Реферат: Из истории мобильной радиосвязи

Георгий Члиянц

Развитие техники связи с подвижными объектами во многом обязано полицейской службе США. Еще в 1877 г. департамент полиции города Олбани (шт. Hью-Йорк) установил в мэрии пять телефонных аппаратов, соединенных с районными полицейскими участками. И это всего через два года после того, как Александр Грэхем Белл изобрел телефон. В 1890 г. департамент полиции Чикаго установил первый уличный телефон для вызова полиции, а еще через три года такой же телефон был установлен в Детройте (шт. Мичиган).

Что касается радиосвязи, то полицией нью-йоркского порта она использовалась уже в 1916 г. для связи с судами, находившимися в нем. Передачи осуществлялись с помощью искровых передатчиков, а в 1923 г. полицейское управление шт. Пенсильвания ввело у себя радиотелеграфные линии на частоте 250 кГц для связи полицейских участков с дежурными постами.

В начале 1921 г. комиссар детройтского департамента полиции Ратледж приобретает радиовещательный передатчик модели А-1 фирмы Western Electric мощностью 500 Вт (автогенератор на двух лампах WE-212D и модулятор на двух таких же лампах, подача анодного напряжения 1500 В осуществлялось от машинного генератора)и устанавливает его в полицейском управлении. На первых порах (с 23 мая) работа осуществлялась на волне 200 м, используя лицензию на любительскую радиостанцию с позывным сигналом 8BNE, а с 16 августа того же года уже на волне 375 м по лицензии на экспериментальную станцию (с позывным 8XAB). В 1922 г. радиостанция получила новую коммерческую лицензию КОР (с разрешением работать на волне 360 м), а на следующий год Федеральная комиссия по радиосвязи (ФКР) изменила ей длину волны на 286 м. Причем, согласно одному из пунктов лицензии, радиостанция должна была в определенные часы вести развлекательные передачи, прерывая их в случае необходимости служебными вызовами. Для таких передач нелегко было отыскать подходящих исполнителей и пришлось проявить свои способности оркестру полиции. Но и на этом злоключения не кончились.

В течении последующих пяти лет ФКР неоднократно их "доставала": то меняла выделенную частоту, то изменяла позывной сигнал, то вводила определенные частотные ограничения. Помимо юридических проблем существовали и трудности технического плана - сказывалась нестабильность частоты передатчика и отсутствие чувствительного приемника, работающего в движущемся автомобиле. В 1927 г. комиссар Ратледж вынужден был закрыть радиостанцию, но с самой идеей создания мобильной радиосвязи он не расстался.

Летом 1927 г. в одном из магазинов радиодеталей, расположенном в торговой части Детройта, подрабатывал молодой студент Университета Пэдью Роберт Бэтс. Он собрал вокруг себя целую группу покупателей, которые приобретали детали и своими силами мастерили приемники. Вместе с одним из таких покупателей - молодым полицейским мотоциклистом из Детройта Кеннетом Коксом, а также с Бобом Бэтсом он не раз обсуждал возможность установки радиоприемника в полицейскую машину. У Бэтса уже был супергетеродинный приемник с рамочной антенной, с помощью которого он на грузовике изучал реальные условия его работы (возможность приема вещательных станций и способы борьбы с помехами от автомобильного двигателя). Осенью, вернувшись в университет, Бэтс стал переписываться с Коксом, посылая ему советы и эскизы будущего приемника для нужд полиции. Вскоре Боб Кокс пришел к комиссару Ратледжу и заявил что может изготовить и установить радиоприемник в полицейской машине.

Собрав на скорую руку модель и тщательно обложив ее пористой резиной, Боб принес ее в управление к комиссару и даже нарочно уронил перед ним модель на пол, чтобы показать ее прочность. В результате молодой полицейский получил официальный приказ на изготовление и сразу занялся тем, что стал усиленно в письмах склонять Роберта Бэтса к возвращению в Детройт. В конце концов удалось уговорить Бэтса переехать обратно в Детройт в качестве участкового дежурного (для Ратледжа это был единственный способ платить ему деньги) и заняться созданием новых приемников.

После некоторой борьбы с ФКР 4 февраля 1928 г. удалось добиться разрешения на постройку передатчика новой конструкции. Аппаратуру перевезли в Белл-Айл, где Бернард Фитцджеральд и Уолтер Фогелер начали модернизировать имеющийся передатчик А1 (из автогенераторной схемы на схему двухкаскадного генератора с кварцевой стабилизацией и на длину волны 94 м), а Бэтс приступил к постройке нового приемника. Его приемник состоял из трех высокочастотных каскадов с фиксированной настройкой (в них были использованы только что появившиеся лампы "322" с экранной сеткой), детектора на лампе "200-А" и двухкаскадного УHЧ (на лампах "201-А" и "112-А"). Анодное питание осуществлялось от мощных батарей напряжением 135В, а питание накала бралось от 6-В аккумулятора.

Модернизированный передатчик (под позывным u8FS) вышел в эфир 7 апреля 1928 г. Приемник, смонтированный в машине, уверенно принял его сигнал. Учитывая, что потребление по накалу составляло 1,1 А, аккумулятора хватало всего на 4 ч работы, поэтому для быстрой замены он устанавливался на подножке автомобиля.

Воодушевленный первым успехом Бэтс провел обширные испытания условий приема во всех частях города и создал новые усовершенствованные приемники, снабдив ими весь парк полицейских машин.

В сентябре 1929 г. в эфир вышла вторая система, принадлежащая кливлендскому департаменту полиции и обслужившая несколько машин. Бэтс, перебравшийся в октябре 1929 г. в Индианополис, создал систему радиосвязи и для этого департамента, которая начала действовать 24 декабря того же года.

