Заметим здесь для пояснения, что уже обнаружено много темных скоплений материи, излучающих радиоволны, но не излучающих световые волны и поэтому остававшихся неизвестными. В результате начала быстро развиваться новая отрасль астрономии - радиоастрономия, вооруженная радиотелескопами и другими средствами исследования путем посылки или улавливания радиоволн и анализа их.

С течением времени использование радиоокна во Вселенную будет все расширяться. Для связи с космическими кораблями и искусственными спутниками, космонавтами на других планетах и т. п., несомненно, будут пользоваться и этим окном .

В настоящее время появились данные о существовании еще третьего окна прозрачности, находящегося в области очень длинных волн: больше 25-30 км. Это вселяет надежды еще более расширить наши возможности исследования Вселенной и связи с космическими кораблями.

ШОСФЕРА ПОГЛОЩАЕТ

РДДИОВОЛНЫ

От антенны передающей радиостанции оторвалась электромагнитная волна и унеслась в пространство. Атмосфера поглощает радиоволны. Лишь для волн некоторой определенной длины атмосфера сравнительно прозрачна (см. стр. 125). Волны более длинные и более короткие поглощаются атмосферой в гораздо большей степени.

В чем состоит механизм этого поглощения и почему он оказывается избирательным для волн той или иной длины?

Наша атмосфера представляет собой смесь многих газов и водяного пара. Молекулы и атомы всех этих составных частей атмосферы представляют собой различные сочетания частиц, обладающих электрическим зарядом и 126

магнитным полем, а также определенной собственной частотой колебания. Движущаяся электромагнитная волна заставляет электрически заряженные частицы колебаться (так же, как она заставляет их колебаться в приемной антенне). Частицы, собственная частота которых совпадает с частотой движущейся волны, начинают колебаться сильно - с большим размахом. На это расходуется энергия, которой взяться больше неоткуда, как от электромагнитной волны. Энергия волны затрачивается на приведение в сильные колебания резонирующих частиц и ослабевает. Чем больше таких частиц и чем длиннее путь, проходимый в атмосфере волной, тем больше она затухает.

Атмосфера состоит из определенных газов, часть которых ионизирована. Эти газы обладают определенными резонансными частотами, которые они и поглощают. Частоты, не встречающие на своем пути резонансных частиц, проходят с минимальным поглощением. Так образуются окна прозрачности .

УЛЬСНОГО ПЫРЕЯМ

Выходные каскады передатчиков радиолокационных станций работают в течение очень коротких промежутксв времени, соответствующих посылке импульсов. В промежутках между импульсами выходные каскады таких передатчиков не работают.

Каков же все-таки фактический рабочий день выходного каскада такого передатчика? Какой промежуток времени при круглосуточной эксплуатации этот каскад в действительности работает и сколько он отдыхает? Без расчета трудно дать правильный ответ на этот вопрос, потому что высокая частота повторения импульсов - сотни и тысячи раз в секунду - заставляет предположить, что даже при крайне малой длительности самих импульсов суммарная продолжительность их будет не так-то мала<

Попробуем произвести примерный подсчет.

Предположим, что радиолокационный передатчик должен обнаруживать объекты на расстояниях до 150 км. Путь, который должна проделать радиоволна, равен 300 км. Так как в секунду радиоволна пролетает 300 ООО км, на преодоление пути в 300 км ей потребуется 300 : 300 ООО = = 0,001 сек, т. е. 1 мсек.

Продолжительность импульса такого передатчика пусть будет 1 мксек, а число импульсов в секунду равно 1 ООО, что соответствует установленной нами продолжительности промежутков между импульсами.

Следовательно, такой передатчик излучает только в течение 1/1000 доли рабочего времени.

Сутки содержат 86 400 сек. Значит, в течение суток передатчик будет излучать лишь в течение 86 400/1 ООО = = 86,4 сек = 1 мин 24,6 сек, т. е. всего лишь 1,4 мин\ Если эту цифру незначительно округлить, то получится, что 8-часовой рабочий день выходной каскад импульсного передатчика, работающего в таком режиме, выполнит лишь за год.

Таков вероятно несколько неожиданный итог наших подсчетов.

