История кодирования сигналов или телеграфы Шиллинга, попова и маркони

Одна из первых попыток создать средство связи с использованием электричества относится к второй половине XVIII века, когда Лесаж в 1774 году построил в Женеве электростатический телеграф. В 1798 году испанский изобретатель Франциско де Сальва создал собственную конструкцию электростатического телеграфа. Позднее, в 1809 году немецкий учёный Самуил Томас Земмеринг построил и испытал электрохимический телеграф.

Первый электромагнитный телеграф создал российский учёный Павел Львович Шиллинг в 1832 году. Публичная демонстрация работы аппарата состоялась на квартире Шиллинга 21 октября 1832 года. Павел Шиллинг также разработал оригинальный код, в котором каждой букве алфавита соответствовала определенная комбинация символов, которая могла проявляться черными и белыми кружками на телеграфном аппарате. Впоследствии электромагнитный телеграф был построен в Германии — Карлом Гауссом и Вильгельмом Вебером (1833), в Великобритании — Куком и Уитстоном (1837), а в США электромагнитный телеграф запатентован С. Морзе в 1837. Телеграфные аппараты Шиллинга, Гаусса-Вебера, Кука-Уитстона относятся к электромагнитным аппаратам стрелочного типа, в то время как аппарат Морзе являлся электромеханическим. Большой заслугой Морзе является изобретение телеграфного кода, где буквы алфавита были представлены комбинацией точек и тире (код Морзе). Коммерческая эксплутация электрического телеграфа впервые была начата в Лондоне в 1837. В России работы П.Л. Шиллинга продолжил Б.С.Якоби, построивший в 1839 году пишущий телеграфный аппарат, а позднее, в 1850 году, — буквопечатающий телеграфный аппарат.

Рис. 2.18. Телеграфный аппарат Шиллинга

В основу работы стрелочного электромагнитного телеграфного аппарата П.Л. Шиллинга положено явление отклонения магнитной стрелки в результате действия электрического тока. Шестимультипликаторный аппарат (аппарат с оптическим (визуальным) приемом кодовой информации) представляет собой приемник и передатчик, соединенные 8-проводной линией связи. Телеграфный аппарат П.Л. Шиллинга считается первым электрическим аппаратом, пригодным для практического использования.

7 мая 1895 года российский ученый Александр Степанович Попов на заседании Русского Физико-Химического Общества продемонстрировал прибор, названный им «грозоотметчик», который был предназначен для регистрации электромагнитных волн. Этот прибор считается первым в мире аппаратом беспроводной телеграфии, радиоприемником. В 1897 году при помощи аппаратов беспроводной телеграфии Попов осуществил прием и передачу сообщений между берегом и военным судном. В 1899 году Попов сконструировал модернизированный вариант приемника электромагнитных волн, где прием сигналов (азбукой Морзе) осуществлялся на головные телефоны оператора. В 1900 году благодаря радиостанциям, построенным на острове Гогланд и на российской военно-морской базе в Котке под руководством Попова, были успешно осуществлены аварийно-спасательные работы на борту военного корабля «Генерал-адмирал Апраксин», севшего на мель у острова Гогланд. В результате обмена сообщениями, переданным методом беспроводной телеграфии, экипажу российского ледокола Ермак была своевременно и точно передана информация о финских рыбаках, находящихся на оторванной льдине в Финском заливе.

 

Рис. 2.19. Телефонный приемник системы Попова по каталогу фирмы Дюкрете, 1902 год

За рубежом техническая мысль в области беспроводной телеграфии также не стояла на месте. В 1896 году в Великобритании итальянец Гулиельмо Маркони подал патент «об улучшениях, произведенных в аппарате беспроводной телеграфии». Аппарат, представленный Маркони, в общих чертах повторял конструкцию Попова, многократно к тому времени описанную в европейских научно-популярных журналах. В 1901 году Маркони добился устойчивой передачи сигнала беспроводного телеграфа (буквы S) через Атлантику.

По мнению исследователей истории радио «отцом» радио в широком смысле слова является Герц, «отцом» же радиотелеграфии — Маркони, который приспособил передатчик Герца и приёмник Попова (со своими усовершенствованиями) к непосредственной практической задаче — передаче и приёму радиотелеграмм, соединив первый с телеграфным ключом, а второй — с печатающим телеграфным аппаратом.