Radiostacja Grimeton: Grimeton Radio Station

Radiostacja Grimeton
Światowego Dziedzictwa UNESCO
Stacja radiowa Varberg.jpg
Nadajnik VLF Grimeton
Oficjalne imię Radiostacja Grimeton, Varberg
Lokalizacja Grimeton, gmina Varberg , hrabstwo Halland , Szwecja
Kryteria Kultura: (ii), (iv)
Odniesienie 1134
Napis 2004 (28 sesja )
Powierzchnia 109,09 ha (0,4212 ²)
Strefa buforowa 3854 ha (14,88 ²)
Stronie internetowej Stowarzyszenie Aleksandra
Współrzędne 57 ° 6′50,4 "N 12 ° 24′15,8" E / 57,1140000°N 12,404389°E / 57.114000; 12.404389 Współrzędne: 57 ° 6′50,4 "N 12 ° 24′15,8" E / 57,1140000°N 12,404389°E / 57.114000; 12.404389
Radiostacja Grimeton znajduje się w Szwecji
Radiostacja Grimeton
Lokalizacja stacji radiowej Grimeton w Szwecji
Alternator Alexanderson w nadajniku Grimeton VLF. Silnik napędowy znajduje się po prawej stronie; skrzynia biegów zwiększająca prędkość znajduje się tuż po jej lewej stronie. Zwróć uwagę na sprzęgło wału w kolorze brązu.

Radiostacja Grimeton ( szwedzka wymowa:  [ɡrɪmːɛˌtɔn] ) w południowej Szwecji , w pobliżu Varberg w Halland , jest wczesnym długofalowym transatlantycka telegrafii bezprzewodowej stacji zbudowany w 1922-1924, który został zachowany jako historycznym miejscu. Od lat 20. do 40. był używany do przesyłania ruchu telegramów alfabetem Morse'a do Ameryki Północnej i innych krajów, a podczas II wojny światowej był jedynym połączeniem telekomunikacyjnym Szwecji z resztą świata. Jest to jedyny pozostały przykład wczesnej technologii przedelektronicznego nadajnika radiowego zwanej alternatorem Alexandersona . Została wpisana na Listę Światowego Dziedzictwa UNESCO w 2004 roku z oświadczeniem: „Radio Grimeton Varberg to wybitny zabytek reprezentujący proces rozwoju techniki łączności w okresie po I wojnie światowej”. Radiostacja jest również miejscem, w którym znajduje się Europejski Szlak Dziedzictwa Przemysłowego . Nadajnik jest nadal sprawny i każdego roku w dzień zwany Dniem Aleksandrsona jest uruchamiany i nadaje krótkie transmisje testowe alfabetem Morse'a, które można odbierać w całej Europie.

Historia

Od około 1910 r. kraje uprzemysłowione zbudowały sieci potężnych transoceanicznych stacji radiotelegraficznych na długich falach , aby komunikować się telegraficznie z innymi krajami. Podczas pierwszej wojny światowej radio stało się technologią strategiczną, kiedy zdano sobie sprawę, że naród bez możliwości łączności na duże odległości może zostać odizolowany od reszty świata przez wroga, który przecina jego podmorskie kable telegraficzne . W 1921 r. zależność geograficzna Szwecji od podwodnych sieci kablowych innych krajów oraz chwilowa utrata tych ważnych połączeń podczas wojny spowodowały, że szwedzki parlament podjął decyzję o budowie w Szwecji stacji radiotelegraficznej, która miałaby przesyłać ruch telegramów przez Atlantyk.

