Телеканал "Культура" показал документальный фильм "Загадка ЛК-1". Леонид Куприянович". Это история о талантливом советском радиоинженере, ещё в середине 50-х годов прошлого века занимавшемся конструированием носимых радиотелефонов, по нынешней терминологии мобильников.
Мне фильм не понравился: уж слишком его авторы старались доказать, что "...может собственных Платонов и быстрых разумом Невтонов российская земля рождать". Навязчиво и грубо.1 Но сама рассказанная в фильме история меня, инженера радиосвязи по образованию, заинтересовала. Тем более что учился я в институте связи примерно в то время, когда Куприянович создавал свои конструкции. Даже чуть позже. Однако насколько помню институтские учебные курсы, а радиотехники и близких к ней дисциплин у нас было много и давали их хорошо, ни о каких реальных на то время возможностях создания малогабаритных (действительно карманных) р а д и о с т а н ц и й с практически значимой дальностью связи речи не было.2 Собственно, о том же говорит и само название фильма--"З а г а д к а ЛК-1" (выделено мной--А.У.).3 В самом ли деле можно было построить в конце 50-х начале 60-х годов прошлого века аппарат с заявленными его создателем характеристиками?
Прямо ответить на этот вопрос я не рискую: кто их, гениев, знает, на что они способны.4 Вдруг Куприянович открыл или придумал такое, что позволило ему вопреки существовавшим (и во многом сохранившимся доныне) представлениям о радиосвязи создать радиостанцию-малышку, обеспечивавшую связь хорошего качества в радиусе нескольких десятков километров и с автоматическим выходом в обычную телефонную сеть.5 Возьму на себя смелость лишь указать на две главные проблемы, которые, опять же по существующим представлениям, необходимо решить, создавая малогабаритный носимый радиотелефон.
Первая проблема--габариты.
В отличие от нашего времени в 50-60-е годы они определялись размерами прежде всего источника питания.6 Небольшие и вместе с тем ёмкие аккумуляторы только ещё разрабатывались. Поэтому в носимых аппаратах приходилось использовать б а т а р е й к и (несмотря на уменьшительный суффикс в названии они были отнюдь не маленькими. Например, популярная у радиолюбителей КБС-Л-0,50 имела размеры почти в пол-ладони взрослого человека). И при таких (или немного меньших, как у батарейки типа "Крона") размерах эти источники обеспечивали напряжение от 1,5 до 9 вольт. Для транзисторных схем--достаточно, но для ламповых (в фильме упоминается одна из радиостанций Куприяновича, в которой использовались сверхминиатюрные электронные лампы) нужен источник анодного напряжения, составляющего по крайней мере несколько десятков вольт. Чтобы его получить, требуется целая батарея соединённых последовательно батареек либо специальное устройство, преобразующее низковольтное напряжение батарейки в высоковольтное анодное. Понятно, что и то, и другое ведёт к увеличению габаритов радиостанции.
Как уже было сказано (см. сноску 2), не только источники питания, но и комплектующие (транзисторы, резисторы--тогда их называли сопротивлениями,--конденсаторы, катушки индуктивности, трансформаторы и другие электро- и радиоэлементы) имели ещё значительные размеры по сравнению с нынешними, из которых собираются современные мобильники. Но даже маленькие детали, если их много при сложной схеме радиостанции, вынуждают увеличивать её объём по сравнению с более простой схемой. А такое усложнение необходимо, поскольку при конструировании радиостанции помимо решения задачи достижения нужных её потребительских свойств приходится учитывать и сопутствующие вопросы, например, требования электромагнитной совместимости.7 И потому, скажем, передатчик должен иметь специальный фильтр для подавления его внеполосных и побочных излучений (паразитных, вредных излучений вне полосы передаваемого сигнала), а приёмник--фильтр, обеспечивающий его избирательность (способность принимать "свой" сигнал с требуемым качеством на фоне помех и "чужих" сигналов).
