Радио и телевидение

Радио – одно из величайших достижений человечества – было изобретено в нашей стране в 1895 г. А. С. Поповым. С изобретением радио человечество получило самое совершенное средство связи. Радиосвязь осуществляется при помощи радиоволн (электромагнитных волн). Термин «радио» происходит от латинского слова radio – излучать. Это способ передачи и приема электрических сигналов без проводов посредством излучения радиоволн. Звуковые колебания при передаче речи или музыки вызывают соответствующие колебания тока в микрофоне. Ток от микрофона воздействует через модулирующее устройство на мощный генератор колебаний высокой частоты, и в радиопередатчике возникают колебания переменной амплитуды. Модулирующее устройство и генератор колебаний высокой частоты образуют радиопередатчик. Происходит образование модулированных колебаний высокой частоты, которые подводятся к передающей антенне радиопередатчика.

Антенна радиопередатчика излучает в окружающее пространство радиоволны, т. е. модулированные колебания высокой частоты, распространяющиеся со скоростью света на большие расстояния. Волны достигают приемной антенны радиоприемника и создают в ней модулированные колебания высокой частоты. В радиоприемнике этот ток усиливается и подводится к детектору, преобразующему ток высокой частоты снова в переменный ток низкой частоты, который соответствует передаваемым звуковым колебаниям. От детектора переменный ток низкой частоты поступает на усилитель низкой частоты, а затем к громкоговорителю или телефонным наушникам. В громкоговорителе этот ток преобразуется в звуковые колебания, воспринимаемые органами слуха человека. Усилитель высокой частоты, детектор и усилитель низкой частоты образуют радиоприемник.

В мире одновременно работают много передающих радиостанций. Радиоволны каждой из них создают в приемной антенне токи высокой частоты. Однако радиоприемник обладает избирательностью, т. е. способностью выделять из большого числа сигналов нужные.

На передаче и приеме электрических сигналов без проводов основаны такие области радиотехники, как радиосвязь и радиовещание, телевидение, радиолокация, радионавигация, радиотелеуправление, радиотелеметрия, служба времени и др.

Т елевидение – это передача на расстояние изображений движущихся и неподвижных объектов с помощью радиоволн или электрических сигналов по кабельным линиям.

В

Рис. 15. Один из первых телевизионных приемников

80-е годы XIX в. – 30-е годы XX в. разрабатывались системы механического телевидения, впервые реализовавшего основной принцип современного ТВ – последовательную передачу элементов изображения. Указанный принцип был выдвинут в конце XIX в. португальским ученым А. ди Пайва и независимо от него – русским ученым П. И. Бах­метьевым. В 1884 г. немецкий инженер П. Нипков получил в Германии патент на «оптико-механи­ческое устройство», представлявшее собой диск с 30 отверстиями, расположенными по спирали Архимеда. Изображение объекта проецировалось на верхнюю часть диска с рамкой для кадра. При вращении диска каждое отверстие прочерчивало одну строку кадра, т. е. один кадр содержал 30 строк по 40 элементов в строке. В дальнейшем позади диска поместили фотоэлемент, который вырабатывал видеосигнал, передававшийся в эфир. В телевизионном приемнике с помощью диска Нипкова происходило преобразование видеосигнала в развернутое изображение объекта.

Значительно позже изобретения радиосвязи возникла мысль о возможности передачи изображения по радио. Этому предшествовали многочисленные открытия в области физики. Изобретенная еще в 1897 г. немецким физиком Карлом Фердинандом Брауном катодная осциллографическая трубка была впервые использована для демонстрации изображения в 1907 г. отечественным ученым Борисом Львовичем Розингом. Днем рождения электронного телевидения считают 9 мая 1911 г. В этот день профессор Петербургского технологического института Б. Л. Розинг провел первые опыты по разработанному им методу передачи изображения на расстояние при помощи электронно-лучевой трубки. Первые телепередачи были осуществлены в Москве в 1931 г. В 30–80-е годы XX в. велась разработка систем электронного аналогового телевидения.

В основу телевидения положены следующие физические процессы:

1) преобразование оптического изображения (световой энергии) в электрические сигналы (электрическую энергию);

2) передача электрических сигналов по каналу связи;

3) прием электрических сигналов;

4) обратное преобразование их в видимое оптическое изображение (световую энергию).

В 50-е годы телевидение стало массовым, и «движущиеся картинки» пришли в каждый дом. Телевидение прошло те же этапы, что и кино: сначала оно было черно-белым, затем довольно быстро стало цветным и стереофоническим, а в конце прошлого века – широкоэкранным. После появления телевидения многие предрекали быстрый закат традиционного кинематографа. Однако киноиндустрия смогла выдержать натиск телевидения. Этому способствовали следующие факторы. Во-первых, фильмы не предоставлялись кинокомпаниями для телепоказа до завершения их проката в кинотеатрах. Во-вторых, качество картинки и звука в кинотеатрах было несравнимо лучше телевизионного. В-третьих, поход в кинотеатр был в определенной мере значимым событием в отличие от просмотра телепрограмм. В итоге телевидение увело у публичных кинотеатров лишь небольшую часть зрителей.