Давид Шарле
Среди ученых так называемой первой волны русской эмиграции
немало известных имен. Авиаконструктор И. И. Сикорский, крупнейший специалист в
области теоретической и прикладной механики академик С. П. Тимошенко, "великий
пионер каталитических реакций" академик В. Н. Ипатьев, "отец телевидения"
В. К. Зворыкин... Одно из мест в этом славном ряду по праву принадлежит замечательному
ученому, выдающемуся теоретику в области электросвязи Сергею Александровичу Щелкунову.
К сожалению, его имя и роль в истории развития техники
связи долгие годы замалчивались.
Сергей Щелкунов родился в Самаре в 1897 г. Студент Московского
университета, мобилизованный в белую армию, прошел с нею всю Сибирь и оказался в
Манчжурии. Затем - Япония и, наконец, в 1921 г. - США. Там он продолжил свою учебу,
получив со временем ученую степень бакалавра, а затем и магистра математики в Вашингтонском
университете. В 1928 г. в Колумбийском университете Сергей Щелкунов защитил докторскую
диссертацию.
В 1934 г. ученый разработал классическую электромагнитную
теорию коаксиальных линий и цилиндрических экранов, показав уникальное свойство
коаксиальных кабелей - повышение защищенности их цепей от взаимных влияний с ростом
частоты (в противоположность симметричным кабелям).
По своей значимости для электросвязи теорию Щелкунова можно
сравнить с теорией потенциальной помехоустойчивости в радиосвязи, разработанной
академиком В. А. Котельниковым в его докторской диссертации 1947 г.
Чтобы понять революционную суть сделанного Щелкуновым,
обратимся к истории электросвязи. Телеграфные кабели состояли из совокупности одиночных
жил и "работали", как принято говорить, по однопроводной несимметричной
схеме - обратным проводом каждой телеграфной цепи служила земля. С изобретением
телефона и созданием телефонных кабелей для уменьшения взаимных и внешних влияний
перешли на симметричные двухпроводные цепи.
Вся история развития систем связи характеризуется стремлением
наиболее эффективно использовать кабельные цепи, будь они образованы медными токопроводящими
жилами или же, как теперь, кварцевыми светопроводящими оптическими волокнами. Наиболее
эффективно - по каждой паре жил передавать как можно больше телефонных разговоров
(каналов), т. е. применить так называемое многоканальное уплотнение цепей. Чтобы
обеспечить нормальное качество телефонного разговора, требуется передавать по линии
токи частот от 300 до 3400 Гц. Поэтому на один телефонный канал отводится (с запасом)
полоса частот в 4 кГц.
Исторически первая система уплотнения, внедренная в
1930 г., была двухканальной. За ней последовали 4-канальная, 12-канальная со спектром
передаваемых частот 12 - 60 кГц, далее 24-канальная (12 - 108 кГц), 60-канальная
(12 - 252 кГц) и, наконец, 120-канальная (12 - 252 и 312 - 552 кГц).
Дальнейшему увеличению частот передачи и, следовательно,
росту числа каналов препятствовало все возрастающее взаимовлияние симме разговорах.
Согласно теории Щелкунова соосное расположение в коаксиальных
парах обоих цилиндрических проводников обусловливает различное распределение электрического
поля в них. Вследствие поверхностного эффекта плотность тока во внутреннем проводнике
возрастает в направлении его наружной поверхности, а во внешнем, наоборот, ток концентрируется
в основном у внутренней поверхности . Чем выше передаваемая по коаксиальной паре
частота, тем сильнее эффект перераспределения токов. Благодаря этому ток помех от
соседних коаксиальных пар все меньше смешивается с рабочим током, следовательно,
его воздействие на качество передачи ослабевает и взаимное влияние между коаксиальными
парами уменьшается. Таким образом, внешний проводник коаксиальной пары одновременно
служит ее экраном.
В 1935 г. Щелкунов (со своими коллегами - авторами идеи
применения коаксиальных кабелей для линий связи Л. Эспеншидом и А. Эффелем) высказал
предположение, что по коаксиальному кабелю можно передавать телевидение или 200
телефонных разговоров одновременно. Действительность полностью подтвердила сделанный
им прогноз: техника коаксиальных кабелей продемонстрировала стремительное развитие
- от 224 каналов и спектра частот 1 МГц до 10800 каналов по каждой коаксиальной
паре и спектра частот 60 МГц.
Экономическую эффективность коаксиальных кабелей иллюстрируют
показатели расхода меди на 1 канало. км: для симметричной цепи при 120-канальной
системе передачи - 340 г, а для коаксиальной цепи при 10800-канальном уплотнении
- всего 22 г.
Коаксиальный кабель - единственный тип кабеля, по которому
наряду с телефонными разговорами можно было передавать телевизионные программы,
предусмотрев для каждого вида передачи определенное (четное) число коаксиальных
пар. В 60-е годы передача телевещания по коаксиальным кабелям производилась между
европейскими странами, включая Советский Союз, по сетям Евровидения и Интервидения.
Дальнейшего развития коаксиальные кабели не получили, т.
