Кіріспе

Байланыс әдісі Сымсыз телеграфия немесе радиотелеграфия – бұл радио толқындар арқылы мәтіндік хабарларды тарату, сымдарды пайдаланатын электр телеграфиясына ұқсас. 1910 жылға дейін «сымсыз телеграфия» термині сымсыз телеграф сигналдарын беруге арналған басқа да тәжірибелік технологиялар үшін де қолданылған. Радиотелеграфияда ақпарат екі түрлі ұзындықтағы радио толқындарының импульстары арқылы беріледі, олар «нүктелер» және «сызықтар» деп аталады, олар көбінесе Морзе кодында мәтіндік хабарламаларды жасайды. Қолмен басқарылатын жүйеде хабар жіберуші оператор «телеграф кілті» деп аталатын қосқышты басып, трансляцияны қосып-өшіру арқылы радио толқындарының импульстарын жасайды. Қабылдағышта импульстар қабылдағыштың динамигінен сигналдар түрінде естіледі, оларды Морзе кодын білетін оператор мәтінге аударады. Радиотелеграфия – радиобайланыстың алғашқы құралы болды. 1894–1895 жылдары Гульельмо Маркони ойлап тапқан алғашқы практикалық радио хабар таратушылар мен қабылдағыштар радиотелеграфияны пайдаланды. Бірінші дүниежүзілік соғысқа дейін, «сымсыз телеграфия дәуірі» деп аталатын радионың алғашқы онжылдықтарында, амплитудалық модуляция (AM) радиотелефониясының дамуы дыбысты (аудионы) радио арқылы таратуға мүмкіндік бергенге дейін, ол радионың жалғыз тарату түрі болып қала берді. 1908 жылдан бастап, құрлықтар аралық радиотелеграфия станциялары елдер арасында коммерциялық телеграммаларды минутына 200 сөз жылдамдығымен жіберді. Радиотелеграфия 20 ғасырдың бірінші жартысында коммерциялық, дипломатиялық және әскери мәтіндік байланыс үшін ұзақ қашықтықтағы жеке хабар алмасуға пайдаланылды. Екі дүниежүзілік соғыс кезінде бұл стратегиялық маңызға ие болды, өйткені ұзақ қашықтықтағы радиотелеграфия станциялары жоқ елді жау теңіз астындағы телеграф кабельдерін кесіп, әлемнен оқшаулап тастауға болады. Радиотелеграфия әуесқойлар арасында танымал. Оны әскерилер де төтенше жағдайларда қолдану үшін үйретеді. Дегенмен, коммерциялық радиотелеграфия қолданыстан шығып қалды.