60 гц

ЭДкгц 45кгц 55кп1 ВМгц ЮМгц

В технике связи, акустике, звукозаписи принято характеризовать источники звуков, каналы и аппаратуру для записи, передачи и воспроизведения звуков полосой частот, т. е. совокупностью используемых частот. Полоса частот обычно характеризуется ее пределами: высшей и низшей частотами этой полосы. 128

Техника связи, включая радиовещание и телевидение, а также звукозапись, в настоящее время не имеет еще возможности оперировать такими полосами частот, какие требуются для полной естественности звучания. Например, для хорошего воспроизведения человеческого голоса нужна полоса частот по крайней мере до 15 000 гц, а радиовещательные станции по ряду причин могут использовать полосу частот лишь до 4 500-5 ООО гц.

В связи с этим интересно, каковы же те полосы частот, которые используются в настоящее время различными видами связи.

Род передачи

Используется полоса частот, гц

Ручной телеграф.....................

Быстродействующий телеграф.............

Телефон (разговор)...................

Радиовещание с амплитудной модуляцией . . . .

Фототелеграф.......................

Трехканальная аппаратура связи ..........

Радиовещание с частотной модуляцией и обычной

величиной девиации ..................

12-канальная аппаратура связи.......... . .

Телевидение ........................

Радиолокация .......................

60 1200 .3400

4 500

5 500 30 000

75 000 150 000 8 000 000

10 000 ООО

Из перечисленной в таблице аппаратуры радиолюбителям наименее известна многоканальная аппаратура. Это высокочастотная аппаратура проводной связи, в полосе частот которой выделено несколько более узких полос, каждая из которых включает несущую частоту ( подне-сущую ), модулированную своей звуковой частотой, и может быть применена для передачи. Например, трехканальная аппаратура имеет три таких канала со своими поднесущиыи частотами. Каждый из каналов может быть использован для одного двустороннего телефонного разговора или 18 телеграфных передач. Следовательно, по трехканальной аппаратуре могут быть одновременно переданы, например, три телефонных разговора или 54 телеграфные передачи, не считая обычного телефонного разговора, который может производиться по тем же проводам на звуковой частоте.

5 Л. в. Кубаркин и Е. А. Левитин

в помещенной ниже таблице приведены полосы частот, которые могут пропускаться современными каналами проводной связи и специальными радиоканалами.

Как видно из этой таблицы, частотная пропускная способность обычной проводной линии очень мала. Высокочастотные кабели пропускают такую полосу частот, что по ним можно одновременно производить передачу радиовещательной программы, фототелеграфа и очень большого

числа телефонных разговоров и телеграфных сообщений. Специальный высокочастотный коаксиальный кабель может быть использован даже для телевизионных передач. Число одновременных телефонных разговоров может быть очень велико. Еще во много раз шире полоса частот, пропускаемая радиорелейными линиями. По этим каналам могут быть одновременно переданы телевизионные и радиовещательные программы, фототелеграммы и громадное количество телефонных разговоров. Радиорелейные линии и коаксиальные кабельные линии дают, между прочим, возможность объединять телефонные сети разных городов. Это уже отчасти и производится. Например, жители Москвы,

Ленинграда и Киева могут звонить друг другу непосредственно, минуя междугородные станции, и даже разговаривать по видеотеле^юну - видеть своего собеседника.

Линии волноводные и оптические представляют собой линии будущего, но не особенно отдаленного. Принципиальная возможность осуществления их выявлена, а техническое освоение в наш век обычно не заставляет себя долго ждать.

Какова же полоса частот звукозаписывающих устройств? Эти данные приведены в следующей таблице.

Вид записи

Полоса записываемых частот, гц

Механическая запись (граммофонная пластинка)

Оптическая запись (кинолента)............

Магнитная запись (радиовещательные магнитофоны) ...........................

Магнитная запись (видеомагнитофоны)......

60- 6000 50- 7 000

30-10 ООО 30- 3 ООО ООО

Наиболее широкая полоса может быть записана магнитным способом. Особенно широкую полосу записывают видеомагнитофоны, предназначенные для записи телевизионных программ.

БО-БОООгц

БО-1000 ГЦ

30-10000 ГЦ

Какова же полоса частот, воспроизводимая современными устройствами? Ведь именно они определяют качество звучания. Как бы ни были хороши качества микрофонов, линий, усилителей и пр., но наше ухо воспримет только то, что воспроизведет последнее звено цепочки - само звуковоспроизводящее устройство, превращающее электрические, механические, магнитные и т. д. колебания в звук. В следующей таблице приведены соответствующие данные о полосе частот звуковоспроизводящих устройств.