Кроме того, к усложнению радиостанции приводит стремление снабдить её дополнительными функциями. Так автоматический выход в телефонную сеть, что позволял радиотелефон Куприяновича, предполагает наличие не только номеронабирателя, но и специального устройства, преобразующего замыкания/размыкания его контактов в импульсы тональных (звуковых) частот строго определённой длительности, чтобы информацию о набираемом номере можно было передать по радиоканалу.
Говоря о небольших габаритах конструкций Куприяновича, авторы фильма допустили некорректность, вынеся за скобки телефон и микрофон, а также антенну, хотя это составные части радиотелефона. В одном из кадров фильма можно видеть, как Куприянович разговаривает по радио, используя трубку обычного телефонного аппарата, которая уже сама не может считаться карманным устройством.8 В упомянутом кадре видна также антенна радиотелефона--штырь в полметра длиной.9
Вторая проблема--дальность радиосвязи.
И сначала скажем, что под этим параметром далеко не всегда понимается расстояние между абонентами.10 В случае с и с т е м радиосвязи это расстояние между абонентской радиостанцией (АРС), в нашем случае носимой, и с т а ц и о н а р н о й базовой радиостанцией (БРС).11 Дальность радиосвязи определяется следующими параметрами:
--выходной мощностью передатчика;
--чувствительностью приемника;
--высотой расположения антенны над землёй;
--свойствами антенны (прежде всего коэффициентом усиления);
--длиной и затуханием фидера (кабеля) между радиостанцией и её антенной (для БРС);
--характером местности между связывающимися радиостанциями, наличием препятствий на пути распространения радиоволн;
--уровнем радиопомех в точке приема.
Очевидно, что дальность радиосвязи между двумя АРС меньше, чем между АРС и БРС, т.к. у последней благодаря отсутствию жёстких, как в случае АРС, требований к габаритам и питанию от сети, передатчик может быть мощнее, приёмник чувствительнее, антенна эффективней и выше расположена. П о р я д о к величины дальности радиосвязи в диапазоне ультракоротких волн (УКВ), а радиостанции Куприяновича, скорее всего, работали именно в этом диапазоне, составляет:
--между двумя носимыми АРС--не более нескольких километров;
--между носимой АРС и БРС--не более нескольких десятков километров.
Теперь пара слов о системе "Алтай", хотя конструкции Куприяновича к ней отношения не имеют. Это многоканальная система подвижной (мобильной) радиосвязи с одной БРС и в о з и м ы м и АРС. Она принципиально отличается от сотовых сетей, имеющих много БРС, зона обслуживания (зона действия, зона покрытия радиосвязью) каждой из которых и называется "сотой". Размер соты--порядка одного километра или даже сотен метров. (Потому БРС сотовых сетей не требуют размещения на очень высоких объектах. Им достаточно крыш обычных многоэтажек). Зона обслуживания сети в целом складывается из этих маленьких зон, расположенных вплотную друг к другу. "Алтай" имел одну--большую--зону обслуживания. И его БРС в Москве располагалась сначала (когда система использовала диапазон частот 150 МГц) на двух верхних этажах "высотки" на Котельнической набережной, а потом (когда было создано радиооборудование диапазона 330 МГц)--на Останкинской телебашне.
Что касается инженерного таланта Куприяновича, наличие которого призваны подтвердить многочисленные авторские свидетельства на изобретения в области мобильной радиосвязи, то, не имея цели умалить достижения и заслуги нашего первопроходца в данной области, замечу следующее. В 50-60-е годы это была непаханая целина. Целина же в период её о с в о е н и я всегда даёт хорошие урожаи.
В заключение позволю себе немного порассуждать о том, почему работы Куприяновича не вышли за рамки энтузиазма и любительства. Потому что в них не было р е а л ь н о й потребности. Скажу больше: у обычных людей настоящей нужды в мобильной связи нет и сейчас. Но в западном обществе, где верховодит бизнес, он давно уже не ждёт, когда какие-либо потребности проявятся, и сам их ф о р м и р у е т. Навязывает людям то, что в действительности не необходимо, однако соблазнительно, престижно или модно. И для него не важно, принесёт ли то или иное новшество пользу, главное, чтобы люди его захотели, пусть даже не по своей воле, а под действием изощрённой и агрессивной рекламы, и стали покупать.
