|
Оглавление
Предисловие
Данная книга является продолжением работы "Развитие телекоммуникаций: на пути к информационному обществу: История телеграфа, телефона и радио до начала XX века", которая вышла в издательстве URSS в 2010 г. (2-е изд. М.: URSS, 2012). Телекоммуникации являются той областью человеческой деятельности, которая оказала и продолжает оказывать большое влияние на развитие нашей цивилизации. Все время появляются новые области применения телекоммуникационных устройств, и услугами электросвязи ежедневно пользуются многие сотни миллионов людей всего мира. Достижения в этой области основаны на важнейших открытиях в физике, химии, акустике, материаловедении, сделанных многими выдающимися учеными, некоторые из которых были удостоены Нобелевской премии. Электронные устройства и технологии их производства, разработанные в XX столетии, сегодня позволяют инженерам реализовать практически любые свои замыслы по созданию самых сложных многофункциональных телекоммуникационных устройств. Электроника является фундаментом техники телекоммуникаций, истории развития которой в XX столетии посвящена данная книга. Книга содержит пять частей. Первая часть посвящена развитию электровакуумных приборов, начало которого можно отсчитывать с 1904 г., когда английский ученый Флеминг изобрел первый электровакуумный прибор – диод. За этим изобретением последовало изобретение в 1906 г. американским исследователем Ли де Форестом электровакуумного триода, затем были созданы многосеточные лампы, приборы СВЧ: триоды, магнетроны, клистроны, лампы бегущей волны и т.д. Создание электронных приборов привело к возникновению многочисленных телекоммуникационных систем: телерадиовещания, систем радиолокации и радионавигации, радиорелейной и спутниковой связи и др. Во второй части книги рассказывается о развитии полупроводниковой электроники. Принято считать, что это развитие началось в конце 1947 г., когда в результате исследований, проведенных американскими учеными Бардиным, Браттейном и Шокли был создан первый транзистор – прибор, вскоре заменивший в телекоммуникационной аппаратуре электронные лампы. Применение транзистора уменьшило энергопотребление и габариты аппаратуры, сделало ее более надежной и экономичной. Ключевыми событиями в этой области являются изобретение американскими учеными Кирби и Нойсом интегральных схем, позволивших кардинально уменьшить размеры электронных устройств и повысить их функциональность, и создание электроники, основанной на полупроводниковых гетероструктурах. Важную роль в этом сыграли выдающиеся научные исследования академика Алферова и немецкого ученого Кремера. В третьей части книги излагаются достижения в области создания электронных приборов (кинескопов, мониторов и передающих телекамер), применяемых в системах электронного телевидения. Первые идеи таких приборов были выдвинуты в первом десятилетии XX века русским ученым Розингом и шотландским инженером А.А.Кемпбеллом-Суинтоном. В развитии этих идей и в претворении их к конкретные технические устройства значительную роль сыграли работы многих ученых: Зворыкина – ученика Розинга, отечественных ученых Катаева и Шмакова и др. Новый этап в развитии этих приборов, начавшийся в последней четверти XX столетия, связан с переходом от электровакуумных приборов к приборам, основанным на использовании жидких кристаллов, явлений превращения электрического тока в свет, а также полупроводниковых приборов с зарядовой связью, изобретателями которых являются выдающиеся американские ученые Бойл и Смит. Четвертая часть книги посвящена истории создания устройств, осуществляющих линейную обработку сигналов: аналоговых фильтров, операционных усилителей, активных и цифровых фильтров, а также устройств линейной обработки сигналов, построенных на основе акустоэлектрических и магнитострикционных явлений. В этой части освещается развитие акустоэлектроники – одной из важнейших областей современной электроники, многообразные устройства которой широко применяются в различных телекоммуникационных системах. В создании этой области значительную роль сыграли научные исследования выдающегося отечественного ученого академика Гуляева. Последняя, пятая часть книги, посвящена развитию приборов квантовой электроники, создание которых привело к разработке волоконно-оптических телекоммуникационных систем, имеющих огромную пропускную способность. Магистральные волоконно-оптические линии связи опутали сегодня весь земной шар, они широко используются и для создания местных линий связи в тех случаях, когда необходимо, чтобы они имели значительную пропускную способность. Приборы квантовой электроники позволили создавать атмосферные оптические линии связи и системы оптической локации, существенно расширив диапазон частот, который может использоваться в телекоммуникационных системах. Начало развитию квантовой электроники было положено исследованиями отечественных академиков Басова и Прохорова и американского ученого Таунса, создавших в 1954 г. мазер – первый квантовый усилитель. С тех пор квантовая электроника бурно развивается, расширяя области своего применения. Для техники телекоммуникаций особое значение имеют полупроводниковые квантовые приборы, в создании которых ключевую роль сыграли исследования и разработки Нобелевских лауреатов академика Алферова и американского ученого Кремера. Созданные усилиями ученых и инженеров многих стран мира в XX веке электронные приборы использовались для разработки телекоммуникационной техники самого разного назначения: систем проводной связи, наземной и спутниковой радиосвязи, систем телерадиовещания, радиолокации и радионавигации. История развития этих систем будет освещена в последующих томах книги "Развитие телекоммуникаций: На пути к информационному обществу". Данная книга написана как учебное пособие по курсу "История науки и техники", который изучается в высших учебных заведениях, где готовятся специалисты в области телекоммуникаций. Однако она адресуется широкому кругу читателей, интересующихся историей развития науки и техники. При ее подготовке использовались как отечественные, так и зарубежные публикации, посвященные вопросам развития электроники, а также интернет-источники, указанные в списках литературы к каждой главе. При подготовке этой книги автор имел возможность обсуждать затронутые в ней вопросы со своими коллегами, советами и рекомендациями которых он пользовался. Автор выражает свою искреннюю признательность рецензентам книги: ректору Московского технического университета связи и информатики (МТУСИ) профессору А.С.Аджемову и президенту МТУСИ члену-корреспонденту РАН В.В.Шахгильдяну, профессору В.И.Носову и к.т.н. М.М.Симонову, а также профессорам Г.М.Аристархову, В.П.Афанасьеву, В.В.Баринову, В.Н.Безрукову, Ю.А.Концевому, Э.Л.Портнову и В.М.Пролейко. Об авторе
 Быховский Марк Аронович Доктор технических наук, профессор, академик Международной академии связи и Международной академии информатизации, заведующий кафедрой систем радиосвязи Московского технического университета связи и информатики. Лауреат премии Правительства Российской Федерации в области науки и техники. Специалист в области теории информации и помехоустойчивости систем связи, методов обеспечения электромагнитной совместимости радиосистем и управления использованием радиочастотного спектра. Автор многих научных статей и книг, включая книги по истории развития телекоммуникаций, а также ряда изобретений.
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||