Владимир Бартенев - Россия - родина Радио. Исторические очерки
Интерес к детекторным приемникам сохранился и в наши дни. В хорошем смысле детекторный приемник можно назвать антикризисным приемником. Он не требует затрат на источники электропитания, так как в нем используется только энергия передающей радиостанции. С созданием в последнее время более совершенных радиоэлектронных микросхем теперь можно создать детекторный приемник с более высокой чувствительностью. Что же это за микросхемы? Речь идет о недавно созданных MOSFETEPA Dsarrays с электрически-программируемой пороговой архитектурой [12] (Electrically-Programmable Analog Devices EPADs). Данные устройства обладают уникальными свойствами по потребляемой мощности (нВт), работают со сверхнизкими питающими напряжениями (меньше 0,5 В). Приведем впечатляющие характеристики уже выпускаемой микросхемы ALD110900. Один каскад усилителя: V+ = 0,5V; 1+ = 1,9 μА; Pd = 960 nW; Gain = 24. Два каскада усиления: V+ = 0,5 V; 1+ = 2,8 μА; Pd = 1,4 μW, Gain = 52. Используя такую микросхему, удается собрать современный высокочувствительный детекторный приемник (рис. 9).
Рис. 9. Современный детекторный приемник
4. Рожанский Дмитрий Аполлинариевич — последователь А.С. Попова
Дмитрий Аполлинариевич Рожанский по праву считается учеником изобретателя радио А.С. Попова. Он родился 1 сентября 1882 г. в Киеве [13]. Осенью 1900 г. Дмитрий Аполлинариевич стал студентом физического отделения физико-математического факультета Санкт-Петербургского университета, который в 1904 г. успешно окончил и был оставлен для подготовки к профессорскому званию.
Выпускники, оставленные для подготовки к профессорскому званию, а эта подготовка продолжалась два года, стипендией не обеспечивались. Поэтому Дмитрий Аполлинариевич поступил работать одновременно ассистентом на кафедру физики Петербургского электротехнического института, которую возглавлял в то время изобретатель радио Александр Степанович Попов. Так состоялось первое знакомство профессора А.С. Попова со своим учеником и будущим последователем Д.А. Рожанским.
Рис. 10. Рожанский Дмитрий Аполлинариевич
Вот как сам Д. А. Рожанский описывает этот период своей жизни: «Мое знакомство с ним (с А. С. Поповым) началось только с осени 1904 г., когда я, окончив университет, начал вести под его руководством занятия со студентами в лаборатории Электротехнического института. Но эти непродолжительные личные отношения оставили неизгладимый след на моей дальнейшей деятельности, дав ей то направление, которое позволяет мне установить известную преемственную связь с научной работой А. С. Попова. В Геттинген я привез уже готовую тему, которая оформилась под влиянием последних опытов, производившихся А. С. Поповым. Эти малоизвестные и незаконченные опыты над применением Брауновской трубки для исследования электрических колебаний, в то время были работой пионера. Логарифмические спирали, получаемые на экране трубки, давали много материала для изучения затухающих колебаний и открывали в этом направлении широкие перспективы. Но в то время этот метод применялся сравнительно редко и, при высокой частоте колебаний, иногда совершенно неожиданным образом отказывался служить. К сожалению, внешние события в жизни А. С. Попова и затем смерть оборвали эту работу. И когда я, вернувшись из Германии, начал разрабатывать тот же метод, то не мог воспользоваться опытом и советами А. С. Попова, которые, несомненно, облегчили бы тот трудный путь, который пришлось пройти, и избавили бы от многих ошибок. И все же я не могу не считать себя учеником А. С. Попова…» [13].
На протяжении двух лет Д. А. Рожанский проводит летние семестры в Гетингене, где работает в лаборатории Н. Т. Симона. В эти и последующие годы он выполняет ряд исследований, посвященных поведению дуги и искры в электрической цепи переменного тока (преимущественно высокой частоты). Результаты проведенных исследований легли в основу магистерской диссертации, защищенной в октябре 1911 г. Диссертация получает высокую оценку и Д. А. Рожанскому присуждается премия имени А. С. Попова. В этой диссертации, озаглавленной «Влияние искры на колебательный разряд конденсатора», исследовалась особенность разряда конденсатора при наличии в разрядной цепи нелинейного элемента, каким являлась искра.
Уже позже академик А. Ф. Иоффе, описывая состояние русской физики в те годы, писал: «… блестящим физиком того времени в Петербурге был Д. А. Рожанский, диссертация которого (исследование искры) привлекла всеобщее внимание свежестью идей». Эта диссертация содержит раздел, в котором дано описание осциллографа Д. А. Рожанского, ставшего основой экспериментального метода, использованного в его исследовании быстропротекающих колебательных процессов.
