Panelový telegraf

Panelový telegraf
Použitie zástav v pozemnej komunikácii je sťažené pre rázovitosť terénu. Vizuálny princíp využíval tiež optický telegraf, ale s výhodným umiestnením na vysokopoložených miestach, vežiach, stožiaroch alebo budovách. Prvé pokusy s návrhom optických telegrafov začali robiť v roku 1790-1791 bratia Chappeovci, pôvodom Francúzi. Prvá verejná skúška takéhoto telegrafu bola v marci 1791. Toto zariadenie bolo Chappeovcami opisované ako Kyvadlový systém, tiež uvádzaný ako Synchronizovaný systém. Nespokojnosť vynálezcov s využitím Kyvadlového telegrafu vyústila do návrhu panelového telegrafu. 5 panelov telegrafu mohlo signalizovať 25 symbolov, čo bolo 3 krát viac, ako využíval ich prvý Kyvadlový systém (10 symbolov). Neskôr Claude Chappe pochopil, že panelový telegraf bol zlý štart, a že predĺžené objekty sú na veľké vzdialenosti lepšie viditeľné, ako posuvné panely.

V roku 1793 bol skonštruovaný Semaforový telegrafný systém. Semaforový telegraf , ktorý Claude Chappe navrhol, bola komunikačná veža so stožiarom. Na stožiari bolo umiestené horizontálne rameno (regulátor), ktoré malo pripevnené na oboch koncoch kratšie krídla (indikátory). Rameno s krídlami zdanlivo napodobňovalo osobu s rozpaženými rukami, ktorá drží signálne zástavky v každej ruke. Regulátor aj rameno bolo možné natáčať v uhle 45º. Kombináciou natočení tak bolo možné vytvoriť 196 symbolov. Prvá komunikačná trasa viedla Francúzskymi mestami Paríž - Lile. Trasa merala 190km a na prenos využívala 22 semaforových telegrafných staníc, ktoré boli umiestnené na samostatných vežiach alebo vysokých budovách. Prenos signálu cez túto trasu trval 5min. Neskôr vznikli ďalšie komunikačné trasy, najdlhšia 370km Paris - Dion - Lion (r.1804).

Požiadavky na rýchlosť a objem komunikácie sa postupne zvyšovali a technické riešenia optickými telegrafmi už nepostačovali. Rozvoj fyziky a nové poznatky o elektrickom prúde a jeho magnetických účinkoch otvorili nové možnosti.

2.2 Objav elektromagnetického vlnenia
V roku 1820 si dánsky fyzik a chemik Hans Christian -ersted všimol, že magnetka kompasu v blízkosti elektrického poľa vykazuje istý pohyb a takto objavil súvis medzi elektrinou a magnetizmom. V tom istom roku 1820 Francúzky fyziky François Arago zistil, že elektrický prúd usmerňuje nezmagnetizované kovové piliny do kruhu okolo drôtu. Objavil princíp produkcie magnetizmu pomocou cylindricky stočeného medeného vodiča. V tom čase (1820) ďalší Francúz a rovnako fyzik André-Marie Ampere ujasnil -erstedove pozorovanie a vyslovil prvú teóriu magnetizmu. V nej poukázal na spojitosť medzi magnetizmom a elektrickým prúdom, ako dvoma skupinami javov, ktoré sa predtým považovali za principiálne odlišné. Ak prechádza elektrický prúd vodičom, vzniká v jeho okolí magnetické pole. Je možné, aby naopak vznikol pomocou magnetického poľa v uzavretom obvode elektrický prúd? Odpoveď na túto otázku prvý priniesol v roku 1831 Michael Farraday s dôležitým objavom elektromagnetickej indukcie.

O ďalší veľký pokrok sa zaslúžil Škótsky fyzik James Clerk Maxwell. Výsledkom jeho úsilia bola teoretická práca. Publikoval štúdie " O Dynamickej teórií elektromagnetického poľa" (1865) a "Pojednanie o elektrine a magnetizme " (1873), ktorá sa stala známa ako Maxwellove rovnice. Je to séria štyroch rovníc, ktoré spolu kompletne popisujú vzájomné pôsobenie elektrických a magnetických polí.

