Радиоинженеры! Скоро наш день!


radio-day-2017-1

И не далеко то время, когда его мы встретим без проводов!

Все мы давно уже настолько привыкли к тому, что в повседневной жизни есть радио, телевидение, Интернет, мобильная связь, что даже не задумываемся над тем, как все это создавалось. Да и к чему, разумеется, водителю современного автомобиля задумываться над тем, как и кто тысячи лет назад изобрел колесо. Мчится легко и плавно со скоростью свыше 150 км в час по автомагистрали комфортабельное авто, да и чего еще нужно пассажирам и водителю.

Каждому из нас легко и просто общаться сегодня посредством мобильного интернета и смартфона с теми, кто находится на расстоянии, которое даже суперсовременный авиалайнер может преодолеть не менее чем за 12 часов…

А ведь совсем недавно (по меркам истории цивилизации), каких-то сотню с небольшим лет назад, не было даже в помине ничего подобного радио, не говоря уже о всех его дальнейших применениях и порождениях, таких как телевидение, мобильная связь и мобильный интернет… Тем не менее, несмотря на такой небольшой промежуток времени эпоха развития радио очень насыщена событиями и богата открытиями и достижениями.

История развития радиотехники и в последствии радиоэлектроники весьма показательна и является одним из блестящих примеров бурного развития научно-технического прогресса[1]. Эту историю можно разбить на ряд характерных этапов. Существуют разные способы исторической периодизации, и критерии периодизации могут выбираться различные. В нашем случае удобно пользоваться проблемно-хронологическим критерием периодизации, когда в каждом из периодов радиоэлектроника достигала своего известного развития, но в то же время появлялось что-то новое, решающее возникавшие проблемы и являющееся основой следующего исторического этапа развития.

Первый этап развития начался в то время, когда такого понятия как радиотехника и, тем более, радиоэлектроника еще вовсе не существовало. Это было время первых изобретений беспроводного телеграфа А.С. Поповым, Г. Маркони, Н. Теслой, О. Лоджем, А. Слаби, Г. Арко, Э. Дюкрете и другими. В этот период зарождалась радиотехника, и происходил переход от затухающих колебаний к незатухающим. Искровые передатчики и кристаллические детекторы на этом этапе постепенно достигли технического совершенства. В конце этого периода, который приходился на конец Первой мировой войны, появились дуговые передатчики и машины высокой частоты. Казалось бы, все возможности радиотехники на этом этапе были исчерпаны и ее развитие должно было бы остановиться. Однако появляются новые приборы — электронные лампы.

Именно радиолампы внесли нечто принципиально новое, благодаря чему второй этап в развитии радиотехники характеризуется широким использованием электронных ламп как в качестве детекторов и усилителей в приемниках, так и в качестве генераторов в передатчиках. Радиолампы усовершенствовали радиотелефонию. Благодаря им появились новые отрасли промышленности: радиовещание, телевидение, радиолокация, автоматика, телемеханика и вычислительная техника. Так, более узкое понятие «радиотехника» заменило емкое – «радиоэлектроника».

В 1950-е годы электронные приборы получили массовое распространение, их номенклатура расширилась от усилительных и генераторных радиоламп разных типов и характеристик до электронно-лучевых трубок разных размеров и очень чувствительных фотоэлектронных приборов. Опять наступило насыщение в развитии радиоэлектроники. Нужен был новый качественный скачок для ее новой модернизации.

Появление к концу Второй мировой войны полупроводниковых усилительных приборов, транзисторов, указало на начало третьего этапа в развитии радиоэлектроники. Полупроводники были известны давно и довольно широко использовались в качестве детекторов и выпрямителей. Исторически первым устройством, в котором полупроводник заменил электронную лампу был изобретенный в 1922 году сотрудником Нижегородской радиолаборатории О. Лосевым приемник, известный под названием «Кристадин». Однако недостаточное в то время теоретическое и экспериментальное знание свойств полупроводников не позволило этому изобретению в то время оказать влияние на развитие радиоэлектроники. Лишь изобретение в США в 1948 году транзистора способного заменить электронную лампу, привело к широкому проникновению полупроводников в радиоэлектронику.

Новый исторический этап радиоэлектроники наступил с изобретением транзисторов. Полупроводниковые триоды, как их тогда называли, стали непременной и существенной частью радиоэлектронных систем. Их применение привело к коренным изменениям в радиоэлектронной аппаратуре как схемотехническим, так и конструктивным. Появляются полупроводниковые источники электрической энергии. Это и солнечные батареи и термоэлектрические генераторы. Широко используются полупроводниковые источники света. Это и светодиоды и полупроводниковые лазеры. Совершенствование полупроводниковой технологии позволило существенно уменьшить габариты разрабатываемых систем сначала за счет микромодульных конструкций, затем и микросборок, используя монтаж с бескорпусными полупроводниковыми элементами.

