Inimareng pole kunagi toimunud ühtlaselt, on olnud stagnatsiooniperioode ja tehnoloogilisi läbimurdeid. Fondide ajalugu arenes samamoodi. Käesolevas artiklis on toodud selle valdkonna huvitavad faktid ja avastused ajaloolises järjestuses. Uskumatult pidas inimkond 20. sajandi alguses võimatuks ja fantastiliseks ning sageli absurdseks seda, mida kaasaegne ühiskond ei kujuta ette ilma tänapäevata.
Arengu koidikul
Kõige iidsetest aegadest kuni meie ajani on inimkond peamiste teabeedastusvahenditena aktiivselt kasutanud heli ja valgust, nende kasutamise ajalugu ulatub tuhandete aastate taha. Lisaks erinevatele helidele, millega meie muistsed esivanemad oma hõimukaaslasi ohu eest hoiatasid või jahti pidama kutsusid, sai valgusest ka võimalus edastada olulisi sõnumeid pikkade vahemaade taha. Selleks kasutati signaaltuld, tõrvikuid, põlevaid odasid, nooli ja muid seadmeid. Et oht inimesi ootamatult ei võtaks, ehitati külade ümber signaaltuledega valvepostid. Edastamist vajava teabe mitmekesisus tõi kaasa omamoodi koodide ja abitehniliste helielementide kasutamise, nagu trummid, viled, gongid, loomasarved jm.
Koodide kasutamine merel telegraafi prototüübina
Kodeering sai vee peal liikumisel erilise arengu. Kui inimene esimest korda merele läks, ilmusid esimesed tuletornid. Vanad kreeklased kasutasid teatud tõrvikute kombinatsioone sõnumite kirja teel edastamiseks. Merel kasutati ka erineva kuju ja värvi signaallippe. Nii ilmus selline mõiste nagu semafor, kui erinevaid sõnumeid sai edastada lippude või laternate spetsiaalsete positsioonide abil. Need olid esimesed telegraafi katsed. Hiljem tulid raketid. Hoolimata asjaolust, et teabeedastusvahendite väljatöötamise ajalugu ei seisa paigal ja ürgsetest aegadest on toimunud uskumatu areng, ei ole need sidevahendid paljudes riikides ja eluvaldkondades veel oma tähtsust kaotanud.
Esimesed teabe salvestamise meetodid
Kuid inimkond ei hoolinud ainult teabe edastamise vahenditest. Ka selle hoidmise ajalugu ulatub aegade algusesse. Selle näiteks on kaljumaalingud erinevates iidsetes koobastes, sest just tänu neile saab hinnata inimeste elu mõningaid aspekte muinasajal. Arenesid meeldejätmise, teabe salvestamise ja talletamise meetodid ning koobastes olevad joonistused asendusid kiilkirjaga, millele järgnesid hieroglüüfid ja lõpuks kirjutamine. Võime öelda, et sellest hetkest algab ülemaailmse teabe edastamise vahendite loomise ajalugu.
Kirjutamise leiutamisest sai esimene inforevolutsioon inimkonna ajaloos, sest sai võimalikuks teadmisi koguda, levitada ja tulevastele põlvedele edasi anda. Kirjutamine andis võimsa tõuke nende tsivilisatsioonide kultuurilisele ja majanduslikule arengule, kes seda enne teisi valdasid. 16. sajandil leiutati trükkimine, millest sai inforevolutsiooni uus laine. Tekkis võimalus salvestada teavet suurtes kogustes ja see muutus kättesaadavamaks, mille tulemusena levis laiemalt mõiste "kirjaoskus". See on väga oluline hetk inimtsivilisatsiooni ajaloos, sest raamatud ei saanud mitte ainult ühe riigi, vaid ka kogu maailma omandiks.
Postiteade
Posti kui sidevahendit hakati kasutama juba enne kirjutamise leiutamist. Sõnumitoojad edastasid algselt suulisi sõnumeid. Sõnumi kirjutamise võimaluse tulekuga on seda tüüpi suhtlus muutunud aga veelgi nõudlikumaks. Sõnumitoojad olid algul jalgsi, hiljem ratsa. Arenenud iidsetes tsivilisatsioonides oli väljakujunenud postiteenus, mis põhines teatejooksu põhimõttel. Esimesed postiteenused said alguse Vana-Egiptusest ja Mesopotaamiast. Neid kasutati peamiselt sõjalistel eesmärkidel. Egiptuse postisüsteem oli üks esimesi ja kõrgelt arenenud, egiptlased hakkasid esimest korda kasutama posttuvisid. Seejärel hakkas post levima teistesse tsivilisatsioonidesse.
(dokument)
n1.doc
Sisu
Sissejuhatus
Põhiosa
Sideliinide arengu ajalugu
Optiliste sidekaablite disain ja omadused
Optilised kiud ja nende valmistamise omadused
Optiliste kaablite kujundused
Põhinõuded sideliinidele
Optiliste kaablite eelised ja puudused
Järeldus
Bibliograafia
Sissejuhatus
Tänapäeval vajavad SRÜ riikide piirkonnad rohkem kui kunagi varem sidet nii kvantitatiivselt kui ka kvalitatiivselt. Piirkondlikud juhid on eelkõige mures selle probleemi sotsiaalse aspekti pärast, sest telefon on esmavajalik. Suhtlemine mõjutab ka piirkonna majandusarengut ja investeerimisatraktiivsust. Samal ajal otsivad telekommunikatsioonioperaatorid, kes kulutavad palju vaeva ja raha laguneva telefonivõrgu toetamisele, endiselt vahendeid oma võrkude arendamiseks, digiteerimiseks ning fiiberoptiliste ja traadita tehnoloogiate kasutuselevõtuks.
Praegusel hetkel on tekkinud olukord, kus peaaegu kõik suuremad Venemaa osakonnad tegelevad oma telekommunikatsioonivõrkude ulatusliku moderniseerimisega.
Viimasel kommunikatsioonivaldkonna arenguperioodil on kõige levinumad optilised kaablid (OC) ja fiiberoptilised ülekandesüsteemid (FOTS), mis oma omaduste poolest ületavad kaugelt kõiki sidesüsteemi traditsioonilisi kaableid. Side fiiberoptiliste kaablite kaudu on teaduse ja tehnika arengu üks peamisi suundi. Optilisi süsteeme ja kaableid ei kasutata mitte ainult telefonilinna- ja kaugside korraldamiseks, vaid ka kaabeltelevisiooni, videotelefoni, raadioringhäälingu, arvutitehnoloogia, tehnoloogilise side jms jaoks.
Kiudoptilist sidet kasutades suureneb edastatava teabe maht järsult võrreldes selliste laialt levinud vahenditega nagu satelliitside ja raadioreleeliinid, seda seletatakse asjaoluga, et fiiberoptiliste edastussüsteemide ribalaius on laiem.
Iga sidesüsteemi puhul on olulised kolm tegurit:
süsteemi infomaht, väljendatuna sidekanalite arvus või infoedastuskiirus, väljendatuna bittides sekundis;
Sumbumine, mis määrab regenereerimissektsiooni maksimaalse pikkuse;
Vastupidavus keskkonnamõjudele;
Kõige olulisem tegur optiliste süsteemide ja sidekaablite väljatöötamisel oli optilise kvantgeneraatori – laseri – tekkimine. Sõna laser koosneb fraasi Light Amplification by Emission of Radiation esitähtedest – valguse võimendamine indutseeritud kiirguse abil. Lasersüsteemid töötavad optilise lainepikkuse vahemikus. Kui kaablite kaudu edastamisel kasutatakse megahertsi sagedusi ja lainejuhtide kaudu - gigahertsi, siis lasersüsteemide puhul kasutatakse optilise lainepikkuse vahemiku (sadu gigahertsi) nähtavat ja infrapunaspektrit.
Fiiberoptiliste sidesüsteemide juhtsüsteemiks on dielektrilised lainejuhid ehk kiud, nagu neid nende väikeste põikimõõtmete ja tootmismeetodi tõttu kutsutakse. Esimese kiu tootmise ajal oli sumbumine suurusjärgus 1000 dB/km, seda seletati kius leiduvatest erinevatest lisanditest tingitud kadudega. 1970. aastal loodi kiudvalgusjuhikud, mille sumbumine on 20 dB/km. Selle valgusjuhi südamik oli valmistatud kvartsist, millele oli lisatud murdumisnäitaja suurendamiseks titaanilisandit, ja kattekiht oli puhas kvarts. 1974. aastal sumbumist vähendati 4 dB/km-ni ning 1979. a. Saadi kiud, mille sumbumine oli 0,2 dB/km lainepikkusel 1,55 μm.
Väikeste kadudega kiudtehnoloogia edusammud on stimuleerinud tööd fiiberoptiliste sideliinide loomisel.
Fiiberoptilistel sideliinidel on tavaliste kaabelliinidega võrreldes järgmised eelised:
Kõrge mürakindlus, tundlikkus väliste elektromagnetväljade suhtes ja praktiliselt puudub kaablis kokku pandud üksikute kiudude vaheline läbirääkimine.
Oluliselt suurem ribalaius.
Väike kaal ja üldmõõtmed. See vähendab optilise kaabli paigaldamise kulusid ja aega.
Sidesüsteemi sisendi ja väljundi vahel on täielik elektriisolatsioon, mistõttu puudub vajadus saatja ja vastuvõtja vahelise ühismaanduse järele. Optilist kaablit saate parandada ilma seadet välja lülitamata.
Lühiste puudumine, mille tulemusena saab kiudvalgusjuhikutega läbida ohtlikke alasid, kartmata lühiseid, mis põhjustavad tulekahju tule- ja tuleohtlike ainete piirkondades.
Potentsiaalselt madalad kulud. Kuigi optilised kiud on valmistatud ülipuhtast klaasist, mille lisandeid on vähem kui mõni miljondikosa, on need masstootmiseks odavad. Lisaks ei kasutata valgusjuhtide tootmisel nii kalleid metalle nagu vask ja plii, mille varud on Maal piiratud. Elektriliinide, koaksiaalkaablite ja lainejuhtide maksumus kasvab pidevalt nii vase nappuse kui ka vase ja alumiiniumi tootmise energiakulude tõusuga.
Maailmas on fiiberoptiliste sideliinide (FOCL) väljatöötamisel tehtud tohutuid edusamme. Praegu toodetakse kiudoptilisi kaableid ja nende ülekandesüsteeme paljudes maailma riikides.
Erilist tähelepanu pööratakse siin ja välismaal ühemoodiliste optiliste kaablite kaudu edastussüsteemide loomisele ja juurutamisele, mida peetakse sidetehnoloogia arengu kõige perspektiivikamaks suunaks. Ühemoodiliste süsteemide eeliseks on võime edastada suurt teabevoogu vajalike vahemaade tagant koos suurte regenereerimislõikude pikkustega. Paljude kanalite jaoks on juba olemas fiiberoptilisi liine, mille regenereerimissektsiooni pikkus on 100 ... 150 km. Viimasel ajal toodetakse USA-s aastas 1,6 miljonit km. optilised kiud ja 80% neist on ühe koldega versioonis.
Laialdaselt on kasutatud kaasaegseid kodumaiseid teise põlvkonna fiiberoptilisi kaableid, mille tootmist on kodumaine kaablitööstus õppinud; nende hulka kuuluvad järgmist tüüpi kaableid:
OKK - linna telefonivõrkudele;
OKZ - intratsooniliseks;
OKL - magistraalsidevõrkude jaoks;
Kiudoptilisi edastussüsteeme kasutatakse primaarse BSS-võrgu kõigis osades magistraal-, tsooni- ja kohaliku side jaoks. Sellistele ülekandesüsteemidele esitatavad nõuded erinevad kanalite arvu, parameetrite ning tehniliste ja majanduslike näitajate poolest.
Magistraal- ja tsoonivõrkudes kasutatakse digitaalseid fiiberoptilisi edastussüsteeme, kohalikes võrkudes kasutatakse digitaalseid fiiberoptilisi ülekandesüsteeme ka automaatsete telefonijaamade vaheliste ühendusliinide korraldamiseks ning võrgu abonendiosas nii analoog- ( näiteks telekanali korraldamiseks) ja digitaalseid edastussüsteeme saab kasutada .
Põhiülekandesüsteemide lineaarteede maksimaalne pikkus on 12 500 km. Keskmise pikkusega ca 500 km. Tsoonisisese primaarvõrgu ülekandesüsteemide lineaarsete teede maksimaalne pikkus ei tohi ületada 600 km. Keskmise pikkusega 200 km. Erinevate ülekandesüsteemide linnaühenduste liinide maksimaalne pikkus on 80...100 km.
Inimesel on viis meelt, kuid üks neist on eriti oluline – nägemine. Silmade kaudu tajub inimene suurema osa informatsioonist ümbritseva maailma kohta, 100 korda rohkem kui kuulmise kaudu, rääkimata puudutusest, lõhnast ja maitsest.
kasutas signaalide andmiseks tuld ja seejärel erinevat tüüpi kunstlikke valgusallikaid. Nüüd oli inimese käes nii valgusallikas kui ka valguse moduleerimise protsess. Ta ehitas tegelikult selle, mida tänapäeval nimetatakse optiliseks lingiks või optiliseks sidesüsteemiks, sealhulgas saatja (allikas), modulaator, optilise kaabli liin ja vastuvõtja (silm). Olles defineerinud modulatsioonina mehaanilise signaali muundamise optiliseks, näiteks valgusallika avanemise ja sulgemise, võime jälgida vastuvõtjas pöördprotsessi – demodulatsiooni: optilise signaali muundamist signaaliks. erinevat tüüpi edasiseks töötlemiseks vastuvõtjas.
Selline töötlemine võib olla näiteks teisendus
valguse kujutis silmas elektriliste impulsside jadaks
inimese närvisüsteem. Aju kaasatakse töötlemisprotsessi ahela viimase lülina.
Teine väga oluline parameeter, mida sõnumite edastamisel kasutatakse, on modulatsioonikiirus. Silmal on selles osas piirangud. See on hästi kohandatud ümbritseva maailma keerukate piltide tajumiseks ja analüüsimiseks, kuid ei suuda jälgida lihtsaid heleduse kõikumisi, kui need toimuvad kiiremini kui 16 korda sekundis.
Sideliinide arengu ajalugu
Sideliinid tekkisid samaaegselt elektrilise telegraafi tulekuga. Esimesed sideliinid olid kaabel. Kuid ebatäiusliku kaablikonstruktsiooni tõttu andsid maakaabli sideliinid peagi teed õhuliinidele. Esimene kauglennuliin ehitati 1854. aastal Peterburi ja Varssavi vahel. Eelmise sajandi 70. aastate alguses ehitati Peterburist Vladivostokki umbes 10 tuhande km pikkusega telegraafi õhuliin. 1939. aastal võeti kasutusele maailma pikim kõrgsageduslik telefoniliin Moskva-Habarovsk, 8300 km pikkune.
Esimeste kaabliliinide loomine on seotud vene teadlase P. L. Schillingu nimega. Veel 1812. aastal demonstreeris Schilling meremiinide plahvatusi Peterburis, kasutades selleks enda loodud isoleeritud juhti.
1851. aastal rajati samaaegselt raudtee ehitusega Moskva ja Peterburi vahele gutapertšiga isoleeritud telegraafikaabel. Esimesed merekaablid rajati 1852. aastal üle Põhja-Dvina ja 1879. aastal üle Kaspia mere Bakuu ja Krasnovodski vahel. 1866. aastal alustas tööd Atlandi-ülene kaabeltelegraafiliin Prantsusmaa ja USA vahel.
Aastatel 1882-1884. Esimesed linnatelefonivõrgud Venemaal ehitati Moskvas, Petrogradis, Riias ja Odessas. Eelmise sajandi 90ndatel riputati Moskva ja Petrogradi linnatelefonivõrkudesse esimesed kuni 54 südamikuga kaablid. 1901. aastal alustati linna maa-aluse telefonivõrgu ehitamist.
Sidekaablite esimesed konstruktsioonid, mis pärinevad 20. sajandi algusest, võimaldasid telefoniedastust lühikestel vahemaadel. Need olid nn linnatelefoni kaablid, mille südamikud olid õhk-paberisolatsiooniga ja neid paarikaupa keerates. Aastatel 1900-1902 edastusulatust püüti edukalt suurendada kaablite induktiivsuse kunstliku suurendamisega, kaasates ahelasse induktiivpoolid (Pupini ettepanek), samuti ferromagnetilise mähisega juhtivate südamike kasutamisega (Krupa ettepanek). Sellised meetodid võimaldasid sellel etapil telegraafi- ja telefoniside ulatust mitu korda suurendada.
Oluliseks etapiks sidetehnoloogia arengus oli leiutamine ja alates 1912.-1913. elektrooniliste torude tootmise valdamine. 1917. aastal töötas V. I. Kovalenkov välja ja katsetas liinil vaakumtorude abil telefonivõimendit. 1923. aastal loodi liinil Harkov-Moskva-Petrograd telefoniside võimenditega.
1930. aastatel hakati arendama mitme kanaliga ülekandesüsteeme. Seejärel viis soov laiendada edastatavate sageduste ulatust ja suurendada liinide läbilaskevõimet uut tüüpi kaablite, nn koaksiaalkaablite loomiseni. Kuid nende masstootmine pärineb alles 1935. aastast, uute kvaliteetsete dielektrikute ilmumise ajast, nagu eskapoon, kõrgsageduskeraamika, polüstüreen, styroflex jne. Need kaablid võimaldavad edastada energiat voolusagedustel kuni kuni mitu miljonit hertsi ja võimaldada neil edastada televisiooni pikamaaprogramme. Esimene koaksiaalliin 240 HF-telefonikanali jaoks rajati 1936. aastal. Esimesed Atlandi-ülesed merekaablid, mis rajati 1856. aastal, võimaldasid ainult telegraafisidet ja alles 100 aastat hiljem, 1956. aastal, ehitati Euroopa ja Ameerika vahele veealune koaksiaalliin mitme jaoks. -kanaliga telefoniside.
Aastatel 1965-1967 ilmusid eksperimentaalsed lainejuhi sideliinid lairiba teabe edastamiseks, samuti väga madala sumbumisega krüogeensed ülijuhtivad kaabliliinid. Alates 1970. aastast on aktiivselt alanud töö valgusjuhiste ja optiliste kaablite loomisel, kasutades nähtavat ja infrapunakiirgust optilise lainepikkuse vahemikus.
Fiiberoptilise side kiires arengus mängis otsustavat rolli kiudvalgusjuhi loomine ja pooljuhtlaseri pideva genereerimise saavutamine. 80. aastate alguseks töötati välja ja testiti reaalsetes tingimustes fiiberoptilisi sidesüsteeme. Selliste süsteemide peamisteks rakendusaladeks on telefonivõrgud, kaabeltelevisioon, objektisisesed side, arvutitehnoloogia, protsesside juhtimis- ja juhtimissüsteemid jne.
Venemaal ja teistes riikides on rajatud fiiberoptilisi linna- ja kaugsideliine. Neile on antud juhtiv koht sidetööstuse teaduslikus ja tehnoloogilises arengus.
Optiliste sidekaablite disain ja omadused
Optiliste sidekaablite tüübid
Optiline kaabel koosneb kvartsklaasist optilistest kiududest (valgusjuhid), mis on keerutatud kindlas süsteemis ja suletud ühisesse kaitseümbrisesse. Vajadusel võib kaabel sisaldada toite- (tugevdus-) ja summutuselemente.
