bélyegkép|Amatőr rádió adó-vevő állomás kezelőfelülete bélyegkép|A Lakihegyi adótorony középhullámon sugárzó rádióantenna
A rádiózás a fénynél alacsonyabb frekvenciájú elektromágneses hullámok modulációjával működő, jeltovábbításra használt technológia. Megkülönböztetünk rádióadót és rádióvevőt (illetve rádió-adóvevőt) a jeltovábbítás irányának megfelelően, mivel ezek működése és belső felépítése jelentősen eltérő. Napjainkban a GSM, Bluetooth, GPS, Wifi adatátvitel is erre épül.
Története Pontos megegyezés nincs azt illetően, hogy ki volt a rádió feltalálója. Nikola Tesla, Guglielmo Marconi és Alekszandr Popov egymástól függetlenül találták fel a szikratávírót (Marconi Tesla asszisztense volt Amerikában, ahol láthatta Tesla kutatásait és azok eredményeit). Marconi 1901-ben sikeresen bemutatta a rádióhullámok vezeték nélküli sugárzását és detektálását, amiért 1909-ben fizikai Nobel-díjat kapott. Tesla beperelte azzal a váddal, hogy plagizálta a találmányát. 1943-ban az Amerikai Legfelső Bíróság hivatalosan is Teslának tulajdonította a rádió feltalálását. Azt viszont tudjuk, hogy Marconi 1902-ben már tudott Morse-jeleket küldeni Milánóból, illetve ő fejlesztette ki kereskedelmi, haditechnikai értelemben jól használható eszközzé a szikratávírót.
Később, az 1910-es években kezdték el a nagyobb hatótávolságú rádiók fejlesztését. Az első rádióadást, amely emberi hangot közvetített, Lee de Forest valósította meg 1910. január 12-én. A Tosca előadását közvetítette a Metropolitan operaházból. Az adást néhány száz készülékkel hallgatták.
Amerikai és angol tudósok 1920-ra kidolgozták a mai rádiók elvén alapuló készüléket, amely emberi hang, zene és egyéb hanghatások (pl. effektusok, zörejek) továbbítására is alkalmas volt. Az első kereskedelmi rádióadó, a KDKA 1920-ban, a Pennsylvania állambeli Pittsburgh-ben kezdte meg működését. Az RCA (Radio Corporation of America) 1929-ben kezdte meg rendszeres műsorszolgáltatását. Nagy-Britanniában 1922-ben, Budapesten már 1925. december 1-jén, kedden egy mai Rákóczi úti, harmadik emeleti, kétszobás lakásstúdióból elindult a rádióadás.
Adástechnika bélyeg|300px|Szikraadó Marconi-féle kapcsolási vázlata bélyeg|300px|Ívfényes adó kapcsolási vázlata
Szikraadó. Az ábrán látható szikraadó működése: A kisfrekvenciás generátor által keltett szinuszos feszültség a billentyű lenyomásakor a transzformátor primer tekercsére kapcsolódik. A nagy áttételű transzformátor szekunder tekercsén a primer feszültség sokszorosa (csúcsban 50-100 kV) jelenik meg, és tölti C kondenzátort. Amikor a kisfrekvenciás szinuszos feszültség pillanatértéke eléri a szikraköz átütési feszültségét, a szikraközben kialakuló ív elektromos összeköttetést létesít a feltöltött C kondenzátor és az antennával csatolásban lévő L tekercs között. A feltöltött C kondenzátorban tárolt energia az így kialakult párhuzamos LC rezgőkörben a veszteségek miatt csillapodó rezgést hoz lére. A rezgési frekvenciát L és C értéke határozza meg, a csatolt antennán keresztül ilyen frekvenciájú, csillapodó amplitúdójú jel sugárzódik ki. A transzformátor szekunder feszültsége csökkenésekor a szikra kialszik, a rezgés megszűnik, de a kisfrekvenciás generátor szinuszjelének minden következő félperiódusára a folyamat megismétlődik. A csillapodó rezgéseket előállító adó igen nagy sávszélességet foglalt el. Ennek kiküszöbölésére később ívfénnyel hoztak létre csillapítatlan rezgéseket. Az ívfény karakterisztikája negatív ellenállású, amely a rezgőkörben fellépő veszteségeket kompenzálja. Az ábrán látható kapcsolásban az ívet létrehozó generátor Ft fojtótekercsekkel van a rezgőkörről nagyfrekvenciásan leválasztva. E kapcsolásban a billentyű a rezgőkör két tekercsének egyikét zárja rövidre, így a billentyűzéssel az adási frekvencia változik. Nagyobb teljesítményű készülékeknél nem lehetett közvetlenül az adó áramát billentyűzéssel megszakítani. Ilyenkor a billentyűzést elektromágneses relével végezték. A csepeli szikraadót például a Gyáli úti rádióközpontban vezérelték. Az 1919-ben megrendelt Telefunken gépadó és „lámpaadó” 1921-ben váltotta fel Csepelen a szikraadót. Gépadó. Igen sok pólusú villamos generátor. Stabilizált fordulatszámú generátoroknál kísérletek történtek a hangátvitelre (modulációra) is Elektroncsöves adók (kezdetben katódlámpáknak nevezték őket). A trióda feltalálása után lehetővé vált a csillapítatlan rezgéseknek elektroncsöves oszcillátorral való előállítása. A kezdeti kis teljesítményű adócsövek párhuzamos kapcsolásával hoztak létre nagyobb teljesítményt. A Székesfehérvárott 1921-ben üzembe helyezett lámpaadó 12 darab 1 kW-os adócsővel 10 kW-os teljesítménnyel sugárzott.