Но вот наступает новый переломный момент в развитии радиоэлектроники, когда почти одновременно в СССР (НИИ «Пульсар») и США (Texas Instruments) создаются первые твердотельные интегральные схемы. Интегральная радиоэлектроника набирает обороты. Интегральные микросхемы постепенно вытесняют транзисторы как в аналоговых, так и в цифровых устройствах. Появляются настольные вычислительные машины на цифровых интегральных микросхемах.

Новое направление в радиоэлектронике, цифровая обработка сигналов, благодаря цифровым интегральным схемам и первым аналого-цифровым преобразователям в интегральном исполнении, начинает реализовываться на практике. За первое десятилетие развития интегральная радиоэлектроника достигает таких высот, что в 1971 году в компании Intel (США) создается первый в мире программируемый однокристальный микропроцессор i4004 с 2300 транзисторами на одном кристалле. А еще через 8 лет Intel создает первый в мире программируемый сигнальный процессор I2 920 на одном кристалле, который мог подаваемый на его вход аналоговый сигнал преобразовывать в цифровой код, подвергать код цифровой обработке по запрограммированному алгоритму и преобразовывать результат в аналоговую форму, выдавая его на выход. Наступил новый этап развития радиоэлектроники – этап программируемой радиоэлектроники.

Программируемая радиоэлектронная система – это не только цифровая, но и реконфигурируемая система, способная к постоянному усовершенствованию и модернизации только за счет программного обеспечения. Концепция программируемой радиоэлектроники отражает главное изменение в современной конструкторской парадигме, для которой соотношение аппаратно-технических характеристик радиоэлектронных систем выбирается с явным преобладанием программных средств, что и обеспечивает возможность быстрого изменения ТТХ радиоэлектронных систем в соответствии с изменяющимися требованиями и возможностями. Эта концепция распространяется практически на все разрабатываемые современные радиоэлектронные устройства и встраиваемые системы от сотовых телефонов до радиолокационных станций.

Такая богатая история развития Радио и, как следствие, радиотехники, радиоэлектроники в целом.

И все же, возвратимся к истокам. 7 мая (25 апреля по старому стилю) 1895 года на заседании физического отделения Русского физико-химического общества А.С. Попов делает сообщение «Об отношении металлических порошков к электрическим колебаниям» и сопровождает его демонстрацией первой в мире беспроводной системы связи. Им было применено приемное устройство с автоматическим восстановлением когерера. В своем сообщении А.С. Попов с полной определенностью и с сознанием ответственности за свои слова заявил, что задача передачи сигналов на большие расстояния, по существу, решена и необходимо лишь дальнейшее усовершенствование этого изобретения. И только два года спустя, летом 1897 г. итальянец Гульемо Маркони получает патент на аналогичное устройство.

Поэтому по праву 7 мая считался в СССР и сейчас считается на территории постсоветского пространства датой, ознаменовавшей великое открытие, положившее начало новой эре с использованием Радио.

Мы, дети и внуки поколения эпохи Попова и Маркони, не стояли у истоков великих открытий, но имеем сегодня отношение к радиосвязи, вносим свой вклад в построение мира будущего — мира без проводов.

Квалифицированные радиоинженеры «ADVANTEK SYSTEMS», сумевшие спроектировать и построить самую крупную систему беспроводной широкополосной связи стандарта 4G на базе технологии WIMAX в Республике Казахстан, построить беспроводную систему управления движением в масштабе республики, смонтировать и ввести в эксплуатацию не одну сотню цифровых радиорелейных линий: Губарь Андрей, Мухтар Солтанханов, Власова Наталья, Витошнов Дмитрий, Ахан Абдрахманов, Андрей Романов, — внесли свой посильный вклад в общее дело развития беспроводной передачи данных в рамках проектов модернизаций и технических реконструкций многих предприятий нашего Казахстана.

Мы строим будущее вместе с Вами – будущее без проводов!
С праздником! С днем Радио!

Литература:

1.   В.Г. Бартенев. Россия – Родина Радио. Исторические очерки. М.: Горячая линия – Телеком, 2016. 6-13 c.
2.   История радиосвязи в экспозиции Центрального музея связи имени А.С. Попова. Каталог (фотоальбом). Н.А. Борисова, В.К. Марченков, В.В. Орлов и др. Санкт-Петербург, 2008 — 188 с.

С наилучшими пожеланиями,
технический директор ТОО «ADVANTEK SYSTEMS»,
радиоинженер Клименко А.Н.