Фрэнсис Ролт-Уилер - Как мальчик Хюг сам построил радиостанцию

Примирение Хюга с Уилли.

— Это хорошо, — сказал Бек на обратном пути. — Я видел Уилли. Он не дурак, он будет полезен, так как у него есть некоторые качества, которых у тебя нет. Он не будет никогда электротехником, но он гораздо деловитее тебя. Вопрос, конечно, поладите ли вы? С этим устройством телефонной станции надо спешить. Я не могу здесь пробыть больше двух недель. Завтра я поеду в Нью-Йорк, куплю все необходимое и вернусь в субботу.

— А деньги?

— Я займу, как для себя. Не беспокойся. Оформим, все как надо, на деловых началах. А пока меня не будет, подготовь все необходимое, чтобы не терять даром времени. Я тебе оставлю чертеж.

Теперь я тебе кое-что объясню в области телефонии. Тут нет ничего трудного, если ты знаком с радиотелеграфом и обыкновенным телефоном. Человеческая речь состоит из очень сложных колебаний, волны каждого звука имеют очень сложную форму. Телефония состоит в умении отчетливо воспроизводить эти волны на далеком расстоянии. Радиотелефония делает это без проводов. В беспроволочном телеграфе высота ноты, получаемой телефонной трубкой, определяется на принимающей станции, какой бы приемник там ни был.

Для передачи же нот разной высоты, музыки или человеческой речи высота ноты определяется на посылающей станции в зависимости от природы тока в передающей антенне. Это не трудно сделать. Тебе не нужен особенно сильный передатчик. Представь себе, что кто-то говорит в микрофон, включенный в цепь постоянного тока. Ты знаешь, что волны звуков действуют на мембрану, которая изменяет сопротивление угольных зернышек в микрофоне и дает соответствующие колебания тока. Этот ток идет по первичной обмотке повышающего трансформатора, сильно увеличивающего напряжение тока, но сохраняет характер его колебаний. Ток высокого напряжения действует на сетку первой лампы. Эта лампа— усилитель низкой частоты. Его нить соединена по обыкновению с батареей накала, но напряжение на цилиндр от положительного полюса батареи высокого напряжения подано через катушку с большим коэффициентом самоиндукции.

Между лампами I и II есть конденсатор. Его роль двоякая. Во-первых, он не дает току и положительному потенциалу батареи высокого напряжения лампы достигнуть сетки лампы II, а во-вторых, он переводит постоянный ток от анода лампы I в переменный, и в этой форме звуковые колебания низкой частоты достигают сетки лампы II.

Самая важная лампа III. Это лампа, примененная в качестве генератора, и дает незатухающие колебания Ее цилиндр соединен с цилиндром лампы II через катушку, которая не пропускает токов высокой частоты. Еще одна батарея высокого напряжения питает цилиндры лампы II и III. Она дает постоянный ток, потому что в цепи ее включена дроссельная катушка, не пропускающая токов даже низкой частоты. Эта спираль отделяет от батареи все изменения тока, которые могли бы повредить ей.

Колебания сетки лампы II, доступной для уха частоты, производят перемены тока той же частоты в цепи цилиндра. Эти перемены не могут достигнуть второй батареи высокого напряжения, потому что этому мешает большая дроссельная катушка, о которой я говорил. Поэтому они попадают на цилиндр лампы III. Когда ток лампы II возрастает, ток в лампе III убывает и наоборот. Таким образом, при помощи этого увеличения и уменьшения тока регулируется сила колебаний в лампе III.

— Одну минутку, Бёк. Значит, две батареи высокого напряжения устраиваются для усиления, а две дроссели высокой частоты и три низкой — помещаются в разных местах цепи, чтобы предохранить голосовые колебания от искажения во время усиления.

— Совершенно верно. Ты видишь, что наши лампы в передатчике могли бы быть приспособлены для телефона, но кроме путаницы в проводах есть еще возможность излучения, которая может действовать на звуковые волны речи и нарушить их.

— Теперь я все понял. Но не будет ли трудно здесь, в горах, принимать с широковещательной станции; будет ли передача ясной?

Схема радиотелефона.

— Ну, слишком многого не жди, — сказал Торн. — Это все сказки, что можно «идеально» слышать то, что передается с широковещательных станций на далекое расстояние. Имея в своем распоряжении самый лучший приемник, при очень хорошем знакомстве с его устройством, если воздушные пути не слишком загромождены, можно довольно хорошо слышать широковещательную станцию, отстоящую на умеренное расстояние. При очень хорошем детекторе без особенного усиления можно достигнуть довольно хороших результатов, когда передает очень сильная станция на расстояние не более 200 миль.

В течение следующих двух недель нельзя было узнать Муравьиную долину. Даже самые отъявленные лентяи взялись за работу. Из Ашвиля получилось большое количество медной проволоки и изоляторов. Все принялись за установку мачт. В долине было довольно леса, и все жители были хорошими плотниками. Антенны были не слишком сложны — принимать надо было только в пункте, отстоявшем от самого отдаленного дома всего на 10 миль. Но даже самая маленькая антенна должна быть хорошо устроена, и тут Хюг решил испытать Уилли Айртона. Он в течение двух вечеров объяснял ему, как устроить антенну, разъяснил необходимость изоляции, важность хорошего заземления проводников.

— Запомни, Уилли, — говорил он. — Электричество дает утечку легче, чем вода, даже, чем воздух. Я тебе показал, как избежать ее посредством хороших соединений и изоляции. Пойди к Симпсону и проследи, как устроена там антенна. Скажи там, что ни в одном доме не будет установлен приемник, если антенна не будет проверена мной. Это ответственно. Смотри, оправдай доверие.

Хюг был несколько удивлен, что Уилли прекрасно справился с своей задачей. Он не обострил отношений и хотя руки его были совсем не ловки, сумел хорошо показать, как сделать, чтобы не отступить от предписанных Хюгом правил, и даже объяснил, почему так, а не иначе.

— Молодец, — сказал его начальник — Твоя помощь, вероятно, понадобится мне при установке кристаллических приборов. Ты, конечно, сразу не справишься с устройством цепей, проводов и всего такого, но все-таки послушай:

— Прежде всего, звуковые колебания речи, получаемые большой антенной нашей станции, это — переменные волны. Чтобы принять их по телефону, надо их превратить в волны постоянного тока. Точно так же мы с нашей станции пошлем переменные волны, а принять надо будет постоянные. Это называется выпрямлением, и это делает кристалл.

В 1906 году минералог Денвуди стал производить опыты для выяснения электропроводности разных кристаллов. Он открыл удивительные вещи. Кристаллы карборунда, употребляемые для полировки, дают току проходить в одном направлении, но не в обратном, как клапан в насосе. Поэтому ток, идущий взад и вперед (переменный), наполовину останавливается; вперед идет, а назад нет. В результате получаются правильные пульсации. Это же свойство имеют и другие кристаллы, из них наиболее известен гален (свинцовый блеск).