Kanados kilęs amerikiečių išradėjas
Redžinaldas Fesendenas
iš Brant Roko (Masačiūsetsas, JAV) transliavo pirmąją pasaulyje garsinę radijo laidą – iš plokštelės pagrojo
Hendelio
„Ombra mai fu (largo)”, pats smuiku sugrojo
Adamo
„Šventąją naktį”, perskaitė sakinį iš
Biblijos
ir pakvietė klausytojus rašyti raportus apie laidos girdimumą. Antrą labai panašaus turinio ir trukmės laidą Fesendenas transliavo
1906
m.
gruodžio 31
d. Abiejų laidų auditorija buvo laivų, plaukiojusių jūrose palei rytinę JAV pakrantę, radijo operatoriai.
10
Šios Fesendeno demonstracijos didelio atgarsio nesulaukė ir buvo užmirštos, kol jis pats
1932
m. apie jas parašė laiške buvusiam kompanionui Samueliui Kinteriui. Šiame laiške Fesendenas rašė, kad jo laidas girdėjo jūreiviai net
Karibų jūroje
. Tačiau nėra žinoma, kad šios šventinės radijo laidos būtų buvusios aprašytos kokiuose nors laivų žurnaluose ar tuometinėje literatūroje.
1920
m.
rugpjūčio 31
d.
Detroito (JAV)
radijo stotis 8MK pirmoji ėmė transliuoti žinių laidas. Pirmosios reguliarios pasaulio transliacijos prasidėjo
1922
m. iš Markonio išradimų centro
Vritlyje
netoli Čelmsfordo, Anglijoje.
Oro pajėgos naudojo komercines viduriniųjų bangų radijo stotis navigacijai. Tai tęsėsi iki septintojo dešimtmečio pradžios, kai VHF Bekryptė Diapazono navigacijos sistema galiausiai tapo plačiai paplitusi (nors viduriniųjų bangų stotys vis dar pažymėtos Jungtinių Valstijų aviacijos diagramose).
XX a. ketvirtojo dešimtmečio pradžioje radijo mėgėjai išrado vienos šalinės juostos ir dažnių moduliaciją. Dešimtmečio pabaigoje jie tapo pripažintu komercinių radijų veikimo metodu.
1960
m. „
Sony
“ pristatė pirmą
tranzistorinį
radiją, pakankamai mažą, kad tilptų į švarko kišenę ir galintį būti aprūpintam paprastu elementu.
11
Jis buvo saugus, nes jame nebuvo degių detalių.
Aštuntajame dešimtmetyje
LORAN
tapo pagrindine radijo navigacine sistema. Netrukus JAV jūrų pajėgos eksperimentavo su
palydovine navigacija
, pasiekdami Visuotinės išsidėstymo sistemos (
GPS
) išradimą bei paleidimą 1987 m.
Dešimto dešimtmečio pradžioje radijo mėgėjai eksperimentuotojai pradėjo naudoti kompiuterius su
garso plokštėmis
radijo signalų apdorojimui. 1994 m. JAV armija ir
JAV gynybos departamento
pažangių tyrimų projektų agentūra (
DARPA
) pradėjo projektą, kurio metu buvo sėkmingai pagamintas skaitmeninis radijas. Skaitmeninės transliacijos pradėtos pačioje dešimto dešimtmečio pabaigoje.
Taip pat skaitykite
redaguoti
redaguoti vikitekstą
Tiesioginio stiprinimo imtuvas
Refleksinis radijo imtuvas
Superheterodinas
Vikiteka: Radijas
– vaizdinė ir garsinė medžiaga
Vikižodynas
Laisvajame žodyne yra terminas
radijas
Šaltiniai
redaguoti
redaguoti vikitekstą
Radijas
Visuotinė lietuvių enciklopedija
, T. XIX (Pre-Reu). – Vilnius: Mokslo ir enciklopedijų leidybos institutas, 2011. 404-405 psl.
Peter Rowlands, Oliver Lodge and the Liverpool Physical Society, Liverpool University Press, 1990, page 24
Electric waves; being research on the propagation of electric action with finite velocity through space
by Heinrich Rudolph Hertz, Daniel Evan Jones 1 Review Macmillan and co., 1893. Pages1 - 5
Hertzian Waves
(1901)“
. Nuoroda tikrinta
2008-08-11
Guinness Book of World Records 1979. New York: Sterling Publishing Co., 1978,
ISBN 0-8069-0130-6
, 236 p.
The Saturday review of politics, literature, science and art, Volume 93. "
THE INVENTOR OF WIRELESS TELEGRAPHY: A REPLY. To the Editor of the Saturday Review
" Guglielmo Marconi and "
WIRELESS TELEGRAPHY: A REJOINDER. To the Editor of the Saturday Review
," Silvanus P. Thompson.
„MARCONI E LO STRAVOLGIMENTO DELLA VERITÀ STORICA SULLA SUA OPERA“
. Suarchyvuotas
originalas
2016-03-07
. Nuoroda tikrinta
2015-04-09
Proceedings of the Institution of Electrical Engineers, Volume 28 By Institution of Electrical Engineers.
page 294
Archyvuota kopija
2015-01-16 iš
Wayback Machine
projekto.
„Radio Broadcasting“
. W2uc.union.edu. Suarchyvuotas
originalas
2008-05-15
. Nuoroda tikrinta
2009-07-22
„Transistor Radios“
. ScienCentral. 1999
. Nuoroda tikrinta
2010-01-19
Rodomas puslapis "
Kategorija
Radijas
Paslėptos kategorijos:
Puslapiai, naudojantys ISBN magiškas nuorodas
Webarchive šablono Wayback nuorodos
Radijas
Pridėti temą