W tym czasie istniało kilka różnych technologii używanych do transmisji radiowej dużej mocy, z których każda była własnością innego gigantycznego przedsiębiorstwa przemysłowego. Oferty zostały złożone w Telefunken w Berlinie, The Marconi Company w Londynie, Radio Corporation of America (RCA) w Nowym Jorku oraz Société Française Radio-Electrique w Paryżu. Wybranym nadajnikiem był alternator Alexanderson , wynaleziony około 1906 roku przez szwedzko-amerykańskiego Ernsta Alexandersona i wyprodukowany przez RCA. Składał się on z ogromnego wirującego elektromechanicznego generatora prądu przemiennego ( alternatora ) obracanego przez silnik elektryczny z wystarczająco dużą prędkością, aby generował prąd przemienny o częstotliwości radiowej , który był podawany na antenę. Był to jeden z pierwszych nadajników , który generował sinusoidalne fale ciągłe , które mogły komunikować się na większy zasięg niż fale tłumione , które były używane przez wcześniejsze nadajniki iskiernikowe . Po dokładnych obliczeniach stacja znajdowała się w Grimeton, na południowo-zachodnim wybrzeżu Szwecji, co pozwalało na dobre warunki propagacji fal radiowych przez Północny Atlantyk do Ameryki Północnej. Aby zapewnić komunikację w ciągu dnia na tak duże odległości, stacje transoceaniczne wykorzystywały mechanizm falowodów Ziemia-jonosfera , który wymagał od nich nadawania na częstotliwościach w zakresie bardzo niskich częstotliwości (VLF) poniżej 30 kHz. Nadajniki radiowe wymagały bardzo dużych anten, aby skutecznie emitować te długie fale. Stacja Grimeton miała ogromną antenę typu flattop o długości 1,9 km (1,2 mil) składającą się z dwunastu (później zredukowanych do ośmiu) przewodów wspartych na sześciu stalowych wieżach o wysokości 127 m (380 stóp). Stacja rozpoczęła działalność w 1924 roku, nadając ruch radiotelegraficzny ze znakiem wywoławczym SAQ o mocy 200 kW na częstotliwości 16,5  kiloherca , później zmienionej na 17,2 kHz, do odbiorników RCA Radio Central na Long Island w stanie Nowy Jork .

Technologia alternatora Alexandersona stawała się przestarzała nawet po zainstalowaniu. Elektroniczne nadajniki oscylatora lampowego , które wykorzystywały lampę triodową wynalezioną przez Lee De Foresta w 1907 roku, zastąpiły większość przedelektronicznych nadajników na początku lat dwudziestych. Jednak duża inwestycja kapitałowa w nadajnik alternatora spowodowała, że ​​właściciele utrzymywali te ogromne molochy w użyciu długo po tym, jak były przestarzałe technologicznie . W latach 30. XX wieku komunikacja transatlantycka przeszła na fale krótkie , aw głównym budynku zainstalowano próżniowe nadajniki fal krótkich, a na dachu zainstalowano logarytmiczną antenę krótkofalową . Alternator Alexanderson znalazł drugie zastosowanie jako nadajnik morski do komunikacji z okrętami podwodnymi, ponieważ częstotliwości VLF mogą przenikać na niewielką odległość do wody morskiej.

W czasie II wojny światowej 1939-1945 stacja przeżywała rozkwit, będąc bramą Skandynawii na świat zewnętrzny. Podwodne połączenia kablowe zostały ponownie szybko zerwane przez narody w stanie wojny, a transmisje radiotelegraficzne stanowiły łącze ze światem zewnętrznym. Był nadal używany do transmisji morskich do 1960 roku.

Radiostacja Grimeton jest obecnie jedyną stacją w transatlantyckiej sieci dziewięciu stacji na falach długich, zbudowanych w latach 1918-1924, wyposażonych w alternatory Alexanderson. W 2004 roku został wpisany na Listę Światowego Dziedzictwa UNESCO. Nadajnik Grimeton jest ostatnim zachowanym przykładem alternatora Alexandersona, jedynej stacji radiowej, która pozostała z ery lamp próżniowych i nadal działa. Każdego roku, w dzień zwany Dniem Aleksandra , albo w ostatnią niedzielę czerwca, albo w pierwszą niedzielę lipca, w zależności od tego, co jest bliższe 2 lipca, na stronie odbywa się otwarty dom, podczas którego uruchamiany jest nadajnik i przesyła wiadomości testowe na 17,2 kHz przy użyciu swojego znaku wywoławczego SAQ, który można odbierać w całej Europie.

