Проблема генерации электромагнитных волн 1920-е гг

В первой половине 1920-х гг. индустриализация страны требовала нового подхода к внедрению новейших научно-технических разработок в промышленность. Правительство Советской России уделяло много внимания наиболее перспективным направлениям техники. Одним из проявлений этого стало создание (1 января 1922 г.) так называемого треста заводов слабого тока (прообраза Министерства радиотехнической промышленности ) в составе производственно-технического отдела Главэлектро , входившего в ведение Высшего Совета Народного Хозяйства . Создание треста происходило при живейшем участии ведущих ученых страны. В октябре 1923 г. В.П. Вологдин предложил на обсуждение членам правления треста ряд неотложных задач по реорганизации научно-исследовательской деятельности и внедрения результатов исследований в производство. Суть предложений В.П. Вологдина сводилась к необходимости концентрации усилий в работе над радиоаппаратурой и методами ее производства в одном месте - в Петрограде, путем перевода туда ведущих специалистов и переброски оборудования уже существующих, но разбросанных по стране лабораторий. Уже в ноябре было принято решение о создании специального радиоотдела треста заводов слабого тока , который должен был возглавить А.Ф. Шорин . В составе этого отдела открывался исследовательский центр, которому было присвоено название - ЦРЛ - Центральная радиолаборатория .

Основным направлением исследований Д.А. Рожанского в ЦРЛ стала генерация и распространение электромагнитных волн. С одной стороны, эти темы являются продолжением его предшествующих работ, но, с другой - это работы с новым объектом - электровакуумными лампами . Однако основная деятельность Д.А. Рожанского с переездом в Петроград была сосредоточена на практических разработках и не находила отражения в научных публикациях. Поэтому первая работа Д.А. Рожанского на эту тему "Возникновение коротковолновых незатухающих колебаний внутри катодной лампы" была опубликована лишь в 1927 г.

В этой работе [ Рожанский, 1927 ] Д.А. Рожанский обосновывает возможность получения коротковолнового излучения (с длиной волны до 10 см), используя электроды лампы в качестве колебательного контура. С методической точки зрения эта работа интересна тем, что Дмитрий Аполлинариевич, пусть качественно, пытается описать процессы, происходящие в лампе, не феноменологически, говоря об электрическом токе, а вводя в рассмотрение движение электронов. Здесь просматривается путь к открытию принципа действия клистрона.

Работа Д.А. Рожанского 1933 г. "Кварцевая стабилизация ламповых генераторов" [ Рожанский, 1933 ] стала наивысшим достижением ученого в этой области. Структура, стиль и четкость выводов этой работы могут считаться образцовыми. Приведем здесь для примера отрывок из этой работы, в которой Дмитрий Аполлинариевич формулирует ее основную цель, которая и была успешно реализована.

"Стабилизация генераторов при помощи пьезоэлектрических кварцевых пластинок является наиболее надежным и испытанным способом получения постоянства волны в технических передатчиках. Этому способу посвящено довольно много работ. Мне неизвестны все же удовлетворительные способы расчета стабилизированных генераторов, которые позволили бы рассчитать величины основных параметров схемы и условия ее работы. Разумеется, при этом желательно иметь также способ оценки пьезоэлектрических пластинок и их стабилизирующего действия. В настоящей работе приведен способ расчета, который должен до некоторой степени заполнить этот пробел. Он приводит также к методу исследования пластинки в рабочих условиях данной схемы. Способ этот достаточно прост для практических применений в общем случае, но он приводит к особенно наглядным результатам в некоторых специальных случаях, которые поэтому являются особо важными для измерительных целей. Простота результатов достигается не за счет их точности, так как единственным условием, которое вносит нужное упрощение в расчетные формулы, является достаточная стабильность генерируемой частоты. При изменении параметров схемы, например, емкости колебательного контура, изменяется, строго говоря, частота колебаний, но это изменение чрезвычайно мало. Оно сравнимо по величине с разностью частот, генерируемой и собственной частотой пластинки, и поэтому в тех выражениях, где входит эта разность как основная величина, мы, конечно, должны учитывать ее изменение. Но во всех других случаях частота генератора может считаться величиной постоянной, что чрезвычайно упрощает все расчеты.

Не приводя здесь библиографии по этому вопросу, я отмечу лишь работы, посвященные теории кварцевых генераторов и имеющие общие с предлагаемым здесь исследованием исходные точки или постановку задачи. Таковы: Terry, Proc. I. R. E. 16, 1486, 1828. Wright, Proc. I. R. E. 17, 127, 1929. Watanabe, Proc. I. R. E. 18, 862. 1930. Koga, Proc. I. R. E. 18, 1935, 1930. Vigoureux, Journ. I. E. E. 68, 265, 1930. Petrfcilka и Fehr, El. N. T. 29, 283. 1932.

Основные результаты, полученные в начале 1931 г., были доложены осенью того же года в научном совете Э.Ф.И . Опубликование их, откладывавшееся по разным причинам, по-видимому, не потеряло смысла и в настоящее время, так как оно заполняет пробел в литературе этого вопроса, как нашей, так и заграничной.

Простота результатов определяется также типом генератора ( рис. 10 ). Мы рассмотрим здесь два классических случая: а) когда пластинка кварца помещена между сеткой и нитью, и b) когда она находится между сеткой и анодом лампы. Между сеткой и нитью мы будем предполагать включенной самоиндукцию Lg, величина которой является одной из основных, определяющих параметров схемы. Связь между колебательным контуром, который находится в анодной цепи, и цепью сетки определяется емкостью лампы С0, к которой в случае "b" прибавляется еще связь через кварцевый резонатор. Таковы условия задачи, позволяющие дать полный расчет стабилизированного генератора" [ 52 , с. 574-575].

Вряд ли здесь имеет смысл описывать метод расчета, предложенный Д.А. Рожанским - он стал почти хрестоматийным. Стоит заметить, что отмеченная Дмитрием Аполлинариевичем задержка выхода в свет этой статьи весьма симптоматична. По-видимому, он был так занят и своими собственными исследованиями, и руководством работой своих более молодых учеников и коллег, что просто руки не доходили до представления результатов в виде, пригодном для публикации. Что ж, понятно, но очень жаль... Нет печатной работы по клистрону , практически ничего не опубликовано по радиолокации . А ведь по свидетельству учеников, которые отражены в биографической части этой книги, объем работы, выполненной Д.А. Рожанским огромен.

Ссылки: