Большая Советская Энциклопедия (РА)

Начальный период развития Р. — период создания простейших передающих и приёмных радиостанций, работавших на сравнительно коротких радиоволнах, — характеризовался применением сильно затухающих радиоволн — коротких волн, возбуждаемых вибратором Герца. Дальность радиосвязи постепенно увеличивалась благодаря переходу к более длинным волнам, возрастанию мощности передатчиков и размеров (высоты и числа проводов) антенны. Увеличению дальности способствовало и применение заземления или системы низко расположенных проводов («противовеса»). Дальность и избирательность (селективность) приёма также существенно увеличились благодаря переходу на слуховой (телефонный) приём с применением детектора (сотрудники Попова П. Н. Рыбкин и Д. С. Троицкий, 1899).

Следующий существенный шаг в развитии Р. сделал К. Ф. Браун, предложивший (1899—1900) разделить антенну и искровой разрядник. При этом разрядник помещался в замкнутом колебательном контуре, а антенна связывалась с этим контуром индуктивно, при помощи высокочастотного трансформатора. Схема Брауна позволяла излучать в пространство существенно бо'льшую часть энергии, запасённой в первичном колебательном контуре, однако значительная часть её возвращалась обратно из антенны в контур, возбуждая в нём новую искру, что приводило к потерям энергии. В 1906 М. Вин (Германия) предложил специальный разрядник, препятствовавший возврату энергии из антенны в колебательный контур. При этом колебания в антенне затухали слабо и почти вся энергия излучалась в виде радиоволн.

Дальнейшим шагом в развитии радиоустройств было применение незатухающих радиоволн, возбуждаемых дуговыми генераторами и машинными генераторами высокой частоты. Удачные образцы машин высокой частоты индукторного типа построил в 1912—34 В. П. Вологдин. При помощи машин Вологдина в 1925 впервые была осуществлена радиосвязь между Москвой и Нью-Йорком. В начале 20-х гг. О. В. Лосев применил для генерирования электромагнитных колебаний кристаллический детектор.

Коренные изменения во все области Р. внесло развитие и применение электронных ламп. В первом ламповом детекторе, предложенном Дж. А. Флемингом(1904), был использован эффект Эдисона — одностороннее прохождение электрического тока в вакууме от накалённой нити (катода) к металлической пластинке (аноду). Но этот детектор, как и приёмная трёхэлектродная лампа Л. де Фореста, уступал по чувствительности кристаллическому детектору, который широко применялся до середины 20-х гг. и вышел из употребления лишь после усовершенствования усилительных радиоламп. Ламповый генератор незатухающих колебаний был изобретён почти одновременно несколькими учёными. Приоритет (1913) принадлежит А. Мейснеру (Германия; см. Генераторная лампа). Существенный вклад в теорию и разработку электронных ламп и схем с их применением внесли М. В. Шулейкин, И. Г. Фрейман, М. А. Бонч-Бруевич, А. И. Берг, А. Л. Минц, Л. И. Мандельштам, Н. Д. Папалексии др., а также Г. Баркгаузен и Г. Мёллер. Центром исследований в области приёмно-усилительных и генераторных радиоламп в СССР была Нижегородская радиолаборатория (1918—28), вошедшая в 1928 в состав Центральной радиолаборатории. Надёжный приём незатухающих радиоволн в условиях различных помех стал возможным после появления гетеродинного метода (см. Гетеродин). Однако существенным шагом в увеличении чувствительности радиоприёмников было появление схемы регенеративного, а затем супергетеродинного (см. Супергетеродинный радиоприёмник) приёма (Э. Х. Армстронг, 1913, 1918; Л. Леви, Франция, 1918). Теория радиоприёма разработана в трудах Армстронга, а также В. И. Сифороваи многих др.

Развитие Р. сопровождалось освоением различных диапазонов радиоволн. Период от изобретения радио до освоения дуговых и машинных генераторов был связан с постепенным увеличением длины радиоволн от нескольких дм до нескольких км, потому что удлинение радиоволн обеспечивало увеличение дальности и устойчивости радиосвязи как за счёт более благоприятных условий распространения радиоволн, так и вследствие одновременного увеличения излучаемой мощности. Применение радиоламп позволило эффективно генерировать радиоволны в диапазоне от сотен м до нескольких км.

В начале 20-х гг. наряду с радиотелеграфной связью возникло радиовещание. Увеличение количества связных и вещательных радиостанций и стремление к работе на длинных волнах привело к взаимным помехам, к «тесноте в эфире» и необходимости строгого соблюдения международных соглашений о распределении радиоволн (см. Регламент радиосвязи). Радиолюбители, для которых были выделены радиоволны короче 100 м (см. Радиолюбительская связь), обнаружили возможность связи на этих волнах на больших расстояниях при помощи маломощных радиопередатчиков. Исследование законов распространения радиоволн коротковолнового диапазона позволило применить их для связи и радиовещания. Были созданы специальные радиолампы КВ и УКВ (метрового) диапазонов, специальные схемы, а также антенны, предназначенные для этих диапазонов, и фидеры для соединения антенн с передатчиками и приёмниками. Для изучения законов распространения радиоволн много сделали Б. А. Введенский, А. Н. Щукин, В. А. Фок, А. Зоммерфельд и др. Современные радиовещание осуществляется на ультракоротких, коротких, средних и длинных волнах. В создании мощных радиовещательных станций и синхронных сетей СССР занимает ведущее место в мире (А. Л. Минц и др.). Важнейшее значение приобрело появление электронного телевидения, ставшего массовым в середине 20 в. Большой объём информации при передаче движущихся изображений может быть реализован только при помощи очень высокочастотных колебаний, соответствующих метровым и более коротким волнам. Помимо телевизионного вещания, телевизионная аппаратура применяется для наблюдения за процессами, протекающими в условиях, недоступных для человека (космос, большие глубины, зоны повышенной радиации и т.п.), а также в условиях малой освещённости (при астрономических наблюдениях, при наблюдениях в ночное время и т.п.).

