1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАПРАВЛЕНИЯ
В первые же годы развития радиосвязи учёные обратили внимание на возможность определения направления, по которому распространяется волна, при помощи так называемой рамочной антенны, представляющей в простейшем случае прямоугольную проволочную рамку, включаемую в радиоприёмную схему. Если рамка расположена так, что её плоскость образует прямой угол с направлением распространения волны (рис. 16), то в вертикальных участках рамки под воздействием волны одновременно будут возникать электрические токи. Так как в обеих половинах рамки эти токи (изображённые стрелками) направлены друг другу навстречу и одинаковы, то их общее действие сведётся к нулю, они взаимно уничтожат друг друга, и радиосигнал, приносимый волной, не будет услышан.
Рис. 16. Действие приёмной рамки.
Но если начать вращать рамку вокруг вертикальной оси, то к одной из сторон рамки волна будет подходить чуть-чуть раньше, чем к другой, и поэтому токи, возникающие в обеих половинках рамки, хотя и будут иметь противоположные направления, но не будут одинаковы и уже не уничтожат друг друга полностью, так как их изменения во времени не вполне совпадают. В результате в рамке возникнет некоторый ток, и радиосигнал будет услышан.
Для пояснения этой важной особенности радиоприёма на рамочную антенну можно привести такой пример.
Представьте себе тележку, стоящую на рельсах. Если два человека, стоя у противоположных концов тележки, будут стараться сдвинуть её друг на друга короткими размеренными толчками равной силы, то при строгой одновременности толчков, очевидно, никакого движения тележка не получит. Если же один из людей будет чуть-чуть запаздывать, то тележка будет двигаться взад и вперёд, так как, хотя сила толчков и одинакова, но они действуют в различные моменты.
В случае радиоприёма на рамку, поставленную под острым углом к направлению движения волны, когда возникающие в ней токи не вполне уничтожают друг друга, очевидно, радиосигнал будет восприниматься. Сила приёма будет, конечно, тем значительнее, чем больше токи в одной половине рамки отстают во времени от токов в другой её половине; следовательно, если рамка будет установлена параллельно движению волны, то сила приёма должна получиться наибольшей.
Итак, при приёме радиосигналов на рамку, вращая её, можно определить, с какой стороны принимается электромагнитная волна, т. е. определить направление на радиостанцию, передающую радиосигналы.
Конечно, здесь возможна ошибка на 180 градусов, так как нет возможности определить, движется ли волна от правой стороны рамки к левой или же в обратном направлении. Но так как кроме радиосигналов обычно возможны и другие способы определения направлений, например, с помощью компаса, то почти всегда возможно избежать этой ошибки.
Так, если самолёт, летящий из Смоленска в Москву, теряет своё направление на середине пути, то, принимая на рамку радиосигналы Москвы и располагая компасом, указывающим направление на север, лётчик может быть уверен, что нужно лететь в направлении принятого сигнала и к тому же на восток, а не на запад.
Определение направления на передающую радиостанцию при помощи рамочной антенны производится довольно грубо. Ошибка в определении направления может достигать нескольких градусов.
Разумеется, этим методом могут пользоваться только самолёты, но и морские суда.