В истории радио и развитии «беспроводной телеграфии», есть несколько претендентов на изобретение радио. Так, сербский инженер Никола Тесла разработал устройства для надежной генерации радиосигналов, публично продемонстрировал принципы радиосвязи и первым передал радиосигналы на большие расстояния. Итальянский ученый и предприниматель Гульельмо Маркони одним из первых запатентовал устройство радиопередатчика, оснащал корабли спасательными средствами беспроводной связи, создал первую трансатлантическую службу радиосвязи. Русский физик и электротехник Александр Сергеевич Попов разработал устройство для радиопередачи для кораблей военно–морского флота.
В 1893 в Сент–Луисе (США) Никола Тесла представил общественности демонстрацию беспроводной радиосвязи. Адресуя своё выступление слушателям Института Франклина в Филадельфии и Национальной Ассоциации Электрического Света, он подробно рассказал о принципах радиосвязи. Аппаратура, которую он использовал для демонстрации, содержала все те элементы, которые применялись в ранних радиосистемах до появления электронных ламп. Тесла был первым, кто применил явление электрической проводимости для практических целей беспроводной связи. Кроме того, он первым применил электромагнитные приемники, которые превосходили когереры по чувствительности. В дальнейшем они использовались Маркони и другими экспериментаторами. После этого выступления принципы радиосвязи (посылка сигнала к приёмнику через воздушное пространство) стали широко обсуждаться. Многие учёные, изобретатели и экспериментаторы занялись исследованием беспроводных методов связи.
19 августа 1894 британский физик Оливер Лодж продемонстрировал прием сигнала азбуки Морзе с помощью радиоволн, используя когерер. В ноябре 1894 года индийский физик ДжагадисЧандраБозе публично продемонстрировал использование радиоволн в Калькутте, но он не был заинтересован в патентовании своей работы. Бозе произвёл возгорание пороха и звон колокола на расстоянии с помощью электромагнитных волн, доказав, что коммуникационные сигналы могут быть отправлены без использования проводов. В 1899 он объявил об изобретении «железо–ртутно–железного когерера с телефонным детектором» в документе, представленном в Лондонское Королевское Общество.[4]
|
|
В 1895 году российский физик Александр Степанович Попов продемонстрировал аппарат для приёма электромагнитных волн. Этот аппарат мог принимать радиосигналы, несущие информацию — азбуку Морзе. С этого приёмника началась эра создания средств радиотехники, пригодных для практических целей. Уже в 1900 году аппаратура А.С. Попова обеспечивала надежную связь в операции по спасению броненосца «Генерал–адмирал Апраскин», севшего на камни у острова Гогланд.
В 1896 году Гульельмо Маркони провёл демонстрацию устройства для передачи и приёма радиосигналов. В том же году он получил Британский патент на усовершенствования по передаче электрических импульсов и сигналов и аппарат для этой цели. Это был первый патент в области радио, хотя в нём были применены методы, использованные ранее другими экспериментаторами (в первую очередь Тесла), и использованы инструменты, похожие на те, которые ранее демонстрировали другие (в частности, А. С. Попов).
|
|
В 1896 ЧандраБозе отправился в Лондон для проведения цикла лекций и встретился с Маркони, который проводил эксперименты по беспроводной связи для британского почтового ведомства. В 1897 Маркони построил первую радиостанцию на острове Уайт в Англии, а уже в 1898 он смог открыть первый радиозавод в Англии, на котором работало около 50 человек.
В США в 1897 Никола Тесла подал заявку на два ключевых патента в области радио. Эти два патента были выданы ему в начале 1900 года. В этот же год он начал строительство башни «Уорденклиф», которая должна была войти в мощную систему беспроводной связи (мощностью около 200 кВт). Тесла утверждал, что башня «Уорденклиф», как часть мировой системы передатчиков, позволила бы обеспечить надёжный многоканальный приём и передачу информации, общемировую навигацию, синхронизацию часов, а также глобальную систему определения координат.