Особыми разделами Р. являются радиолокация и радионавигация. Радиолокация, основанная на приёме радиоволн, отражённых от объекта (цели), возникла в 30-х гг. (Ю. Б. Кобзарев, Д. А. Рожанский и др.). Её методы позволяют определять местоположение удалённых предметов, их скорость и, в некоторых случаях, опознавать отражающий объект. Успешно развивается радиолокация планет (В. А. Котельников и др.). Радиолокация осуществляется при помощи наиболее коротких радиоволн (от метровых до миллиметровых). Метровые волны применяются главным образом для измерения больших расстояний, миллиметровые — для точного определения малых расстояний и обнаружения небольших объектов (в радиовысотомерах, в устройствах стыковки космических кораблей и т.п.). Радиолокация стимулировала быстрое развитие всех элементов, необходимых для генерации, излучения и приёма метровых и более коротких волн. Были созданы коаксиальные кабели и волноводы, коаксиальные и объёмные резонаторы, заменившие в этом диапазоне частот двухпроводные фидеры и резонансные колебательные контуры. Возникли остронаправленные антенны, в том числе многоэлементные, снабженные специальными отражателями или представляющие собой параболоиды, достигающие в диаметре нескольких десятков м. Специальные переключатели позволили использовать одну антенну одновременно для передачи зондирующих импульсов и для приёма импульсов, отражённых от цели. Для радиолокационных станций были разработаны специальные радиолампы — триоды с электродами плоской формы и коаксиальными выводами, приспособленные для работы с коаксиальными резонаторами, а также радиолампы, основанные на новых принципах: магнетроны,клистроны,лампы бегущей волны и лампы обратной волны. См. также Сверхвысоких частот техника.

Дальнейшее развитие в связи с потребностями радиолокации получили кристаллические детекторы, на основе которых были созданы полупроводниковые диоды. Их усовершенствование привело к появлению транзисторов, а впоследствии к разработке полупроводниковых микросхем (плёночных и интегральных), к созданию полупроводниковых параметрических усилителей и генераторов. Успехи полупроводниковой электроники обусловили вытеснение в большинстве областей Р. радиоламп полупроводниковыми элементами. Появились более совершенные электроннолучевые приборы, в том числе снабженные многоцветными экранами, что способствовало появлению цветного телевидения. Потребности радиолокации стимулировали развитие квантовой электроники и криогенной электроники (см. Криоэлектроника).

Радионавигация и близкая к ней радиогеодезия, прошедшие длинный путь развития (А. С. Попов, 1897; Н. Д. Папалекси, 1906, 1930; И. И. Ренгартен, 1912; Д. И. Мандельштам, 1930), — необходимые средства морской, воздушной и космической навигации, картографии и геодезические съёмки. Радиометоды позволяют определять положение и скорость объектов наблюдения с наивысшей точностью (погрешность в ряде случаев не превышает миллионной или даже стомиллионной доли измеряемой величины). Различают пассивные методы радионавигации, когда на подвижном объекте имеются лишь устройства, принимающие сигналы опорных наземных радиостанций, и активные, использующие радиолокацию. В практику вошли преимущественно пассивные и комбинированные радионавигационные системы. Однако, например, посадка космических аппаратов на Луну и планеты Солнечной системы обеспечивается автономными активными системами, получающими с Земли лишь исходные команды (см. Телемеханика).

Современная Р. характеризуется проникновением практически во все области человеческой деятельности. Радиосвязь при помощи обычного и быстродействующего буквопечатающего телеграфирования, радиотелефонная связь и передача изображений, чертежей, рисунков, газетных матриц, факсимиле стали доступными при любых расстояниях. Развитие космических исследований потребовало обеспечения надёжной радиосвязи с искусственными спутниками Земли (ИСЗ) и автоматическими космическими аппаратами, направленными к планетам или находящимися на их поверхности, передачи научной информации и изображений на Землю и передачи команд для управления этими аппаратами. Общеизвестно значение Р. в обеспечении космических полётов человека. С другой стороны, ИСЗ сами входят в состав линий связи в качестве ретрансляционных станций для осуществления надёжной связи между удалёнными пунктами, для передачи телевизионных программ, сигналов точного времени и т.п. (см. Космическая связь). Ввиду того, что ультракороткие волны плохо огибают земную поверхность, для передачи телевизионных изображений и для дальней связи используются радиорелейные линии, специальные высокочастотные кабельные линии и ретрансляторы, в том числе установленные на ИСЗ.

Методы Р. лежат в основе действия многих систем автоматического управления,регулирования автоматического и обработки информации. Сложный комплекс элементов Р. представляют собой ЭВМ, совершенствующиеся вместе с развитием элементной базы Р.

Р. широко применяется в промышленности и народном хозяйстве. Высокочастотный нагрев используется для плавки особо чистых металлов в условиях вакуума и в атмосфере инертных газов, а также с успехом применяется для закалки поверхностей стальных деталей, для сушки древесины, керамики и зерна, для консервирования и приготовления пищи, в медицинских целях и т.д.