Радиостанция Грайметон

Радиостанция Грайметон
Радиостанция Грайметон
Радиостанция Грайметон ( шведский )
	Главное здание с логопериодической антенной 1960-х годов на заднем плане.
	Викимедиа \| © OpenStreetMap Интерактивная полноэкранная карта
Общая информация
Архитектурный стиль	Северный классицизм
Расположение	Гриметон, коммуна Варберг , лен Халланд , Швеция
Координаты	57 ° 6'50,4 "с.ш. 12 ° 24'15,8" в.д. / 57,114000 ° с.ш. 12,404389 ° в.д.
Строительство началось	ноябрь 1922 г.
Завершенный	24 мая 1925 г.
Открыто	1 декабря 1924 г.
Открыт	2 июля 1925 г.
Владелец	Фонд всемирного наследия Грайметон
Веб-сайт
	Грайметон .org
Объект Всемирного наследия ЮНЕСКО
Официальное название	Радиостанция Грайметон, Варберг
Критерии	Культурный: ii, iv
Ссылка	1134
Надпись	2004 г. (28-я сессия )
Область	109,09 га
Буферная зона	3854 га

Радиостанция Грайметон ( Шведское произношение: [ˈɡrɪ̂mːɛˌtonan] ) ^{[ 1 ]} На юге Швеции , недалеко от Варберга в Халланде , находится первая длинноволновая трансатлантическая станция беспроводной телеграфии , построенная в 1922–1924 годах и сохранившаяся как историческое место. С 1920-х по 1940-е годы он использовался для передачи телеграмм с помощью азбуки Морзе в Северную Америку и другие страны, а во время Второй мировой войны был единственным телекоммуникационным каналом Швеции с остальным миром. Это единственный оставшийся пример ранней доэлектронной технологии радиопередатчика, называемой генератором переменного тока Александерсона . Он был добавлен в Список всемирного наследия ЮНЕСКО в 2004 году с заявлением: «Радиостанция Грайметон в Варберге представляет собой исключительно хорошо сохранившийся пример телекоммуникационного центра, отражающий технологические достижения начала 1920-х годов, а также документирующий дальнейшее развитие». развитие в течение примерно трёх десятилетий». Радиостанция также является опорной точкой Европейского маршрута промышленного наследия . ^{[ 2 ]} Передатчик все еще находится в рабочем состоянии, и каждый год в день, называемый Днем Александера , он запускается и передает короткие тестовые передачи кода Морзе, которые можно принимать по всей Европе.

История

Примерно с 1910 индустриальные страны построили сети мощных трансокеанских длинноволновых радиотелеграфных станций для телеграфной связи с другими странами. Во время Первой мировой войны радио стало стратегической технологией, когда стало ясно, что страна, не имеющая возможности радиосвязи на большие расстояния, может быть изолирована от остального мира, если враг перережет подводные телеграфные кабели . ^{[ 3 ]} Географическая зависимость Швеции от подводных кабельных сетей других стран и временная потеря этих жизненно важных связей во время войны послужили причиной решения шведского парламента в 1920 году о том, что Королевское телеграфное агентство построило в Швеции «большую радиотелеграфную станцию» для передачи телеграммного трафика . через Атлантику. ^{[ 3 ]}

В то время для передачи мощного радиосигнала использовалось несколько различных технологий, каждая из которых принадлежала отдельной гигантской промышленной компании. Тендерные предложения были поданы от Telefunken в Берлине, The Marconi Company в Лондоне , Radio Corporation of America (RCA) в Нью-Йорке и Société Française Radio-Electrique в Париже. В качестве передатчика была выбрана версия генератора Александерсона мощностью 200 кВт , изобретенная американцем шведского происхождения Эрнстом Александерсоном , произведенная General Electric и продаваемая ее дочерней компанией RCA. Он состоял из огромного вращающегося электромеханического генератора переменного тока ( генератора переменного тока ), вращаемого электродвигателем с достаточно высокой скоростью, чтобы генерировать радиочастоты переменный ток , который подавался на антенну. Это был один из первых передатчиков, генерирующих синусоидальные непрерывные волны , которые могли передавать данные на большем расстоянии, чем затухающие волны , которые использовались более ранними передатчиками с искровым разрядником . Генератор был выбран потому, что он уже использовался на большинстве других трансатлантических радиостанций, что уменьшало потенциальные проблемы совместимости. ^{[ 3 ]} Возможно, свою роль сыграл и тот факт, что его спроектировал швед. ^{[ 3 ]}