Olemasolevad OK-d võib nende eesmärgi järgi liigitada kolme rühma: põhiliinid, tsoonid ja linnad. Veealused, rajatise ja paigalduse OK-d on jagatud eraldi rühmadesse.
Magistraalside on mõeldud teabe edastamiseks pikkade vahemaade ja märkimisväärse arvu kanalite kaudu. Neil peab olema madal sumbumine ja dispersioon ning suur teabe läbilaskevõime. Kasutatakse ühemoodilist kiudu, mille südamiku ja katte mõõtmed on 8/125 mikronit. Lainepikkus 1,3...1,55 µm.
Tsoonilisi sidekeskusi kasutatakse mitme kanaliga side korraldamiseks piirkonnakeskuse ja linnaosade vahel sideulatusega kuni 250 km. Kasutatakse gradientkiude mõõtmetega 50/125 mikronit. Lainepikkus 1,3 µm.
Linna OK-sid kasutatakse ühendustena linna automaatsete telefonijaamade ja sidekeskuste vahel. Need on mõeldud lühikeste vahemaade jaoks (kuni |10 km) ja suure hulga kanalite jaoks. Kiud - gradient (50/125 mikronit). Lainepikkus 0,85 ja 1,3 µm. Need liinid töötavad reeglina ilma vahepealsete lineaarsete regeneraatoriteta.
Allveeandurid on mõeldud suhtlemiseks üle suurte veetõkete. Neil peab olema kõrge mehaaniline tõmbetugevus ja usaldusväärsed niiskuskindlad katted. Veealuste kommunikatsioonide jaoks on oluline ka madal sumbumine ja pikk regenereerimispikkus.
Objekti OK-sid kasutatakse teabe edastamiseks objekti sees. See hõlmab institutsionaalset ja videotelefoni sidet, sisemist kaabeltelevisioonivõrku, aga ka mobiilsete objektide (lennuk, laev jne) pardainfosüsteeme.
Paigaldus-OK-sid kasutatakse seadmete siseseks ja üksustevaheliseks paigaldamiseks. Need on valmistatud kimpude või lamedate lintide kujul.
Optilised kiud ja nende valmistamise omadused
Optilise kiu põhielemendiks on valguskiud (valgusjuht), mis on valmistatud õhukese silindrilise klaaskiu kujul, mille kaudu edastatakse valgussignaale lainepikkusega 0,85...1,6 mikronit, mis vastab sagedusvahemikule ( 2,3...1,2) 10 14 Hz.
Valgusjuht on kahekihilise disainiga ning koosneb südamikust ja erinevate murdumisnäitajatega kattest. Südamik on mõeldud elektromagnetilise energia edastamiseks. Kesta eesmärk on luua südamiku katte liideses paremad peegeldustingimused ja kaitsta ümbritseva ruumi häirete eest.
Kiu südamik koosneb tavaliselt kvartsist ja kattekiht võib olla kvarts või polümeer. Esimest kiudu nimetatakse kvartskvartsiks ja teist kvartspolümeeriks (räniorgaaniline ühend). Füüsikaliste ja optiliste omaduste põhjal eelistatakse esimest. Kvartsklaasil on järgmised omadused: murdumisnäitaja 1,46, soojusjuhtivuse koefitsient 1,4 W/μ, tihedus 2203 kg/m3.
Valgusjuhi välisküljele asetatakse kaitsekate, et kaitsta seda mehaanilise koormuse ja värvimise eest. Kaitsekate on tavaliselt valmistatud kahes kihis: esiteks silikoon-orgaaniline ühend (SIEL) ja seejärel epoksüakrülaat, fluoroplast, nailon, polüetüleen või lakk. Kiu koguläbimõõt 500...800 µm
Olemasolevates OK konstruktsioonides kasutatakse kolme tüüpi kiude: astmeline südamiku läbimõõduga 50 μm, gradient kompleksse (paraboolse) südamiku murdumisnäitaja profiiliga ja ühemoodilised õhukese südamikuga (6...8 μm)
Sageduse läbilaskevõime ja edastusvahemiku osas on parimad ühemoodilised kiud ja halvimad astmelised kiud.
Optilise side kõige olulisem probleem on väikeste kadudega optiliste kiudude (OF) loomine. Kvartsklaasi kasutatakse lähtematerjalina optiliste kiudude valmistamisel, mis on hea keskkond valgusenergia levimiseks. Kuid reeglina sisaldab klaas suurel hulgal võõrlisandeid, näiteks metalle (raud, koobalt, nikkel, vask) ja hüdroksüülrühmi (OH). Need lisandid põhjustavad valguse neeldumisest ja hajumisest tingitud kadude märkimisväärset suurenemist. Väikeste kadude ja sumbumisega optilise kiu saamiseks on vaja vabaneda lisanditest, et oleks keemiliselt puhas klaas.
Praegu on kõige levinum madala kadudega optiliste kiudude loomise meetod keemiline aurustamine-sadestamine.
OM saamine keemilise aur-sadestamise teel toimub kahes etapis: valmistatakse ette kahekihiline kvartsist toorik ja sellest tõmmatakse kiud. Toorik valmistatakse järgmiselt
0,5...2 m pikkuse ja 16...18 mm läbimõõduga murdumisnäitaja õõnsa kvartstoru sees juhitakse klooritud kvartsi ja hapniku voolu. Kõrgel temperatuuril (1500...1700° C) toimuva keemilise reaktsiooni tulemusena ladestub puhas kvarts kihtidena toru sisepinnale. Seega täidetakse kogu toru sisemine õõnsus, välja arvatud keskosa ise. Selle õhukanali kõrvaldamiseks rakendatakse veelgi kõrgemat temperatuuri (1900 ° C), mille tõttu toimub kokkuvarisemine ja torukujuline toorik muutub tahkeks silindriliseks tooriks. Puhas sadestunud kvarts muutub seejärel murdumisnäitaja OB tuumaks ,
ja toru ise toimib murdumisnäitajaga kestana .
Kiud tõmmatakse töödeldavast detailist välja ja keritakse klaasi pehmenemistemperatuuril (1800...2200°C) vastuvõtutrumlile. 1 m pikkusest tükist saadakse üle 1 km optilist kiudu.
Selle meetodi eeliseks pole mitte ainult keemiliselt puhtast kvartsist valmistatud südamikuga optiliste kiudude tootmine, vaid ka võimalus luua antud murdumisnäitaja profiiliga gradientkiude. Seda tehakse legeeritud kvartsi abil, millele on lisatud titaani, germaaniumi, boori, fosforit või muid reaktiive. Sõltuvalt kasutatavast lisandist võib kiu murdumisnäitaja muutuda. Seega germaanium suurendab ja boor vähendab murdumisnäitajat. Valides legeeritud kvartspreparaadi ja säilitades toru sisepinnale kantud kihtides teatud koguse lisaainet, on võimalik tagada kiusüdamiku ristlõike muudatuse vajalik iseloom.
Optiliste kaablite kujundused
OK kujundused määratakse peamiselt nende eesmärgi ja rakendusala järgi. Sellega seoses on palju disainivõimalusi. Praegu arendatakse ja toodetakse erinevates riikides suurt hulka kaablitüüpe.
Kogu olemasolevate kaablitüüpide valiku võib aga jagada kolme rühma
kontsentriliselt keerutatud kaablid
kujuga südamikuga kaablid
lamedad lintkaablid.
Esimese rühma kaablitel on traditsiooniline kontsentriliselt keerutatud südamik, mis sarnaneb elektrikaablitega. Südamiku igas järgnevas keerdumises on eelmisega võrreldes kuus rohkem kiudu. Sellised kaablid on tuntud peamiselt kiudude arvuga 7, 12, 19. Kõige sagedamini paiknevad kiud eraldi plasttorudes, moodustades mooduleid.
Teise rühma kaablitel on keskel vormitud plastikust südamik, millesse on paigutatud optilised kiud. Sooned ja vastavalt ka kiud paiknevad piki helikoidi ja seetõttu ei avalda need rebenemisele pikisuunalist mõju. Sellised kaablid võivad sisaldada 4, 6, 8 ja 10 kiudu. Kui on vaja suure võimsusega kaablit, siis kasutatakse mitut primaarmoodulit.
Lintkaabel koosneb lamedate plastribade virnast, millesse on manustatud teatud arv OB-sid. Kõige sagedamini on lindis 12 kiudu ning lintide arv on 6, 8 ja 12. 12 lindiga võib selline kaabel sisaldada 144 kiudu.
Optilistes kaablites, välja arvatud OB , Tavaliselt on saadaval järgmised elemendid:
jõu (tugevdus) vardad, mis võtavad pikisuunalist koormust ja tõmbetugevust;
täiteained tahkete plastniitide kujul;
tugevdavad elemendid, mis suurendavad kaabli vastupidavust mehaanilise pinge all;
välised kaitsekestad, mis kaitsevad kaablit niiskuse, kahjulike ainete aurude ja väliste mehaaniliste mõjude eest.
Prantsusmaal valmistatud OK-d pakuvad huvi. Need on reeglina komplekteeritud ühtsetest moodulitest, mis koosnevad 4 mm läbimõõduga plastvardast, mille perimeetril on ribid, ja kümnest OB-st, mis asuvad piki selle varda perifeeriat. Kaablid sisaldavad 1, 4, 7 sellist moodulit. Väljastpoolt on kaablitel alumiiniumist ja seejärel polüetüleenkest.
Ameerika kaabel, mida GTS-is laialdaselt kasutatakse, on lamedate plastribade virn, mis sisaldab 12 OB-d. Kaablil võib olla 4 kuni 12 linti, mis sisaldavad 48-144 kiudu.
Inglismaal ehitati eksperimentaalne elektriülekandeliin, mille faasijuhtmed sisaldasid optilisi kiude tehnoloogiliseks sideks piki elektriliine. Elektriliini juhtme keskel on neli OB-d.
Kasutatakse ka rippuvaid OK-sid. Neil on kaablikesta sisse ehitatud metallkaabel. Kaablid on ette nähtud riputamiseks õhuliinide tugedele ja hoone seintele.
Veealuse side jaoks on OK-d reeglina konstrueeritud terastraadist valmistatud välimise soomuskattega (joonis 11). Keskel on kuue OB-ga moodul. Kaablil on vasest või alumiiniumist toru. Toru-vesi-ahel varustab veealuseid järelevalveta võimenduspunkte kaugvooluga.
Põhinõuded sideliinidele
Üldiselt võib kõrgelt arenenud kaasaegse telekommunikatsioonitehnoloogia poolt kaugsideliinidele esitatavad nõuded sõnastada järgmiselt:
side kuni 12 500 km kaugusel riigisiseselt ja kuni 25 000 km rahvusvahelise side jaoks;
lairiba ja sobivus erinevat tüüpi kaasaegse info edastamiseks (televisioon, telefon, andmeedastus, ringhääling, ajalehelehekülgede edastamine jne);
vooluahelate kaitse vastastikuste ja väliste häirete, samuti äikesetormide ja korrosiooni eest;
liini elektriliste parameetrite stabiilsus, side stabiilsus ja töökindlus;
sidesüsteemi kui terviku tõhusust.
Vastavalt sellele areneb kaablitehnoloogia järgmistes suundades:
Valdav koaksiaalsüsteemide areng, mis võimaldab ühe kaabliga sidesüsteemi kaudu korraldada võimsaid sidekiire ja edastada telesaateid pikkade vahemaade taha.
Paljutõotavate OC-kommunikatsioonide loomine ja juurutamine, mis pakuvad suurt hulka kanaleid ja ei vaja tootmiseks defitsiitseid metalle (vask, plii).
Heade elektriliste ja mehaaniliste omadustega ning automatiseeritud tootmist võimaldavate plastide (polüetüleen, polüstüreen, polüpropüleen jne) laialdane kasutuselevõtt kaablitehnoloogias.
Alumiiniumist, terasest ja plastikust kestade kasutuselevõtt plii asemel. Mantlid peavad olema lekkekindlad ja tagama kaabli elektriliste parameetrite stabiilsuse kogu selle kasutusaja jooksul.
Tsoonisiseste sidekaablite (ühe-koaksiaal-, ühe-neljakordsed, mittesoomustatud) kulutõhusate konstruktsioonide väljatöötamine ja tootmisse juurutamine.
Varjestatud kaablite loomine, mis kaitsevad usaldusväärselt nende kaudu edastatavat teavet väliste elektromagnetiliste mõjude ja äikesetormide eest, eelkõige kaablid kahekihilistes ümbristes, nagu alumiinium - teras ja alumiinium - plii.
Sidekaabli isolatsiooni elektrilise tugevuse suurendamine. Kaasaegne kaabel peab üheaegselt omama nii kõrgsageduskaabli kui ka toiteelektrikaabli omadusi ning tagama kõrgepingevoolude edastamise järelevalveta võimenduspunktide kaugtoite jaoks pikkade vahemaade tagant.
Lisaks värviliste metallide ja eelkõige vase säästmisele on optilistel kaablitel järgmised eelised:
lairibaühendus, võimalus edastada suurt teabevoogu (mitu tuhat kanalit);
väikesed kaod ja vastavalt suured ülekandelõikude pikkused (30...70 ja 100 km);
väikesed üldmõõtmed ja kaal (10 korda vähem kui elektrikaablid);
kõrge kaitse välismõjude ja mööduvate häirete eest;
töökindel turvavarustus (ei teki sädemeid ega lühist).
Optiliste kaablite puudused hõlmavad järgmist:
kiudude valgusjuhtide kokkupuude kiirgusega, mille tõttu tekivad tumedad laigud ja sumbumine suureneb;
klaasi vesinikkorrosioon, mis põhjustab valgusjuhis mikropragusid ja selle omaduste halvenemist.
Fiiberoptilise side eelised ja puudused
Avatud sidesüsteemide eelised:
Vastuvõetud signaali võimsuse ja kiirgusvõimsuse suurem suhe saatja ja vastuvõtja antennide väiksemate avadega.
Parem ruumiline eraldusvõime väiksemate saatja ja vastuvõtja antenni avadega
Väga väikesed edastus- ja vastuvõtumoodulite mõõtmed, mida kasutatakse sidepidamiseks kuni 1 km kaugusel
Hea suhtlussaladus
Elektromagnetkiirguse spektri kasutamata osa väljatöötamine
Sidesüsteemi kasutamiseks pole vaja luba hankida
Avatud sidesüsteemide puudused:
Madal sobivus raadiosaadete edastamiseks laserkiire suure suunatavuse tõttu.
Saatja ja vastuvõtja antenni suunamise kõrge nõutav täpsus
Optiliste emitterite madal efektiivsus
Suhteliselt kõrge müratase vastuvõtjas, osaliselt optilise signaali tuvastamise protsessi kvantloomuse tõttu
Atmosfääri omaduste mõju side usaldusväärsusele
Seadmete rikete võimalus.
Juhtimissüsteemide eelised:
Võimalus saada väikese sumbumise ja hajutusega valgusjuhikuid, mis võimaldab suurendada repiiterite vahelist kaugust (10 ... 50 km)
Väikese läbimõõduga ühekiuline kaabel
Valgusjuhi painde lubatavus väikeste raadiuste all
Madal optiline kaabel suure teabe läbilaskevõimega
Valgusjuhtmaterjali madal hind
Võimalus hankida valguskaableid, millel puudub elektrijuhtivus ja induktiivsus
Tähelepanelik läbirääkimine
Väga varjatud ühendus: signaali hargnemine on võimalik ainult siis, kui see on otse ühendatud eraldi kiuga
Paindlikkus vajaliku ribalaiuse rakendamisel: erinevat tüüpi kiud võimaldavad teil asendada elektrikaableid digitaalsetes sidesüsteemides kõigil hierarhia tasanditel
Sidesüsteemi pideva täiustamise võimalus
Juhtimissüsteemide puudused:
Optiliste kiudude ühendamise (splaissimise) raskused
Vajadus paigaldada optilisse kaablisse täiendavad elektrit juhtivad südamikud, et anda toide kaugjuhitavatele seadmetele
Optilise kiu tundlikkus vee suhtes, kui see kaablisse satub
Optilise kiu tundlikkus ioniseeriva kiirguse suhtes
Piiratud kiirgusvõimsusega optilise kiirguse allikate madal efektiivsus
Raskused mitme (paralleelse) juurdepääsurežiimi rakendamisel ajajaotussiiniga
Kõrge müratase vastuvõtjas
Juhised fiiberoptika arendamiseks ja rakendamiseks
Kiudoptiliste ja fiiberoptiliste ülekandesüsteemide praktiliseks rakendamiseks on avanenud laiad silmaringid sellistes rahvamajanduse sektorites nagu raadioelektroonika, arvutiteadus, side, arvutitehnoloogia, kosmos, meditsiin, holograafia, masinaehitus, tuumaenergeetika jne. optika areneb kuues valdkonnas:
mitme kanaliga teabeedastussüsteemid;
kaabeltelevisioon;
kohtvõrgud;
Andurid ja süsteemid teabe kogumiseks, töötlemiseks ja edastamiseks;
side ja telemehaanika kõrgepingeliinidel;
mobiilsete rajatiste seadmed ja paigaldus.
Optiliste süsteemide kasutamine kaabeltelevisioonis tagab kõrge pildikvaliteedi ja avardab oluliselt infoteenuste võimalusi üksikutele abonentidele. Sel juhul rakendatakse kohandatud vastuvõtusüsteemi ja tellijatele antakse võimalus saada oma teleriekraanidele ajaleheribade, ajakirjade lehekülgede ja raamatukogude ja hariduskeskuste viiteandmeid.
OK alusel luuakse erineva topoloogiaga (rõngas, täht jne) lokaalsed arvutivõrgud. Sellised võrgud võimaldavad ühendada arvutikeskused üheks infosüsteemiks, millel on suur läbilaskevõime, kõrgem kvaliteet ja turvalisus volitamata juurdepääsu eest.
Viimasel ajal on fiiberoptilise tehnoloogia arengus esile kerkinud uus suund - infrapuna keskmise lainepikkuse vahemiku 2...10 mikroni kasutamine. Eeldatavasti ei ületa kaod selles vahemikus 0,02 dB/km. See võimaldab pikamaa sidet regenereerimiskohtadega kuni 1000 km kaugusel. Tsirkooniumi, baariumi ja teiste infrapuna lainepikkuste vahemikus üliläbipaistvate ühendite lisanditega fluoriid- ja kalkogeniidklaaside uurimine võimaldab veelgi suurendada regenereerimissektsiooni pikkust.
Uusi huvitavaid tulemusi on oodata mittelineaarsete optiliste nähtuste, eelkõige optiliste impulsside levimise soolatoonilise režiimi kasutamisel, kui impulss võib levida ilma oma kuju muutmata või perioodiliselt muuta oma kuju levimise ajal mööda valgusjuhti. Selle nähtuse kasutamine optilistes kiududes suurendab märkimisväärselt edastatava teabe mahtu ja side ulatust ilma repiitereid kasutamata.
Väga paljutõotav on fiiberoptilistes liinides kanalite sagedusjaotuse meetodi rakendamine, mis seisneb selles, et optilisse kiudu juhitakse samaaegselt mitmest erineval sagedusel töötavast allikast pärit kiirgus ning vastuvõtuotsas eraldatakse signaalid. kasutades optilisi filtreid. Seda kiudoptilise lingi kanalite jagamise meetodit nimetatakse spektraalseks multipleksimiseks või multipleksimiseks.
FOCL-i abonendivõrkude rajamisel nähakse lisaks traditsioonilisele radiaalsõlme tüüpi telefonivõrgu struktuurile ette ringvõrkude organiseerimine, tagades kaablisäästu.