Korai antennák bélyeg|300px|A Titanic antennarendszere több, párhuzamos huzalból kiképzett T antenna volt (kék színnel jelölve)
A negyedhullám(hossz)ú botantenna kezdetben gondokat okozott, ugyanis a hosszúhullámokhoz rendkívüli antennamagasságot kellett volna létrehozni. Így a korai antennák L vagy T típusú huzalantennák voltak. Az antenna tápvezetéke aktív sugárzása összeadódik a vízszintes huzalok sugárzásával. Emiatt ezek talpponti impedanciája kapacitív, és ezt soros indukcióval (tekerccsel) kellett kiegyenlíteni.
Mára már megoszlik a rádió használata a televíziók és egyéb, műsorszolgáltatás vételére alkalmas készülékek között, de még mindig méltán említhetjük a 20. század egyik legnagyobb találmányaként.
Intézményi háttér A rádió kezdeti fejlesztői fizikusok és mérnökök voltak. Az első világháború előtt a tengerhajózás és a haditechnika volt a fejlesztések legnagyobb hajtóereje. A háború alatt a külkapcsolatok és a diplomácia volt a legnagyobb felhasználója. Az Egyesült Királyság és Németország is gyarmataival való kapcsolatok végett fejlesztette a rádiót, Magyarország a diplomáciai kapcsolatok érdekében, tehát politikai érdekből. Az első világháború után lépett előtérbe a posta, a hírszolgálat (Magyarországon az MTI A csepeli Huth-adót 1923-tól az MTI híreinek továbbítására használták) és a szórakoztatás.
Detektoros vevő bélyeg|Detektoros vevő kapcsolási vázlata bélyeg|220px|Rádió műsorvevő engedély 1946-ból
A legegyszerűbb vevőkészülék AM-DSB (kétoldalsávos amplitúdómodulációval sugárzott) műsorok vételére a detektoros vevőkészülék, amely egy párhuzamos rezgőkörből és egy demodulátorból áll, ezért nagyon egyszerű, jó hangminőségű (az AM-moduláció lehetőségeit figyelembe véve). Csak fejhallgatós vételt tesz lehetővé megfelelően nagy rádiófrekvenciás térerősség esetén (ugyanis a – nagy impedanciájú – hallgató működtetéséhez szükséges energiát az antennából nyert nagyfrekvenciás jelből nyeri ki).
Mivel a detektoros vevőkészülék szelektivitása gyakran nem felelt meg a kívánalmaknak, ha a rezgőkör tekercsét irányérzékeny keretantennaként alakítják ki, az segíthet kiszűrni a nem kívánt adóállomás jelét. Úgyszintén szokás volt ún. „hullámcsapda” alkalmazása, amikor is a vevő (állomáskereső) párhuzamos rezgőkörével párhuzamosan kapcsoltak egy, a zavaró állomásra hangolható soros rezgőkört. Mivel a soros rezgőkör saját rezonanciafrekvencián minimális ellenállást tanúsít, a hullámcsapda a zavaró adó jelének nagyobb részét rövidre zárja a föld felé, és nem engedi tovább a venni kívánt adóra hangolt rezgőkörre.
A demodulátor dióda lehet galenitkristályhoz szorított acéltű, vagy számos más, házilag is elkészíthető eszköz. A germánium félvezetők megjelenésétől a kis teljesítményű germánium diódák sokkal kedvezőbb karakterisztikájukra tekintettel kiváltották ezeket az eszközöket.