Негізгі қағидалар

Сымсыз телеграфия немесе радиотелеграфия, көбінесе CW (үздіксіз толқын), ICW (үрмеленген үздіксіз толқын) немесе қосу-өшіру кілттемесі деп аталады және Халықаралық телекоммуникация одағы (ITU) оны A1A немесе A2A эмиссия түрі ретінде белгілейді, радиобайланыс әдісі болып табылады. Ол тарихында әртүрлі модуляция әдістерімен таратылды. 1920 жылға дейін қолданылған қарапайым ұшқындық таратушылар өте кең жолақты және басқа таратуларға кедергі келтіретін сөндірілген толқындарды таратып, өте кең жолақты және басқа таратуларға кедергі келтірді. Бұл эмиссия түрі 1934 жылы, кейбір кемелердегі қолданыстан басқа, тыйым салынды. 1920 жылдан кейін қолданысқа енген вакуумдық түтікше (клапан) таратушылары үздіксіз толқын (CW) деп аталатын модульденбеген синусоидты тасымалдаушы толқынның импульстары арқылы кодты таратып, бүгінгі күнге дейін қолданылып келеді. CW таралымдарын қабылдау үшін қабылдағышқа соққы жиілігі осцилляторы (BFO) деп аталатын тізбек қажет. Модуляцияның үшінші түрі – жиілік модуляциясы (FSK) негізінен радиотелетип желілерінде (RTTY) қолданылды. Морзе кодын пайдаланатын радиотелеграфия екінші дүниежүзілік соғысқа дейін көптеген қолдануларда радиотелетиппен біртіндеп алмастырылды. Қолмен радиотелеграфияда оператор телеграф кілті деп аталатын қосқышты басқарады, ол радио таратушыны қосып-өшіреді, Морзе кодын мәтіннің символдарына кодтайтын әртүрлі ұзындықтағы модульденбеген тасымалдаушы толқын импульстарын ("нүктелер" және "сызықтар") жасайды. Қабылдау орнында Морзе кодын қабылдағыштың құлақаспабы немесе динамигінен естіледі, ол операторға Морзе кодын білу арқылы мәтінге аударылады. Автоматты радиотелеграфияда екі жақтағы телепринтерлер Халықаралық телеграф әліпбиінің No. 2 сияқты кодты пайдаланып, терілген мәтінді шығарады. Радиотелеграфия коммерциялық радиобайланыста қолданыстан шықты, ал оның соңғы азаматтық қолданылуы – теңіз кемелері радио операторларының төтенше жағдайларда байланыс үшін Морзе кодын пайдалануын талап етуі 1999 жылы Халықаралық теңіз ұйымы спутниктік GMDSS жүйесіне көшкен кезде аяқталды. Дегенмен, оны әлі де радио әуесқойлары пайдаланады, ал әскери қызметтер сигнал берушілерді төтенше жағдайларда байланыс үшін Морзе кодын үйренуге міндеттейді. Калифорнияда КSM деп аталатын жағалау станциясы әлі де бар, ол көбінесе еріктілермен музей ретінде басқарылады және кейде кемелермен байланыс жасайды. Шағын қолданыста авиациялық радионавигациялық қызметтегі VHF жан-жақты ауқымы (VOR) және NDB радио маяктары әлі де бірден үш әріптік идентификаторларын Морзе кодын пайдаланып жібереді. Радиотелеграфия бүкіл әлемдегі радио әуесқойлары арасында танымал, олар оны үздіксіз толқын немесе жай ғана CW деп атайды. 2021 жылы Club Log блогының 700 миллионнан астам хабарламасын талдау және Америка радио релелік лигасының деректерін ұқсас қарау, сымсыз телеграфияның аматорлық радиобайланысының екінші ең танымал түрі екенін көрсетті, ол байланыстардың шамамен 20% құрайды. Бұл оны дауыстық байланыстан басым етеді, бірақ 2021 жылы аматорлық радио байланыстарының 60% құраған FT8 цифрлық режимінен кем. 2003 жылдан бері көптеген елдерде аматорлық радио лицензиясын алу үшін Морзе кодын және сымсыз телеграфияны білу талап етілмейді, алайда кейбір елдерде басқа сыныптағы лицензия алу үшін бұл талап әлі де бар. 2021 жылдан бастап Беларусь пен Эстониядағы А класындағы, Монакодағы Жалпы класындағы немесе Украинадағы 1 кластағы лицензиялар, жоғары жиілікті (HF) диапазонды қоса алғанда, толық аматорлық радио спектріне қол жеткізу үшін Морзе кодын білуді талап етеді. және Ресейде 1-сынып.