После тщательных расчетов станция была расположена в Грайметоне, на юго-западном побережье Швеции, ближайшем к Северной Америке, что обеспечивало хорошие условия распространения радиоволн через Северную Атлантику в Америку, а также в Норвегию, Данию и Шотландию. ^{[ 3 ]} Участок был куплен осенью 1922 года, к концу года началось строительство, а в 1924 году станция была завершена. ^{[ 3 ]} Были установлены два генератора переменного тока Alexanderson мощностью 200 киловатт, чтобы можно было выполнять обслуживание одного из них, не прерывая радиосвязи. ^{[ 4 ]} Чтобы обеспечить дневную связь на таких больших расстояниях, трансокеанские станции воспользовались волноводным механизмом Земля-ионосфера , который требовал от них передачи на частотах в диапазоне очень низких частот (ОНЧ) ниже 30 кГц. Радиопередатчикам требовались чрезвычайно большие антенны для эффективного излучения этих длинных волн. Станция Грайметон имела огромную многократно настроенную плоскую антенну длиной 1,9 км (1,2 мили), состоящую из двенадцати (позже сокращенных до восьми) проводов, поддерживаемых шестью стальными опорами высотой 127 м (380 футов), питаемых на одном конце вертикальными фидерными проводами, идущими вверх от здания передатчика. Станция начала работу в 1924 году, передавая радиотелеграфный трафик с позывным SAQ на длине волны около 18 000 метров (16,7 кГц). ^{[ 4 ]} позже изменена на 17 442 метра (17,2 кГц), ^{[ 5 ]} на приемники RCA Radio Central на Лонг-Айленде, Нью-Йорк . Он сразу же перевел более 95% шведского трафика телеграмм в Соединенные Штаты. ^{[ 3 ]}

Технология генератора переменного тока Александерсона устарела даже после того, как была установлена. передатчики на электронных лампах Электронные генераторные , в которых использовалась вакуумная лампа- триод, изобретенная Ли Де Форестом в 1907 году, заменили большинство доэлектронных передатчиков в начале 1920-х годов. Однако крупные капиталовложения в передатчик переменного тока заставили владельцев использовать этих огромных гигантов еще долгое время после того, как они технологически устарели . К середине 1930-х годов большая часть трансатлантической связи перешла на короткие волны , и, начиная с 1938 года, в главном здании были установлены коротковолновые передатчики на электронных лампах с использованием дипольных и ромбических антенн в соседнем поле. Генератор переменного тока Александерсона нашел второе применение в качестве военно-морского передатчика для связи с подводными лодками , поскольку частоты ОНЧ могут проникать в морскую воду на небольшое расстояние.

Во время Второй мировой войны 1939–1945 годов станция пережила период расцвета, когда она была одними из ворот Скандинавии во внешний мир. Подводные кабели связи снова были быстро прерваны воюющими странами, и радиотелеграфная передача стала связью с внешним миром. Поэтому к станции было добавлено несколько новых передатчиков. Поскольку во время войны среди пользователей были министерство иностранных дел Швеции, а также различные посольства и дипломатические представительства, передачи радиостанции подвергались перехвату службами радиоразведки, такими как британская Y. служба

После войны были установлены дополнительные передатчики, и количество пунктов назначения увеличилось, достигнув пика в 1950-х годах, когда на станции работало двенадцать коротковолновых передатчиков и один электронный длинноволновый передатчик (а также оригинальная система Александерсона), обеспечивая трафик примерно в двадцать различных стран. в Европе, Азии и Америке. К этому моменту телеграфные передачи перешли с азбуки Морзе на радиотелетайп , и станция также предоставляла услуги радиофакса и радиотелефонии .

Начиная с 1960-х годов многие передатчики начали устаревать и впоследствии были выведены из эксплуатации. Однако вместо того, чтобы перепрофилировать первоначальное здание станции, с середины 60-х годов и позднее было построено новое здание для размещения нового радиооборудования, а также было установлено несколько новых антенн. Эти инвестиции были относительно недолговечными в их первоначальном контексте, поскольку они совпали с переходом от использования фиксированных радиостанций для международной связи в пользу спутников и новых типов кабелей. Вместо этого основное внимание в конечном итоге переместится на морскую радиосвязь дальнего действия.