Egyenes rendszerű vevőkészülék A legegyszerűbb az úgynevezett egyenes rendszerű vevőkészülék, amely az antennáról érkező rádiófrekvenciás jelet felerősíti, a szelektivitást egy vagy több együtt hangolható rezgőkörrel biztosítja. A demodulálást diódával vagy audionkapcsolással (rácsdemodulátor) biztosítja, majd a hangfrekvenciás jelet tovább erősíti, és megszólaltatja.
Az egyszerű audionkapcsolásnál jobb eredményt lehet elérni a visszacsatolt audionkapcsolással, ahol egy aktív elem (elektroncső vagy tranzisztor) kimenetéről a felerősített nagyfrekvenciás jel egy (változtatható nagyságú) részét a bemenetre visszavezetve (visszacsatolva), a fokozat erősítését egészen a begerjedésig lehetett növelni. A kapcsolás hátránya, hogy begerjedve az antennán rádióadóként kisugároz jeleket, ami a környéken üzemelő vevőkészülékeket zavarja.
Az ún. reflex kapcsolásban a visszacsatolás folytán az első erősítő elem a demodulálás előtti rádiófrekvenciás, és a hangfrekvenciás jelet is erősíti.
Hátrányai: Több rezgőkör esetén azok összehangolása nagy szakértelmet igényel (illetve a hangolás együtt futtatásához több forgókondenzátor egységet közös tengelyre kell szerelni, és azokhoz az egymást követő erősítőktől, egymástól nagyságrendekkel különböző amplitúdójú jelet vezetni, így a nemkívánatos szerelési kapacitív csatolások begerjedéshez vezethetnek). A rezgőkörök Hertzben mért sávszélessége (így a hangminőség is) függ a beállított frekvenciától (a vett állomástól).
bélyeg|Analóg kivitelű, hordozható „világvevő” rádió, teleszkópos antennával
Szuper rendszerű készülék Az egyenes vevőkészülékben a szükséges nagyfrekvenciás erősítést a mindenkori vételi frekvenciára hangolt rezgőkörökkel működő, egymást követő erősítőfokozatokkal érik el. Ennek az eljárásnak az egyenes rendszerű készülékeknél említett hátrányai miatt fejlesztették ki a frekvenciaváltó (frekvenciatranszponáló, szuperheterodin, röviden szuper) rendszerű vevőkészüléket. A szupervevőben a kívánt nagyfrekvenciás erősítést nem a mindenkori vételi, hanem egy fix frekvenciára (ún. középfrekvencia, KF) hangolt erősítőfokozatokkal érik el. A középfrekvenciát úgy állítják elő, hogy a vételi frekvencián érkező, egy fokozatban erősített jelet a keverő fokozaton „keverik” a helyi oszcillátor jelével. A hangolóelem egy kettős forgókondenzátor, amelynek egyik tagja a vételi frekvenciára hangolt első erősítőfokozat, másik tagja a helyi oszcillátor frekvenciáját állítja be úgy, hogy annak és a vételi frekvenciának a különbsége (esetleg összege) mindig a KF értékére adódjon. A keverőfokozat kimenetén a kevert két jelen kívül megjelennek olyan jelkomponensek, amelyeknek frekvenciája a bemenetére adott jelek összege ill. különbsége. Ezek egyikét (praktikus okokból általában a különbségi frekvenciásat) választják ki, és erősítik a középfrekvenciás erősítőn (majd demodulálják, és a hangfrekvenciás erősítőre vezetik). Így az egyenes vevő hibái kiküszöbölhetők.
A „szuperrendszerű rádiókészülék” megnevezés jótékony kereskedelmi hatásokkal járt A fixen hangolt KF-erősítés miatt a vételi frekvenciától független a sávszélesség Viszonylag egyszerűen megvalósítható nagy rádiófrekvenciás erősítés (sok fokozat egyszerűen összehangolható) Az optimális („kétpúpú”) átviteli karakterisztika egyszerűbben megvalósítható, mint az egyenes rendszerű készüléknél Bonyolultabb felépítésű az egyenes rendszerű vevőknél (bőven tartalmaz hangolóelemeket)
Jegyzetek
Források Zsombok Zoltán: Amikor a „rádió” szót választottam..., Magyar Televízió MTVA archívuma, Rádió- és Televízióújság, 1966. év, 50. hét, Online 6. oldal (a magyar kifejezés eredetéről)
További információk
A távolbalátás történetének mérföldkövei (1817–1940) Rádiómúzeum (Szép régi készülékek)
Kapcsolódó szócikkek Rádió-vevőkészülék Audion Rádiómúzeum
Kategória:Rádió Kategória:Távközlési technika Kategória:Amatőr rádiózás Kategória:Rádiótechnika