Zasada działania

Stosowaną zasadą jest generator (zwany również alternatorem ) z dokładnie dużą liczbą biegunów napędzanych do dokładnej prędkości odpowiadającej liczbie zmian biegunów z pożądaną częstotliwością wyjściową (f = bieguny/2 * obroty). Włączenie i wyłączenie nadajnika kluczem sygnalizacyjnym Morse'a powoduje, że sterownik silnika zmienia tylko trochę częstotliwość, dzięki czemu częstotliwość znajduje się poza wąskim pasmem anteny i tym samym jest transmitowana ze znacznie mniejszą mocą. W rzeczywistości tworzy to wczesną i sprytną formę kluczowania z przesunięciem częstotliwości ( FSK ). W czasach budowy był to jedyny znany sposób wytwarzania bardzo dużej mocy na częstotliwościach radiowych. Podobnie jak obracanie dynama roweru: dynamo ma na przykład cztery bieguny, a obracając je z prędkością 100 obrotów (obrotów) na sekundę, moc wyjściowa będzie wynosić 200 Hz. Jeśli liczba biegunów w dynamo zostanie zwiększona do 80, ta sama prędkość jazdy wytworzy sygnał 4 kHz. Zwiększenie zarówno liczby biegunów, jak i prędkości obrotu umożliwia uzyskanie wyższych częstotliwości.

Schemat ideowy zasady

Pomiędzy punktami a i b będzie sygnał 15 (bo 30 biegunów) razy liczba obrotów. Pręt obrotowy z uzwojeniami elektrycznymi tworzącymi cewkę przejdzie ciąg północnych i południowych biegunów magnetycznych. To indukuje prąd przemienny, który pojawia się w punktach „a” i „b”. Prezentowany model posiada magnesy stałe ( stojan ) oraz cewkę obrotową (wirnik). Miejsca tych dwóch można zamienić, dzięki czemu magnesy obracają się pośrodku, a cewki otaczają pierścień. Ułatwia to przenoszenie sygnału cewki na kolejne stopnie (dostrajanie sieci i anteny).

Zasada działania generatora multipolowego do tworzenia częstotliwości radiowych

System antenowy

System antenowy , składający się z przewodów antenowych podtrzymywanych przez wieże, takie jak te obsługujące linie wysokiego napięcia, ma bardzo niską wydajność ze względu na fakt, że długość anteny jest wciąż stosunkowo niewielka w porównaniu do długości fali wyjściowej .

Szczegóły techniczne

Aby osiągnąć maksymalny zasięg, podobnie jak inne transoceaniczne stacje radiotelegraficzne tej epoki, nadawał w paśmie VLF na częstotliwości 17,2  kHz, a więc długość fali wynosi około 17 442 metry. Mimo że antena ma około 2 km długości, jest krótka w porównaniu z długością fali, a więc nie jest zbyt wydajna. Każdy z sześciu masztów antenowych ma 46 m poprzecznicy u góry i 127 m wysokości. Dziś niosą one 8 przewodów antenowych, choć pierwotnie było ich 12.

Na stojanie alternatora/generatora znajdują się 64 uzwojenia, z których każde dostarcza 100 V przy prądzie do 30 A, czyli około 3 kW. Tak więc szczytowa moc wyjściowa RF wynosi około 64 x 3 kW lub 200 kW, chociaż obecnie jest zwykle ograniczona do około 80 kW. Wirnik jest stalowym dyskiem o średnicy 1,6 mi grubości na obwodzie około 7,5 cm. Na obwodzie ma 488 mosiężnych otworów wypełnionych. Szczelina powietrzna między stojanem a wirnikiem wynosi 1 mm lub mniej. Silnik napędzający generator jest w stanie dostarczyć 500 KM (około 370 kW). Zasilany jest napięciem 2200 V z transformatora 2-fazowego i obraca się z prędkością 711,3 obr/min, aby uzyskać określoną częstotliwość pracy. Kompletny zestaw nadajników waży około 50 ton. Więcej szczegółów można znaleźć tutaj .

Galeria

  • Płaska antena o długości 1900 metrów (1,2 mili)

  • Wnętrze radiostacji Grimeton

  • Antena krótkofalowa z okresem logarytmicznym obok budynku nadajnika

  • Wnętrze hali nadajników z widocznym panelem sterowania alternatora

  • Wnętrze hali nadajników pokazujące alternator Alexanderson

  • Hol wejściowy Grimeton Światowego Dziedzictwa

  • Znak ostrzegawczy przy wejściu

Zobacz też

Bibliografia

Linki zewnętrzne