В 1904 году в патентном ведомстве США отменили свое прежнее решение и вручили Маркони патент на изобретение радио, возможно, под влиянием его финансовых покровителей в Штатах, в числе которых были предприниматели Томас Эдисон и Эндрю Карнеги. Помимо прочего, данное решение позволило правительству США избежать необходимости выплачивать отчисления, на которые претендовал Тесла при использовании его патента.
С появлением первых промышленных образцов устройств беспроводной связи и массовой потребности в них, появилась необходимость их серийного производства. Для организации производства аппаратуры радиосвязи создавались первые коммерческие компании, руководимые изобретателями аппаратуры. Так, Гульельмо Маркони основал компанию «Бритиш Маркони», которая занималась производством радиоаппаратуры и ее применением для связи между береговыми радиостанциями и судами в море. Эта компания вместе со своим дочерним филиалом в Америке жестко отстаивала свои коммерческие интересы – заключала с владельцем каждого судна долгосрочный контракт, обязывающий этого владельца пользоваться услугами только компании «Бритиш Маркони» и грозящий большими денежными штрафами в случае его неисполнения. Компания действовала подобным образом до 1983 года через американскую компанию ATT, владея всем её внутренним оборудованием, и отказываясь устанавливать связь с кораблями, оборудованными аппаратурой не–Маркони.
|
|
В 1907 году Маркони создал первую постоянно действующую трансатлантическую линию беспроводной связи от Клифдена, Ирландия, до Глейс Бей, Новая Шотландия, тем самым доказав возможность построения межконтинентальной линии связи. За эти заслуги Маркони в этом же году был удостоен Нобелевской премии по физике с обоснованием «за выдающийся вклад в развитие беспроводной телеграфии».[5]
В 1906 году РеджинальдФессенден, используя генератор переменного тока Эрнста Александерсона и роторный передатчик с искровым разрядником, осуществил первую радиопередачу звукового сигнала. Корабли в море услышали трансляцию игры Фессендена на скрипке «O Святая ночь» и чтение отрывка из Библии. Уже в апреле 1909 Чарльз Геррольд, преподаватель электроники из Сан–Хосе, Калифорния, построил радиовещательную станцию. В ней использовалась технология с искровым разрядником, но несущая частота модулировалась голосом, а затем музыкой. Эта радиостанция, названная «SanJoseCalling», существовала всё время и в конечном итоге превратилась в сегодняшнюю радиостанцию KCBS в Сан–Франциско. Чарльз Геррольд, сын фермера из долины Санта–Клара, придумал термин «узкая рассылка» и «трансляция», чтобы определить предназначение передачи для одного получателя, например, на борту судна, или для широкой аудитории. (В английском языке термин «broadcast » используется в сельском хозяйстве в смысле операции по разбрасыванию семян в разных направлениях. Это слово Чарльз Геррольд применил для обозначения трансляции для широкой аудитории.) Чарльз Геррольд не утверждает, что первым передал человеческий голос по радио, а то, что он первым начал радиовещание. Чтобы радиосигнал распространялся во всех направлениях, он разработал всенаправленную антенну, которую он монтировал на крышах различных зданий в Сан–Хосе. Геррольд также претендует на звание первого радиовещателя, принимающего рекламные объявления.
Появление радиопередатчиков, как показало кораблекрушение «Титаника», было необходимо прежде всего на судах – многих пассажиров парохода можно было бы спасти, если бы на всех находившихся поблизости судах были радиоустановки и правильно велась служба радиосвязи. В связи с катастрофой была созвана Международная конференция по охране человеческой жизни на море, которая подготовила соглашение, требующее обеспечения круглосуточной работы судовых радиостанций. После этого беспроводной телеграф с искровым передатчиком стал повсеместно устанавливаться на больших судах.
С внедрением радиостанций в массовое производство, у компаний–производителей появились свободные денежные средства, которые можно было задействовать в дальнейших научных исследованиях радиотехники. Так, на деньги, полученные от прибыли своей компании, Гильельмо Маркони создал комплекс для дуплексной трансатлантической беспроводной связи между Северной Америкой и Европой. В то же время инженеры–исследователи занимались теоретическими изысканиями в области передачи кодированного сигнала. Одним из первых изобретателей модуляции сигнала был Джоном РеншоуКарсон, который изобрел однополосную амплитудную модуляцию.