Страница:Радиолюбитель 1928 г. №11.djvu/18

Материал из РадиоВики - энциклопедии радио и электроники
Перейти к: навигация, поиск
Выкупить рекламный блок
Эта страница не была вычитана


Ультра "короткие волны в физике и радиотехнике '

IV*. Методы „ультра-короткой техники"

Ю. Ралль

Г> ПРЕДЫДУЩИХ статьях был дап очерк истории развития учения о электромагнитных колебаниях и волнах. Для пас особый интерес представляет вопрос о коротких волнах.

Головокружительный успех достигнутый радиолюбителями с помощью коротких соля, заставил инженеров и ученых обратить внимание на забытые до сих пор короткие волпы и запяться их изучением. Здесь им большую помощь оказали наблюдения, произведенные радиолюбителями, работающими на коротких волнах. Но в чем же кроется причина этого успеха? Почему радиолюбителю с ничтожными мощностями удается покрывать колоссальные расстояния, на которые длинными волнами можно передавать только пользуясь передатчиками с мощностями, во много раз превосходящими мощность любительских коротковолновых передатчиков? Над этим вопросом ломают себе головы десятки ученых. Предложено несколько теорий, более или менее удовлетворительно об’ясняющих наблюдаемые при приеме коротких волп явления. Все эти теории говорят определенно, что передача на большие расстояния короткими волнами возможна потому, что энергия, излучаемая коротковолновым передатчиком, не теряясь в пространстве, распространяется вокруг земли. Расхождение между теориями заключается только в том, что они разными причинами об’ясняют этот факт.

По мере накопления наблюдений над короткими волнами и расширения наших знаний о верхних слоях атмосферы, станет возможным построить теорию распространения коротких волн и дать определенный ответ на поставленный вопрос.

Заканчивая на этом изложение развития учений об электромагнитных колебаниях, мы должны признать, «что электромагнитным волнам мы обязаны нашим знанием об окружающем мире и быть может исключительно им. Прежде всего это та узкая гамма волн, которая воспринимается нашим зрением, которая дала нам возможность точно изучить материальный мир, а затем явились более длинные и более короткие волны: после инфра-красных лучей лучи ультра-фиолетовые,— рентгеновы и гамма-лучи колоссально увеличили наши исследовательские возможности и позволяют в настоящее время проникнуть в самые сокровенные тайны материи. В свою очередь герцевы волны позволяют «видеть» нашу атмосферу, не только те несколько километров, которые доступны нам благодаря волнам света, но всю атмосферу до ее верхних пределов. Только они

могут пройти огромное пространство

над поверхностью иашего земного шара и после отражения в высоких слоях возвратиться к земле, припося нам

сведения о пройденном пути» *).

>) Си. „Р. Л.* Уй 9.

~) Мевя — .Короткие адвктрвчеекне водпи“. ГИЗ. 1928 г.

Странные аналогии

Нашей основной темой является вопрос об ультра-коротких электромагнитных волнах.

До сих пор мы вращались в кругу идей оптики и радиотехники. Переступим запретную черту и приведем стран- пые аналогии между ультра-короткими волнами самых чуждых друг другу областей. Мы имеем в виду недавпие работы американского физика Вуда. Осепьго 1927 г. этот физик опубликовал результаты своих исследований ультракоротких звуковых волн. Подобные волпы вызывались воздействием колебаний обычного передатчика па пластинку кварца. Передатчик работал с частотой от 200.000 ДО 500.000 ().=: 1.500— С00 м.), при мощности в 2 киловатта. Результаты исследований можно сформулировать так:

1) Ультра-короткие звуковые волны оказывают большое давление на преграду, стоящую на их пути.

2) Действие таких волн проявляется чрезвычайно сильно. Пробирка с водой на нх пути нагревается на 7—8°; колеблющийся с такой частотой стеклянный прутик тяжело ожигает руку, прикоснувшуюся к нему, прожигает дерево и стекло. Живой организм разрушается под действием таких колебаний.

