Украденное открытие

Давайте вспомним, что в XX веке радиопередачи транслировались в разных частотных диапазонах. Существовали радиостанции, вещающие в длинноволновом диапазоне (ДВ), другие — на средних волнах (СВ), третьи — в коротковолновом диапазоне (КВ). Основная масса радиослушателей знала или догадывалась, что разная длина волны электромагнитного сигнала использовалась для радиовещания на разные расстояния. ДВ-диапазон уверенно покрывал расстояния до 1 тыс. км, СВ — до нескольких тысяч км, а вот для КВ-диапазона расстояния существенной роли не играли. Дело в том, что ионосфера Земли для электромагнитных волн КВ-диапазона служила своеобразным сферическим зеркалом, от которого КВ-сигнал многократно отражался и, при соответствующей мощности передатчика, мог огибать Землю, уверенно принимаясь на другой стороне земного шара. Именно на частотах КВ-диапазона велась «холодная война» между «социалистическим» и «капиталистическим» лагерями; радиостанции противников денно и нощно изливали на уши слушателей потенциального противника информацию, предназначавшуюся для пропаганды своих идеологий.

Однако, при повышении несущей частоты радиосигнала наблюдался обратный процесс: расстояние уверенного приёма сигнала резко снижалось. Радиостанции, работающие в УКВ-диапазоне, в частности, телевышки, были слышны на расстояниях всего лишь в десятки километров, т. е. только при наличии прямой видимости между передатчиком и приёмником. А если частота радиосигнала повышалась до сотен мегагерц или переваливала в гигагерцовый диапазон, сигнал такого передатчика был различим на расстоянии всего лишь сотен, а то и десятков метров.

Закодировать большое количество информации возможно лишь в высокочастотных радиодиапазонах. Например, создать сеть передачи голосовых данных означает, что внутри каждого отдельного диапазона необходимо вместить как минимум несколько десятков, а то и сотен отдельных поддиапазонов, каждый из которых будет использоваться в данный момент времени для связи между двумя конкретными абонентами. Но как этого достичь, если высокочастотный радиосигнал сразу же затухает, напоровшись на любое материальное препятствие в виде стены дома или даже нескольких отдельно стоящих деревьев?

Ответ был очевиден. Нужно придать этому радиосигналу такую мощность, чтобы он мог проникать сквозь стены домов и другие небольшие препятствия.

Но этот ответ был настолько очевиден, насколько и недостижим.

Дело в том, что радиосигнал генерируется с помощью электротехнической системы, называемой колебательным контуром. Проще говоря, колебательный контур — это электрическая цепь, в которой имеется источник электротока, катушка и конденсатор, а также антенна, являющаяся собственно передающим устройством.

Чтобы создать работающую сеть передачи голосовых данных на высокочастотных радиосигналах, этот контур необходимо было «заставить» излучать радиосигнал с мощностью, на порядки превосходящую теоретическую мощность любых электрических цепей, созданных с применением традиционных технологий.

Здесь необходимо напомнить, что мощность любого электротехнического устройства определяется с помощью простой формулы — это произведение силы тока на напряжение. Таким образом, для увеличения мощности любого радиопередатчика необходимо было добиться повышения или напряжения, или силы тока, или того и другого одновременно.

Как наверняка помнят те, кто учились в школе (а не просто посещали уроки физики), что в электротехнике действует закон Ома. Согласно этому закону сила тока обратно пропорциональна сопротивлению электрической цепи.

Зачастую в справедливости этого простого закона имеют несчастье наглядно убедиться юные «экспериментаторы», засовывающие металлические предметы в электрическую розетку. Пока сопротивление между контактами достаточно большое (воздух), сила тока практически нулевая. Но как только между контактами появляется металлический (хорошо проводящий ток с малым сопротивлением) предмет, например, ножницы, как сила тока мгновенно вырастает настолько, что плавит ножницы или сами контакты, производя взрыв и испарение металла с характерной вспышкой.

Отсюда следует вывод, что повышать силу тока в колебательном контуре можно было только до известных пределов, ограничиваемых сопротивлением элементов, входящих в данную электрическую цепь. А далее, чтобы увеличить мощность передатчиков, приходилось идти на невероятно сложные ухищрения, призванные увеличить напряжение в колебательных контурах. Так, в 50-х — 60-х годах XX века в военной технике применялись специальные «повышающие» лампы с водяным охлаждением. Вполне обыденным казался тот факт, что даже в обыкновенном бытовом чёрно-белом телевизоре на печатной плате применялись высоковольтные лампы, напряжение на которых достигало нескольких тысяч вольт. Попытка ремонта такого телевизора неспециалистом вполне могла окончиться трагедией, что иногда и происходило.