В ряду зачинателей мобильной связи были и другие энтузиасты. Их список не был бы полным без хотя бы краткого упоминания о первой радиоустановке для товарного поезда.

23 апреля 1928 г. в испытаниях установки на одном из товарных поездов нью-йоркской центральной железной дороги поезд, состоявший из паровоза, 125 товарных и двух тормозных вагонов, был оборудован экспериментальной радиотелефонной установкой фирмы General Electric (мощность передатчика 50 Вт). Она обеспечивала связь между машинистом и тормозным вагоном, а также связь одного из них с блок-постом, мимо которого следовал состав.

Боба Бэтса не покидал дух первооткрывателя. В 1933 г. он организовал в радиоподразделении индианополисской полиции первую радиосеть в составе базовой станции (200 Вт, высота антенны - 30 м) и двух передвижных радиостанций (20 Вт).

Двухсторонней связью заинтересовались и энергетические компании (Central Hudson Gas and Electric и Detroit Edison). Возрастающий интерес к мобильным средствам связи стимулировал рост выпуска специальной аппаратуры и ее компонентов. В 1931 г. фирма Bosh впервые начала продажу компактного супергетеродина, а фирма P. R. Mallory - вибропреобразователя, заменяющего анодные сухие батареи. Выпуском передвижной аппаратуры связи также занялись фирмы F. M. Link, Galvin Manufacturing (впоследствии - Motorola) и RCA.

13 октября 1937 г. ФКР предоставляет в распоряжение полиции 29 УКВ-каналов в диапазоне 30,58-39,9 МГц, а в 1939 г. она относит полицейские линии связи к разряду чрезвычайной службы. В том же году мобильная радиосвязь начинает переход на частотную модуляцию.

Начало следующего десятилетия для мобильной связи характеризуется экспериментами с типами антенн как для мобильных радиостанций, так и для базовых стационарных; уход от амплитудной модуляции: от фазовой (ФМ) к частотной (ЧМ). Эксперименты с видами применяемых модуляций объяснялись попытками справиться с помехами (как чисто эфирными, так и исходящими от системы зажигания автомобилей).

После практически полного перехода промышленности на выпуск мобильной аппаратуры только с ЧМ-модуляцией в их приемниках фирма Motorola применила новую систему автоматической регулировки усиления (АРУ), получившую название дифференциальной АРУ.

Несколькими годами позже в мобильной связи были внедрены система тонального вызова, контроль мгновенной девиации частоты, уменьшение помех от взаимной модуляции и многое другое. Уже не говоря о применении транзисторов, других полупроводниковых и микроэлементов.

Как видно из вышеизложенного, к концу первой половины прошлого века и была создана (как класс) система мобильной связи.

Создание мобильной связи явилось новой эрой в развитии радиосвязи в целом. Она прочна вошла в нашу жизнь и без нее современный человек уже чувствует себя дискомфортно.

Следует отметить, что опыты по проверке возможности мобильной связи в этот же период времени проводили и советские радиолюбители. Приведем краткую хронику конца 20-х годов.

17 марта 1928 г. был проведен опыт по установлению радиосвязи на КВ между аэростатом и наземными любительскими радиостанциями (ЛРС). Во время полета, продолжавшегося 40 мин, находившийся в корзине коротковолновик Дмитрий Липманов (его позывной сигнал в то время был EU20RA) провел радиосвязи (QSOs) с ЛРС Баку, Владивостока, Ленинграда, Москвы, Нижнего Новгорода, Томска и некоторыми зарубежными коротковолновиками.

В апреле 1928 г. лениградские экспериментирующие коротковолновики (ГЭК) В. С. Нелепец (EU63RA) и П. Кондрашев провели удачные опыты по радиосвязи на КВ из движущегося поезда Ленинград-Москва.

В мае 1928 г. состоялся очередной полет аэростата Осоавиахима, радистом которого был ленинградец Павел Гиляров (EU08RA). Летом этого же года Томская СКВ провела удачные опыты КВ-радиосвязи с аэропланом, на котором со своей радиостанцией находился радиолюбитель Денисов; совместно с корреспондентом "Комсомольской правды" поднялся на Казбек коротковолновик Иванов (EU73RB); в советско-германской экспедиции на Памир участвовали члены ЛСКВ В. Табульский (EU68RA) и С. А. Бриман (EU25RB, позже - U1AE), а на Чукотку 20 августа с передатчиком мощностью 5-10 Вт отправились Владислав Гржибовский (EU13RA) и Мурский. Тогда же в поезде Ленинград-Кандалакша-Мурманск со своими ЛРС курсировали коротковолновики А. С. Кондратьев (позже - U1OD; его сын - П. А. Кондратьев позже получил позывной U1OE) из Кандалакши и петразаводец Киселев.

12 ноября 1928 г. во время Всесоюзных воздухоплавательных состязаний из аэростата "Общества друзей радио" (ОДР) и "Комсомольской правды" в эфир вышел радиолюбитель Седунов, аэростата Мосавиахима - радиолюбитель Гордеев, а из аэростата "Рабочей радиогазеты" - Н. А. Байкузов (позже - U3AG).

В мае 1929 г. по просьбе АН СССР ЦСКВ направила в специальную экспедицию в пустыню Каракумы членов ЛСКВ Е. Андреева и В. Табульского (EU68RA).

Список литературы

Труды Института радиоинженеров - ТИРИ (Proceedings of the IRE). М., Издатинлит, 1962.

Электроника: прошлое, настоящее, будущее. Пер. с англ. Под ред. чл.-корр. АН СССР В. И.Сифорова М., Мир, 1980. 296 с.

Члиянц Г. (UY5XE). У истоков мирового радиолюбительского движения (Хроника: 1898-1928). Львов, 2000. 48 с.