Первые устройства беспроводной связи
Идеи беспроводной электрической сигнализации возникли вскоре после работ Гальвани и Фарадея, получив убедительное подтверждение в экспериментах их последователей и в особенности в теории Максвелла. Основой первого этапа осуществления и развития радиосвязи стали исследования и изобретения Герца и Лоджа; их можно условно считать началом истории радио, определяя факты предшествующего им столетия как предысторию. На этапе предыстории были найдены первые способы и устройства для получения радиоволн: искровой разряд Лейденской банки, электрофорная машина, индукционная катушка с прерывателем и искровым разрядником.
В 1840 г. Джозеф Генри (США) показал, что разряд конденсатора имеет колебательный характер и это позволяет получать колебания с различными высокими частотами. Колебательный разряд изучал также Уильям Томсон. В 1853 г. им получена известная формула Томсона для частоты колебаний в цепи, содержащей конденсатор и индуктивную катушку. Это по сути было началом техники радиопередатчиков.
Для обнаружителей пространственных электрических процессов, позволяющих получить полезную информацию, с прошлого века применяется термин "детекторы". Радиоприемное устройство Гальвани состояло из антенны, частью которой фактически является и заземление, и детектора. На протяжении столетия такая структура воспроизводилась многими исследователями и изобретателями. Общим элементом в их изобретениях и разработках оставалась антенна в нескольких конструктивных модификациях, детекторы же были основаны на иных принципах.
Стимулом для совершенствования детекторов стал переход от лабораторных исследований волн к демонстрации их свойств в лекционной аудитории. Достигнутые успехи дали основание прогнозировать увеличение дальности сигнализации, что потребовало поиска путей повышения чувствительности и эффективности детекторов и привело к появлению ряда изобретений.
Джозеф Генри одним из первых отказался от "физиологического" детектора Гальвани и применил искусственный приемник. Его детектор представлял собой катушку с расположенными внутри нее иглами. Прием сигналов фиксировался по магнитному действию поля катушки на иглы. Спустя полвека исследования магнитных детекторов возобновил Эрнест Резерфорд.
В докладе, прочитанном в 1842 г., Генри сообщил, что в его опытах сигналы от искрового передатчика - электрофорной машины с излучающим проводом - принимались антенной в здании на расстоянии около 10 м, через два межэтажных перекрытия. При подключении к приемнику антенны в виде провода и заземления им был осуществлен прием излучений от отдаленных грозовых разрядов.
В 1875 г. проф. Элью Томсон (США) провел и в начале 1876 г. описал в журнале Франклиновского института эксперименты с передачей сигналов между разными этажами внутри здания, на расстоянии около 25 м. Передатчиком служила индукционная катушка Румкорфа с искровым разрядником. Детектор волн представлял собой стержень с узким искровым промежутком. При включении передатчика в искровом промежутке приемника проскакивали искорки. Впоследствии подобный приемник был применен и в 1888 г. описан Генрихом Герцом. Для удобства наблюдения искровой разрядник приемника был защищен от света корпусом с линзовым окуляром. Конструкция этого приемника была разработана Томасом Алва Эдисоном.
Изобретатель угольного микрофона (1878 г.) Дэйвид Эдуард Хьюз (в Советской энциклопедии - Д. Э. Юз - Прим. ред.) демонстрировал в 1879 и 1880 гг. ряду известных ученых опыты по передаче сигналов без проводов на расстояние до сотен метров. Как и в упомянутых выше опытах Э. Томсона, им был применен искровой передатчик с катушкой Румкорфа. В приемнике изобретенный им микрофон служил детектором радиоволн, а для воспроизведения сигналов использовался телефон. В опытах участвовали известные английские физики Уильям Прис, У. Робертс-Оустин, Уильям Крукс, Джордж Стокс, Гриллс Адамс, Грове и Т. Хаксли.
В 1882 г. опыты по беспроводному телеграфированию проводил А. Долбэр. Как и почти за сто лет до него Л. Гальвани, он применял вертикальную антенну, что получило отражение в его патенте США от 24 марта 1882 г. Имеются сведения, что Долбэр, помимо телеграфирования, проводил и опыты по беспроводной передаче речи. Для этого он питал первичную обмотку индукционной катушки от микрофона. Разборчивый прием, хотя и с искажениями, был в этих опытах возможен на расстоянии 1 км, дальность же телеграфной связи достигала 20 км.
