№ 12,039 AD 1896
Date of Application, 2nd June, 1896
Specification Left, 2nd Mar., 1897 – Accepted, 2nd July, 1897
COMPLETE SPECIFICATION.
IMPROVEMENTS IN TRANSMITTING ELECTRICAL IMPULSES AND SIGNALS, AND IN APPARATUS THEREFOR.
I, Guglielmo Marconi, of 67 Talbotroad, Westbourno Park, formerly residing at 71 Hereford Road, Bayswater, in the county of Middlesex, do hereby declare the nature of this invention and in what manner the same is to be performed to beparticularly desoribed and ascertained in and by the following statement: -
My invention relates to the transmission of signals by means of electrical oscillations of high frequency, which are set up in space or in conductors (Мое изобретение относится к передаче сигналов значениями электрических колебаний высокой частоты, которые распространяются в пространстве или проводниках).
При этом под пространством понимаются те же естественные среды - воздух, земля, вода. В последующих выпусках патентов в США и в нобелевском докладе 1909 года Г.Маркони показал свою преданность к разумению под «пространством» прежде всего морской воды.
Однако не все далее изложенное получилось также двояко. Например, в середине второй страницы Полного описания заявлено, что With modifications of the above apparatus it is possible to transmit signals not only through comparatively small obstacles such as brick walls, tress, etc.; but also through or across masses of metal, or hills or mountains, wich may intervene between the transmitting and receiving instruments (С модификациями указанных аппаратов возможно передавать сигналы не только через сравнительно небольшие препятствия, такие как кирпичные стены, древостой и др., но также поперек или сквозь массы металла, или возвышенности, или горы, которые могут находиться между передающими и приемными инструментами).
Здесь заявитель, как указано выше, опять же «по крупному прокололся». Не только через «массы», но даже через тонкие слои металла электромагнитные колебания высокой частоты не проходят, а, наоборот, отражаются от них.
[Впервые на способность токопроводящих материалов, в т.ч. почвы и воды, экранировать в пространстве распространение электромагнитных полей (ЭМП) обратил внимание великий английский физик/химик М.Фарадей (Michael Faraday; 1791-1867). В 1836 году М.Фарадей для защиты промышленной и лабораторной аппаратуры от воздействий ЭМП предложил замкнутое по объёму заземлённое устройство, выполненное из хорошо проводящего металла в виде сетки («Клетку Фарадея») - авт.]
На явление отражения высокочастотных (ВЧ) электромагнитных колебаний (ЭМК) от металлических предметов впервые обратил внимание Г.Герц в 1888 году, когда однажды очередной эксперимент проводил вблизи железной печки, находившейся позади резонатора. В тот раз искры в резонаторе, обычно слабые и блеклые, вдруг начали обильнее и ярче вспыхивать. Вскоре ему удалось найти научное объяснение событию: железо печки подобно экрану мешало рассеиванию ВЧ ЭМК; они отталкивались от железа, устремлялись в обратную сторону и вкупе с излучениями от вибратора воздействовали на резонатор. Чуть позже Г.Герц додумался уже до установки специального металлического экрана (рефлектора) позади резонатора, а потом и позади вибратора. Вместе с тем Г.Герцу была неведомо «тайное» предназначение толстых проволок в его приемно-передающей системе. В известной печатной работе «Силы электрических колебаний, рассматриваемые с точки зрения теории Максвелла» (1889) Г.Герц красочно изобразил сферические линии распространения колебаний от разрядного промежутка [8]. Г.Герц ошибся. В передатчике у него излучателями ВЧ ЭМК служили провода изобретеного им вибратора (диполя), в приемной части - настраиваемый контур.
Летом 1897 года в России явление отражения ВЧ ЭМК впервые подметили наши соотечественники – изобретатель радио А.С.Попов и его ассистент - блистательный русский физик-инженер Петр Николаевич Рыбкин (1864-1948), когда налаживали телеграфные приемо/передачи между учебными кораблями «Африка» и «Европа» в Балтийском море. Забавно, что когда Британское патентное бюро выдавало Г.Маркони положительное решение, в том числе по "передаче сигналов сквозь массы металла", то примерно в это же время А.С.Попов в отчете написал об экранировании ВЧ ЭМК военным крейсером «Лейтенант Ильин» случайно ставшим между охваченными связью судами.
СХЕМА ПРИЕМНИКА Г.МАРКОНИ
Заявка на патент №12039 составлена применительно к беспроводной телеграфной системе с медными антеннами-рефлекторами (смотри иллюстрации «а»/«б» перед началом статьи) как для излучателя (передатчика) электромагнитных колебаний высокой частоты, так и для их получателя (приемника).