Võib eeldada, et teise põlvkonna FOSS-is toimub signaalide võimendamine ja muundamine regeneraatorites optilistel sagedustel, kasutades integreeritud optika elemente ja ahelaid. See lihtsustab regenereerimisvõimendite ahelaid, parandab nende tõhusust ja töökindlust ning vähendab kulusid.
VOSP kolmanda põlvkonna puhul peaks see kasutama kõnesignaalide teisendamist optilisteks signaalideks otse akustiliste muundurite abil. Optiline telefon on juba välja töötatud ja käimas on põhimõtteliselt uute automaatsete telefonijaamade loomine, mis edastavad pigem valgust kui elektrilisi signaale. On näiteid mitme positsiooniga kiirete optiliste lülitite loomisest, mida saab kasutada optilisteks ümberlülitusteks.
OC ja digitaalsete edastussüsteemide baasil luuakse integreeritud mitmeotstarbeline võrk, mis hõlmab erinevat tüüpi infoedastust (telefon, televisioon, arvutite andmeedastus ja automatiseeritud juhtimissüsteemid, videotelefon, fototelegraaf, ajalehelehtede edastamine , pankade sõnumid jne). Ühtse kanalina on kasutusele võetud PCM digitaalkanal edastuskiirusega 64 Mbit/s (või 32 Mbit/s).
OK ja VOSP laialdaseks kasutamiseks on vaja lahendada mitmeid probleeme. Need hõlmavad peamiselt järgmist:
süsteemsete küsimuste väljatöötamine ning tehniliste ja majanduslike näitajate määramine OK kasutamiseks sidevõrkudes;
ühemoodiliste kiudude, optiliste kiudude ja kaablite ning nende jaoks mõeldud optoelektrooniliste seadmete masstööstuslik tootmine;
OC niiskuskindluse ja töökindluse suurendamine metallkestade ja hüdrofoobse täitmise abil;
infrapuna laineulatus 2...10 mikronit ja uued materjalid (fluoriid ja kalkogeniid) kaugsidet võimaldavate optiliste kiudude valmistamiseks;
kohalike võrkude loomine andmetöötluse ja infoteaduse jaoks;
OK tootmiseks vajalike testimis- ja mõõteseadmete, reflektomeetrite, testerite arendamine, fiiberoptiliste liinide konfiguratsioon ja töö;
ladumistehnoloogia mehhaniseerimine ja OK paigaldamise automatiseerimine;
optiliste kiudude ja optiliste kiudude tööstusliku tootmise tehnoloogia täiustamine, nende maksumuse vähendamine;
soliton-edastusrežiimi uurimine ja rakendamine, mille puhul impulsi kokkusurumine ja dispersiooni vähendamine;
OK spektraalmultipleksimissüsteemi ja -seadmete arendamine ja juurutamine;
integreeritud mitmeotstarbelise abonendivõrgu loomine;
saatjate ja vastuvõtjate loomine, mis muudavad heli otse valguseks ja valguse heliks;
elementide integreerimise astme suurendamine ja PCM-i kanaleid moodustavate seadmete kiirete üksuste loomine, kasutades integreeritud optika elemente;
optiliste regeneraatorite loomine ilma optilisi signaale elektrilisteks muutmata;
sidesüsteemide edastavate ja vastuvõtvate optoelektrooniliste seadmete täiustamine, sidusa vastuvõtu arendamine;
tõhusate meetodite ja seadmete väljatöötamine tsooni- ja magistraalsidevõrkude vaheregeneraatorite toiteallikaks;
võrgu erinevate osade struktuuri optimeerimine, võttes arvesse süsteemide kasutamise iseärasusi OK-l;
optiliste kiudude kaudu edastatavate signaalide sageduse ja aja eraldamise seadmete ja meetodite täiustamine;
optiliste lülitussüsteemide ja -seadmete arendamine.
Järeldus
Praegu on avanenud laiad silmaringid kiudoptiliste ja fiiberoptiliste ülekandesüsteemide praktiliseks rakendamiseks sellistes rahvamajanduse sektorites nagu raadioelektroonika, arvutiteadus, side, arvutitehnoloogia, kosmos, meditsiin, holograafia, masinaehitus, tuumaenergeetika jne. .
Fiiberoptika areneb mitmes suunas ning ilma selleta poleks tänapäevane tootmine ja elu võimalik.
Optiliste süsteemide kasutamine kaabeltelevisioonis tagab kõrge pildikvaliteedi ja avardab oluliselt infoteenuste võimalusi üksikutele abonentidele.
Fiiberoptilised andurid on võimelised töötama agressiivses keskkonnas, on töökindlad, väikese suurusega ega allu elektromagnetilistele mõjudele. Need võimaldavad hinnata erinevaid füüsikalisi suurusi (temperatuur, rõhk, vool jne) distantsilt. Andureid kasutatakse nafta- ja gaasitööstuses, valve- ja tulekahjusignalisatsioonisüsteemides, autoseadmetes jne.
Väga paljutõotav on OK kasutamine kõrgepingeliinidel (PTL) tehnoloogilise side ja telemehaanika korraldamiseks. Optilised kiud on põimitud faasi või kaablisse. Siin on kanalid tugevalt kaitstud elektriliinide ja äikesetormide elektromagnetiliste mõjude eest.
OK kergus, väiksus ja mittesüttivus muutsid need väga kasulikuks lennukite, laevade ja muude mobiilseadmete paigaldamisel ja varustamisel.
Bibliograafia
Optilised sidesüsteemid / J. Gower - M.: Raadio ja side, 1989;
Sideliinid / I. I. Grodnev, S. M. Vernik, L. N. Kochanovski. - M.: Raadio ja side, 1995;
Optilised kaablid / I. I. Grodnev, Yu. T. Larin, I. I. Teumen. - M.: Energoizdat, 1991;
Mitmekanaliliste sideliinide optilised kaablid / A. G. Muradyan, I. S. Goldfarb, V. N. Inozemtsev. - M.: Raadio ja side, 1987;
Kiudvalgusjuhikud teabe edastamiseks / J. E. Midwinter. - M.: Raadio ja side, 1983;
Fiiberoptilised sideliinid / I. I. Grodnev. - M.: Raadio ja side, 1990
ROSZHELDOR
kommunikatsiooniosakond
Test nr 1
distsipliini järgi
"Kommunikatsiooni arengu ajalugu"
“Fondide taastamine ja arendamine
sidemed pärast kodusõda"
kirjavahetusüliõpilane
gr. 2 – MSU
Ivanova A.V.
kood: 03 – EMU – 477
Kontrollitud:
Taran V.N.
Plaan
1. Sissejuhatus
2. Traadiga side arengu ajalugu
3. Traadita side arengu ajalugu
4. Lühistatistika
5. Järeldus
6. Bibliograafia
1. Sissejuhatus ………………………………………………. 4
2. Side arengu ajalugu……………………….. 6
2.1 Telegraaf………………………………………………………………….. 6
2.2 Telefon……………………………………………………………7
2.3 Raadio…………………………………………………… 9
3. Traadita side arendamine…………………………….16
3.1 Raadioringhääling……………………………………….16
3.2 Ümbermaailma raadioside…………………………………….. 17
3.3 Raadioside liigid…………………………………………20
3.4 Radar ……………………………………………. 24
4. Statistika…………………………………………… 27
5. Järeldus……………………………………………….. 29
6. Kasutatud kirjanduse loetelu………………………30
Sissejuhatus
Uurimisteema asjakohasus. Kaasaegse ühiskonna elus on kommunikatsioonimeedial tohutu integreeriv roll. Nende arengutase on sotsiaalse progressi kõige olulisem näitaja. Globaalses kogukonnas on hõlmanud kõiki inimtegevuse valdkondi. Praegu võimaldavad need meil luua uue suhtlussüsteemi inimeste, teadmiste ja kultuuride vahel.
Alates 20. sajandi viimasest veerandist on ühiskonna transformatsiooniprotsessid suuresti määranud tohutu läbimurre kommunikatsiooni arengus. Iilmselgelt suurenenud tähtsuse tõttu on kommunikatsiooni ajalugu siiski halvasti mõistetav. Samal ajal pakub see olulist huvi sotsiaalse arengu protsesside mõistmiseks ning on lahutamatu osa riikide ja üksikute piirkondade ajaloost.
On üldteada tõsiasi, et bolševike võimuhaaramine algas postkontorist, telegraafist, telefoni- ja raadiojaamast. Teisisõnu oli kommunikatsiooni valdamine 1917. aasta oktoobrisündmuste ajal üks nõukogude võimu poliitilise võidu määravaid tegureid. Side roll oli väga oluline kodusõjas, mille üks epitsentreid asus Kesk-Volga piirkonnas, sealhulgas Tatarstani maadel. Kriitilistes tingimustes oli telegraafi- ja telefoniside omamine üks võtmeressursse Punaarmee võidu tagamisel. Rahuliku arengu perioodil oli side võimude poliitiliste ja ideoloogiliste suuniste elluviimisel oluline element.
Probleemi tundmise määr. Kommunikatsiooni ajalugu pole kunagi olnud ajalooteaduse, sealhulgas tööstusajaloo prioriteetne valdkond. Esimesed publikatsioonid ilmusid 1920. aastatel, kuid neid võib liigitada pigem allikate alla. Erandiks on Volga-Kama sidepiirkonna juhi Ya.F. artikkel. Igoškin “Tatari Vabariigi ühendus Volga-Kama territooriumi naaberpiirkondadega”, milles püütakse kindlaks teha Kaasani kui Volga-Kama territooriumi keskuse rolli postisidesüsteemis. Ta illustreerib oma väitekirja arvudega Tšuvašiast, Udmurtiast ja Mari-Elist Tatari Vabariiki, Samara provintsi ja Moskvasse ülekannete ja telegrammide esitamise kohta.
Sõjaeelsel perioodil on kommunikatsiooni kui tehnilise vahendi analüüs antud teadlaste A. Vasiljevi, M.A. Kokorina, V. Lebedeva, P.O. Chechika, V.B. Šostakovitš. Raadio rolli kultuurirevolutsiooni poliitikas analüüsib A. Shiger.
Huvi sideajaloo arengu vastu on tekkinud alates 1950. aastatest. Fundamentaalsete uuringute hulgast tuleb märkida NSVL sideministri monograafiat N.D. Psurtsev, mis annab lühikokkuvõtte ajaloost
Psurtsev N.D. Side areng NSV Liidus (1917-1967) / N.D. Psurtsev. - M.: Side, 1967.
Raadio, televisiooni ja nende tehnilise osa arengulugu iseloomustavad uurimused on antud teadlaste A. Bakakini, M.S. Glazer, P.S. Gurevitš ja V.I. Ružnikova.
Nõukogude järgsel perioodil on põhitähelepanu suunatud tsensuuri küsimustele suhtluses. Sellele teemale on pühendatud mitmeid I.A. uurimusi. Butenko ja K.E. Razlogova, T.M. Gorjajeva ", SV.
Esseed nõukogude raadio- ja televisiooni ajaloost. - 1. osa (1917-1941) / Toim. G.A. Kazakova, A.I. Melnikova, A.I. Vorobjova. - M.: Mysl, 1972.
Alates 1970. aastatest kommunikatsiooniajalugu on üksikute piirkondade näitel mõningast kajastamist leidnud. Samal ajal analüüsivad teosed peamiselt Venemaa piirkondade tele- ja raadiosaadete süsteemidele pühendatud tehnilisi aspekte: Peterburi, Gorki, Kirovi, Tšeljabinski oblasti, Tjumeni oblasti, Kaug-Ida. Nende hulka kuuluvad teadlaste V.E. Batakova ja V.A. Ukhina, L.A. Vassiljeva", E. V. Vasilievskaja, O. Ja. Gaiduchok, V. V. Pogartseva, S. Ju. Timofejeva, I. Fokina, A. M. Tsirulnikova, Sh. Chabdarova. Aastatel 1970-2000 tele- ja raadioringhäälingu areng liiduvabariikides NSV Liitu analüüsiti aktiivselt.
Juhtmega elektriside arendamine.
|
2.1 Telegraaf. Elektrotehnika oluline haru – sidetehnoloogia – arenes sel ajal kiiresti. Traattelegraaf läbis vaadeldaval perioodil mitmesuguseid täiustusi. 1855. aastal töötas inglise leiutaja D. E. Hughes (1831–1900) välja otsetrükkimismasina, mis leidis laialdast kasutust. Telegraafiaparaadi töö põhines saatja liuguri ja vastuvõtjaratta sünkroonse liikumise põhimõttel. Hughesi aparaadi kogenud telegraafioperaator suudab edastada kuni 40 sõna minutis. Telegraafivahetuse kiire kasv ja telegraafiseadmete tootlikkuse tõus puutusid kokku telegraafioperaatorite piiratud võimalustega, kes suutsid pikaajalisel tööl saavutada edastuskiiruseks vaid 240-300 kirja minutis. Telegraafi käsitsitöö oli vaja asendada spetsiaalsete mehhanismidega, mis salvestavad infot eelnevalt ja edastavad seda siis ühtlase kiirusega, olenemata inimesest. Info eelsalvestamise probleemi lahendas inglise leiutaja C. Wheatstone (1802-1875). 1858. aastal lõi ta stantsi, et teha paberilindile augud, mis vastavad morsekoodi punktidele ja kriipsudele. Samal aastal konstrueeris ta ka saatja. 1867. aastal valmistas Wheatstone telegraafi vastuvõtja, millega ta viis lõpule oma vastuvõtu- ja saatesüsteemi arendamise. 1871. aastal leiutas Styris diferentsiaalduplekstelegraafi, mille puhul kaks sidepunkti edastasid ja vastuvõtsid samaaegselt telegramme. Järjestikulise multipleksse (multipleks) telegraafi probleemiga, mille puhul sai sama liini kaudu edastada või vastu võtta rohkem kui ühte telegrammi, tegelesid Gintl, Frischen, W. Siemens, Halske ja T. A. Edison. Selle probleemi lahendas aga hiilgavalt prantsuse mehaanik J. Baudot (1845-1903) 1874. aastal, võttes aluseks viiekohalise koodi, konstrueeris ta topeltseadme, mille edastuskiirus ulatus 360 tähemärgini minutis. 1876. aastal lõi ta viiekordse seadme, mis suurendas edastus- ja vastuvõtukiirust 2,5 korda. Lisaks nendele seadmetele töötas Baudot välja dekoodereid, printimismehhanisme ja turustajaid, millest said telegraafiriistade klassikalised näited. Baudot' seadmed levisid paljudes riikides ja olid 19. sajandi teisel poolel telegraafitehnika kõrgeim saavutus. Kui Euroopas kasutati Baudot telegraafiseadmeid, siis USA-s levisid laialdaselt telegraafiseadmed, mille töö põhines T. A. Edisoni ja J. Preslooti 1874. aastal loodud kvadruplekslülitusel. See ahel tagas nelja telegrammi edastamise üle ühe telegraafi. rida . Venemaal kasutati alates 1904. aastast Peterburi ja Moskva vahelistel telegraafiliinidel Baudot' aparaate. Esimesed katsed liikumatuid pilte kaugemalt edastada pärinevad 19. sajandi teise poole algusest. Itaalia füüsik G. Caselli konstrueeris 1855. aastal elektrokeemilise fototelegraafi (filmikaamera eelkäija), millel on piltide vastuvõtmisel avatud elektrokeemiline salvestamine. Telegraafiside areng nõudis uute telegraafiliinide ja kiirteede ehitamist. 1870. aastal oli Venemaal 90,6 tuhat km telegraafijuhtmeid ja 714 telegraafijaama. 1871. aastal lõpetati tol ajal pikima liini ehitus Moskva ja Vladivostoki vahel. 20. sajandi alguseks. Telegraafiliinide pikkus Venemaal oli 300 tuhat km. Kaabli valmistamise tehnoloogia ja tehnoloogia täiustamine, nende kvaliteedi ja kulumiskindluse tõstmine võimaldas ehitada maa-aluseid telegraafiliine. Näiteks aastatel 1877–1881 ehitati Saksamaal 20 metrooliini kogupikkusega umbes 5,5 tuhat km. 19. sajandi lõpus. Euroopas paigaldati 2840 tuhat km kaablit ja USA-s üle 4 miljoni km. Telegraafiliinide kogupikkus maailmas 20. sajandi alguses. ulatus umbes 8 miljoni km-ni. 2.2 Telefon. Koos traattelegraafi täiustamisega 19. sajandi viimasel veerandil. ilmus telefon. Nagu "Esseed..." 1. köites märgitud, ei leidnud 60ndate alguses disainitud I. F. Reisi (õigemini Rayeti) telefoniaparaat praktilist kasutust. Telefoni edasiarendus on seotud Ameerika leiutajate I. Gray (1835-1901) ja A. G. Belli (1847-1922) nimedega. Osaledes konkursil, mille eesmärk oli leida praktiline lahendus telegraafiahelate multipleksimise probleemile, avastasid nad telefoniside mõju. 14. veebruaril 1876 tegid mõlemad ameeriklased pakkumise praktiliste telefoniaparaatide ostmiseks. Kuna Gray taotlus esitati 2 tundi hilinemisega, anti patent Bellile ja Gray hagi Belli vastu kaotati. Mõni kuu hiljem demonstreeris Bell enda välja töötatud elektromagnettelefoni, mis toimis nii saatja kui ka vastuvõtjana. Äriringkonnad hakkasid seadme vastu huvi tundma, mis aitas leiutajal Bell Telephone Company leida. Hiljem muutus see võimsaks mureks. 1878. aastal teatas D. E. Hughes oma mikrofoniefekti avastamisest Londoni Kuninglikule Seltsile, mille liige ta oli. Halbasid elektrikontakte uurides avastas Hughes, et telefonis on kuulda halva kontakti vibratsiooni. Olles proovinud erinevatest materjalidest valmistatud kontakte, oli ta veendunud, et kokkusurutud süsinikust valmistatud kontaktide kasutamisel on efekt kõige tugevam. Nende tulemuste põhjal konstrueeris Hughes 1877. aastal telefonisaatja, mida ta nimetas mikrofoniks. Bell Company kasutas Hughesi uut leiutist, kuna see detail, mis esimestes Belli seadmetes puudus, kõrvaldas nende peamise puuduse - piiratud toimeulatuse. Paljud leiutajad töötasid telefoni täiustamise nimel (W. Siemens, Ader, Gover, Stecker, Dolbier jne). Edison kavandas peagi teist tüüpi telefoni (1878). Esimest korda induktsioonmähise sisseviimine telefoniahelasse ja pressitud lambimustast süsinikmikrofoni abil tagas Edison heli edastamise märkimisväärsel kaugusel. Olemasolevate telefonide disaini täiustamine aitas kaasa sellele, et seda tüüpi side sisenes inimeste igapäevaellu erinevates riikides kiiremini kui teised uusimad tehnilised leiutised. Esimene telefonikeskjaam ehitati 1877. aastal USA-s Ungari inseneri T. Puskase (1845-1893) projekti järgi, 1879. aastal ehitati telefonijaam Pariisi ja 1881. aastal Berliinis, Peterburis, Moskvas. , Odessa, Riia ja Varssavi. Telefonivõrkude edasise arendamise jaoks oli väga oluline P. M. Golubitski (1845-1911) 1885. aastal välja pakutud jaamas endas asuva keskpatarei toiteallikaga telefonijaama projekteerimine. See telefonitoitesüsteem võimaldas luua kümnete tuhandete abonendipunktidega kesktelefonikeskusi. 1882. aastal leiutas P. M. Golubitsky ülitundliku telefoni ja konstrueeris hoovaga lauatelefoni, mis vahetab automaatselt vooluringi, muutes telefonitoru asendit. See põhimõte on säilinud kõigis kaasaegsetes seadmetes. 1883. aastal konstrueeris ta ka kivisöepulbriga mikrofoni. 1887. aastal lõi vene leiutaja K. A. Mossitsky "isetoimiva kesklüliti" - automaatsete telefonijaamade (ATS) eelkäija. Tegemist ei olnud telefonijaamaga tänapäeva mõistes, kuna ühenduste ümberlülitamist jaamas, kuigi see toimus ilma telefonioperaatorita, kontrollisid abonendid ise. 1889. aastal sai Ameerika leiutaja A. B. Stringer patendi automaatsele telefonikeskjaamale. 