В Советском Союзе бизнеса как свободного предпринимательства не было, соответственно не было и механизма формирования искусственных потребностей. Теперь он у нас есть, разумеется, со всеми своими атрибутами. И не надо заблуждаться: сотовый телефон и, к примеру, средство, якобы позволяющее похудеть вдвое всего за неделю,--это явления одного порядка, ублюдки одного и того же родителя.
____________
1 Наверное, они не помнят А. Райкина и совета одного из его колоритных персонажей-масок: "Надо тоньше, мякше"
2 Малогабаритные носимые радиоприёмники--другое дело. Такие в то время даже появились в продаже. Но именно носимые (в руке, на ремне через плечо), а не карманные. Например, "Атмосфера", "Спидола", "Гауя". Габариты комплектующих (радиодеталей), из которых эти приёмники собирались, и их батареи питания ещё не позволяли добиться карманных размеров. Возможно, существовали и миниатюрные комплектующие, но, полагаю, их массовое производство не было налажено, стоили они дорого, так что для ширпотребовских изделий не годились
4 Ведь, к примеру, сформулировал же Ферма теорему, над которой математики всего мира бились три с половиной века, хотя сам автор вроде бы её доказал, однако этого доказательства потомкам не оставил. Поскольку современное доказательство теоремы, выполненное Уайлсом с привлечением новейших достижений математики, разумеется, не известных Ферма, занимает более сотни журнальных страниц, рискну предположить, что Ферма просто "увидел" доказательство, как некоторые шахматисты прямо "видят" правильный ход, в то время как другие "считают" варианты
5 А может, ему были доступны миниатюрные комплектующие, ещё не выпускавшиеся серийно, или даже их экспериментальные образцы. Мне рассказывали, что в 60-е годы в Москве существовал семинар специалистов-электронщиков, на котором его участники обменивались новой информацией о своих работах. Многие из них были сотрудниками так называемых "почтовых ящиков", т.е. режимных или даже засекреченных предприятий. Они рассказывали коллегам о новинках, случалось, и показывали их образцы. В частности, мощные высокочастотные транзисторы, разработка которых в то время была важным направлением. Именно такие транзисторы нужны для выходных каскадов передатчиков
6 Вот почему первые сотовые телефоны даже в недалёком прошлом были довольно велики и увесисты
7 Электромагнитная совместимость--способность приборов (устройств), создающих электромагнитные поля, работать совместно так, что возникающие при этом радиопомехи не превышают установленного уровня и не мешают нормальной работе каждого из приборов ("Краткая Российская энциклопедия")
8 Возможно, использование трубки было вынужденным совсем не потому, что микрофон и телефон не помещались в корпусе радиостанции. Их надо было расположить так, чтобы между ними не возникло паразитной акустической связи, которая приводит к самовозбуждению (свисту, не позволяющему вести разговор)
9 По-другому и быть не могло, т.к. размеры антенны должны быть соизмеримы с длинами волн, в диапазоне которых работает радиостанция
10 Только в случае абонентских радиостанций, непосредственно связывающихся друг с другом, например "уоки-токи"
11 Не могу не вспомнить в связи с этим рассказ одного из разработчиков радиостанций системы "Алтай", упоминающейся в фильме о Куприяновиче. В "брежневские" годы в Москву приезжал какой-то из американских президентов. И его в соответствии с культурной программой визита в один из дней повезли в Подмосковье, а там кроме прочего предложили прямо из машины позвонить в Белый дом. Звонок состоялся, американец пришёл в восторг, причём он был уверен, что небольшой аппарат, установленный в автомобиле "достаёт" прямо до Вашигтона. На самом же деле возимая АРС "доставала" только до одной из московских высоток, где находилась БРС. Дальше сигнал передавался по кабельным линиям