к. в 80-е гг. на смену электрическим кабелям стали приходить волоконно-оптические
- световодные кабели, в корне изменившие идеологию построения линий связи.
Однако заслуги С. А. Щелкунова не исчерпываются только
созданием теории коаксиальных линий. Работая в американской телеграфной и телефонной
компании AT&T ("Bell Systems"), он также стоял у истоков создания
волноводов, разработал математическую теорию электромагнитного поля в них, определил
возможные типы электромагнитных волн (мод), передаваемых по волноводам разного рода
(цилиндрическим, прямоугольным, эллиптическим и др.), что было использовано в различных
системах связи и радиолокации. При этом Щелкунов математически обосновал уникальное
свойство симметричной магнитной волны Н01, коэффициент затухания которой при распространении
по цилиндрическим волноводам уменьшается с возрастанием частоты, в отличие от других
волн (рис. 4). Так, на частоте 15000 МГц (15 ГГц) затухание волны в Н01 в семь раз
меер Сергей Александрович Щелкунов 2 мая 1992 г. в возрасте 95 лет.
Опубликованная им в 1934 г. в журнале "Bell
Systems Technical Journal" (v.13) фундаментальная статья легла в основу всех
отечественных монографий и учебников по коаксиальным кабелям. К сожалению, под влиянием
идеологических догм ни в этих учебниках и монографиях, ни в изданиях Большой Советской
Энциклопедии имя С. Щелкунова не упоминалось. Пришло время восстановить историческую
справедливость.
Другие работы по теме:
Силовые кабели
предназначены для передачи по ним на расстояние электроэнергии, используемой для питания электрических установок. Они имеют одну или несколько изолированных жил, заключенных в металлическую или неметаллическую оболочку, поверх которой в зависимости от условий прокладки и эксплуатации может иметься соответствующий защитный покров и в необходимых случаях броня.
Кабельные линии электропередач
Кабельные линии электропередачи Кабельные линии электропередачи - это линии для передачи электроэнергии или отдельных импульсов ее. Кабельные линии электропередачи
Fiber Optic – архитектура света
За последнее десятилетие в наружной рекламе США, Японии и других высокоразвитых стран широко распространилась технология Fiber Optic, основанная на передаче света по волоконно-оптическому кабелю на значительные расстояния с минимальными потерями.
Сращивание кабелей
РЕФЕРАТ "Сращивание кабелей" Введение Сращивание кабелей применяется: При постройке судна При ремонте или модернизации судна В случаях, предусмотренных технологическим процессом, например при блочной или узловой технологии электромонтажных работ, когда выполняется сращивание кабеля различных марок.
Сочинения на свободную тему - Портрет моего отца 1
Для меня родители самые близкие и родные люди на свете. Хочу рассказать о моем отце. Зовут его. Петр Иванович. Это высокий широкоплечий спортивный мужчина с короткими темными волосами. Родился он в селе.
Дикие лебеди
В сказке Г. К. Андерсена «Дикие лебеди» повествуется о прекрасной любви сестры и братьев. Хорошо жилось детям, пока в их доме не появилась мачеха, превратившая мальчиков в диких лебедей, а Эльзу — в уродину, которую не узнал даже родной отец.
Толстой Шат и Дон
Лев Николаевич Толстой Шат и Дон Толстой Лев Николаевич Шат и Дон Лев Николаевич Толстой Шат и Дон У старика Ивана было два сына: Шат Иваныч и Дон Иваныч. Шат Иваныч был старший брат; он был сильнее и больше, а Дон Иваныч был меньший и был меньше и слабее. Отец показал каждому дорогу и велел им слушаться. Шат Иваныч не послушался отца и не пошёл по показанной дороге, сбился с пути и пропал.
Полковник на балу и после бала
Автор: Толстой Л.Н. Л. Н. Толстой услышал от своего брата один интересный случай, как Сергей Николаевич весело танцевал на балу мазурку с дочерью воинского начальника - Варварой, а на другое утро увидел, как её отец распоряжался прогнанием сквозь строй бежавшего из казармы солдата, и чувство к этой девушке потом угасло.
Окуджава Булат
(9.05.1924 - 12.06.1997) Булат Шалвович Окуджава родился 9 мая 1924 в Москве в семье партийных работников (отец - грузин, мать - армянка). Жил на Арбате до 1940. В 1934 переехал вместе с родителями в Нижний Тагил. Там отец был избран первым секретарем городского комитета партии, а мать секретарем райкома.
Толстой Отец и сыновья
Лев Николаевич Толстой Отец и сыновья Толстой Лев Николаевич Отец и сыновья Лев Николаевич Толстой Отец и сыновья Отец приказал сыновьям, чтобы жили в согласии; они не слушались. Вот он велел принесть веник и говорит:
Толстой Ровное наследство
Лев Николаевич Толстой Ровное наследство Толстой Лев Николаевич Ровное наследство Лев Николаевич Толстой Ровное наследство У одного купца было два сына. Старший был любимец отца, и отец всё своё наследство хотел отдать ему. Мать жалела меньшого сына и просила мужа не объявлять до времени сыновьям, как их разделят: она хотела как‑нибудь сравнять двух сыновей.