1893. aastal pakkusid vene leiutajad M. F. Freidenberg (1858-1920) ja S. M. Berdichevsky-Apostolov välja oma "telefonipistiku". Selle Odessa ülikooli töökojas tehtud 250 numbriga jaama mudeli demonstratsioon ei leidnud Venemaal heakskiitu. Seejärel patenteeris Freudenberg, olles juba Inglismaal, 1895. aastal kaasaegsete automaatsete telefonijaamade ühe olulisema komponendi - eelotsija ja 1896. aastal - masintüüpi otsija. Samal aastal lõi Berdichevsky-Apostolov originaali automaatne telefonivahetussüsteem 10 tuhandele numbrile. Telefonisidet hakati kasutama mitte ainult kahe abonendi ühendamiseks. 1882. aastal kanti Peterburis telefoniliini kaudu Mariinski teatrist eetrisse ooper “Rusalka”. Telefoni teel sai ooperit kuulata korraga 15 inimest. 1883. aastal organiseeris Ungari insener T. Puskas Budapestis Telefonilehe. Tellijad said kodust lahkumata teada kõigest, mis linnas toimub. Iga poole tunni tagant andis toimetus teada olukorrast börsil, õhtuti kanti muusikat telefoni teel. 19. sajandi lõpp - 20. sajandi algus. olid seotud telefonivõrgu kiire ehitamisega. Linnades toimus side nii telefoni õhuvõrgu juhtmete kaudu kui ka maakaablite vedamisega, milleks kasutati torustikke ja kaablikaevu. Pikimad telefoniliinid olid sel ajal Pariis - Brüssel (320 km), Pariis - London (498 km) ja Moskva - Peterburi (660 km). Viimane, 1898. aastal ehitatud liin oli pikim õhuliini telefoniliin. 1913. aastaks loodi telefoniside Moskva ja Harkovi, Rjazani, Nižni Novgorodi ja Kostroma vahel. Pikendati telefoniliine Peterburi ja Reveli (Tallinn), Bakuu ja Tiflise (Tbilisi), Peterburi ja Helsingforsi (Helsingi) vahel. Linnadevahelisel telefoniliinil Moskva - Peterburi peeti päevas kuni 200 vestlust. 1915. aastal töötas insener V. I. Kovalenkov välja ja rakendas Venemaal esimese trioode kasutava duplekstelefoni saate. Sellise vahepealse võimenduspunkti paigaldamine telefoniliinile võimaldas edastusulatust oluliselt suurendada. Selleks ajaks oli maailmas paigaldatud umbes 10 miljonit telefoniaparaati ja telefonijuhtmete kogupikkus ulatus 36,6 miljoni km-ni. Iga tuhande inimese kohta erinevates riikides oli 10–170 tellijat. 20. sajandi esimese kümnendi lõpuks. juba töötas üle 200 tuhande automaatse telefonijaama. 2.3 Raadio. Raadio leiutamine on uus etapp sidetehnoloogia arengus. "Traadita telegraafia" (nagu raadiosidet algselt nimetati) oli üks suurimaid leiutisi teaduse ja tehnoloogia ajaloos. See teaduse ja tehnoloogia progressi saavutus avas ennekõike uue, erakordselt viljaka etapi kommunikatsiooni ja teabe arengus. Raadiotehnika valdkonnas on esile kerkinud uued suunad, eeskätt elektroonika, mis mängib (nagu raadiotehnika üldiselt) silmapaistvat rolli kaasaegses teadus- ja tehnoloogilises revolutsioonis (STR). Teiseks on raadio leiutamine selge näitaja sellest, mil määral on teadusest saanud otsene tootlik jõud. Uut tüüpi elektromagnetkiirguse (või, nagu nad siis ütlesid, "elektrikiirte") avastamine füüsikas oli raadioside tehniliste vahendite loomise vajalik eeltingimus. Raadio leiutamise objektiivseteks eeldusteks olid globaalse tootmise ja ringluse nõuded, äärealade majanduslik ja administratiivne areng ning kauba- ja reisijateveo kiirenemine. Muidugi pakkus sel ajal suurriikide valitsevatele ringkondadele huvi võimalus luua sidet kaugpaigaldatud ja liikuvate objektidega (ekspeditsioonid, merelaevad) selleks otstarbeks kaablite ja juhtmete puudumisel. koloniaalsetel eesmärkidel 2. Kui 1887. aastal tõestas saksa füüsik G. R. Hertz (1857-1894) oma katsetega J. C. Maxwelli3 (1831 - 1879) hüpoteesi valguse kiirusel levivate elektromagnetlainete (nüüd nimetatakse raadiolaineteks) paikapidavust. , on paljud leiutajad erinevates riikides asunud tegelema nende lainete kasutamisega traadita signaali edastamiseks. Olulise panuse sellesse andsid prantsuse füüsik E. Branly (1844-1940), samuti inglise teadlane O. J. Lodge (1851-1940). Maailma esimese raadiosaate tegi Venemaal kuulus leiutaja ja teadlane A. S. Popov (1859-1906). Pärast Peterburi ülikooli lõpetamist asus Popov teoreetilise ja praktilise elektrotehnika erialale (eelkõige töötas ta Peterburi Elektrotehnika Ühingus). 1883. aastal võttis ta vastu mereväeministeeriumi poolt talle pakutud õpetaja koha Miinikoolis ja Kroonlinna miiniohvitseride klassis, saades seeläbi võimaluse süstemaatiliseks teaduslikuks tööks Kroonlinna laborites ja klassiruumides. Kuid samal ajal piirdus A.S. Popov mini- 1 Ainus viis kiiresti sõnumi edastamiseks, näiteks kaldast kaugel asuvalt laevalt, oli saata postituvi. Sellisest tuvide saatmisest kirjutas humoorikas toonis Conan Doyle jutustuses “Ruudukast” (Kogutud teosed – 6. kd – lk 279 jt). Selline suhtlusviis on tegelikult juhtunud kurvematel asjaoludel. Nii saatis 1897. aastal Teravmägedest Arktikasse lennanud traagiliselt hukkunud S. A. Andre ekspeditsioon kirjatuvi vahendusel endast viimase uudise. Kuulus Saksa väljaanne “Tööstus ja tehnoloogia” teatas: “Hertzi avastuse praktiline rakendamine näitab kõige säravamaid lootusi, eriti mere- ja sõjalistel eesmärkidel” (1902.- VII kd.- lk 625). 1888. aastal sai teadlane Hertzi avastustest teada ja asus neid kohe paljundama. 1889. aastal juhtis Popov ühes oma selleteemalises loengus esmakordselt võimaluse kasutada elektromagnetlaineid signaalide edastamiseks kaugele ilma juhtmeteta. Olles tutvunud Branly ja Lodge'i tööga, jätkas Popov saatja ja vastuvõtja detailide täiustamist, võttes kasutusele selliseid olulisi uusi elemente nagu vooluringiga ühendatud juhe, st vastuvõtuantenni prototüüp (1894). Sel ajal alustas tema sõber ja assistent P. N. Rybkin (1864-1948) koostööd A. S. Popoviga. 23. aprillil (7. mail, uus stiil) 1895. aastal demonstreeris A. S. Popov Venemaa Füüsikalis-keemiaühingu koosolekul oma aparaati, "mis oli kõigi säde"traadita telegraafi" vastuvõtuseadmete esivanem. Teadlase artikkel, mis kirjeldas vastuvõtja disaini, avaldati selle seltsi ajakirjas 1896. aasta jaanuaris. Olles avastanud, et seade reageerib äikeselahendusele, lõi Popov oma “äikesedetektori”, mida kasutati praktiliselt pealinna metsainstituudi meteoroloogilises vaatluskeskuses, Nižni Novgorodi messil ja muudel juhtudel signaalide vastuvõtmiseks lähenevate äikesetormide kohta. Aastatel 1895-1896 teadlane täiustas oma saateseadet. 12. (24.) märtsil 1896 korraldati Vassiljevski saarel asuvas Peterburi ülikooli füüsikakabinetis maailma esimese radiogrammi vastuvõtt. Väljumisjaam asus 250 m kaugusel, Keemiainstituudi juures. Vastuvõtvale seadmele oli kinnitatud telegraafiaparaat, mis edastas morse tähestikus üht tähte teise järel. Selle saate tekst oli järgmine: "Heinrich Hertz." Mereväeministeerium ei ilmutanud leiutajale erilist suuremeelsust. See eraldas seadme ehitamiseks vaid 300 rubla, mis tähistas uue ajastu algust sidetehnoloogia ajaloos. Kuid siis, olles ilmselt jõudnud järeldusele, et "juhtmevaba telegraafia võib olla mereväes kasulik", keelas ministeerium uue leiutise tehniliste üksikasjade avalikustamise. Isegi 12. märtsil 1896 toimunud koosoleku protokollis räägiti raadio demonstreerimisest tegevuses sellisel looritatud kujul: „A. S. Popov näitab instrumente Hertzi eksperimentide loengudemonstratsiooniks. Leiutaja ise ei saavutanud oma tagasihoidlikkuse ja ennastsalgavuse tõttu (akadeemik A. N. Krylov nimetas seda hiljem "idealismiks") leiutisele omandiõigust ilma patenti välja võtmata. Vahepeal, 1896. aasta suvel, ilmus ajakirjanduses (ilma tehnilisi üksikasju avaldamata) teave, et itaallane Marconi avastas "traadita telegraafi" meetodi. G. Marconil (1874-1937) ei olnud eriharidust, kuid tal oli energiline kaubanduslik ja tehniline ettevõtlus." Olles hoolikalt uurinud kõike, mis oli avaldatud kiirguse ilma juhtmeteta edastamise teemal, konstrueeris ta ise vastavad instrumendid ja läks Inglismaale. Seal õnnestus tal huvi pakkuda postiosakonna juhtkonnale ja teistele ettevõtjatele.2. juunil 1896 sai ta Inglise patendi “traadita telegraafi” seadmetele ja alles pärast seda tutvustas avalikkust oma leiutise kujundusega. välja, et see reprodutseeris põhimõtteliselt Popovi varustust. Vene leiutaja jätkas oma raadioseadmete täiustamist ja neile uute kasutusvõimaluste leidmist. 1897. aasta kevadel alustas Popov Kroonlinna sadamas katseid laevadevahelise raadioside loomisel. Tal õnnestus side luua esialgu 640 m, hiljem 5 km kaugusel. Nende katsete käigus avastas ta sidesuunda ületava laeva kerelt raadiolainete peegeldumise fenomeni. Need vaatlused töötas hiljem (1902-1904) välja Saksa insener H. Hülsmeier, kes nimetas oma seadet "telemobiloskoobiks". Kõik see oli tulevase radaritehnoloogia (objektide tuvastamise meetod raadiolainete peegelduse järgi) aluseks. Aastatel 1898-1899 Edasised katsed jätkusid Läänemerel ja Mustal merel. P. N. Rybkin avastas võimaluse raadiosignaale vastu võtta mitte ainult telegraafiaparaadi, vaid ka kõrva kaudu. "Traadita telegraafi" kasutas A. S. Popov side loomiseks Soome lahes asuvate Goglandi ja Kutsalo (Kot-koy) saarte vahel 45 km kaugusel. 1899. aastal kasutati kahjustatud lahingulaeva Admiral General Apraksin abistamiseks raadiotelegraafi. Nagu 8. peatükis juba märgitud, paigaldati jäämurdja Ermak pardale A. S. Popovi aparaat, mis aitas päästa jäälaval avamerre viidud kalureid. Vaatamata ilmsetele õnnestumistele ei leidnud Popov ja tema kaaslased mereministeeriumist vajalikku tuge. Teda abistasid ainult sellised uue tehnoloogia meistrid nagu viitseadmiral S. O. Makarov. Kodumaiste raadioseadmete tootmise sisseseadmiseks meetmeid ei võetud. (Venemaal oli instrumentide valmistamine üldiselt halvasti arenenud.) Marconi sattus täiesti erinevatesse tingimustesse. Inglismaal organiseeris Marconi Post Office’i toel erafirma Wireless Telegraph and Signal. Esimene radiogramm edastati 1898. aasta juunis. Marconi Selts, millel on suured fondid, meelitas ettevõttesse suure meeskonna kõrgelt kvalifitseeritud töötajaid. Nad hakkasid raadioseadmeid täiustama, tootma ja kasutama. 1899. aastal tegi Marconi raadiosaate üle La Manche'i ja 1901. aastal üle Atlandi ookeani. Teel, kaugeltki mitte tagasihoidlik, püüdis Marconi igal võimalikul viisil oma prioriteeti tõestada (ehkki alustas edukaid katseid mais 1896, s.o hiljem kui Popov). Nagu näha H. Wellsi loost "Filmer" (1903), nimetas inglise avalikkus isegi raadiolaineid mitte "Hertzi kiirteks", vaid "Marconi kiirteks". Marconi katsed patenteerida oma leiutist teistes riikides peale Inglismaa ja Itaalia olid ebaõnnestunud, kuna enamikus neist oli A. S. Popovi avastus juba teada. Defineerides A. S. Popovi ja G. Marconi rolli raadio leiutamisel, märkis akadeemik A. N. Krylov, et „... prioriteetsuse küsimus raadio leiutamisel on täiesti vaieldamatu: raadio kui tehnilise seadme leiutas Popov, kes tegi sellest leiutisest esimese teadusliku publikatsiooni...". Jugoslaavia päritolu Ameerika teadlane N. Tesla (1856 - 1943) 3 uuris traadita signaaliedastuse probleemi.1890-1891. ta lõi spetsiaalse kõrgepinge-kõrgsagedusliku resonantstrafo, millel oli erakordne roll raadiotehnoloogia edasiarendamisel. 1896. aastal edastas Tesla raadiosignaale 32 km kaugusel Hudsoni jõel liikuvatele laevadele. Tesla kasutas edukalt elektromagnetlaineid mitte ainult telegrammide edastamiseks, vaid ka juhtsignaalide edastamiseks erinevatele mehhanismidele. Kaugjuhtimispuldi raadiosignaalid võeti vastu paati paigaldatud antenniga ja edastati seejärel juhtimismehhanismidele, mis täitsid kuulekalt kõiki Tesla korraldusi. Spetsiaalsed seadmed, nn servomootorid, muutsid elektrilised signaalid mehaaniliseks liikumiseks. Alates 1900. aastast hakkas Tesla töötama reaktiivmootoriga varustatud raadio teel juhitava lennuki projekti kallal. Seega võib Teslat õigusega nimetada raadio- ja telemehaanika rajajaks. Märkimist väärib USA militaristlike ringkondade positsioon, kes teadlase soovi vastaselt üritasid tema leiutisi kasutada raadio teel juhitavate relvade loomiseks. Raadiotehnika esimest arenguperioodi (kuni Esimese maailmasõja lõpuni) iseloomustab peamiselt sädeseadmete kasutamine 4. Alates 1901. aastast hakati merelaevu varustama raadiosaatjatega. Raadioside kaugus on suurenenud. 1905. aastal lõi Ameerika leiutaja Forest raadioside rongide vahel, mis olid teel 50 km kaugusel asuvatesse jaamadesse. 1910. aastal sai aurulaev Tennessee Californiast ilmateate 7,5 tuhande km kauguselt ja 1911. aastal saavutati raadioside 10 tuhande km kaugusel. 1907. aastal loodi usaldusväärne raadioside Euroopa ja Ameerika vahel. 1910. aasta lõpus lõi Briti allveelaev ristlejaga õhuantenni kaudu raadiokontakti. 1911. aastal leiutas Baker Inglismaal umbes 7 kg kaaluva kaasaskantava raadiosaatja ja pani selle lennukile. Raadioside leviala oli 1,5 km. Elektroonika sünd "Elektrooniliste torude ilmumine 19. ja 20. sajandi vahetusel oli raadiotehnika arengu seisukohalt suure tähtsusega. Tulevikus tähistas see leiutis ka uue teaduse ja tehnika haru – elektroonika - teket. 1883. aastal avastas Edison, et vaakumhõõglambi klaaspirn tumeneb hõõgniidi materjali pritsimise tõttu. Seejärel leiti, et selle Edisoni efekti põhjuseks on elektronide emissioon hõõgniidi kuumast hõõgniidist. lambipirn (termioonilise emissiooni nähtus). Alguses ei näinud Edison ette selle nähtuse praktilise kasutamise võimalust ega allutanud seda üksikasjalikule uurimisele. Leiutaja piirdus avaldamisega 1884. aasta lõpus, väike märkus "Fenomen Edisoni lambipirnis." Selle nähtuse tegelik tähendus avastati hiljem. 1904. aastal leiutas inglise teadlane J.E.Fleming (1849-1945) vaakumdioodi (kaheelektroodiline lamp) ja kasutas seda detektorina (elektromagnetilise võnkesageduse muundurina) raadiotelegraafi vastuvõtjates. 1906. aastal lõi Ameerika disainer Lee de Forest (1873-1961) kolmeelektroodilise vaakumtoru – trioodi (Forest audio), mida sai kasutada mitte ainult detektorina, vaid ka nõrkade elektrivõnkumiste võimendina. 4 aastat hiljem konstrueerisid insenerid Lieben, Reike ja Strauss Saksamaal silindri keskele asetatud perforeeritud alumiiniumlehe kujul oleva võrega trioodi. 1911. aastal leiutas Ameerika füüsik C. D. Coolidge oksiidkatoodi, tehes ettepaneku kasutada lambitööstuses tooriumoksiidiga kaetud volframtraati. Metsa ja teiste leiutajate esimestel seadmetel oli aga nõrk kasum. Trioodi tõeliseks võimendiks muutmiseks oli vaja täiendavaid uuringuid. See uus seade oli Ameerika raadioinseneri E. H. Armstrongi (1890–1954) regeneratiivahel (1912). See oli tundlik vastuvõtja ja esimene puhaste pidevate siinuslainete mittemehaaniline generaator. Armstrongi taastava skeemi võttis tööstus kiiresti kasutusele. 1915. aastal loodi New Yorgi ja San Francisco vahel kontinentideülene telefoniside, kasutades regeneratiivseid repiitereid. Samal aastal viidi nende abiga edukalt läbi katse signaalide edastamiseks USA-st Prantsusmaale. Saksa raadioinseneri A. Meissneri (1883-1958) 1913. aastal avastatud trioodi võime võimendada ja tekitada elektromagnetilisi võnkumisi võimaldas torugeneraatorite abil tekitada võimsaid summutamata elektromagnetvõnkumisi ja ehitada esimese toru raadiosaatja. . Meisneri saatja edastas nii telefoni- kui ka telegraafisignaale. Vastuvõtu-võimendi ja generaatortorude väljatöötamisel on oluline roll vene füüsikul N. D. Papaleksil (1880-1947). 1911. aastal pani ta aluse elektroonika muundusahelate teooriale. 1915. aastal kavandas Ameerika füüsik I. Langmuir kaheelektroodiga lamp - kenotron, kasutatakse toiteallikates alaldina. Samal aastal suurendasid I. Langmuir ja G. Arnold trioodis vaakumit oluliselt selle võimendust. Sellest ajast alates hakkas raadioelektroonika kiiresti arenema. Aastatel 1914-1916. Papaleksi juhtis kodumaiste raadiotorude esimeste näidiste väljatöötamist. 1916. aastal asutas Venemaa raadioinseneri M.A. Bonch-Bruevitši (1888-1940) aktiivsel osalusel oma elektrooniliste torude tootmise. |
Ringhääling
7. novembril 1917 kell 10 hommikul edastas ristleja Aurora pardal olnud raadiojaam raadiogrammi kodanliku süsteemi kokkuvarisemisest ja Nõukogude võimu kehtestamisest Venemaal.
