Фрэнсис Ролт-Уилер - Как мальчик Хюг сам построил радиостанцию
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).
Если переменный ток, идущий от приемной антенны, пройдет через гибкую упругую медную проволоку, нажимающую на кристалл галена, он пройдет только в одном направлении. Иными словами, получится то же, что получается с помощью этих сложных клапанов.
Причины этой односторонней электропроводности еще не выяснены. Чтобы быть уверенным в результате, мы в каждый приемник поместим простую катушку для настройки со скользящим контактом. Если этого будет мало, мы устроим потом различные конденсаторы. Но при радиусе в десять миль они нам вряд ли понадобятся.
В следующую субботу вернулся Бек Торн. Он истратил почти две тысячи долларов, но заключил столько договоров на объявления, что доходы могли покрыть и проценты и амортизацию, и жалованье Уилли, и самому Хюгу и погашать постепенно долг. Уилли должен был заняться деловой стороной и был очень доволен своей ролью, как и предсказывал Бёк Торн.
— Я проезжал через Вашингтон и узнал, что наша просьба удовлетворена.
— В самом деле? Я скажу…
— Никому не говори. Это будет первым объявлением в день открытия широковещательной станции.
Через неделю, в субботу, в 8 час. вечера, жители Муравьиной долины в первый раз воспользовались своими приемниками. Громко и ясно раздавалось следующее объявление:
«Говорит станция Сахарной горы».
«В Вашингтоне состоялось постановление, интересное для каждого жителя Муравьиной долины. В Муравьиной долине (штат Северная Каролина) открывается почтовое отделение второго класса. М-р Джозеф Медвэй — более известный под именем „Тысячелетнего Джоэ“ — назначается почтмейстером».
Теперь м-р Айртон объявит сегодняшнюю программу…
* * *Через три года под плугом было вдвое больше земли. Было достаточно сельскохозяйственных орудий. Скот был в прекрасном состоянии. На каждой ферме была корова. С тех пор, как открылась радиостанция, в школе был учитель каждую зиму. Через реку был перекинут деревянный мост. В долину вела хорошая дорога, и у Хюга был маленький автомобиль. Старший сын Симпсона научился им управлять. Автомобиль раз в неделю совершал рейсы в Фолджэмбвилль ко времени прихода поезда.
Крэм Айртон поступил в армию и стал лучшим стрелком в своем полку. Олли стал еще более слабоумным. Уот Берк стал интересоваться другими вещами, кроме винокурения. Тысячелетний Джоэ был совсем стар и слаб. Он мог только дойти до своего кресла у окна — близ приемника — до пристройки, в которой помещалась почтовая контора. В школе был громкоговоритель.
У большинства женщин были швейные машины. Дни полинявших капотов миновали. Мисс Фергюсон жила в долине и Бёк Торн все чаще и чаще посещал ее. Айртон продолжал контролировать программу. Уилли был сама лояльность. Долг был почти погашен благодаря его деловитости.
Население долины почти не стало богаче — нужны были поколения, чтобы значительно улучшить землю. Но все казались богатыми — крыши не протекали, огороды веселили глаз. Они не были больше каким-то воспоминанием о временах Елизаветы. Стремление к прогрессу и усовершенствованию явилось у них, принесенное радио.