Тарих

Электрлік телеграф желілерінің табысы, алғашқы телекоммуникациялық жүйелердің жетістігінен кейін, сымсыз телеграф сигналдарын берудің жолын табуға жасалған күш-жігер. 1830 жылдары дамыған телеграф желісі – телеграф полюстеріне тірелген сымдар арқылы байланысқан бірнеше телеграф кеңселерінен тұратын, адамдар арасында мәтіндік хабар алмасу жүйесі болды. Хабар жіберу үшін, бір кеңседегі оператор телеграф кілті деп аталатын құрылғыны басып, электр тогының импульстарын жасап, оларды Морзе кодымен хабарға айналдыратын. Кілтті басса, ол батареяны телеграф желісіне қосып, сым арқылы ток жіберетін. Қабылдау кеңсесінде ток импульстары телеграф қабылдағышын іске қосып, әрбір импульс келіп түскенде "щылқы" дыбысын шығаратын. Морзе кодын білетін қабылдау станциясының операторы осы дыбыстарды мәтінге аударып, хабарды жазып алатын. Телеграф тізбегіндегі ток үшін кері жол ретінде жер пайдаланылды, екінші сымды қолдану қажеттігін болдырмау үшін. 1860 жылдары телеграф – ең маңызды коммерциялық, дипломатиялық және әскери хабарларды жіберудің стандартты тәсіліне айналды, ал өнеркәсіптік дамыған елдер континенттерді қамтитын телеграф желілерін құрды, мұхиттарды байланыстыру үшін су асты телеграф кабельдерін пайдаланды. Алайда, алыс стансаларды байланыстыратын телеграф желісін орнату және күтіп ұстау өте қымбат болды, ал сымдар кейбір орындарға, мысалы, теңіздегі кемелерге жетпейтін. Ғалымдар егер Morse кодының электр импульстарын екі нүкте арасында сымсыз жіберудің жолын тапса, бұл байланыс саласында революция жасайтынын түсінді. Осы мәселені шешудің табысты жолы 1887 жылы радио толқындарын ашу, ал 1899 жылға қарай радиотелеграфияның практикалық таратушылары мен қабылдағыштарын жасау болды. 1894 жылдан бастап бірнеше жыл бойы итальяндық өнертапқыш Гульельмо Маркони, жаңадан ашылған радио толқындары құбылысын байланысқа бейімдеу жұмыстарын жүргізді, сол кезге дейін зертханалық тәжірибе болған нәрсені пайдалы байланыс жүйесіне айналдырып, оларды қолдана отырып, алғашқы радиотелеграфия жүйесін құрды. Прейс және Ұлыбританиядағы Бас пошта басқармасы (GPO) 1896 жылдан бастап Солсбери жазығында жүргізілген Марконидің тәжірибелерін қолдады және қаржылай көмек көрсетті. Прейс өзінің сымсыз индукциямен жасаған тәжірибелері арқылы осы идеяның дұрыстығына көз жеткізген. Алайда, Маркони Wireless Telegraph & Signal Company компаниясын құрғаннан кейін қолдау тоқтатылды. GPO-ның заңгерлері бұл жүйенің Телеграф заңының мағынасы бойынша телеграф екенін анықтады, демек ол Пошта басқармасының монополиясына кіреді. Бұл Маркониді тоқтатқан жоқ. Маркони 1901 жылы Атлант мұхиты арқылы сымсыз телеграф сигналдарын жібергеннен кейін, жүйе кемеден жағалауға және кемеден кемеге байланыс жасауды қоса алғанда, тұрақты байланыс үшін пайдаланыла бастады. Осы дамудың нәтижесінде сымсыз телеграфия радиотелеграфия деген мағынаны алды, яғни радио толқындары арқылы берілетін Морзе коды. Бірінші радио таратушылар, Бірінші дүниежүзілік соғысқа дейін қолданылған қарапайым шұғыл ажырым таратушылар, дауыс (аудио сигналдар) бере алмады. Оның орнына оператор мәтіндік хабарды телеграф кілтінде жіберетін, ол таратушыны қосып-өшіріп, қысқа ("нүкте") және ұзақ ("сызық") радио толқындарының импульстарын жасады, олардың топтары Морзе кодын құрайтын әріптер мен басқа да символдардан тұратын. Қабылдаушы оператор сигналдарды құлаққаптар арқылы музыкалық "бип" ретінде ести алатын, содан кейін кодты мәтінге аударатын. 1910 жылға қарай "Герц толқындары" деп аталған байланыс барлық жерде "радио" деп аталатын болды, ал сымсыз телеграфия термині көбінесе қазіргі заманғы "радиотелеграфия" терминімен ауыстырылды.