В основу своего осциллографического метода Рожанский положил способ Л. И. Мандельштама развертки с помощью апериодического разряда конденсатора. Но вместо механического замыкателя Д. А. Рожанский в своем методе полностью избавился от механических элементов в своей установке для наблюдения колебательных процессов. «Метод, применявшийся в настоящем исследовании, по идее сходен с методом Мандельштама. Для развертывания колебаний применялся также апериодический разряд конденсатора. Но одновременное замыкание цепей происходило не при помощи металлического контакта, а через электрическую искру».
Это нововведение позволяет назвать Д. А. Рожанского одним из создателей первого отечественного осциллографа. В цитируемом ниже отрывке из его магистерской диссертации дано описание способа Рожанского. Хочу напомнить, что создавался первый осциллограф Рожанского в течение 1907–1911 гг. (его работа Roschansky D.,Ann. d. Phys., 36, стр. 281, 1911 признана за рубежом и цитируется в статьях иностранных авторов об истории осциллографов).
При строительстве в 1913 г. искровых сверхмощных (порядка 100 кВт) по тому времени радиостанций в Москве на Ходынке и близ Петрограда в Царском Селе во многом был использован научно-технический задел, созданный Д. А. Рожанским.
После защиты диссертации в 1911 году Дмитрий Аполлинариевич переезжает в Харьков, где осенью 1914 г. становится профессором и заведующим кафедрой физики. Эту должность он занимал вплоть до 1921 г. Харьковский период был очень плодотворным для Рожанского в творческом отношении. В 1913–1914 гг. одна за другой вышли несколько фундаментальных работ Дмитрия Аполлинариевича. В частности, в книге «Электрические лучи» на высоком научном уровне изложены физические основы радиотехники того времени.
В это же время вышла известная книга Д. А. Рожанского «Электрические колебания и волны» в двух частях. В 1921 г. начинается следующий, короткий (всего два года 1921–1923), но чрезвычайно важный этап научной деятельности Рожанского: его работа в Нижегородской радиотехнической лаборатории, организованной в 1918 г. М.А. Бонч-Бруевичем по Декрету
В. И. Ленина. Еще работая в Харькове, Дмитрий Аполлинариевич одним из первых принял участие в деятельности этой лаборатории, а в 1921 г. его пригласили туда на постоянную работу. Здесь он выполнил серию фундаментальных работ по целому ряду важнейших проблем радиотехники. Особое значение имели его исследования по теории антенн, к которым он переходит от изучения процессов в замкнутых контурах.
Д. А. Рожанский был не только крупным ученым-физиком, но и широко и разносторонне образованным человеком. Он свободно владел тремя европейскими языками, прекрасно знал античную литературу, понимал и любил искусство, вместе с молодежью занимался туризмом и спортом. Характеристика Д. А. Роланского была бы далеко не полю ц если бы мы не упомянули о его личных качествах. Все, кому приходилось учиться у Д. А. Рожанского или работать под его руководством, наконец, все, кому приходилось встречаться с ним в рабочей обстановке и в личной жизни, находились под влиянием его большого обаяния. Глубоко принципиальный и никогда не идущий на сделки со своей совестью, и в то же время гуманный в самом широком понимании этого слова, Д. А. Рожанский отличался большой доброжелательностью ко всем, особенно к научной молодежи, с которой он всегда щедро делился своими широкими знаниями и богатым опытом, в то же время никогда не подавляя никого своим авторитетом. Эти качества, разумеется, привлекали к Д. А. Рожанскому молодых научных работников, которые чувствовали в нем умного и внимательного руководителя и чуткого и отзывчивого друга. Поэтому Д. А. Рожанскому удалось создать целую научную школу из своих учеников, в которой мы видим крупных советских ученых — радиофизиков: Г. В. Брауде, Ю. Б. Кобзарева, М. С. Неймана, А. А. Слуцкина, А. Н. Щукина.
В 1923 г. Д. А. Рожанский вместе с В. П. Вологдиным и А. Ф. Шориным едет из Нижнего Новгорода в Ленинград. Вначале он работает в Центральной радиотехнической лаборатории (ЦРЛ) Треста заводов слабого тока. В организации и работе этой лаборатории участвовали вместе с ним выдающиеся российские радиофизики Л. И. Мандельштам и Н. Д. Папалекси. Под руководством Д. А. Рожанского в этой лаборатории разрабатывались методы генерирования коротких и ультракоротких радиоволн и стабилизации частоты коротковолновых генераторов.