Ööl vastu 12. novembrit edastas Petrogradi sõjaväesadama võimas raadiojaam raadio kaudu Lenini üleskutse: „Kõigile. Kõik." Alates oktoobrirevolutsiooni esimestest päevadest kasutas valitsus raadiot poliitilise teabe edastamise vahendina.
2. detsembril 1918 kiitis Lenin heaks määruse Nižni Novgorodi raadiolaborite kohta. Määruse põhisätted taandusid järgmisele: „Raadiolaborit koos töökodadega peeti esimeseks etapiks riikliku raadiotehnika instituudi loomisel Venemaal, mille eesmärk on ühendada endas ja enda ümber kõik Venemaa teadus- ja tehnikajõud, kes töötavad raadio, raadiotehnika õppeasutuste ja raadiotööstuse valdkonnas.
Raadiovõrgu ehitamist alustati kogu riigis. Raadiojaamad ilmusid sinna, kus uue majanduse tingimused neid nõudsid - Volga piirkonnas, Siberis ja Kaukaasias. Telegraafi raadiosaade, mida juhtis Moskva võimas sädemesaatja Khodynkal, edastas iga päev 2–3 tuhat sõna raadiogrammi. Need saated korraldasid riigi elu ajal, mil transpordi ja traatside tavapärane toimimine oli häiritud.
Nižni Novgorodis organiseeris Tveri raadiovastuvõtujaamast siia kolinud väike meeskond (17 inimest) esmaklassilise raadiouuringute instituudi, mis ühendas oma aja suurimaid raadiospetsialiste eesotsas M. A. Bonch-Bruevitši, A. F. Šoriniga, V. P. Vologdin, V. V. Tatarinov, D. A. Rožanski, P. A. Ostrjakov jt.
Juba 1918. aastal töötati Nižni Novgorodi raadiolaboris välja generaatoritorud ja 1919. aasta detsembriks ehitati raadiotelefoni saatejaam võimsusega 5 kW. Selle jaama eksperimentaalsaated olid raadioringhäälingu arengu seisukohalt ajaloolise tähtsusega. M.A.Bonch-Bruevich kirjutas 1919. aasta detsembris: „Olen viimasel ajal liikunud metallreleede katsetamise juurde, tehes anoodi metallist suletud toru kujul, mis samal ajal toimib ka relee silindrina... Esialgsed katsed on näidanud, et see on põhimõtteliselt disain on täiesti võimalik…”
Selliseid vaskanoodide ja vesijahutusega lampe valmistas 1920. aasta kevadel esmakordselt maailmas M. A. Bonch-Bruevitš Nižni Novgorodi raadiolaboris. Sel ajal polnud kusagil maailmas sellise võimsusega lampe; nende disain oli klassikaline prototüüp kogu järgnevaks generaatoritoru tehnoloogia arendamiseks ja on siiani selle tehnoloogia aluseks. 1923. aastaks suurendas Bonch-Bruevich vesijahutusega generaatorlampide võimsust 80 kW-ni.
Raadioside tagamiseks teiste riikidega ehitas professor V. P. Vologdin samas Nižni Novgorodi raadiolaboris 50 kW võimsusega kõrgsagedusmasina, mis paigaldati 1924. aastal Oktjabrskaja raadiojaama (endine Khodynskaja) ja asendas sädeme saatja. 1929. aastal alustas samas jaamas tööd V. P. Vologdini kõrgsagedusmasin võimsusega 150 kW.
Tehes tohutut tööd valitsuse ülesannete täitmiseks, suutsid Nõukogude raadioinsenerid läbi viia originaalseid teoreetilisi uuringuid. Näitena võib tuua professor V. M. Šuleikini tööd antennide mahtuvuse arvutamise, antennide ja kaadrite kiirguse ning raadiolainete leviku arvutamise kohta, N. N. Lutsenko tööd isolaatorite mahtuvuse kohta, I. G. Kljatskini tööd antennide mahtuvuse suurendamise meetodite kohta. antennid, B. A. Vvedenski eksperimentaalsed tööd väga lühikeste lainetega.
NSV Liidus saavutati raadioringhäälingu alal märkimisväärseid edusamme. 1933. aastal alustas tööd Kominterni nimeline raadiojaam võimsusega 500 kW, mis edestas võimsuselt 1-2 aastat Ameerika ja Euroopa raadioehitust. See tähelepanuväärne struktuur tehti professor A. L. Mintsi pakutud kõrgsagedusplokkide süsteemi abil, mida rakendati tema juhtimisel. Järgmiseks ülesandeks oli raadioside otseside loomine Siberi, Kaug-Ida ja Läänega.
Raadioside kogu maailmas.
Nagu juba märgitud, püüti Läänes pärast Esimest maailmasõda tekkinud kaugraadioside pakkumise probleeme lahendada võimsate pikalaineraadiojaamade abil. V. P. Vologdini töö kõrgsagedusmasinatega Nižni Novgorodi laboris ja võimsate generaatorite tootmine Nõukogude tehastes võimaldas kodumaise tööstuse jõude kasutades ehitada raskeveokite pikalaine raadiojaamu. Kuid sel perioodil oli raadiotehnikas taas käärimas järjekordne tehniline revolutsioon, mis oli maailma raadioehituse jaoks ülimalt oluline ja nõudis lainepikkuste valimise küsimuse uuesti läbivaatamist.
Fakt on see, et atmosfääri häired pikkadel lainetel kasvasid suvekuudel nii palju, et edastava raadiojaama võimsuse suurenemine ei suutnud tagada piisavat edastuskiirust ja side usaldusväärsust pikkadel vahemaadel.
Raadiotelegraafi liikluse kasvuga osutus vajalikuks seda sidesuunda teenindavate raadiojaamade arvu suurendamine, kuigi pikalaineulatus on äärmiselt kitsas: ilma vastastikuste häireteta on üle maailma mitte rohkem kui 20 võimsat raadiojaama saab selles samaaegselt tegutseda. Need raadiojaamad olid tegutsenud pikka aega ja olukord tundus lootusetu.
20ndatel andsid raadioamatööride katsed sidepidamisel üle Atlandi pärast Popovit unustatud bändi lainetel (umbes 1100 m) edukaid tulemusi. Atmosfääri häired sellistel lühikestel lainetel olid peaaegu märkamatud ja side toimus väga väikese saatja võimsusega (kümned vatid). Nendel lainetel esinesid aga kiired vastuvõtu tugevuse kõikumised (tuhjumine) ja ööpäevaringset sidet ei pakutud. Need täiesti ootamatud tulemused olid aga tähelepanuväärsed.
Nižni Novgorodi laboris aastatel 922–1924 tehtud katsed näitasid, et väikese võimsusega 50–100-vatine saatja, mis töötab umbes 100 m lainel antenni suhtes vertikaalse Popovi traadi kujul, võib pakkuda usaldusväärset sidet peaaegu terve öö 2-3 tuhande km kaugusel. Samuti selgus, et kauguse suurenedes tuleb lainepikkust vähendada.
Uurides lühilainete omadusi, on M. A. Bonch-Bruevnch alates 1923. aastast järjekindlalt liikunud järjest lühematele lainetele. Lainete lühenemisel avastas ta "surnud tsooni", st piirkonna, kus saatejaamast teatud kaugusel ei olnud vastuvõttu. Sellest tsoonist kaugemale algas usaldusväärse vastuvõtu ala, mis ulatub suurte vahemaade taha. Edasi selgus, et väga lühikesed lained (umbes 20 m ja isegi lühemad) ei olnud öösel Taškendis ja Tomskis üldse kuuldavad, kuid pakkusid päeval täiesti usaldusväärset sidet nende linnadega. See avastus võimaldas väita, et 100–15 m laiused lühikesed lained pakuvad praktiliselt kaugraadiosidet igal kellaajal ja igal aastaajal. Lühilaineulatuse pikemad lained levivad hästi talvel ja öösel, lühemad lained - suvel ja öösel; Umbes 25 m kõrguselt algavad nn päevased lained. Järelikult võivad 2-3 lühilainet pakkuda peaaegu ööpäevaringset sidet mis tahes vahemaa tagant. Riis. 4. Kaugraadioside tahtepikkuste valimiseks on kaks võimalust.
Nii lahendasid Nõukogude raadioinsenerid kaugraadioside korraldamise probleemi peaaegu iga vahemaa tagant täiesti originaalsel viisil.
1926. aasta keskel teatas Marconi ettevõte oma tööst lühilainete vallas.
Suunatud lühilaineside edu NSV Liidus ja Inglismaal ajendas teisi riike lühilainele üle minema. Paljudes riikides on alanud võimsate lühilainejaamade ehitamine ööpäevaringseks kaugraadioside jaoks. Tänu nende ühenduste ökonoomsusele ja kindlustundele on raadioside riiklik tähtsus üldiselt suurenenud.
Raadioside peamised puudused, mille avastas A. S. Popov - atmosfääri häired ja signaali tuhmumine, kuigi need said teoreetilise seletuse, ei vähenenud. Vastupidi, raadiojaamade arvu kasvuga tekkisid ka jaamadevahelised vastastikused häired. Traadiga sidega integreerimine nõudis, et raadioside oleks kombineeritud sidekanalite loomisel sama kõrge usaldusväärsusega kui traatside puhul.
Raadioside töökindluse tõstmiseks, eriti pärast Teist maailmasõda, kasutati mürakindluse tõstmiseks palju meetmeid: lainepikkuste valik kella- ja aastaaega arvestades, nn raadioprognooside koostamine, vastuvõtt. mitmel vahekaugusega antennil, signaali edastamise erimeetoditel jne.
Akadeemikute A. N. Kolmogorovi ja V. A. Kotelnikovi tööd panid raadioside mürakindluse teoreetilise aluse. Kuuekümnendatel töötati välja veel üks meetod: signaalide teisendamine vormiks, milles need säilitavad oma välimuse vaatamata juhuslikele häirete moonutustele (nn häiretevastane kodeerimine). Paljude teadlaste töödega selles valdkonnas loodud teoreetilise töö tulemuseks on nüüd uus teadus – infoteooria, mis uurib signaalide vastuvõtmise ja edastamise üldseadusi.
Kaasaegsed raadiojaamad töötavad ühises telekommunikatsioonisüsteemis, kasutades Baudot, ST-65 jne seadmeid, ja edastavad mitu korda. Moskva-Habarovski raadiomaantee kanalite kaudu toimub vahetus kiirusega üle kahe tuhande sõna minutis ja isegi see kiirus pole maksimaalne.
Kombineeritud telekommunikatsioon eeldas raadiotelefoni magistraalside jaoks lühilainetehnoloogia kasutamist. Alates 1929. aastast hakati raadiosse juurutama juhtmega kaugtelefoni sidemeetodeid, mis läbisid sama keerulise häirete ja ebastabiilsusega toimetuleku protsessi. Ilmunud on arvukalt seadmeid modulatsioonitaseme automaatseks reguleerimiseks, vastuvõtu summutamiseks kõnepauside ajal, vokaalide ja kaashäälikute helide võrrandid, kõne krüpteerimise meetodid pealtkuulamise eest kaitsmiseks jne. Kõik need meetodid lahendavad probleemi ainult jämedalt, kuid need võimaldasid siiski ühendada raadiotelefoniühenduse Moskva ja kõigi Venemaa ja välismaal asuvate keskuste, aga ka kõigi kontinentide ja osariikide vahel.
Raadio ja juhtmega side ühendamiseks mõeldud seadmete laialdase väljatöötamisega tegid saate- ja vastuvõtuseadmed ise väga olulisi, kuid mitte põhimõttelisi muutusi. Sajandi keskel kasutati raadioedastusel ainult vee või kõrgsurveõhuga jahutatavate lampidega mitmeastmelisi sagedusstabiliseeritud saatjaid. Alates Nižni Novgorodi labori ajast on sellised lambid oma põhiomadused muudatusteta säilitanud, kuid loomulikult on nende tööomadused selle aja jooksul oluliselt paranenud. Sama juhtub vastuvõtjatega: keerukas superheterodüüni vooluringis toimuvad ebapõhimõttelised muudatused, mis suurendavad töökindlust.
Raadioside tüübid
Väga lühikestelt lainetelt (sentimeeter ja detsimeeter), millega Hertz oma uurimistööd läbi viis ja A. S. Popov tegi esimesed raadioside katsed, liikus praktiline raadiotehnika pikkadele, seejärel lühikestele lainetele ja pärast Teist maailmasõda naasis taas väga lainetele. lühikesed lained.
Vahemikus 100–3000 m paiknesid ringhäälingujaamad ja eriteenistused (merendus, lennundus jne). Üle 3 km pikkuseid laineid, mis pärinevad pikimatest lainetest (alates 50 km), kasutab praegu kõige olulisem sidevaldkond - juhtmega kõrgsagedusside (HF side). Selline side toimub, ühendades tavaliste telefonijuhtmetega väikese võimsusega pikalaine saatjate rühma, mis on häälestatud erinevatele lainetele intervalliga 3–4 tuhat hertsi. Nende saatjate tekitatud kõrgsageduslikud voolud liiguvad mööda juhtmeid, avaldades väga vähe mõju raadiovastuvõtjatele, mis pole nende juhtmetega ühendatud, pakkudes samal ajal head ja häireteta vastuvõttu nende juhtmetega ühendatud spetsiaalsetel vastuvõtjatel.
NSV Liidus arendati sellist kõrgsageduslikku sidet V. I. Kovalenkovi, N., A. Baevi, G. V. Dobrovolski jt töödes Enne Isamaasõda alustas tööd maailma pikim kõrgsageduslik sideliin Moskva-Habarovsk, mis võimaldas pidada kolm vestlust ühel juhtmepaaril. Seejärel ilmusid 12-kanalilised süsteemid, mis hõivasid raadiospektri "pika laine" piirkonna (kuni 100 tuhat hertsi) ülemise osa. Kõrgsagedusside võimaldas automaatse telefoni valimise abil pidada kaug- ja rahvusvahelist sidet kõnega abonendile mis tahes linnast mis tahes riigis.
Pärast Teist maailmasõda hakkas kiiresti arenema uus kõrgsagedusliku side piirkond, ka mitme kanaliga, kasutades elektromagnetilise spektri teist otsa - ultralühilaine piirkonda. B. A. Vvedensky tuletas juba 1928. aastal välja nende leviku põhiseadused. VHF ergastamiseks ja vastuvõtmiseks sobivate torude (magnetronid, klüstronid, liikuva laine torud) väljatöötamisel lühenesid lainepikkused järk-järgult sentimeetrilisteks lainepikkusteks. Väga lühikesed (sentimeetrised) lained võimaldavad rakendada suhteliselt väikese suurusega suure suunaga antenne.
Kogu seda varustust on kasutatud peamiselt alates Suurest Isamaasõjast. Pikka aega valitses idee, et meeter-, detsimeeter- ja sentimeetrilainete leviulatus on piiratud vaatejoonega ning sellistel lainetel töötavad jaamad, isegi väga väikese võimsusega, tagavad suurema signaalitugevuse vaid horisondini. See tulenes ka teooriast, et elektronide tihedus lähitroposfääris ja maa kõrgeimas gaasilises kestas – ionosfääris – ei ole piisav nende lainete maale peegeldamiseks ja need peavad minema avakosmosesse. Seda kinnitas ka uus teadus - raadioastronoomia, mille kohaselt on maa atmosfäär regulaarselt VHF ja ultralühikeste raadiolainete jaoks "läbipaistev" ning üle 10-30 m pikkuste lainete korral ebaregulaarselt "läbipaistev". Sellegipoolest on üksikuid ülilühikeste lainete vastuvõtmise juhtumeid. on täheldatud laineülekandeid väga pikkadel vahemaadel . Kuigi need juhtumid liigitati tavaliselt ebanormaalseteks sündmusteks, vajasid need siiski selgitust.
50ndatel tehti ettepanek, et ionosfääris võivad tekkida kohalikud moodustised - suure elektrontihedusega “pilved”, mis võivad põhjustada neile langevate ultralühilainete osalist hajumist. Lisaks võib sellistel hajutatud lainetel olla piisavalt energiat, et neid tuvastada väga tundlik vastuvõtja. Katsed suurte suunaantennidega vastuvõtuks ja edastamiseks olulisel kiirgusvõimsusel on näidanud, et kui selliste antennide fokuseeritud peakiired ristuvad 10 või 100 km kõrgusel, siis esimesel juhul toimub kaugedastus tegelikult 200-300 km. (troposfääri hajumine) ja teisel juhul kuni 2 tuhat km (ionosfääri hajumine). Samuti selgus, et nendes tingimustes on signaalid vaatamata vastuvõtu tugevuse suurele kõikumisele siiski üsna töökindlad ja võimaldavad ööpäevaringset salvestust.
Juba pärast seda, kui ülilühilainetel kaugside praktikasse jõudis, selgus, et ülaltoodud selgitus ei vasta alati tõele. Peagi pakuti välja ka teine seletus: suurel hulgal (10-1000 tunnis) langevad meteoriidid ioniseerivad maa atmosfääri mitu sekundit ja mõnikord ka minutit. Nendel lühikestel ajavahemikel suureneb signaali vastuvõtu tugevus järsult ja kui saatja võimsus on suur, siis isegi väikeste, kuid arvukate meteoriitide langemine annab raadiolainete pideva peegelduse, mis võib pakkuda kaugvastuvõttu, eriti kl. öö.
Üldtunnustatud ülilühilainete kauglevi teooria on juba ammu välja töötatud, on kindlaks määratud nendel lainetel toimuva kaugraadioside tehnoloogia ja on olemas kaugraadiolingid, mis töötavad sentimeetrilainetel.
Seega saate ultralühilaine vahemikku kasutades valikuliselt piirata raadioside ulatust rangelt horisondiga või pidada kaugsidet tuhandete kilomeetrite ulatuses, tagades soovitud piirkonnas stabiilse vastuvõtu tugevuse ja säilitades sellise edastuse terava suuna. . Ei saa piisavalt rõhutada, et selle sagedusala suurim eelis on asjaolu, et see mahutab nii palju raadioid, mille vahel on suured lainepikkuste vahed.
Arvestades nende tohutut ulatust ja suhteliselt madalat suunatavust, on lühilainevahemikus võimalik paigutada üle maailma mitte rohkem kui 2-3 tuhat raadiojaama, kui seate eesmärgiks üksteise häirete täieliku kõrvaldamise. Seda on võimalik saavutada ainult siis, kui on täidetud range tingimus, et raadiojaamad erinevad sageduselt 6-10 kHz. Sellise jaamadevahelise eraldatuse korral saab läbi viia ainult telegraafi või telefoni raadioedastust. Kui kasutate ultralühilaine piirkonda, võivad samad 2000 raadiojaama olla üksteisest 10 MHz kaugusel ja samal ajal saavad nad kõik töötada samas piirkonnas. Sellised jaamade sageduse järgi jagamise võimalused tagavad praktiliselt piiramatu teabe edastamise.
