Первый в мире регенеративный приемник
Далее происходят совершенно непонятные события. Имея настроенный и высокочувствительный приемник, Маркони, по уверению его помощника Richard NormanVyvyan (1876- 1946) этот приемник по непонятным причинам не использовал [5]! А использовал Маркони всего лишь высокочувствительный ртутный когерер, подключенный к антенне и к наушникам. И на этот простой приемник Маркони смог услышать сигналы из Англии!
Давайте обратимся к известной фотографии Маркони, сделанной на приемной станции в St. John's. Эта фотография известна под названием: "Маркони, после приема первых трансатлантических радио сигналов из Poldhu" (см. рис. 9). Так вот, на этой фотографии действительно нет приемника с настраиваемыми цепями!
Рис. 9 Маркони после приема первых трансатлантических радио сигналов из Poldhu
Предполагаемая схема приемника Маркони, используемая им для трансатлантической связи показана на Рис. 10. Эта схема составлена на основе патента Англии № 18105, который Маркони получил 9 сентября 1901 года на слуховой приемник с ртутным когерером и на основании конструкций его первых широкополосных когерерных приемников. На Рис. 11 показана схема приемника Маркони с ртутным когерером как он был изображен в патенте № 18105
Рис. 10 Предполагаемая схема приемника Маркони, используемая им для трансатлантической связи
Рис. 11 Схема приемника Маркони с ртутным когерером как он был изображен в патенте № 18105
Давайте еще раз внимательно рассмотрим схему приемника, которую Маркони предположительно использовал на приемной станции в St. John's (Рис. 10). Четвертьволновая антенна, являющаяся резонансной для принимаемого сигнала, ртутный когерер, наушники, аккумуляторная батарея : На рис. 11 показаны наушники, используемые при проведении первой трансатлантической связи.
Рис. 11 Наушники, используемые при проведении первой трансатлантической связи.
Итак, рассчитывая использовать полуволновую резонансную антенну для длины волны 300 метров, Маркони случайно использовал четвертьволновую резонансную антенну для действительной частоты работы передатчика. Действительно, длина волны для частоты 511 килогерц составляет 580 метров, четверть длины волны 145 метров, то есть очень близко к длине используемой Маркони антенне.
Продолжим дальше рассмотрение цепи загадок. Считается маловероятным, что используя такой простой приемник, схема которого приведена на рис.10 было бы возможно принять сигналы передатчика из Poldhu, находящегося на удалении 3500 км. На основании формул о прохождении радиоволн была найдена напряженность поля, которую мог создать передатчик, расположенный в Poldhu на приемной станции в Канаде. Эти расчеты представлены в литературе [4]. Расчеты приведенные там показывают, что той ничтожно малой мощности электромагнитной энергии, дошедшей из Англии в Канаду было явно недостаточно для того, что бы перевести ртутный когерер в режим когерирования.
Для того, что бы прием был возможен на такое значительное расстояние, ртутный когерер должен работать хотя бы как обычный диод, то есть в режиме детектирования, а не в режиме когерирования. Только в этом случае на такой простой приемник был бы возможен прием слабых сигналов. Но даже в этом случае для уверенного приема столь далеких сигналов детекторный приемник должен был бы обладать небольшим усилением. Итак, простой детекторный приемник не мог принять эти сигналы, если: если бы он не обладал бы усилением. И тут мы подходим к другой загадке истории. А если этот приемник, используемый Маркони на приемной станции в Канаде, обладал усилением? Вы спросите, но возможно ли это?! В схеме приемника на рис.10 отсутствуют усилительные элементы.
Однако, наличие усиления в этом приемнике вполне возможно: Давайте еще раз внимательно рассмотрим его схему. К ртутному когереру через наушники подведено постоянное напряжение. В то время такое построение слуховых приемников было обычным. Поскольку энергии радиоволн было недостаточно для их прямой регистрации наушниками, то последовательно с когерером и наушниками включали батарею. В результате чего, слабые сигналы принимаемые из эфира, при переходе когерера в режим когерирования вызывали значительный по силе отклик в наушниках.
То есть можно говорить о том, что этот приемник обладал некоторым усилением по отношению к принимаемому сигналу. Но конечно, приемник имел порог срабатывания, ниже которого регистрация сигналов была невозможна.
Теперь давайте внимательно рассмотрим конструкцию ртутного когерера. Металлические выводы когерера, не смачивались ртутью, то есть между ртутью и контактами была тонкая пленка окисла. Работа когерера заключалась в том, что при приеме радио сигналов из эфира эта пленка прожигалась, в результате чего сопротивление когерера резко падало, и осуществлялся режим когерирования. Мощности радиосигналов, пришедших из Polghu в St. Johns было конечно недостаточно для прожигания пленки окисла и для перевода ртутного когерера в режим когерирования. Следовательно, в этом приемнике невозможно было получить усиления за счет режима когерирования.
В то же время эта пленка окисла обеспечила прием слабых сигналов. Теперь мы знаем, что такая пленка окисла может обладать лямбда - образной характеристикой. Вследствие этого ртутный когерер в этом приемнике Маркони мог работать как своеобразный аналог туннельного диода. Следовательно, приемник Маркони на приемной станции в St. Johns мог обладать усилением! Исследованиями свойств различных пленок окислов, обладающих лямбда - образной характеристикой в 20-30 годах в СССР занимался Лосев Олег Владимирович (10 мая 1903- 22 января (? По другим сведениям 15 марта ) 1942). В 1922 году им уже был построен детекторный приемник с использованием диода на основе окиси цинка, который обладал значительным усилением .
Рис.12. Лосев
Описание работы ртутного когерера, приведенное Маркони, удивительно напоминает работу "кристадина" Лосева. Однако давайте обратимся к этому описанию, данному Маркони в июне 1902 года на лекции в Королевском институте: "Эти (ртутные) когереры не были достаточно надежными для того, чтобы они могли производиться для регулярной коммерческой работы.Они работали или только под воздействием мощных электрических волн, или при наличии сильных атмосферных электрических разрядов, и имели неприятное свойство прекращать когерирование во время передачи сообщения" [4]. Также нестабильно работали первые приемники Лосева содержащие "генерирующие кристаллы"! Но когда эти приемники работали, они обеспечивали значительное усиление радиосигналов. В литературе [7] было приведено значение усиления, обеспечиваемое регенеративным приемником Лосева. Оно было равно 15. В другой литературе мне встречалось значение усиления, обеспечиваемое приемником Лосева, превышающее более 100. Но даже при усилении, равном 15, Маркони вполне мог принять сигналы передающей станции из Poldhu.
