Первый этап радиосвязи - искровое радиотелеграфирование, начатый А.С. Поповым в 1895 году, достиг своего наивысшего развития в годы Первой мировой войны. 100 - киловаттные радиостанции под Петербургом, в Москве и других городах России, искровые и дуговые радиостанции других стран сделали возможными передачи радиосообщений телеграфом практически на любые расстояния, однако это были лишь правительственные, военные, коммерческие и другие специальные сообщения, прием которых был доступен узкому кругу специалистов. Осуществление передачи живой речи, что позволило бы создать системы радиовещания, еще не было решенным вопросом.
Первая попытка передачи речевых сообщений по радио была предпринята А.С. Поповым в 1903 году совместно с молодым московским физиком С.Я. Лифшицом. В 1904 году они демонстрировали передачу речи более чем на 2 км на Всероссийском электротехническом съезде, однако использование затухающих искровых колебаний для радиотелефонирования не дало достаточно хорошего качества и не получило дальнейшего развития.
В 1914 году Н.Д. Папалекси (1880-1947) с участием М.В. Шулейкина (1884-1939) были проведены работы по радиотелефонии с помощью высокочастотной машины Вологдина, что позволило достичь дальности связи 25 км, но качество передачи речи было весьма далеким от совершенства.
Осуществление качественной передачи прямой речи оказалось возможным лишь с созданием высокочастотных генераторов незатухающих колебаний на базе электронных ламп, которые достигли определенной "технической зрелости" только к началу двадцатых годов 20 столетия.
Пожалуй, начало эры электроники - отрасли науки и техники, основанной на использовании электронных потоков, можно отнести к 1883 году, когда знаменитый Т. Эдисон, пытаясь продлить срок службы осветительной лампы с угольной нитью накаливания и разобраться, почему на ее стекле образуется черный налет, ввел в баллон металлический электрод. При включении между этим электродом, названным впоследствии анодом, и одним из концов нити накаливания батареи и гальванометра в цепи обнаружился ток, меняющий направление в зависимости от полярности присоединения батареи. При подключении к аноду плюса батареи ток был интенсивным, при смене полярности - резко ослабевал или не возникал вовсе. Кроме того, величина тока зависела от степени разогрева нити.
Замеченное действие было названо "эффектом Эдисона", но ни сам он, ни кто-либо другой в то время не сумели правильно объяснить явление, представлявшее собой термоэлектронную эмиссию, так как электрон еще не был известен науке. Он будет открыт Дж.Дж. Томсоном лишь в 1897 году. Эдисон же пытался объяснить процесс с молекулярной точки зрения.
В течение более двадцати последующих лет открытие Эдисона никто не пытался использовать для нужд практики. Первый шаг был сделан английским радиоспециалистом Джоном Флемингом (1849-1945) в 1904 году. Он изобрел вакуумный диод, названный им "пустотным клапаном", и предложил использовать его для детектирования. Диод Флеминга представлял собой стеклянный баллон с впаянной в него нитью накаливания, окруженной металлическим цилиндром. Цилиндр был назван анодом, нить накала - катодом. Как видим, катод был заимствован у обычной лампы накаливания, так что ее можно смело считать далекой прабабушкой современных радиоламп. Любопытно, что, несмотря на состоявшееся уже открытие электрона, Флеминг пытался объяснить возникновение тока в вакууме баллона "молекулярной электроконвекцией". Этому заблуждению отчасти способствовало то, что вакуум в лампе был не столь глубоким, и прибор фактически был газонаполненным.
Говоря о газонаполненных приборах, нельзя не упомянуть гозоразрядную трубку Л. Цендера, предложенную им в 1892 году. Трубка имела откачанный стеклянный баллон с внутренними электродами, управляющими газоразрядным процессом в лампе. Она использовалась в качестве малочувствительного индикатора электромагнитных волн при демонстрации опытов Герца, но скоро была вытеснена более чувствительным и гораздо более простым в изготовлении когерером.
Вакуумный диод Флеминга позволял лишь выпрямлять переменные токи, но не усиливать их, а развивающаяся радиотехника настоятельно требовала усиления улавливаемых антенной слабых сигналов. Решающий шаг в этом направлении сделал американский инженер Ли де Форест ( 1873-1961). 25 октября 1906 года он подал заявку на выдачу патента. Предметом изобретения стала трехэлектродная лампа, названная автором "аудионом", поскольку предназначалась им для усиления сигналов звуковой частоты. Единой терминологии тогда не было, и наряду с аудионом лампу называли "вакуумной трубкой", в России - " катодным реле", но прижилось короткое слово "триод".
К своему аудиону Ли де Форест пришел через открытие явления, сходного с эффектом Эдисона. В 1906 году он обнаружил, что раскаленное тело может работать как детектор даже в отсутствии вакуума. В опыте де Фореста два электрода соединялись таким образом: один - с антенной, другой - с землей, параллельно им присоединялась батарея и телефон. Электроды ( позднее - один из них) нагревались пламенем горелки, и наблюдалось интересное явление. При отсутствии сигнала в антенне в цепи телефона протекал слабый ток, так как пламя горелки делало промежуток между электродами проводящим. Но как только в антенне возникали колебания, ток через телефон заметно менялся, электроды работали как вентиль. Для управления током был введен между электродами третий. В результате получился триод, патент на который был выдан Ли де Форесту в январе 1908 года. Поместив электроды в вакуумный баллон, Ли де Форест назвал третий электрод сеткой. Было замечено, что слабые изменения напряжения на сетке приводят к заметному изменению тока лампы, что и было эффектом электронного усиления. Вначале триод использовался в качестве детектора и усилителя, но в дальнейшем стал основой генераторов высокой частоты.
Вскоре, однако, возник патентный спор между Флемингом и Ли де Форестом о том, считать ли третий электрод чем-то новым по сравнению с "пустотным реле" Флеминга. В 1916 году приоритет был признан за Флемингом.
Нечто подобное триоду построил в Германии в 1906 году Роберт Либен (1878-1913), с точки зрения немцев считающийся изобретателем электронной лампы. Либен применил свою лампу в качестве реле, то есть усилителя в телефонии. В 1910 году он создал ртутный триод, на котором в 1913 году немецкий инженер Александр Мейсснер (1883-1958) построил первую генераторную схему. Этот триод имел катод, выполненный из платиновой ленты длиной 1 метр, закрепленной на стеклянной ножке. Сетка имела вид перфорированного алюминиевого диска, делившего лампу пополам. В верхней части лампы находился анод в форме толстой короткой спирали. В баллоне находились разреженные пары ртути.
(продолжение следует)