Найдем длину звуковых волн Вуда. Принимая скорость звука в 332 м в секунду, мы видим, что они имеют длину от 1,6 мм до 0,66 мм. Вспомним теперь, что наиболее высокий звук, различаемый человеческим ухом, имеет при частоте в 20.000 длину волны = 16 мм. Итак, действительно Вуд имел дело с ультра-короткими звуковыми волнами.

Обратимся теперь к не менее общеизвестным фактам, еще служившим не раз предметом юмористики в нашем журнале. Раскрываем, например, журнал «Хочу все знать» 10 за 1928 год и видим «медицинскую» статью «Искусственная лихорадка». Ее содержание таково: «Американская Всеобщая Ком. Электричества сконструировала мощную катодпуго лампу в 15 кв для передачи на волне в 6 м. При приближении к работающей лампе человек чувствует «приятное тепло, а, по прошествии некоторого времепи,— резкую боль в суставах и конечпостях. Через 15 минут его охватывает приступ лихорадки при 40° температуры. Лампа может варить, жарить и образовывать шаровую молнию!

Французский физик Ланжевен (посетивший в этом году Москву), также работавший с ультра-звуковыми колебаниями, применил их непосредственно для передачи. Им были разработаны приборы для определения глубппы моря с корабля. Специальный передатчик посылал ультра-короткую звуковую волну, которая после отражения от дна моря возвращалась назад к кораблю и принималась на специальный приемник. При этом автоматически регистрировалось время, необходимое для прохождения сигналов этого пути. Зная скорость звука в воде, вычислить глу- бипу не представляет труда. С помощью аналогичных приборов, разработанных Ланжевсном, возможно сообщение с погруженной подводной лодкой.

После этих замечаний, перейдем непосредственно к ультра-коротким электрическим волнам.

Особенности в работе с ультракороткими волнами

Всякий радиолюбитель достаточно испытал неприятную способность своих контуров изменять резонанс при незначительном приближении к ним руки, предмета, встряхивания антенны и т. п. Но что все это перед капризами ультра-коротких волн! Оператору приходится предугадать сотни меночей, соблюдать все предосторожности я сидеть, не шевелясь и чуть дыша. Какой-нибудь незаметный и непредугаданный изгиб проводника служит непроходимой стеной для колебаний, действуя как громадный дроссель.

Изменение окружающих условий «на волосок» вызывает со стороны контура гигантский скачок резонанса. Поэтому ультра-короткая передача вырабатывает особую, весьма сложную, технику. На последующих примерах мы убедимся, что человеческая мысль бы да принуждена тонко и остроумно выполнять каждую подробность этой техники. Мир микроскопических величин, где все измеряется миллиметрами и сантиметрами, где все пригнано и рассчитано в совершенстве,— здесь развертывается ультра-коротковолновая работа. И в этом смысле какой-нибудь передатчик, работающий на длине волны в 0,0001 метра представляет собой целое маленькое чудо. Здесь привлечено множество таких методов и прнспособллшй, которых почти не знает остальная радиотехника. Всякие индикаторы п изморотели должны быть очень чувстзнтельны и точны. Термоэлектрические батареи, оптические системы для зеркального отсчета показаний гальванометров, миниатюрные мостики, экраны, сетки — вот специфическая обстановка, окружающая исследователя ультра-коротких велн. Кроме того, с первых шагов в этой области новичок встречает не примелькавшиеся ламповые схемы, а искру, обычпую лскру, вызывающую у нас невольную улыбку превосходства. С конца прошлого века и до наших дней искра играла первую роль в получении ультра-коротких волн. Лишь недавно ее стала вытеснять ламповая генерация.

Длина волны

Техника электрических колебаний до- гсрцевскнх времен имела дело длшь с одной характерной для колебаний величиной — с нх периодом.

Но Герц утвердил технику воля, и вот внимание перенеслось о периода на длину волны передатчика. И для нас не надо долгих об’ясненнй того, насколько важно знать и уметь очре-