Vďaka Maxwellovej teórii, 8 rokov po jeho smrti vynašiel v roku 1887 profesor fyziky Heinrich Hertz oscilátor a laboratórne vytvoril elektromagnetické vlny, pričom meral ich dĺžku a rýchlosť. Ukázal, že povaha ich vibrácií a schopnosti sa lámať a odrážať, sú rovnaké, ako pri svetelných a tepelných vlnách. Ako definitívny záver bez pochybností stanovil, že svetlo a teplo sú elektromagnetickou radiáciou. Hertz bol prvým, kto vysielal a prijímal elektromagnetické vlny. Avšak produkované vlny neboli schopné prekonať väčšiu vzdialenosť a problém, vytvoriť efektívny vysielač a prijímač, zostával.
Napriek tomu, že k vynálezu rádia prispeli mnohí vedci, bol to Taliansky elektroinžinier a vynálezca Guglielmo Marconi, ktorému sa pripisuje tento významný krok. Marconiho úspech spočíval v kombinácií jeho technickej invencie a obchodného dôvtipu. V roku 1895 tento mladý technický nadšenec zdokonalil koherér (prístroj zachytávajúci elektromagnetické vlny) a pripojil ho k jednoduchej anténe, ktorej dolný koniec bol uzemnený. Vtedy predviedol prvú demonštráciu bezdrôtovej telegrafie. V roku 1896 Marconi dokázal vyslať signály na vzdialenosť vyše 1.6km. Prenos bol uskutočňovaný dlhými vlnami a mal vysoké energetické nároky (>200kw) Už v roku 1896 Marconi v Londýne požiadal o patent pre svoj vynález. V nasledujúcom roku jeho prístroj zvládol prenos rádiových signálov z pobrežia na loď na vzdialenosť 29 kilometrov. V roku 1899 Marconi prevádzkoval komerčnú komunikáciu medzi Anglickom a Francúzskom, v roku 1901 vyslal signály na vzdialenosť 322 kilometrov a v tom istom roku bolo prvé písmeno (S) prenesené cez Atlantický oceán. Už v nasledujúcom roku sa rádiové správy pravidelne posielali cez Atlantický oceán a v roku 1905 možnosť rádiového spojenia s pevninou už využívalo mnoho lodí. 3 Prenos informácií elektromagnetickým vlnením v súčasnosti
 
V súčasnosti sa prenos správ na veľké vzdialenosti uskutočňuje prostredníctvom elektrického prúdu, a to tak, že správa (rôznej fyzikálnej podstaty) ovplyvňuje niektorý parameter elektrického prúdu a takto vytvorený elektrický prúd sa prenáša na miesto určenia. Elektrický prúd, ktorý je nositeľom určitej správy, nazývame elektrický signál. Elektrický signál je teda akýmsi elektrickým ekvivalentom správy. Prenosom elektrického signálu od odosielateľa ku príjemcovi sa zaoberá technická vedná disciplína nazývaná Oznamovacia technika.
   
Oznamovaciu techniku rozdeľujeme na telekomunikačnú a rádiokomunikačnú. Rádiokomunikačná sa zaoberá prenosom informácií pomocou elektromagnetických vĺn, ktoré sa šíria vo voľnom priestore. Telekomunikačná sa zaoberá prenosom informácií pomocou elektromagnetických vĺn, ktoré sa šíria po metalickom alebo optickom vedení. Ľubovoľný rádiokomunikačný alebo telekomunikačný prenosový systém tvorí spojovací reťazec, ktorý obsahuje:

- vysielač, v ktorom sa informácia mení na elektrický signál s frekvenčným spektrom vhodným pre efektívne využitie
- prenosové prostredie, ktorým sa signál prenáša od vysielača ku prijímaču
- prijímač, ktorého úlohou je spracovanie prijatého elektrického signálu a jeho transformácia na pôvodnú informáciu.