В исходной системе один из передатчиков генератора переменного тока был постепенно демонтирован и сдан на слом в 1950-х и 60-х годах, чтобы освободить место в здании станции. Оставшийся генератор продолжал использоваться для военно-морских передач до начала 1990-х годов, когда его заменил современный полупроводниковый низкочастотный передатчик.

Радиостанция Грайметон в настоящее время является единственной оставшейся станцией в трансатлантической сети из девяти длинноволновых станций, построенных в 1918–1924 годах и оснащенных генераторами переменного тока Александерсона. В 2004 году он был внесен в список Всемирного наследия ЮНЕСКО. Передатчик Грайметона является последним сохранившимся примером генератора переменного тока Александерсона, единственной радиостанции, оставшейся со времен довакуумной лампы, и до сих пор находится в рабочем состоянии. Каждый год в день, называемый Днем Александрсона , либо в последнее воскресенье июня, либо в первое воскресенье июля, в зависимости от того, что ближе ко 2 июля, сайт проводит день открытых дверей, во время которого передатчик запускается и передает тестовые сообщения. на частоте 17,2 кГц, используя свой позывной SAQ, который можно принимать по всей Европе.

Техническое описание

Электромеханический передатчик в Грайметоне передавал сигналы на частоте 17,2 кГц, т. е. в ОНЧ-диапазоне, и таким образом смог достичь Америки.

В принципе, электрический генератор для этой цели используется (А). Он приводится во вращение двигателем (500 л.с., 711,3 об/мин) через редуктор (передаточное число: 2,97) и, таким образом, генерирует постоянное синусоидальное переменное напряжение (B) 17,2 кГц или 17 200 Гц. ^{[ 6 ]}

Для сравнения, генераторы общественных электросетей вырабатывают переменное напряжение частотой 50 или 60 Гц, в зависимости от страны. Для получения таких высоких частот с помощью генератора необходим быстровращающийся генератор (2115 оборотов в минуту) специальной конструкции.

В Грайметоне передавались в основном сигналы Морзе. Для передачи информации с помощью генерируемого переменного напряжения отправляемые тексты преобразуются в последовательность коротких и длинных импульсов по коду Морзе с помощью азбуки Морзе (D). Распределительное устройство (C) использует эти импульсы для управления передачей переменного напряжения на антенну (F). При нажатии клавиши напряжение переменного тока подается на антенну и передается оттуда. Если клавиша не нажата, напряжение переменного тока подавляется распределительным устройством и сигнал не передается. Так, например, как показано на (Е), буква А может передаваться как коротковолновым, так и длинноволновым пакетом и обнаруживаться в приемнике.

Генерируемое переменное напряжение имеет напряжение 2000 вольт. ^{[ 7 ]} и мощностью 200 кВт. ^{[ 6 ]} (хотя в наши дни обычно ограничивается примерно 80 кВт). Такие сильные сигналы невозможно включить и выключить простым выключателем, это может вызвать сильное искрение. В Грайметоне для этой цели использовался другой эффект.

Как известно из исторических радиоприемников, антенна и прилегающие к ней катушки и конденсаторы образуют резонансный контур , который необходимо настроить на нужную частоту, чтобы энергия передавалась оптимально. В Грайметоне настройка этого колебательного контура теперь нарушается в распределительном устройстве (С), когда не нажимается клавиша Морзе, что подавляет передачу. Таким образом можно воздействовать на переменный ток мощностью 200 кВт небольшой мощностью (3 кВт постоянного тока).

Резонансный контур антенны по существу состоит из антенны (I), трансформатора (D) и магнитного усилителя (G). ^{[ 6 ]}^{[ 8 ]}

Как обычно в электрических генераторах, переменное напряжение генерируется в соседних катушках (В) генератора (А) посредством вращающихся магнитных полей. В Грайметоне эти катушки установлены на статоре , разделенном на сектора 2х32, по обе стороны от ротора . Отдельные обмотки сектора подключены к соответствующим первичным обмоткам (С) трансформатора (D). Когда первичные напряжения передаются на вторичную обмотку (E) трансформатора, эти напряжения накладываются, образуя сильный синусоидальный выходной сигнал, который выводится на антенну и передается.