Толстой Три сына
Лев Николаевич Толстой Три сына Толстой Лев Николаевич Три сына Л.Н.Толстой ТРИ СЫНА Притча Дал отец сыну именье, хлеба, скотины и сказал: "Живи так, как я, и будет тебе всегда хорошо".
Мой папа 2
Мой папа Автор: Сочинения на свободную тему Моего папу зовут Андрей. Ему 34 года. Он невысокого роста, широкоплечий. У него голубые глаза, каштановые волосы. Сейчас он руководит собственной фирмой.
Расчет кабеля Р-4
Содержание Конструктивные характеристики…3 Расчет первичных параметров…4 Расчет вторичных параметров…9 Вывод по работе…12 Список литературы…13
Направляющие среды в ЭС и средства их защиты
Расчет емкости реальной симметричной цепи в кабеле МКСГ-4х4х1,2, коэффициента фазы коаксиальных пар в комбинированном кабеле КМ-8/6, критической частоты в оптических волокнах оптического кабеля типа ОКЛС-01 при увеличении диаметра его сердцевины.
Волоконно-оптические кабели
Изучение назначения волоконно-оптических кабелей как направляющих систем проводной электросвязи, использующих в качестве носителя информационного сигнала электромагнитное излучение оптического диапазона. Характеристика и классификация оптических кабелей.
Ростовский, Дмитрий Владимирович
Князь Дмитрий Владимирович Ростовский (ум. 1518) — боярин и воевода на службе у Московских князей Ивана III и Василия III. Рюрикович в XIX колене, потомок Ростовских князей, суверенных прав уже не имел, его отец Владимир Андреевич продал свою долю в Ростовском княжестве Ивану III. Его младший брат Александр, сыновья Пётр Бессчастный и Андрей также находились на службе у московских князей.
Токак
или Тукак, Дукак — отец Сельджука, первого бека тюркской династии Сельджукидов. Токак ибн Лукман, происходивший из рода Тугшырмыша, сына Керекучи-ходжи из племени и рода Кынык. Отец Токака Лукман был мастером по изготовлению кибиток при дворе тюркских падишахов. Имя "Токак" означает "Железная стрела".
Аньези, Мария Гаэтана
Мари́я Гаэта́на Анье́зи (итал. Maria Gaetana Agnesi; 16 мая 1718, Милан — 9 января 1799) — итальянский математик и филантроп. Она происходит из зажиточной купеческой семьи, в которой был 21 ребёнок. Мария Гаэтана была старшей из детей. Её отец был профессором математики, он с детства поддерживал математические способности дочери и позаботился о хорошем образовании Марии Гаэтаны.
Варрониан
— отец и сын римского императора Иовиана. Варрониан — отец Имел хорошую репутацию в армии, какое-то время был трибуном (командиром) легиона Иовиев — одного из двух, вместе с Геркулиями, элитных легионов римской армии (их названия пошли от официальных прозвищ их первых «шефов» — императоров Диоклетиана «Иовия» и Максимиана «Геркулия»), а также одним из начальников протекторов-доместиков — дворцовой гвардии.
Телекоммуникационные сети
Лабораторная работа №1 Тема Топология сети Термин топология сети обозначает физическое расположение компьютеров, кабелей и других сетевых компонентов.
Исследование телевизионного индикатора
(ТИ) Формирование телевизионного изображения. В основе формирования изображения на экране ТИ лежит процесс воссоздания полученной информации по элементам во время движения луча по определенному закону. Способ движения луча определяет вид развертки.
Локальная вычислительная сеть бухгалтерского отдела
Создание локальной вычислительной сети бухгалтерского отдела, размещение рабочих мест и организация сетевых телекоммуникаций для ускорения обмена информационными сообщениями, работы клиент-серверных приложений, общего доступа. Административная подсистема.
Телекоммуникационные сети
Лабораторная работа №1 Тема: Топология сети Термин топология сети обозначает физическое расположение компьютеров, кабелей и других сетевых компонентов.
Правописание н-нн в прилагательных именных отглагольных причастиях существительных наречиях
Graphics Неслыханный, невиданный, негаданный, нежданный, нечаянный, медленный, священный, желанный, читанный, виденный, данный, обещанный, отчаянный; юный, румяный, пряный, жеваный, кованый, бешеный, смышлёный, приданое(невесты), бесприданница, приданое( значение), стреляный воробей, названый брат, посажёный отец( на свадьбе) Неслыханный, невиданный, негаданный, нежданный, нечаянный, медленный, священный, желанный, читанный, виденный, данный, обещанный, отчаянный; юный, румяный, пряный, жеваный, кованый, бешеный, смышлёный, приданое(невесты), бесприданница, приданое( значение), стреляный воробей, названый брат, посажёный отец( на свадьбе) Graphics
Евсевий Кесарийский
Евсевий Кесарийский (ок. 260 – ок. 340), христианский богослов, «отец церковной истории», епископ Кесарии Палестинской после 315.
Масляков Александр Васильевич
Ведущий и руководитель программы КВН, президент Международного союза КВН, академик Академии Российского телевидения, лауреат Национальной телевизионной премии "ТЭФИ"