Әдістер

1920 жылға дейін қолданылған қарапайым ұшқыш саңылаулы хабар таратушылар модуляция әдісі арқылы хабар жіберді. Телеграф пернесін басып тұрғанда, хабар таратушы радио толқындарының бірнеше уақытша импульстарын шығарды, олар әдетте 50 мен бірнеше мың герц аралығындағы дыбыс жиілігімен қайталанды. Қабылдағыштың құлаққаптарында бұл музыкалық үн, сыбдыр немесе шуылдау сияқты естілді. Осылайша Морзе кодегіндегі "нүктелер" мен "сызықтар" сылдырлаған дыбыс сияқты естілді. Демптелген толқынның кең жиілік диапазоны болды, яғни радиосигнал бір ғана жиілік емес, кең жиіліктерді қамтыды. Демптелген толқын таратушыларының таралу радиусы шектеулі болды және жақын жиіліктердегі басқа таратушылардың хабарларын бұзды. 1905 жылдан кейін кодты жаңа модуляция әдісін қолдана отырып жіберетін радиотелеграф хабарларын таратудың жаңа түрлері ойлап табылды: үздіксіз толқын (CW) (Халықаралық телекоммуникация одағы оны A1A эмиссия түрі деп белгіледі). Телеграф пернесін басып тұрғанда, хабар таратушы тұрақты амплитудалы үздіксіз синусоидтық толқынды шығарды. Радио толқынының барлық энергиясы бір жиілікке шоғырланғандықтан, CW таратушылары берілген қуатпен одан да алысқа хабар жібере алды және жақын жиіліктердегі хабар таратуларға дерлік кедергі келтірмеді. 1903 жылы дат инженері Вальдемар Пульсен ойлап тапқан доғалық түрлендіргіш (Пульсен доғасы) таратушысы және 1906–1912 жылдары Реджинальд Фессенден мен Эрнст Александерсон ойлап тапқан Александерсон генераторы үздіксіз толқынды шығаратын алғашқы таратушылар болды. Бұл құрылғылар жоғары қуатты радиотелеграф станцияларындағы ұшқыш таратушыларды бірте-бірте алмастырды. Дегенмен, демптелген толқынға арналған радио қабылдағыштар үздіксіз толқынды қабылдай алмады. Себебі CW сигналы перне басылғанда модульденбеген тасымалдаушы толқын болды, ол қабылдағыштың құлаққаптарында ешқандай дыбыс шығармады. CW сигналын қабылдау үшін Морзе кодегін тасымалдаушы толқын импульстарын қабылдағышта естілетін етудің бір жолын табу қажет болды. Реджинальд Фессенден 1901 жылы осы мәселені шешті. Оның "гетеродиндік" қабылдағышында келіп түскен радиотелеграф сигналы қабылдағыштың детектор кристаллында немесе вакуумдық түтігінде қабылдағыштағы электронды осциллятордың (соққы жиілікті осциллятор – БЖО) тудыратын тұрақты синусоидтық толқынмен араластырылады. Осциллятордың жиілігі радио таратушының жиілігінен өзгеше болады. Детекторда екі жиілік азайтылады және екі жиіліктің айырмасынан соққы жиілігі (гетеродино) пайда болады: егер БЖО жиілігі радио станциясының жиілігіне жеткілікті жақын болса, соққы жиілігі дыбыс жиілігі диапазонында болады және қабылдағыштың құлаққаптарында естіледі. Сигналдың "нүктелері" мен "сызықтары" кезінде соққы тоны пайда болады, ал олардың арасында тасымалдаушы болмайды, сондықтан ешқандай дыбыс шығарылмайды. Осылайша Морзе кодегі құлаққаптар арқылы музыкалық "сылдырлаған" дыбыс ретінде естіледі. 1913 жылы Эдвин Армстронгтың бірінші практикалық электронды осцилляторын, вакуумдық түтік кері байланыс осцилляторын ойлап тапқанға дейін БЖО сирек кездесетін. Осы уақыттан бастап БЖО радиотелеграф қабылдағыштарының стандартты бөлігі болды. Радио әрқашан басқа станцияның жиілігіне бапталғанда, БЖО жиілігі де өзгеруі керек болды, сондықтан БЖО осцилляторын баптау қажет болды. Кейінгі супергетеродин қабылдағыштарында 1930 жылдардан бастап БЖО сигналы супергетеродин детекторлары шығарған тұрақты аралық жиілікпен (АЖ) араластырылды. Сондықтан БЖО тұрақты жиілікпен жұмыс істей алатын болды. Бірінші дүниежүзілік соғыстан кейін қуатты түтікшелердің қолжетімділігімен үздіксіз толқынды вакуумдық түтік таратушылары басқа да таратушыларды ығыстырды, себебі олар арзан болды. CW радиотелеграфты таратудың стандартты әдісіне айналды, 1930 жылы демптелген толқынды ұшқыш таратушыларға тыйым салынды және CW бүгінге дейін қолданылуда. Тіпті қазіргі уақытта қысқа толқынды байланыс станцияларында пайдалану үшін шығарылған байланыс қабылдағыштарының көпшілігінде БЖО бар.