Обмотка управления (F) и магнитный усилитель (G) отвечают за управление процессом передачи ключом Морзе (H). Магнитный усилитель представляет собой комбинацию катушек и конденсаторов, на сопротивление переменного тока которых косвенно влияют ключ Морзе и источник постоянного тока. При размыкании ключа Морзе электромагнитный усилитель закорачивает обмотку управления (F), проще говоря. Короткое замыкание (F) нарушает передающий колебательный контур, так что в конечном итоге протекает не более 9 % нормального тока антенны [2, стр. 53]. Таким образом, описанная выше ситуация (полная передача или полное отсутствие передачи) может быть достигнута только приблизительно, но на практике этого достаточно.

Для достижения необходимой частоты передачи используется генератор Александерсона. переменного типа ^{[ 8 ]} ^{[ 9 ]} должен не только быстро вращаться, но и нуждается в специальной конструкции с множеством магнитных полюсов. Для этой цели стальной и, следовательно, намагничиваемый роторный диск (А) снабжен по краю 488 пазами (В), которые заполнены немагнитным материалом. ^{[ 7 ]} С помощью катушек (D) в статоре посредством постоянного тока создается постоянное магнитное поле (Е), в котором также расположены катушки (С). Благодаря вращающемуся диску ротора это магнитное поле между катушками (С) попеременно усиливается стальным диском, а немагнитные пазы демпфируются. Это циклически изменяющееся магнитное поле индуцирует синусоидальное напряжение в катушках (С).

Приведенный выше эскиз не в масштабе, воздушный зазор между ротором и корпусом статора имеет ширину всего 1 мм. ^{[ 8 ]} Ротор представляет собой стальной диск диаметром 1,6 м и толщиной по периферии примерно 7,5 см.

Антенная система

Для достижения максимальной дальности, как и другие трансокеанские радиотелеграфные станции той эпохи, она передавалась в ОНЧ- диапазоне, на частоте 17,2 килогерца , т. е. длина волны составляет примерно 17442 метра. Несмотря на то, что длина антенны составляет около 2 км, она коротка по сравнению с длиной волны и поэтому не очень эффективна.

Антенная система состоит из антенных проводов, опирающихся на мачты, например, используемых на линиях электропередачи высокого напряжения. Каждая из шести антенных мачт имеет поперечину длиной 46 метров наверху и высоту 127 метров. Сегодня они несут 8 антенных проводников, хотя изначально их было 12.

Многонастроенная антенна, используемая в Грайметоне, представляет собой изобретение EFW Александерсона до Первой мировой войны, в котором используется ряд вертикальных проводов излучателя, соединенных между собой проводами с плоской вершиной, которые служат как верхней емкостью, так и линией передачи высокого напряжения.

Каждый вертикальный провод оканчивается закрепленной на земле настройкой индуктивности (или «катушкой»), которая служит для настройки емкостного реактивного сопротивления провода и установления правильного фазового соотношения между токами в проводах.

Разделив общий ток, протекающий в землю или систему противовеса, между несколькими точками подключения, можно существенно уменьшить эквивалентное сопротивление потерь на землю по сравнению со случаем, когда весь ток подается в один вертикальный излучатель.

Это увеличивает эффективность антенны примерно на порядок.

Галерея

Плоская антенна длиной 1900 метров (1,2 мили)
Интерьер радиостанции Грайметон
Логопериодическая коротковолновая антенна возле здания передатчика
Интерьер зала передатчиков с панелью управления генератором
Интерьер зала передатчика, показывающий генератор переменного тока Alexanderson
Вестибюль Грайметона, всемирного наследия
Предупреждающий знак на входе
Мачты Grimeton VLF.

См. также

Ссылки

^ Йоран Салгрен; Гёста Бергман (1979). Шведские топонимы с информацией о произношении (на шведском языке). стр. 9.
^ «Запись ERIH: радиостанция Варберг, внесенная в список Всемирного наследия» . Европейский маршрут промышленного наследия. 2014 . Проверено 15 января 2015 г.
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г «История» . Радиостанция Грайметон, объект Всемирного наследия . Всемирного наследия Грайметон . Проверено 22 апреля 2023 г.
^ Перейти обратно: ^а ^б «Великая шведская станция» . Экспериментальная беспроводная связь и инженер беспроводной связи . 2 (16). Лондон: Илифф и сыновья: 224. Январь 1925 г. Проверено 7 февраля 2023 г.
^ Мацумото, Э. (2010). «Высокочастотный генератор генераторного типа остается в мире». 2010 Вторая 8-я региональная конференция IEEE по истории коммуникаций . Мадрид, Испания: IEEE. стр. 1–6. дои : 10.1109/HISTELCON.2010.5735302 .
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с «Передатчик Александерсон – Ассоциация Александр» . Проверено 31 октября 2023 г.
^ Перейти обратно: ^а ^б «CW или MCW? – Ассоциация Александра» . Друзья ветеранского радио Грайметона . Проверено 31 октября 2023 г.
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с Бучер, Элмер Э. (1920). «Техническое описание системы Александерсона для радиотелеграфной и радиотелефонной передачи» . ХатиТраст . Проверено 31 октября 2023 г.
^ Мэйес, Торн Л. «Высокочастотные передатчики генератора переменного тока Alexanderson мощностью 200 кВт» (PDF) . Общество пионеров беспроводной связи - Исторические документы . Проверено 31 октября 2023 г.