Selliseid võimalusi kasutati telesaadete puhul, mis nõudsid väga laia sagedusriba. Mis tahes tüüpi kujutiste elektriline edastamine põhineb printimise põhimõttel, mille kohaselt kujutatakse pilti erineva tumenemisastmega täppidega. Silm haarab sellest punktistruktuurist kohe kinni, kuid elektrisüsteemis edastatakse need punktid üksteise järel mööda jooni; Joontest moodustatakse raamid, mille arv peaks olema 15-25 sekundis. Kvaliteetse teleülekande jaoks tuleb sekundis edastada umbes 5 miljonit punkti. Iga punkti edastamine toimub ühe impulsi saatmisega, mille kestus on "/zzoooooo sekundit ja erineva võimsusega, olenevalt punkti valgustusest. Selliseid impulsse saab häireteta edastada naaberraadiojaamadele, kui nendevaheline sageduseraldus on vähemalt 10 MHz.
Elektroonilise televisiooni regulaarsed saated algasid USA-s ja NSV Liidus juba enne Teist maailmasõda, kuid alles pärast selle lõppu omandas televisiooni areng kiire iseloomu, edestades raadioringhäälingu arengut.
Teise maailmasõja ajal töötati välja uut tüüpi raadioside - impulssedastus VHF-l. B. A. Kotelnikov näitas juba 1937. aastal, et näiteks kõne edastamiseks ei ole vaja edastada kogu pidevat protsessi, vaid piisab, kui saata sellest ainult “proovid” lühiajaliste impulsside kujul, mis määravad ulatuse. põhiprotsessist katsete hetkedel. Selliste kõnede edastamise proovide arv ei tohi ületada 5-8 tuhat sekundis. Järelikult, kui süsteem suudab edastada 5-8 miljonit impulssi nagu televisioonis, siis on see ühe VHF raadiosideliini kaudu võimeline edastama kuni tuhat vestlust. Nii tekkis impulss-mitmekanaliline VHF-edastussüsteem, mis konkureerib ülalmainitud juhtmega HF-sidega pikkadel lainetel. Juhtmega HF-sideliinide tohutu arv on andnud aluse veel ühele mitmekanalilise raadioside rakendamise meetodile, mis ei kasuta enam impulss-, vaid pidevalt kiirgavaid VHF-saatjaid. Need võivad ilma vahepealsete teisendusteta edastada pikalaineseadmetelt tulevaid signaale juhtmega HF-sideliinidele. Need nn raadiorelee sideliinid on meil ja välismaal väga laialt levinud. Kõik raadioreleeliinisüsteemid kasutavad väga väikese võimsusega saatjaid ja suure suunaga antenne. Vahepealsed vastuvõtu- ja saatejaamad paigaldatakse ligikaudu iga 50-60 km järel.
Automatiseerimise intensiivne arendamine, mis sai võimalikuks alles pärast seda, kui see tehnoloogiavaldkond kolis mehaanilistelt ja hüdraulilistest juhtimisseadmetest raadiotehnika- ja elektroonikaseadmetesse, nõuab väga paindlikke sidevahendeid. Ilma sellise ühenduseta on võimatu juhtida näiteks liikuvaid objekte: traktoreid, laevu, lennukeid, rakette ja tehismaasatelliite. Kaasaegsete raadiosidesüsteemide suur infomaht võimaldab rakendada väga keerulisi objektijuhtimisprogramme ning raadiojuhtimismeetodite kombineerimine televisiooniga programmi täitmispunktis ja radaritehnoloogiaga annab raadiokäskude edastussüsteemile äärmiselt laiaulatuslikud võimalused.
Küll aga avastati, et selline automatiseerimine nõuab nii suure hulga edastatud käskude ja riistvaralise tagasiside töötlemist, millele järgneb äsja saadetud paranduskäsklused, et inimene ei tule sellise andmevooga toime, võttes arvesse vajadust kiiresti otsuseid langetada. kõik saadud andmed ja olukord.
Väljapääsu sellest raskusest pakkus uus raadiotehnika ja elektroonika valdkond - arvutitehnoloogia, mis võimaldas mitte ainult neid raskusi kõrvaldada, vaid ka uuel viisil lahendada sidetehnoloogia enda põhiülesande - suurendada selle tegelik tootlikkus.
Seega töötab inimese ehitatud süsteem hiljem ilma tema otsese osaluseta ja vajab tema abi ainult parandamiseks, ennetamiseks ja uute üldiste "ülesannete" sisestamiseks algsesse tööprogrammi. Sellised infotöötlusega automaatsed raadiosidesüsteemid hakkavad lähitulevikus üha enam muutuma juhtimispraktika osaks, vabastades inimese info töötlemisest ja andes talle võimaluse teha lõplikke otsuseid kõigi masina poolt koostatud andmete põhjal.
Radar
Nagu varem märgitud, oleks raadiolainete peegeldumise mõju metallesemetelt esimesena märganud A.S. Popov.
Esimesed tööd radarisüsteemide loomisel algasid meie riigis 30ndate keskel. Radari idee väljendas esmakordselt Leningradi Elektrofüüsika Instituudi (LEFI) teadur P.K. Oštšepkov 1932. aastal. Hiljem pakkus ta välja impulsskiirguse idee.
16. jaanuaril 1934 toimus Leningradi Füüsikalis-Tehnilises Instituudis (LPTI) akadeemik A. F. Ioffe juhtimisel nõupidamine, kus Punaarmee õhutõrje esindajad seadsid ülesandeks tuvastada õhusõidukid kõrgustel kuni 10 ja kaugusest kõrgemal. kuni 50 km igal kellaajal ja mis tahes ilmastikutingimustes. Mitmed leiutajate ja teadlaste rühmad asusid tööle. Juba 1934. aasta suvel jõudis grupp entusiaste, kelle hulgas olid B.K.Shembel, V.V. Tsimbalin ja P.K. Oštšepkov esitlesid valitsuse liikmetele pilootinstallatsiooni. Projekt sai vajaliku rahastuse ja 1938. aastal katsetati impulssradari prototüüpi, mille tegevusulatus oli kuni 50 km sihtmärgi kõrgusega 1,5 km. Mudeli loojad Yu, B, Kobzarev, P, A, Pogorelko ja N, Ya, Tšernetsov pälvisid 1941. aastal NSVL riikliku preemia radaritehnoloogia arendamise eest. Edasised arendused olid suunatud peamiselt ulatuse suurendamisele ja koordinaatide määramise täpsuse suurendamisele. 1940. aasta suvel õhutõrjejõudude poolt vastu võetud jaam RUS-2 ei omanud tehniliste omaduste poolest maailmas analooge, see teenis hästi Suure Isamaasõja ajal Moskva kaitsmisel vaenlase õhurünnakute eest. Pärast sõda nägi radaritehnoloogia uusi rakendusvaldkondi paljudes rahvamajanduse sektorites. Lennundus ja navigatsioon on nüüd mõeldamatud ilma radariteta. Radarijaamad uurivad päikesesüsteemi planeete ja meie Maa pinda, määravad satelliitide orbiitide parameetreid ja tuvastavad äikesepilvede parvesid. Viimaste aastakümnete jooksul on radaritehnoloogia tundmatuseni muutunud.
Soov leviulatust suurendada on viinud selleni, et radar, nagu paljud teisedki tehnoloogiavaldkonnad, on läbi elanud “gigantomaania” ajastu. Loodi üha võimsamaid magnetrone ja aina suuremaid antenne, mis paigaldati hiiglaslikele pöörlevatele platvormidele. Radari võimsus ulatus 10 või enama megavatini impulsi kohta. Võimsamaid saatjaid oli füüsiliselt võimatu luua: resonaatorid ja lainejuhid ei pidanud vastu suurele elektromagnetvälja intensiivsusele ning neis tekkisid kontrollimatud laengud. Samuti ilmusid andmed väga kontsentreeritud radarikiirguse bioloogilise ohu kohta: radari läheduses elavatel inimestel olid vereloomesüsteemi haigused ja põletikulised lümfisõlmed. Aja jooksul tekkisid normid inimese tööks lubatud maksimaalse mikrolaineenergia voo tiheduse kohta (lühiajaliselt on lubatud kuni 10 mW/cm^2).
Uued nõuded radaritele on viinud täiesti uue tehnoloogia ja radari tööpõhimõtete väljatöötamiseni. Praegu on tänapäevastel radaritel jaama saadetud impulss väga keerulise algoritmi (kõige levinum Barkeri kood) abil kodeeritud signaal, mis võimaldab saada suurema täpsusega andmeid ja hulga lisateavet vaadeldava kohta. sihtmärk. Transistoride ja arvutitehnoloogia tulekuga muutusid võimsad megavatised saatjad minevikku. Need asendati keerukate keskmise võimsusega radarisüsteemidega, mis olid integreeritud arvuti kaudu. Tänu infotehnoloogia kasutuselevõtule on saanud võimalikuks mitme radari sünkroonne automaatne töö. Radarisüsteeme täiustatakse pidevalt ja need leiavad uusi rakendusvaldkondi. Siiski on veel palju uurimata, nii et see teadusvaldkond pakub füüsikutele, matemaatikutele ja raadioinseneridele huvi pikka aega; saab tõsise teadusliku töö ja uurimistöö objektiks.
Statistika
Revolutsioonieelsel Venemaal oli side halvasti arenenud. Peamine postiveovahend oli hobutransport. Telegraafiseadmete koguarv riigis oli 1914. aastaks 8225, telefon - 301 tuhat, samas kui Suurbritannias oli neid umbes 800 tuhat, Saksamaal - umbes 1400 tuhat, USA-s - 10 miljonit. Raadiojaamade arv oli tühine. . S. Venemaal sõltus peaaegu täielikult välismaisest tööstusest, mis teda seadmetega varustas.
NSV Liidus arendatakse sideliike ja -vahendeid ühtse riigiplaani alusel. Kõige levinum suhtlusviis on postiteenus. 1974. aastal toimetati kohale 8,9 miljardit kirja (1940. aastal - 2,6 miljardit), 39,5 miljardit ajalehte ja ajakirja (1940. aastal - 6,7 miljardit), 203 miljonit pakki (1940. aastal - 45 miljonit). Postikirjade sorteerimiseks võetakse kasutusele uued automatiseerimisvahendid, mille jaoks on postiümbrikel kasutusele võetud kuuekohaline indeks . Moodsaid postkontoreid on ehitatud või ehitatakse eelkõige Moskvas, Leningradis ja liiduvabariikide pealinnades. Näiteks Moskvas Kaasanski raudteejaama sorteerimispostkontoris töödeldakse päevas kuni 600 tuhat eksemplari. perioodika, üle 5 miljoni kirja, 100 tuhat pakki ja umbes 75 tuhat pakki (1974). Suure osa postitoimingutest hõivab jaemüügi keskagentuur Soyuzpechat perioodiliste väljaannete levitamisega. Igat tüüpi telekommunikatsiooni valdkonnas on teabeedastuse automatiseerimist laialdaselt kasutusele võetud, eriti alates 60ndate keskpaigast.
|
|
|||
|
Telefoniaparaatide arv üldises telefonivõrgus (aasta lõpus), tuhat. |
|||
|
Nendest automaatidest tuhat. |
|||
|
sealhulgas: linna telefonivõrgus |
|||
|
maapiirkonna telefonivõrgus |
|
||
|
Telefonipaigalduse protsent maavolikogudes |
|||
|
sovhoosid |
|||
|
kolhoosid |
|||
|
Sisetelefoni sidega sovhooside ja kolhooside osakaal: |
|
|
|
|
sovhoosid |
|
||
|
kolhoosid |
|
NSV Liidu telefoniside arengu peamised näitajad
60-70ndatel. käib töö linna- ja maatelefoniside võimsuse (telefonide arv 100 inimese kohta) ja kaugtelefonisidekanalite pikkuse suurendamise (EASC) loomise, uute kaabel- ja raadioreleega sideliinide rajamise teel. , ja suurel määral ka olemasolevate rekonstrueerimise ja täiendava tihendamise kaudu. 1974. aastal olid kõigi liiduvabariikide pealinnadel ja paljudel riigi suurlinnadel automaatsed või poolautomaatsed ühendused Moskvaga. Kaugkõnede arv oli 1974. aastal 684 miljonit, 1940. aastal 92 miljonit. Riigis on loodud abonenttelegraafivõrk; toimub üleminek automatiseeritud otseühenduste süsteemile, mis võimaldab telegrammide edastamist vähemalt 2 korda kiirendada; (fototelegraafia) võetakse kasutusele kesksete ajalehtede lehekülgede kiireks edastamiseks lairiba (kaabel, raadiorelee ja satelliit) sidekanalite kaudu. NSV Liidus oli iga-aastane väljaminev telegraafivahetus 1974. aastal 421 miljonit telegrammi (1940. aastal - 141 miljonit). Arvuti baasil on loomisel riiklik andmeedastussüsteem, millel on suur tähtsus automatiseeritud juhtimissüsteemide rakendamisel.
Oleme väga põgusalt uurinud raadioside ja radari arenguteed, mille avas A. S. Popovi suur leiutis. See tee ei olnud sirge ja sile. A. S. Popovi soovituste elluviimiseks raadiotelegraafi kaugside loomise, raadiotelefonide rakendamise ja raadiolokatsiooni arendamise kohta kulus teadlastelt ja inseneridelt enam kui 60 aastat intensiivset tööd. Nõukogude raadioinsenerid selle mitmel etapil tööd olid maailmateaduse eesotsas. Nõukogude raadiotehnoloogia kõrge taseme hiilgav tõend oli automaatne raadioside umbes 500 tuhande km kaugusel, mis viidi läbi maailma esimese tehissatelliidi käivitamisel. Nõukogude raadiotehnoloogia edusammud on surematu pärg raadio leiutajale A. S. Popovile.
Bibliograafia
1. Vassiljev A. M. A. S. Popov ja kaasaegne raadioside. M., “Teadmised”, 1959
2. Lobanov M. M. Radari minevikust. M., Voenizdat, 1969
3. Side areng NSV Liidus. 1917-1967, M., 1967; Psurtsev N.D
4. NSV Liidu sideharta, M., 1954. a
Saada oma head tööd teadmistebaasi on lihtne. Kasutage allolevat vormi
Üliõpilased, magistrandid, noored teadlased, kes kasutavad teadmistebaasi oma õpingutes ja töös, on teile väga tänulikud.
Postitatud aadressil http://www.allbest.ru
1. Lühiülevaade sideliinide arengust
Sideliinid tekkisid samaaegselt elektrilise telegraafi tulekuga. Esimesed sideliinid olid kaabel. Kuid ebatäiusliku kaablikonstruktsiooni tõttu andsid maakaabli sideliinid peagi teed õhuliinidele. Esimene kauglennuliin ehitati 1854. aastal Peterburi ja Varssavi vahel. Eelmise sajandi 70. aastate alguses ehitati Peterburist Vladivostokki umbes 10 tuhande km pikkusega telegraafi õhuliin. 1939. aastal võeti kasutusele maailma pikim kõrgsageduslik telefoniliin Moskva-Habarovsk, 8300 km pikkune.
Esimeste kaabliliinide loomine on seotud vene teadlase P.L. šilling. Veel 1812. aastal demonstreeris Schilling meremiinide plahvatusi Peterburis, kasutades selleks enda loodud isoleeritud juhti.
1851. aastal rajati samaaegselt raudtee ehitusega Moskva ja Peterburi vahele gutapertšiga isoleeritud telegraafikaabel. Esimesed merekaablid rajati 1852. aastal üle Põhja-Dvina ja 1879. aastal üle Kaspia mere Bakuu ja Krasnovodski vahel. 1866. aastal alustas tööd Atlandi-ülene kaabeltelegraafiliin Prantsusmaa ja USA vahel.
Aastatel 1882-1884. Esimesed linnatelefonivõrgud Venemaal ehitati Moskvas, Petrogradis, Riias ja Odessas. Eelmise sajandi 90ndatel riputati Moskva ja Petrogradi linnatelefonivõrkudesse esimesed kuni 54 südamikuga kaablid. 1901. aastal alustati linna maa-aluse telefonivõrgu ehitamist.
Sidekaablite esimesed konstruktsioonid, mis pärinevad 20. sajandi algusest, võimaldasid telefoniedastust lühikestel vahemaadel. Need olid nn linnatelefoni kaablid, mille südamikud olid õhk-paberisolatsiooniga ja neid paarikaupa keerates. Aastatel 1900--1902. edastusulatust püüti edukalt suurendada kaablite induktiivsuse kunstliku suurendamisega, kaasates ahelasse induktiivpoolid (Pupini ettepanek), samuti ferromagnetilise mähisega juhtivate südamike kasutamisega (Krupa ettepanek). Sellised meetodid võimaldasid sellel etapil telegraafi- ja telefoniside ulatust mitu korda suurendada.
Oluliseks etapiks sidetehnoloogia arengus oli leiutamine ja alates 1912.-1913. elektrooniliste torude tootmise valdamine. Aastal 1917 V.I. Kovalenkov töötas välja ja katsetas liinil vaakumtorude abil telefonivõimendit. 1923. aastal loodi liinil Harkov-Moskva-Petrograd telefoniside võimenditega.
1930. aastatel hakati arendama mitme kanaliga ülekandesüsteeme. Seejärel viis soov laiendada edastatavate sageduste ulatust ja suurendada liinide läbilaskevõimet uut tüüpi kaablite, nn koaksiaalkaablite loomiseni. Kuid nende masstootmine pärineb alles 1935. aastast, mil ilmusid uued kvaliteetsed dielektrikud nagu eskapoon, kõrgsageduskeraamika, polüstüreen, styroflex jne. Need kaablid võimaldavad edastada energiat voolusagedustel kuni mitu miljonit hertsi ja võimaldavad neil edastada telesaateid pikkade vahemaade taha. Esimene koaksiaalliin 240 HF-telefonikanaliga rajati 1936. aastal. Esimesed Atlandi-ülesed merekaablid, mis rajati 1856. aastal, võimaldasid ainult telegraafi sidet. Ja alles 100 aastat hiljem, 1956. aastal, ehitati Euroopa ja Ameerika vahele veealune koaksiaalliin mitme kanaliga telefoniside jaoks.
Aastatel 1965-1967 ilmusid eksperimentaalsed lainejuhi sideliinid lairiba teabe edastamiseks, samuti väga madala sumbumisega krüogeensed ülijuhtivad kaabliliinid. Alates 1970. aastast on aktiivselt alanud töö valgusjuhiste ja optiliste kaablite loomisel, kasutades nähtavat ja infrapunakiirgust optilise lainepikkuse vahemikus.
Fiiberoptilise side kiires arengus mängis otsustavat rolli kiudvalgusjuhi loomine ja pooljuhtlaseri pideva genereerimise saavutamine. 80. aastate alguseks töötati välja ja testiti reaalsetes tingimustes fiiberoptilisi sidesüsteeme. Selliste süsteemide peamisteks rakendusaladeks on telefonivõrgud, kaabeltelevisioon, rajatisesisene side, arvutitehnoloogia, protsesside juhtimis- ja juhtimissüsteemid jne.
Ukrainas ja teistes riikides on rajatud linna- ja kaugside fiiberoptilisi sideliine. Neile on antud juhtiv koht sidetööstuse teaduslikus ja tehnoloogilises arengus.
