Эдвин Армстронг

Эдвин Армстронг — американский инженер-электротехник, изобретатель, один из основоположников современной радиотехники. Наиболее известен как создатель регенеративного радиоприёмника, супергетеродинного радиоприёмника и системы частотной модуляции (FM). Его работы заложили основы для развития радиовещания, телевидения и систем связи.

Биография

Ранние годы и образование

Эдвин Говард Армстронг родился 18 декабря 1890 года в Нью-Йорке, в семье издателя Джона Армстронга и Эмили Смит. С ранних лет проявлял интерес к технике и электричеству. В 1909 году поступил в Колумбийский университет, где изучал электротехнику. Во время обучения Армстронг увлёкся радиотехникой, которая в то время переживала бурное развитие.

Начало карьеры и первые изобретения

В 1912 году, будучи студентом, Армстронг создал регенеративный радиоприёмник — устройство, использующее положительную обратную связь для значительного усиления слабых радиосигналов. Это изобретение позволило принимать сигналы на больших расстояниях с использованием простых и дешёвых компонентов. В 1914 году он запатентовал своё изобретение, что положило начало многолетним патентным спорам с Ли де Форестом, который также претендовал на авторство этой схемы.

В 1917 году, во время Первой мировой войны, Армстронг поступил на службу в Американский экспедиционный корпус в звании майора. Работая во Франции, он занимался усовершенствованием радиосвязи. Именно в этот период он разработал супергетеродинный радиоприёмник — схему, которая преобразует принимаемый сигнал в промежуточную частоту, что позволяет значительно улучшить избирательность и чувствительность приёма. Это изобретение стало революционным для радиотехники и до сих пор лежит в основе большинства радиоприёмных устройств.

Работа над частотной модуляцией

После войны Армстронг вернулся в Колумбийский университет, где продолжил исследования в области радиосвязи. В 1933 году он запатентовал систему частотной модуляции (FM), которая, в отличие от распространённой в то время амплитудной модуляции (AM), была устойчива к помехам и позволяла передавать звук высокого качества. Армстронг построил первую FM-радиостанцию в Нью-Йорке и активно продвигал новую технологию, несмотря на сопротивление крупных радиокорпораций, таких как RCA, которые вложили значительные средства в AM-вещание.

Личная жизнь и смерть

В 1923 году Армстронг женился на Мэрион Макиннис, секретарше президента RCA. У них родился сын. Последние годы жизни изобретателя были омрачены затяжными судебными тяжбами по патентам, особенно с Ли де Форестом и RCA. В 1954 году, после поражения в одном из ключевых патентных процессов, Армстронг покончил с собой, выпрыгнув из окна своей квартиры в Нью-Йорке. Он был похоронен на кладбище Маунт-Плезант в Нью-Йорке.

Основные изобретения

Регенеративный радиоприёмник

Регенеративный приёмник (1912) — это схема, в которой часть выходного сигнала усилителя подаётся обратно на вход, создавая положительную обратную связь. Это позволяет значительно увеличить коэффициент усиления и чувствительность приёмника. Изобретение Армстронга позволило принимать сигналы на расстояния, недоступные для обычных детекторных приёмников. Однако управление регенерацией требовало определённого навыка, и при чрезмерной обратной связи приёмник превращался в генератор радиоволн.

Супергетеродинный радиоприёмник

Супергетеродинный приёмник (1918) — это схема, в которой принятый сигнал сначала смешивается с сигналом местного генератора (гетеродина), в результате чего образуется сигнал промежуточной частоты (ПЧ). Этот сигнал затем усиливается и детектируется. Основное преимущество супергетеродина заключается в том, что вся обработка сигнала (усиление, фильтрация) происходит на фиксированной ПЧ, что позволяет достичь высокой избирательности и чувствительности. Эта схема стала стандартом для радиоприёмников, телевизоров и других устройств связи.

Частотная модуляция (FM)

Частотная модуляция (1933) — это метод передачи информации путём изменения частоты несущего сигнала. В отличие от амплитудной модуляции (AM), где информация заложена в изменении амплитуды, FM-сигнал устойчив к амплитудным помехам (например, от грозовых разрядов или электродвигателей). Это обеспечивает высокое качество звука, свободное от шумов и искажений. Армстронг разработал полную систему FM-вещания, включая передатчики, приёмники и методы подавления помех. Несмотря на первоначальное сопротивление, FM-радио стало мировым стандартом для высококачественного звукового вещания.

Патентные споры

Патентная история Эдвина Армстронга — одна из самых драматичных в истории техники. Его изобретения, особенно регенеративный приёмник, стали предметом многолетних судебных разбирательств.

Спор с Ли де Форестом

Ли де Форест, изобретатель аудиона (трёхэлектродной лампы), утверждал, что он первым открыл эффект регенерации. В 1914 году он подал заявку на патент, которая была отклонена. Однако в 1920-х годах де Форест начал активную кампанию по оспариванию патента Армстронга. Судебные процессы длились более 10 лет. В 1928 году Верховный суд США принял решение в пользу де Фореста, признав его первым изобретателем регенеративного приёмника. Это решение было воспринято многими как несправедливое, так как оно основывалось на формальных, а не на технических аргументах. Армстронг до конца жизни считал это решение ошибочным.

Конфликт с RCA

Корпорация RCA, в которой Армстронг работал и с которой сотрудничал, была одним из главных бенефициаров его изобретений. Однако когда Армстронг начал продвигать FM-радио, RCA, вложившая огромные средства в AM-вещание, стала активно противодействовать новой технологии. RCA использовала своё влияние, чтобы затянуть внедрение FM, а также пыталась оспорить патенты Армстронга. В 1940-х годах RCA предложила Армстронгу выкупить его FM-патенты, но он отказался. Это привело к длительной судебной тяжбе, которая истощила его финансовые и моральные силы.

Наследие и признание

Несмотря на трагический конец, наследие Эдвина Армстронга огромно. Его изобретения стали основой для:

• Радиовещания: FM-радио обеспечивает высокое качество звука и является основным стандартом для музыкального вещания.
• Телевидения: Супергетеродинный приёмник используется во всех телевизорах.
• Сотовой связи: Принципы FM и супергетеродина применяются в современных системах мобильной связи.
• Спутниковой связи и GPS: Эти технологии также основаны на принципах, разработанных Армстронгом.

В 1943 году Армстронг был награждён медалью Эдисона за «выдающийся вклад в развитие радиотехники». В 1955 году, уже после смерти, он был введён в Национальный зал славы изобретателей. Его имя носит премия, присуждаемая за выдающиеся достижения в области радиотехники.

Интересные факты

• Армстронг построил свою первую FM-радиостанцию на собственные средства, установив антенну на вершине небоскрёба Эмпайр-стейт-билдинг.
• Он был одним из первых, кто осознал потенциал использования высоких частот (УКВ) для радиовещания.
• В 1939 году Армстронг продемонстрировал своё FM-радио в прямом эфире, передавая концерт из Метрополитен-опера. Качество передачи было настолько высоким, что слушатели не могли поверить, что это не прямая трансляция по проводам.
• Армстронг никогда не получал патентных отчислений от RCA за свои изобретения, так как передал их компании в обмен на акции, которые впоследствии обесценились.

Источники

• Эдвин Армстронг: человек, который изобрёл FM-радио. Биография.
• История радиотехники: от Герца до наших дней. Учебное пособие.
• Патентные войны: изобретатели и корпорации в эпоху радио. Научная статья.
• Энциклопедия изобретателей и изобретений. Справочное издание.