Внешние ссылки

[1] Йоран Салгрен; Гёста Бергман (1979). Шведские топонимы с информацией о произношении (на шведском языке). стр. 9.

[2] «Запись ERIH: радиостанция Варберг, внесенная в список Всемирного наследия» . Европейский маршрут промышленного наследия. 2014 . Проверено 15 января 2015 г.

[GRSWHS-3] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г «История» . Радиостанция Грайметон, объект Всемирного наследия . Всемирного наследия Грайметон . Проверено 22 апреля 2023 г.

[EW-4] Перейти обратно: ^а ^б «Великая шведская станция» . Экспериментальная беспроводная связь и инженер беспроводной связи . 2 (16). Лондон: Илифф и сыновья: 224. Январь 1925 г. Проверено 7 февраля 2023 г.

[IEEE-5] Мацумото, Э. (2010). «Высокочастотный генератор генераторного типа остается в мире». 2010 Вторая 8-я региональная конференция IEEE по истории коммуникаций . Мадрид, Испания: IEEE. стр. 1–6. дои : 10.1109/HISTELCON.2010.5735302 .

[:0-6] Перейти обратно: ^а ^б ^с «Передатчик Александерсон – Ассоциация Александр» . Проверено 31 октября 2023 г.

[:1-7] Перейти обратно: ^а ^б «CW или MCW? – Ассоциация Александра» . Друзья ветеранского радио Грайметона . Проверено 31 октября 2023 г.

[:2-8] Перейти обратно: ^а ^б ^с Бучер, Элмер Э. (1920). «Техническое описание системы Александерсона для радиотелеграфной и радиотелефонной передачи» . ХатиТраст . Проверено 31 октября 2023 г.

[9] Мэйес, Торн Л. «Высокочастотные передатчики генератора переменного тока Alexanderson мощностью 200 кВт» (PDF) . Общество пионеров беспроводной связи - Исторические документы . Проверено 31 октября 2023 г.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

v т и Объекты всемирного наследия в Швеции
For official site names, see each article or the List of World Heritage Sites in Sweden.
East	Birka and Hovgården Engelsberg Ironworks Royal Domain of Drottningholm Skogskyrkogården	Flag of Sweden
South	Agricultural landscape of southern Öland Hanseatic Town of Visby Naval Port of Karlskrona Rock Carvings in Tanum Grimeton Radio Station
North	Church Village of Gammelstad, Luleå Decorated Farmhouses of Hälsingland Gästgivars Jon-Lars Bommars Erik-Anders High Coast/Kvarken Archipelago¹ Laponian area Mining Area of the Great Copper Mountain, Falun Struve Geodetic Arc²
¹ Shared with Finland ² Shared with nine other countries

v т и Электромагнитный спектр
Gamma rays X-rays Ultraviolet Visible Infrared Microwave Radio ← higher frequencies longer wavelengths →
Gamma rays	Very-high-energy gamma ray Ultra-high-energy gamma ray
X-rays	Soft X-ray Hard X-ray
Ultraviolet	Extreme ultraviolet Vacuum ultraviolet Lyman-alpha FUV MUV NUV UVC UVB UVA
Visible (optical)	Violet Blue Cyan Green Yellow Orange Red
Infrared	NIR (Bands: J, K, H) SWIR MWIR (Bands: L, M, N) LWIR FIR
Microwaves	W band V band Q band K_a band K band K_u band X band C band S band L band
Radio	THF EHF SHF UHF VHF HF MF LF VLF ULF SLF ELF
Wavelength types	Microwave Shortwave Medium wave Longwave

Базы данных авторитетного контроля
International	VIAF WorldCat
National	Germany Sweden
Geographic	Structurae