Радио?.. Это очень просто!

Л. — Вот, бедный Незнайкин, куда приводит печальная привычка характеризовать диапазоны длинами волн. Мне жалко тебя. А попробуй-ка сосчитать в герцах.

Н. — Нет ничего проще. Волне 200 м соответствует частота 1 500 000 гц, а волне 600 м — частота 500 000 гц. Таким образом, всему диапазону соответствует интервал 1 000 000 гц.

Л. — Примем для упрощения расчетов, что для каждого передатчика отведена полоса частот (или, как говорят, канал) 10 000 гц. Сколько всего передатчиков можно разместить в этом интервале?

Н. — Очень просто: если 1000 000 разделить на 10 000, получится 100. Таким образом, без взаимных помех в диапазоне средних волн можно разместить лишь 100 передатчиков. Общее же их количество намного превышает эту цифру!

Л. — Это так, потому что несколько передатчиков может работать одновременно на одной волне, если программа у них одинакова и несущие частоты точно синхронизированы. Программы могут различаться лишь в том случае, когда мощность передатчиков незначительна и они далеко отстоят один от другого. Все же в средневолновом диапазоне можно разместить лишь 100 каналов.

Н. — Это немного. Но разве в метровом диапазоне получается больше?

Л. — Проделай те же расчеты и вычисли, сколько каналов по 10 000 гц можно вместить, например, между волнами 4 и 4,5 м?

Н. — Что ты хочешь получить от этого жалкого интервала 0,5 м? Впрочем, поскольку в наше время приходится соревноваться с самим Эйнштейном, я проделаю эти вычисления. Волне 4 м соответствует частота 75 000 000 гц, а 4,5 м — частота 67 000 000 гц. Таким образом, интервал составляет 8 000 000 гц…

Возможно ли это! Там разместится 800 каналов по 10 000 гц?.. Я, должно быть, ошибся. Неужели эти 0,5 м настолько шире 400 м средневолнового диапазона?

Л. — Нет, дружище, в твои расчеты не вкрались ошибки. Вычисления показывают, что в метровом диапазоне имеется обширный участок частот, где можно разместить большое число передатчиков без ограничения боковых модуляционных полос.

ОБРАТНАЯ СТОРОНА МЕДАЛИ

Н. — Потрясающе! Над этим надо было бы, конечно, задуматься. Но в таком случае я надеюсь, что диапазон средних волн будет заброшен и все передатчики перекочуют в эту обширную великолепную область метровых волн, где они расцветут на свободе к вящему удовлетворению истинных ценителей музыки.

Л. — Какой лирический взлет!.. К великому сожалению, я должен, в который уже раз, обдать холодным душем столь пылкий энтузиазм. Ведь метровые волны, увы, обладают громадным недостатком. Дальность их распространения крайне незначительна.

Н. — Вот неудача! Нашлись, наконец, волны, не ограничивающие спектра звуковых частот. Почему же нужно, чтобы они плохо распространялись?

Л. — Потому что они расположены по диапазону ближе к световым колебаниям — также электромагнитным, но с еще более короткой длиной волны — и обладают почти такими же свойствами. Вместо того, чтобы отражаться от верхних ионизированных слоев атмосферы, возвращающих на землю, подобно зеркалу, более длинные волны, метровые волны проникают через них без какой-либо надежды на возвращение.

Н. — Но в таком случае их можно использовать для связи с обитателями других планет?

Л. — Конечно, при условии, что таковые существуют… Но и без столь далеко идущих целей удалось послать на Луну эти волны и они вернулись на Землю после отражения от ее поверхности.

Н. — И сколько времени заняло такое путешествие в оба конца?

Л. — Около двух с половиной секунд. Метровые волны отличаются строго прямолинейным характером распространения. В то время как более длинные волны охотно огибают земной шар, что позволяет им распространяться вдоль земной поверхности на большие расстояния, метровые волны, прямые, как световые лучи, не заходят за линию горизонта.

Н. — В конечном счете, если я правильно понял, нужно, чтобы была прямая видимость между передающей и приемной антеннами.

Л. — Вот именно. Поэтому антенны передатчиков, работающих в метровом диапазоне, стараются поднять как можно выше. Несмотря на это, дальность передачи не превышает сотни километров.

Н. — И, следовательно, для покрытия большой территории нужно много передатчиков.

Л. — Увы, да. В частности, это относится к телевидению, в котором тоже (как ты узнаешь позже) используется метровый диапазон волн.

ОГРАНИЧЕНИЕ ДИНАМИЧЕСКОГО ДИАПАЗОНА

Н. — Но, по-видимому, небольшая дальность действия передатчиков метрового диапазона не является неустранимым затруднением. Я надеюсь, что было выделено достаточно средств для постройки нужного количества передатчиков с целью воспроизведения качества звучания без каких-либо ограничений.

Л. — Этого недостаточно. В метровом диапазоне отпадает ограничение по полосе частот, но остается другое, присущее самому процессу той системы модуляции, которую мы до сих пор изучали. Это ограничение по динамическому диапазону.

Н. — А что это такое?

Л. — Так называется соотношение между наибольшим и наименьшим значениями громкости звучания. Фортиссимо большого симфонического оркестра может быть в 10 000 раз громче, чем пианиссимо скрипичного соло. При амплитудной модуляции невозможно передать такое отношение интенсивности.

Н. — Но почему же?

Л. — В направлении увеличения громкости невозможно увеличить значение несущей частоты больше чем в два раза (рис. 120).

Рис. 120. Пределы изменений амплитуды модулированного колебания ограничены по максимуму двойным значением несущей и по минимуму уровнем шумов.

Н. — Это понятно. Но если уменьшать значение несущей в требуемом отношении, то можно воспроизвести весь динамический диапазон?