Өнеркәсіп

Халықаралық радиотелеграф одағы 1906 жылы өткен алғашқы Халықаралық радиотелеграф конвенциясында ресми емес түрде құрылды және 1932 жылы Халықаралық телекоммуникация одағына қосылды. АҚШ Бірінші дүниежүзілік соғысқа қатысқан кезде жеке радиотелеграф станцияларына тыйым салынды, бұл осы саланың алғашқы дамушыларының жұмысын тоқтатты. 1920 жылдарға қарай коммерциялық және мемлекеттік радиотелеграф станцияларының бүкіл әлемдік желісі құрылды, сонымен қатар кемелер коммерциялық мақсаттармен және жолаушылар хабарламаларын жіберу үшін радиотелеграфты кеңінен пайдаланды. 1920 жылдары дыбыс тарату (радиотелефония) көптеген жағдайларда радиотелеграфты ығыстыра бастады, соның арқасында радио хабар тарату мүмкін болды. Сымсыз телеграфия жеке тұлғалар арасындағы, сондай-ақ телеграммалар мен дипломатиялық байланыстар сияқты бизнес, үкіметтік және әскери байланыс үшін қолданыла берді және радиотелетип желілеріне айналды. Сымсыз телеграфияның соңғы жетістігі – радиосигналдарды пайдаланатын телекс болды, ол 1930 жылдары әзірленді және көп жылдар бойы көптеген алыс елдер арасындағы байланыс құралының сенімді түріне айналды. CCITT R.44 стандарты қысқа толқындар арқылы хабарларды автоматты түрде бағыттау және шифрлеуді қамтамасыз етті. Бүгінде, мәтінді таратудың қазіргі заманғы әдістерінің арқасында коммерциялық мақсаттағы Морзе кодты радиотелеграфия қолданудан тоқтатылды. Кемелерде компьютерлік және спутниктік байланыс жүйесі GMDSS байланыс құралы ретінде Морзе кодын көптеп алмастырды.

Реттеу

Үздіксіз толқындық (CW) радиотелеграфия Халықаралық телекоммуникация одағы (ITU) тарапынан A1A эмиссия түрі ретінде реттеледі. АҚШ Федералды байланыс комиссиясы коммерциялық радиотелеграф операторының өмір бойына берілетін лицензиясын шығарады. Бұл үшін ережелер бойынша қарапайым жазбаша тесттен өту, технология бойынша күрделі жазбаша емтихан тапсыру және минут сайын 20 сөз қарапайым тілмен және 16 wpm код топтарымен Морзе қабылдауын көрсету қажет. (Ескі 20 wpm талабымен алынған әуесқойлық жоғары деңгейлі лицензиялар ескеріледі.)