2. Sideliinid ja fiiberoptiliste liinide põhiomadused
Ühiskonna praeguses arenguetapis teaduse ja tehnoloogia progressi tingimustes teabe maht pidevalt suureneb. Nagu näitavad teoreetilised ja eksperimentaalsed (statistilised) uuringud, suureneb sidetööstuse toodang edastatava teabe mahus võrdeliselt rahvamajanduse koguprodukti kasvu ruuduga. Selle määrab vajadus laiendada rahvamajanduse eri osade vahelisi suhteid, samuti suurendada teabe mahtu ühiskonna tehnika-, teadus-, poliitika- ja kultuurielus. Suurenevad nõuded mitmesuguse teabe edastamise kiirusele ja kvaliteedile ning suurenevad abonentide vahelised kaugused. Side on vajalik majanduse operatiivjuhtimiseks ja valitsusorganite tööks, riigi kaitsevõime tõstmiseks ning elanikkonna kultuuriliste ja igapäevaste vajaduste rahuldamiseks.
Teadusliku ja tehnoloogilise revolutsiooni ajastul sai kommunikatsioonist tootmisprotsessi lahutamatu osa. Seda kasutatakse tehnoloogiliste protsesside, elektrooniliste arvutite, robotite, tööstusettevõtete jne juhtimiseks. Asendamatu ning üks keerukamaid ja kulukamaid sideelemente on sideliinid (LC), mille kaudu edastatakse informatsiooni elektromagnetilisi signaale ühelt abonendilt (jaam, saatja, regeneraator jne) teisele (jaam, regeneraator, vastuvõtja jne). ..) ja tagasi. On ilmne, et sidesüsteemide tõhususe määrab suuresti ravimite kvaliteet, nende omadused ja parameetrid, samuti nende koguste sõltuvus erinevate tegurite sagedusest ja mõjust, sealhulgas kolmanda osapoole elektromagnetilise kiirguse segavast mõjust. väljad.
Kohtvõrke on kahte peamist tüüpi: atmosfääriliinid (RL-raadioliinid) ja juhtülekandeliinid (sideliinid).
Juhtsideliinide eripäraks on see, et signaalide levik neis ühelt abonendilt (jaam, seade, vooluringi element jne) teisele toimub ainult spetsiaalselt loodud vooluahelate ja LAN-teede kaudu, moodustades elektromagnetiliste signaalide edastamiseks mõeldud juhtsüsteeme. signaalid antud suunas nõuetekohase kvaliteediga ja usaldusväärselt.
Praegu edastavad sideliinid signaale alalisvoolust optilisse sagedusvahemikku ning töölainepikkuste vahemik ulatub 0,85 mikronist sadade kilomeetriteni.
Kohtvõrke on kolm peamist tüüpi: kaabel (CL), õhuliini (VL), fiiberoptiline (FOCL). Kaabel- ja õhuliinid tähistavad traatliine, mille juhtsüsteemid on moodustatud "juht-dielektriliste" süsteemide abil ning fiiberoptilised liinid on dielektrilised lainejuhid, mille juhtsüsteem koosneb erinevate murdumisnäitajatega dielektrikutest.
Fiiberoptilised sideliinid on süsteemid valgussignaalide edastamiseks mikrolainete lainepikkuste vahemikus 0,8–1,6 mikronit optiliste kaablite kaudu. Seda tüüpi sideliine peetakse kõige lootustandvamaks. Kiudoptiliste liinide eelised on väikesed kaod, suur läbilaskevõime, väike kaal ja üldmõõtmed, värviliste metallide kokkuhoid ning kõrge kaitsetase väliste ja vastastikuste häirete eest.
3. Põhinõuded sideliinidele
kaabel optiline telefon mikrolaineahi
Üldiselt võib kõrgelt arenenud kaasaegse telekommunikatsioonitehnoloogia poolt kaugsideliinidele esitatavad nõuded sõnastada järgmiselt:
· side kuni 12 500 km kaugusel riigisiseselt ja kuni 25 000 km rahvusvahelise side jaoks;
· lairiba ja sobivus erinevat tüüpi kaasaegse info edastamiseks (televisioon, telefon, andmeedastus, ringhääling, ajalehelehekülgede edastamine jne);
· vooluahelate kaitse vastastikuste ja väliste häirete, samuti äikese ja korrosiooni eest;
· liini elektriliste parameetrite stabiilsus, side stabiilsus ja töökindlus;
· sidesüsteemi kui terviku tõhusus.
Kaugkaabelliin on keerukas tehniline struktuur, mis koosneb suurest hulgast elementidest. Kuna liin on ette nähtud pikaajaliseks (kümneteks aastateks) tööks ning tagada tuleb sadade ja tuhandete sidekanalite katkematu töö, peavad kõik lineaarkaabliseadmete elemendid ning eelkõige lineaarsignaali kuuluvad kaablid ja kaabliliitmikud. ülekandetee, esitatakse kõrgeid nõudmisi. Sideliini tüübi ja konstruktsiooni valiku ei määra mitte ainult energia levimise protsess piki liini, vaid ka vajadus kaitsta lähedalasuvaid RF-ahelaid vastastikuste segavate mõjude eest. Kaabli dielektrikud valitakse lähtuvalt nõudest tagada HF-kanalites pikim sideulatus minimaalsete kadudega.
Vastavalt sellele areneb kaablitehnoloogia järgmistes suundades:
1. Valdav areng koaksiaalsüsteemidest, mis võimaldavad korraldada võimsaid sidekiire ja edastada televisiooniprogramme pikkade vahemaade kaudu ühe kaabliga sidesüsteemi kaudu.
2. Perspektiivsete OC-kommunikatsioonide loomine ja juurutamine, mis tagavad suure hulga kanaleid ja ei vaja nende tootmiseks defitsiitseid metalle (vask, plii).
3. Plastide (polüetüleen, polüstüreen, polüpropüleen jne) laialdane kasutuselevõtt kaablitehnoloogiasse, mis on heade elektriliste ja mehaaniliste omadustega ning võimaldavad tootmist automatiseerida.
4. Alumiiniumist, terasest ja plastikust kestade kasutuselevõtt plii asemel. Mantlid peavad olema lekkekindlad ja tagama kaabli elektriliste parameetrite stabiilsuse kogu selle kasutusaja jooksul.
5. Tsoonisiseste sidekaablite (ühe-koaksiaalsed, ühe neljakandilised, soomustamata) kulutõhusate konstruktsioonide väljatöötamine ja tootmisse juurutamine.
6. Varjestatud kaablite loomine, mis kaitsevad usaldusväärselt nende kaudu edastatavat teavet väliste elektromagnetiliste mõjude ja äikesetormide eest, eelkõige kaablid kahekihilistes ümbristes nagu alumiinium - teras ja alumiinium - plii.
7. Sidekaabli isolatsiooni elektrilise tugevuse suurendamine. Kaasaegne kaabel peab üheaegselt omama nii kõrgsageduskaabli kui ka toiteelektrikaabli omadusi ning tagama kõrgepingevoolude edastamise järelevalveta võimenduspunktide kaugtoite jaoks pikkade vahemaade tagant.
Postitatud saidile Allbest.ru
...Sarnased dokumendid
Optiliste sidevõrkude arengusuund. Baškortostani Vabariigi tsoonisisese side olukorra analüüs. Fiiberoptiliste sideliinide kaudu teabe edastamise põhimõtted. Seadmete valik, valguskaabel, ehitustööde korraldamine.
lõputöö, lisatud 20.10.2011
Fiiberoptilise side üldomadused, omadused ja kasutusalad. Kaabli fiiberoptilise ülekandeliini (FOTL) projekteerimine kõrgepinge ülekandeliini tugedele riputamise meetodil. Selle sidevõrgu haldamise korraldus.
kursusetöö, lisatud 23.01.2011
Erinevate sidevahendite arenguetapid: raadio, telefon, televisioon, mobiilside, kosmose-, videotelefonside, Internet, fototelegraaf (faks). Signaali ülekandeliinide tüübid. Fiiberoptiliste sideliinide seadmed. Laserkommunikatsioonisüsteem.
esitlus, lisatud 10.02.2014
Elektrikommunikatsiooni arendamise põhiülesanne. Optiliste kiudude edastuskarakteristikute arvutamine. Fiiberoptilise sideliini ehitus, optilise kaabli paigaldus ja töö mõõteriistadega. Töötervishoid ja tööohutus.
lõputöö, lisatud 24.04.2012
Sideliinide arengu ajalugu. Optiliste sidekaablite tüübid. Optilised kiud ja nende valmistamise omadused. Optiliste kaablite kujundused. Põhinõuded sideliinidele. Fiiberoptika arengusuunad ja kasutamise iseärasused.
test, lisatud 18.02.2012
Fiiberoptilised sideliinid kui kontseptsioon, nende füüsilised ja tehnilised omadused ning puudused. Optiline kiud ja selle liigid. Fiiberoptiline kaabel. Optiliste sidesüsteemide elektroonilised komponendid. Laser- ja fotovastuvõtumoodulid fiiberoptiliste liinide jaoks.
abstraktne, lisatud 19.03.2009
Optilise kiu struktuur. Kiudoptiliste kaablite tüübid. Kiudoptilise sideliini eelised ja puudused. Selle rakendusvaldkonnad. Videovalve ülekandetee komponendid. Videosignaalide multipleksimine. Kaabelvõrgu infrastruktuur.
kursusetöö, lisatud 01.06.2014
Fiiberoptiline sideliin kui ülekandesüsteemi tüüp, milles teavet edastatakse mööda optilisi dielektrilisi lainejuhte, tutvumine disainifunktsioonidega. Kaabli parameetrite arvutamise etappide ja regenereerimislõigu pikkuse analüüs.
kursusetöö, lisatud 28.04.2015
Valgusjuhisüsteemide väljatöötamise ajalugu ja nende eksperimentaalne kasutamine raudteetranspordis. Kaalutakse võimalust luua kiire fiiberoptiline tsoonisisene sideliin, mis ühendab ringmustriliselt piirkondlikke keskusi.
kursusetöö, lisatud 04.05.2011
Juhtmega (õhu)sideliinide omadused ilma isoleerivate või varjestavate punutisteta, postide vahele õhus asetatud juhtmetena. Kaabliliinide projekteerimine ja fiiberoptika kasutamine. Infrapuna traadita võrgud andmeedastuseks.
Lehekülg 32 alates 32 Telekommunikatsioonisüsteemide ja arvutivõrkude arengu ajalugu
Telekommunikatsioonisüsteemide ja arvutivõrkude arengu ajalugu
Arvutus- ja
Arvutivõrk (arvutivõrk) on sideliinidega ühendatud arvutite kogum. Sideliinid on moodustatud kaablite või juhtmete, p-kanalite ja optiliste sideseadmete abil. Kõik võrguseadmed töötavad süsteemi- ja rakendustarkvara kontrolli all.
Net - võrk - andmeedastus- ja -töötlusseadmete poolt moodustatud vastastikku toimiv objektide kogum.
Arvutivõrgud pole sugugi ainus inimtsivilisatsiooni loodud võrkude tüüp. Isegi Vana-Rooma akvedukte võib pidada üheks iidseimaks näiteks suuri alasid katvate ja arvukalt kliente teenindavate võrkude kohta. Teine, vähem eksootiline näide on elektrivõrgud. Nendest saate hõlpsalt leida mis tahes territoriaalse arvutivõrgu komponentide analooge: teabeallikad vastavad elektrijaamadele, maanteedele - kõrgepingeliinidele, juurdepääsuvõrkudele - trafoalajaamadele, klienditerminalidele - valgustustele ja kodumasinatele.
Ühest küljest on võrgud hajutatud arvutisüsteemide erijuhtumid, kus arvutite rühm täidab koordineeritult omavahel seotud ülesandeid, vahetades andmeid automaatselt. Teisest küljest võib arvutivõrke pidada teabe edastamise vahendiks pikkadel vahemaadel, mille jaoks kasutatakse andmete kodeerimise ja multipleksimise meetodeid, mis on välja töötatud erinevates telekommunikatsioonisüsteemides.
Vaatleme telekommunikatsioonivõrkude arendamise peamisi etappe.
20. sajandi keskel. põhilised sidesüsteemid (lat. kommunikatsioon - Teen selle tavaliseks) majandusega seotud inimeste vahel, tavalisi postikirju arvestamata, oli telegraafi-, telefoni- ja raadioside. Televisioon oli lapsekingades. Infovood edastati telegraafi-, telefoni- ja raadiovõrkude kaudu, kuid edastatava teabe töötlemine usaldati täielikult inimeste õlule.
Arvuti leiutamine oli tõeline läbimurre teaduses, tehnoloogias, majanduses ja ühiskonnaelus. Arvutitehnoloogiat kasutati oma arengu esimestel etappidel (20. sajandi 70. aastateni) eranditult teabe töötlemiseks ning teabe kogumine ja edastamine toimus telekommunikatsioonisüsteemide ja -võrkude abil, mille aluseks oli ülaltoodud. mainitud telegraafi-, telefoni- ja raadiovõrke.
Pärast arvutivõrkude loomist, mis kujutavad endast arvutite ja neid ühendavate sidekanalite kogumit, hakati infot koguma, edastama ja töötlema arvutitehnoloogia abil. Kaks evolutsioonilist teed – telekommunikatsiooni ja arvutitehnoloogia areng – viisid nad loomuliku ühenduseni.
Telekommunikatsioonisüsteemid ja -võrgud on arvutivõrkudega võrreldes “vanad ajastud” ning esimesed neist olid telegraafi- ja telefonivõrgud.
Telegraaf (kreeka tele – kaugel ja grafo – kirjutamine) leiutati 19. sajandi keskel. ja see oli mõeldud sõnumite edastamiseks vahemaa tagant, kasutades elektrilisi signaale, sümboleid ja tähti. Märkimisväärseima panuse telegraafi arendamisse andsid sellised teadlased nagu K. Steingeil, W. Siemens, S. Morse, J. Baudot jt.
1838. aastal ehitas Saksa teadlane K. Steingeil Münchenis esimese 5000 m pikkuse telegraafiliini.
1843. aastal demonstreeris ja patenteeris Šoti füüsik A. Bain oma elektrilise telegraafi disaini, mis võimaldas juhtmete kaudu pilte edastada. A. Bane'i masinat peetakse esimeseks primitiivseks faksiaparaadiks.
1866. aastal rajati Atlandi-ülene telegraafikaabel piki Ameerika ja Euroopa vahelist ookeanipõhja ning 1870. aastal pikendas Siemensi ettevõte Indo-Euroopa telegraafiliini 11 tuhande km pikkuseks.
19. sajandi lõpus. Euroopas venitati 2840 tuhat km telegraafiliinide maa-alust kaablit, USA-s - üle 4 miljoni km, Venemaal oli telegraafiliinide pikkus 300 tuhat km. Telegraafiliinide kogupikkus maailmas 20. sajandi alguses. ulatus umbes 8 miljoni km-ni.
20. sajandi keskpaigaks. Euroopas loodi telegraafivõrgud, nimega Telex (TELEgraph + EXchange). Mõnevõrra hiljem loodi USA-s ka riiklik abonenditelegraafivõrk, mis sarnaneb Telexiga ja kandis nime TWX (Telegraph Wide area eXchapge).
Rahvusvahelised abonenttelegraafi* võrgud laienesid pidevalt ja 1970. aastaks ühendas Telexi võrk abonente enam kui 100 riigist.
Tänapäeval on Telexi võrgu kaudu sõnumite vahetamise võimalus säilinud suuresti tänu interneti e-postile. Endise NSV Liidu territooriumil on telegraafiside endiselt olemas. Telegraafisõnumeid edastatakse ja võetakse vastu spetsiaalsete seadmete abil - telegraafi modemid, mis on sidekeskustes liidestatud operaatorite personaalarvutitega. Telegraafisid kasutatakse peamiselt riigiettevõtetelt, asutustelt ja eraisikutelt tuleva telegraafi kirjavahetuse edastamiseks, dokumentaalsete läbirääkimiste pidamiseks, statistiliste andmete ja mitmesuguse digitaalse teabe edastamiseks ettevõtete vahel.
Mõnes riigis pidasid riiklikud operaatorid telegraafi aga aegunud sidevormiks ja piirasid kõiki telegrammide saatmise ja edastamise toiminguid. Madalmaades lõpetas telegraafiside tegevuse 2004. aastal. 2006. aasta jaanuaris teatas Ameerika vanim riiklik operaator Western Union elanikkonnale telegraafisõnumite saatmise ja edastamise teenuste täielikust lõpetamisest. Samal ajal toetavad mõned ettevõtted Kanadas, Belgias, Saksamaal, Rootsis ja Jaapanis endiselt traditsiooniliste telegraafisõnumite saatmise ja edastamise teenust.
Ajalooliselt tekkisid telefonivõrgud mõnevõrra hiljem kui telegraafivõrgud.
Esimesed sõnad ütlesid telefon (Kreeka tele – kaugus ja telefon – hääl) 10. märts 1876 ja need kuulusid Šoti leiutajale, kurtide ja tummide kooli õpetajale Alexander Graham Bellile: "Härra Watson, tulge sisse, ma tahan teid näha." Selle telefoniliini leviala hoone sees oli 12 m. Tuleb märkida, et algul alahindasid telefoni telegraafispetsialistid, kes pidasid telefoni „tarbetuks laborimänguasjaks*. See eksperthinnang oli näide suurimast ja rängemast veast kogu telekommunikatsiooniäri ajaloos. Mõne aastaga hakkasid telefoni- ja telefonivõrgud kiires tempos arenema.
1878. aastal asus firma Bell Telephone, mille organiseeris A.G. Bell New Havenis (Connecticut, USA) ehitati maailma esimene telefonijaam ja ilmus esimene 21-leheküljeline telefonikataloog ning juba järgmisel aastal alustas sama ettevõte telefonivõrgu ehitamist 56 tuhandele abonendile.
Venemaa esimene kaugtelefonivõrk alustas tööd 1880. aastal Tsarskoje Selo raudteel. Olles mõistnud uut tüüpi side eeliseid, hakkasid Venemaa ettevõtjad taotlema valitsuselt luba telefoniliinide ehitamiseks.
Esimesed telefonijaama abonendid ühendati käsitsi ja abonendile oli võimalik helistada, helistades telefonioperaatorile vajalikul numbril. 10ndatel. XX sajand automaatsed telefonijaamad (ATS) hakkasid järk-järgult asendama telefonioperaatoreid, kes ühendasid abonente käsitsi. Ilmusid pöördvalimisega telefonid. Esimene automaatne telefonijaam NSV Liidus ilmus alles 1924. aastal Kremlis ja teenindas 200 abonenti. Moskva linna telefonijaam 15 tuhandele abonendile alustas tööd 1930. aastal. Teise maailmasõja alguseks oli NSV Liidus üle 1 miljoni abonendi.
Pärast II maailmasõda sai telefonivõrkude arendamine uue hoo. 1951. aastal hakati USA-s esimest korda kasutama automaatseid telefonikeskjaamasid mitte ainult ühe linna piires, vaid linnadevahelistel liinidel. NSV Liidus pandi selline automaatne telefonijaam esimest korda tööle 1958. aastal Moskva ja Leningradi vahel.
1956. aastal, 90 aastat pärast esimese telegraafi kaabelliini rajamist üle Atlandi ookeani, valmis esimene Atlandi-ülene telefoniliin, mis ühendas Ühendkuningriiki ja USA-d (Kanada kaudu).
50-60ndatel. XX sajand töötati välja digitaalse signaali, sh kõne edastamise põhimeetodid, töötati raadio- ja videotelefoni ning mobiiltelefonide loomisel.
1978. aastal alustas Bahreinis kaubandusliku mobiiltelefonisüsteemi kasutamist, mida peetakse esimeseks tõeliseks mobiiltelefonisüsteemiks maailmas.
80-90ndad XX sajand mida iseloomustab kõne edastamise digitaalsete meetodite ja vastavate telefonivõrkude intensiivne kasutuselevõtt, satelliitside, mobiilside, samuti arvutite laialdane kasutamine telefonivõrkude toimimise tagamiseks.
Töötab piirkonnas raadioside sai alguse sellest, kui Saksa teadlane G. Hertz avastas 1888. aastal meetodi elektromagnetiliste raadiolainete loomiseks ja tuvastamiseks. 25. aprill 1895
Vene teadlane A.S. Popov esitas ettekande kiirgavate elektromagnetlainete kasutamise meetodi kohta informatsiooni sisaldavate elektrisignaalide juhtmevabaks edastamiseks. 1896. aasta märtsis viis teadlane läbi eksperimendi, edastas 250 m kõrgusel radiogrammi kahe sõnaga “Heinrich Hertz”.Paar aastat hiljem alustas ta Kroonlinnas patenti taotlemata vastuvõtu- ja saateseadmete tootmist. Ettevõtlik itaallane G. Marconi hakkas uue leiutise vastu huvi tundma. 1898. aasta juulis esitas ta Inglismaale patendi, esitades sarnase seadme, muutes A.S. vooluringid veidi keerulisemaks. Popova. Raadio avastamise prioriteet jäi inimkonna ajalukku G. Marconiga.
1898. aastal korraldas G. Marconi raadioside Prantsusmaa ja Inglismaa vahel ning 1901. aastal õnnestus tal edastada signaale Inglismaal asuvast jaamast USA-s Newfoundlandis asuvasse jaama. Arengu alguses kasutati raadiosidet telegraafiteadete edastamiseks, arvestamata raadio võimet edastada heli.
1915. aastal viidi läbi ajalooline eksperiment, kui kõnesignaalid edastati edukalt raadio teel Virginia osariigist Arlingtonist Pariisi. Tuleb märkida, et G. Marconi eelistas, et morse kood jääks tema traadita telegraafi nurgakiviks, kuna ta ei näinud juhtmevaba kõne edastamiseks ühtegi kasulikku rakendust.
1920. aastal kavandas Ameerika raadioamatöör Conrad raadiojaama, mis töötaks "telefoni" režiimis, ja alustas esimest korda maailmas saateid.
20. sajandi esimesel poolel, pärast seda, kui teadlased ja insenerid töötasid välja arenenumad võimendusseadmed, antenniseadmed, aga ka meetodid raadiosignaalide edastamiseks ja vastuvõtmiseks, hakkas raadioside kiiresti arenema.
20. sajandi teine pool iseloomustas raadioseadmete täiustamine, digitaalsete raadioside meetodite arendamine, samuti satelliitraadiosidesüsteemide kasutamine.
Mis puudutab televiisor (“pildiga raadio”), siis tekkisid juba 70ndatel ideed luua liikuva pildi kaugust edastav elektrisüsteem.
XIX sajandil Need ideed põhinesid puhtalt teoreetilistele järeldustele, kuna füüsikaliste katsete võimalused olid tol ajal tühised. Siiski 20. aastate keskel. XX sajand Tööstuslik ja tehniline baas on nii palju arenenud, et esimest korda sai võimalikuks televisiooni teoreetilisi põhimõtteid praktiliselt rakendada.
Ideedele ja katsetele liikuva pildi kauguse edastamiseks eelnesid ideed ja katsed liikumatu pildi edastamiseks.
20ndatel XX sajand Elektroonilise televisiooni areng toimus võitluses mehaanilise televisiooni pooldajate vastuseisuga (kasutades ekraanil skannimiseks pöörlevaid mehhanisme), kes olid elektrooniliste süsteemide väljavaadete suhtes pessimistlikud nende loomisega seotud suurte tehniliste raskuste tõttu. . Elektroonilise televisiooni idee kui kõige progressiivsem osutus aga kõige olulisemaks.
Kaasaegse elektroonilise televisiooni isa oli V.K. Zvorykin, kes emigreerus pärast kodusõda USA-sse. 1931. aastal leiutas ta katoodkiiretoru, mida ta nimetas ikonoskoobiks. Ikonoskoobi leiutamine oli pöördepunkt televisiooni ajaloos, määrates selle edasise arengu suuna; see andis telesaateid suure hulga ridadega.
Esimesed televisioonipiltide ülekanded üle raadiokanali NSV Liidus tehti aprillis-mais 1931. Need viidi läbi aga mehaanilise süsteemi järgi joonteks lammutatud kujutisega, s.o. Pilt skaneeriti pöörleva ketta abil elementideks.
Elektronkiiretorude, skaneerimisseadmete vooluringide, võimendite, televisioonisaatjate ja -vastuvõtjate alased uuringud ning raadioelektroonika valdkonna edusammud valmistasid ette üleminekut elektroonilistele televisioonisüsteemidele.
NSV Liidus alustas 1938. aasta suvel esimesena tööd kogenud Leningradi televisioonikeskus ja Moskvas Šabolovkale ehitati spetsiaalne hoone; USA-st telliti televisioonitehnika ja saatja ning seal läbisid juhtivad spetsialistid koolituse. Selle tulemusena ilmus riiki esimene Moskva televisioonikeskus, mis võeti alaliseks tegevuseks vastu detsembris 1938.
1953. aastal alustati USA-s regulaarse värvitelevisiooni leviedastust, kuid värvitelerite kõrge hinna tõttu hakkas see laialdaselt levima alles 12-15 aasta pärast (1966. aastaks müüdi esimesed 10 miljonit televiisorit). NSV Liidus algas regulaarne värviline edastamine alles 1967. aastal, kesktelevisiooni programmid muutusid värviliseks 1977. aastal ja perifeersed telekeskused said värvitehnika 1987. aastal.
90ndate alguses. XX sajand Hakati uurima digitaalsete signaalide edastamist maapealsete sidekanalite kaudu. See tehnoloogia on lühikese ajaga tuntust kogunud. Praegu kasutab seda enam kui 300 teleelektroonikat tootvat ettevõtet.
Koos maapealse televisiooniga töötati üle maailma süsteemide loomisel kaabeltelevisioon . Esimene kaabeltelevisioonisüsteem Ameerika Ühendriikides ehitati 1952. aastal Lunsfordis, et võtta vastu ülekandeid lähedal asuvast Philadelphia telekeskusest. Kaabeltelevisiooni tekke põhjuseks USA-s 1948. aastal oli uute televisiooni saatejaamade litsentside väljastamise peatamine ligi neljaks aastaks. Kuid tänu oma kõrgele kvaliteedile ja mürakindlusele on kaabeltelevisioonist saanud suurte linnade peamine televisioonitüüp.
1960. – 1970. aastatel. NSV Liidus loodi vastavalt teleringhäälingu arendamise kontseptsioonidele tohutu, peaaegu täielik kollektiivse televisiooni vastuvõtu süsteem - peaaegu 80% linnade televaatajatest said televisiooni koaksiaalkaabli kaudu.
Viimastel aastatel on kaabeltelevisioonist saanud üks dünaamilisemalt arenevaid telekommunikatsioonivõrkude valdkondi. Televisioonikaabelvõrkude eeliseks on see, et nendega on võimalik pääseda ka globaalsesse internetti või edastada infot energia- ja veearvestitelt.
Eespool käsitletud raadio- ja televisioonisüsteemid, mis kasutavad andmeedastuseks raadiokanaleid, on traadita telekommunikatsioonisüsteemide, sealhulgas satelliitsüsteemide ja mobiilsidesüsteemide põhielemendid.
Arvutivõrkude arengu ajalugu
Arvutivõrgud on arvutitehnoloogia arengu loogiline tulemus. Kasutajate üha suurenevad vajadused arvutusressursside järele on viinud arvutitehnoloogia spetsialistide katseteni ühendada üksikud arvutid ühtseks süsteemiks.
Vaatame esmalt arvutivõrkude arvutijuurt. Esimesed arvutid 50ndad - suur, mahukas ja kallis - mõeldud väga väikesele hulgale valitud kasutajatele. Sageli hõivasid need koletised terveid hooneid. Sellised arvutid ei olnud mõeldud interaktiivseks kasutajatööks, vaid neid kasutati pakktöötlusrežiimis.
Partiitöötlussüsteemid, Reeglina ehitati need suurarvuti – võimsa ja töökindla üldotstarbelise arvuti – baasil. Kasutajad koostasid andmeid ja programmikäske sisaldavad perfokaardid ning edastasid need arvutikeskusesse (joonis).
Operaatorid sisestasid need kaardid arvutisse ja kasutajad said tavaliselt trükitud tulemused alles järgmisel päeval. Seega tähendas üks valesti täidetud kaart vähemalt ööpäevast hilinemist. Loomulikult oleks kasutajate jaoks mugavam interaktiivne töörežiim, kus nad saavad kiiresti hallata oma andmete töötlemist terminalist. Kuid kasutajate huvid jäeti arvutussüsteemide arendamise algfaasis suures osas tähelepanuta. Keskenduti arvuti kõige kallima seadme - protsessori - efektiivsusele, isegi seda kasutavate spetsialistide efektiivsuse arvelt.
60ndate alguses. XX sajand Interaktiivsed (kasutaja sekkumisega arvutusprotsessi) hakkasid arenema mitme terminaliga ajajagamissüsteemid. Sellistes süsteemides anti võimas keskarvuti (peaarvuti) mitme kasutaja käsutusse. Iga kasutaja sai oma käsutusse terminali (süsteemiüksuseta klaviatuuriga monitor), mille abil sai arvutiga dialoogi pidada. Arvuti töötles kordamööda igast terminalist tulevaid programme ja andmeid. Kuna arvuti reageerimisaeg iga terminali päringule oli üsna lühike, siis kasutajad praktiliselt ei märganud mitme terminali paralleelset töötamist ning tekitasid illusiooni arvuti ainukasutusest. Terminalid olid reeglina ettevõttes hajutatud ning teabe sisestamise ja väljastamise funktsioonid olid hajutatud, kuid teabe töötlemist teostas ainult keskarvuti.
Sellised mitme terminaliga tsentraliseeritud süsteemid meenutasid pealiskaudselt kohalikke arvutivõrke, mille loomiseni oli tegelikkuses veel pikk tee käia. Arvutivõrkude arengut piirav tegur oli eelkõige majanduslik tegur. Tolleaegse kõrge hinna tõttu ei olnud ettevõtetel võimalik osta mitut arvutit korraga, mistõttu polnud arvutivõrku midagi ühendada.
Esimesed võrgud on globaalsed
Arvutivõrkude areng sai alguse lihtsama probleemi lahendamisest – ligipääs arvutile sellest sadade või isegi tuhandete kilomeetrite kaugusel asuvatest terminalidest. Sel juhul ühendati terminalid arvutiga telefonivõrkude kaudu, kasutades spetsiaalseid seadmeid - modemeid. Arvutivõrkude arendamise järgmine etapp oli ühendused modemi kaudu mitte ainult "terminal-arvuti", vaid ka "arvuti-arvuti". Arvutitel on võimalus vahetada andmeid automaatselt, mis on iga arvutivõrgu põhimehhanism. Siis ilmus esimest korda võrku failide vahetamise, andmebaaside sünkroonimise, e-posti kasutamise, s.t. teenused, mis on nüüdseks traditsioonilised võrguteenused. Selliseid arvutivõrke nimetatakse globaalseteks arvutivõrkudeks.
Globaalsed võrgud ( Lai Piirkond Võrgud , WAN ) – võrgud, mis ühendavad geograafiliselt hajutatud arvuteid, mis võivad asuda erinevates linnades ja riikides.
Just globaalsete võrkude ehitamise ajal pakuti ja arendati esmakordselt välja paljud kaasaegsete arvutivõrkude aluseks olevad põhiideed. Näiteks sideprotokollide mitmetasandiline ülesehitus, kommutatsiooni ja pakettide marsruutimise kontseptsioonid.
Globaalsed arvutivõrgud on palju pärinud teistelt, palju vanematelt ja laiemalt levinud globaalsetelt võrkudelt – telefonivõrkudelt. Peamine tehnoloogiline uuendus, mille esimesed globaalsed arvutivõrgud endaga kaasa tõid, oli telefonivõrkudes juba pikki aastakümneid edukalt kasutusel olnud ahela kommutatsiooni põhimõttest loobumine.
Kogu sideseansi ajaks eraldatud komposiittelefonikanalit, mis edastab teavet konstantse kiirusega, ei saanud tõhusalt kasutada pulseeriv arvutiandmeliiklus, kus intensiivse teabevahetuse perioodid vahelduvad pikkade pausidega. Välikatsed ja matemaatiline modelleerimine on näidanud, et pulseerivat ja suures osas viitetundlikku arvutiliiklust edastavad pakettkommutatsiooni põhimõttel töötavad võrgud palju tõhusamalt, kui andmed jagatakse väikesteks osadeks – pakettideks –, mis liiguvad iseseisvalt läbi võrgu tänu pakettkommutatsioonile. lõppsõlme aadressi olemasolu paketi päises.
Kuna kvaliteetsete sideliinide paigaldamine pikkadele vahemaadele on väga kulukas, kasutasid esimesed globaalsed võrgud sageli olemasolevaid sidekanaleid, mis olid algselt mõeldud täiesti erinevateks eesmärkideks. Näiteks aastaid ehitati globaalseid võrke kõnesageduslikele telefonikanalitele, mis suutsid korraga edastada ainult üht vestlust analoogvormis. Kuna diskreetsete arvutiandmete edastuskiirus sellistel kanalitel oli väga väike (kümneid kilobitte sekundis), piirdus seda tüüpi laivõrkudes pakutavate teenuste valik tavaliselt failiedastusega, peamiselt taustal, ja e-postiga. . Lisaks madalale kiirusele on sellistel kanalitel veel üks puudus - need tekitavad edastatavates signaalides olulisi moonutusi. Seetõttu iseloomustavad madala kvaliteediga sidekanalite abil ehitatud globaalsete võrkude protokolle keerukad jälgimise ja andmete taastamise protseduurid.
Ajalooliselt lõi esimesed arvutivõrgud arenenud uurimisprojektide kaitseagentuur DARPA USA sõjaväeosakonna tellimusel. 1964. aastal töötati välja maailma esimese arvutivõrgu ARPAnet (inglise keelest: Advanced Research Projects Agency Network) kontseptsioon ja arhitektuur, 1967. aastal võeti esmakordselt kasutusele mõiste “arvutivõrgu protokoll”. Septembris 1969 edastati esimene arvutiteade California ja Stanfordi ülikoolide arvutisõlmede vahel. 1977. aastal koosnes ARPANET-võrk 111 sõlmest, 1983. aastal - 4 tuhat. Võrk ühendas erinevat tüüpi arvuteid, mis töötasid erinevaid operatsioonisüsteeme koos lisamoodulitega, mis rakendasid kõigile võrgus olevatele arvutitele ühiseid sideprotokolle. Selliseid operatsioonisüsteeme peetakse esimesteks võrguoperatsioonisüsteemideks. ARPANET lakkas eksisteerimast 1989. aastal.
Globaalsete arvutivõrkude arengu määras suuresti telefonivõrkude areng.
Alates 60ndate lõpust on telefonivõrgud üha enam kasutanud digitaalset kõneedastust.
See tõi kaasa kiirete digitaalsete kanalite tekkimise, mis ühendavad automaatseid telefonijaamu (PBX) ja võimaldavad samaaegselt edastada kümneid ja sadu vestlusi. Spetsiaalne tehnoloogia on välja töötatud, et luua nn esmane, või tugivõrgustikud. Sellised võrgud ei paku teenuseid lõppkasutajatele, need on vundamendiks, millele ehitatakse üles kiired punktist-punkti digikanalid, mis ühendavad teiste, nn. ülekattevõrgud, mis juba lõppkasutaja jaoks töötavad.
Alguses oli esmane võrgutehnoloogia eranditult telefoniettevõtete sisetehnoloogia. Kuid aja jooksul hakkasid need ettevõtted osa oma esmastes võrkudes moodustatud digikanalitest rentima ettevõtetele, kes kasutasid neid oma telefoni- ja globaalsete arvutivõrkude loomiseks. Tänapäeval pakuvad esmased võrgud andmeedastuskiirust kuni sadade gigabittide (ja mõnel juhul kuni mitme terabiti) sekundis ning katavad tihedalt kõigi arenenud riikide territooriume.
1970. aastate lõpuks hõlmas APRAneti võrk juba umbes 200 lõppsüsteemi. 10 aasta pärast jõudis paljusid teisi arvutivõrke juba ühendanud Interneti hostide arv 100 tuhandeni. Seega iseloomustab 1980. aastaid varem loodud võrgutehnoloogiate kiire levik.
80ndate alguses toimus aktiivne kohalike ülikoolide võrgustike koondamine suurteks regionaalseteks võrgustikeks. Näiteks võib tuua B1TNET võrgustiku, mis võimaldas failide ja meilivahetust USA loodeosa ülikoolide vahel, CSNETi, mis ühendas võrgutehnoloogiate valdkonna teadlasi APRAnetist sõltumatult jne. 1986. aastal töötati välja NSFNET võrk, mis võimaldas juurdepääs superarvutite arvutusressurssidele. Liini algkiirus, mis oli 56 Kbps, kasvas kümnendi lõpuks 1,5 Mbps-ni. NSFNETi magistraal võimaldas ühendada Ameerika Ühendriikide piirkondlikud arvutivõrgud.
1980. aastatel sisaldas APRAnet juba paljusid komponente, mis on kaasaegse Interneti aluseks. 1. jaanuaril 1983 asendati hostidevahelise andmevahetuse standardne NCP-protokoll TCP/IP-protokollipinuga (RFC 801). Sellest ajast alates on kõik Interneti-hostid kasutanud TCP/IP pinu. 1980. aastate lõpus tehti TCP-protokolli olulisi täiustusi, et pakkuda lõppsüsteemidele ülekoormuse kontrolli. Lisaks töötati välja domeeninimede süsteem (DNS), et seostada Interneti-ressursside mnemoonilised nimed nende 32-bitiste aadressidega (RFC 1034).
Paralleelselt APRAneti väljatöötamisega USA-s tekkis 1980. aastate alguses Prantsusmaal Miniteli projekt, millel oli Prantsusmaa valitsuse toetus ja mis seadis endale ambitsioonikaks eesmärgiks ühendada kõik võrgud ühtsesse arvutivõrku. Miniteli väljatöötatud süsteem oli avatud pakettkommutatsiooniga arvutivõrk (X.25 protokoll virtuaalse kanali toega), mis koosnes Miniteli serveritest ja sisseehitatud madala kiirusega modemitega odavatest kasutajaterminalidest. Suur edu saavutas Miniteli projekti pärast seda, kui Prantsusmaa valitsus teatas tasuta terminalide jagamisest kõigile koduseks kasutamiseks. Miniteli võrgustik sisaldas nii tasuta kui ka tasulisi inforessursse. Oma populaarsuse tipul eelmise kümnendi keskel toetas Minitel enam kui 20 000 tüüpi teenust – alates kaugpangandusest kuni juurdepääsu pakkumiseni spetsiaalsetele uurimisandmebaasidele.