Радиостанции Apex (также известные как небоскреб и вершина ) — это название, которое обычно давалось недолговечной группе радиовещательных станций США, которые использовались для оценки передачи на частотах , которые были намного выше, чем те, которые использовались при стандартной амплитудной модуляции (AM) . ) и коротковолновые станции. Их название произошло от большой высоты передающих антенн , которые были необходимы, поскольку покрытие в основном ограничивалось местными расстояниями прямой видимости. Этим станциям были назначены частоты, которые в то время описывались как «сверхвысокие коротковолновые», примерно от 25 до 44 МГц . Они использовали передачи с амплитудной модуляцией (AM), хотя в большинстве случаев использовали более широкую полосу пропускания, чем станции стандартного вещательного диапазона AM, чтобы обеспечить высококачественный звук с меньшим количеством статики и искажений.
В 1937 году Федеральная комиссия по связи (FCC) официально выделила полосу частот станции Apex, состоящую из 75 частот передачи в диапазоне от 41,02 до 43,98 МГц. Этим станциям никогда не давали разрешения на коммерческую работу, хотя им разрешалось ретранслировать программы со стандартных AM-станций. Большинство из них работали по экспериментальным лицензиям, однако этот диапазон был первым, включившим официальную классификацию «некоммерческих образовательных» станций.
В конечном итоге FCC пришла к выводу, что передачи с частотной модуляцией (FM) лучше, и диапазон Apex был исключен с 1 января 1941 года, чтобы освободить место для создания исходного диапазона FM, присвоенного от 42 до 50 МГц.
В 1920-х и 1930-х годах радиоинженеры и государственные регулирующие органы исследовали характеристики передачи на частотах, более высоких, чем те, которые используются в настоящее время. В Соединенных Штатах к 1930 году первоначальный диапазон AM-вещания состоял из 96 частот от 550 до 1500 кГц с интервалом 10 кГц между соседними присвоениями. В этом диапазоне зона покрытия станции в дневное время состояла исключительно из сигнала земной волны , которая для наиболее мощных станций могла превышать 200 миль (320 километров), хотя для средней станции она была значительно меньше. Однако в ночное время изменения в ионосфере привели к появлению дополнительных сигналов небесной волны на большие расстояния , которые обычно отражались на расстояние до сотен километров. [2]
Со временем была разработана технология передачи на все более высоких частотах. (Хотя первоначально их обычно называли «сверхвысокими коротковолновыми» частотами, позже номенклатура радиоспектра была стандартизирована: передачи в диапазоне от 3 до 30 МГц стали известны как «высокочастотные» (ВЧ), а от 30 до 300 МГц - как «очень высокие частоты». (ОВЧ) и от 300 до 3000 МГц, называемых «сверхвысокими частотами» (УВЧ)). [3] Вскоре стало очевидно, что существуют значительные различия в характеристиках распространения различных частотных диапазонов. Было обнаружено, что сигналы коротковолновых станций, работающих примерно в диапазоне от 5 до 20 МГц, легко отражаются ионосферой как днем, так и ночью, в результате чего станции иногда могут вести передачу на полмира.
Исследования все более высоких частот показали, что на частотах выше примерно 20 МГц распространение сигнала как по земной, так и по небесной волне обычно становится минимальным, а это означает, что зона покрытия станций теперь стала ограничиваться расстояниями прямой видимости от передающей антенны. FCC сочла это ценной характеристикой, поскольку она позволяла создавать радиовещательные станции с ограниченным, но постоянным дневным и ночным покрытием, которое могли принимать только местные сообщества. Это также означало, что несколько станций могли работать на одной и той же частоте по всей стране, не создавая помех друг другу. [4]
Поскольку стандартный диапазон AM-вещания считался слишком полным, чтобы можно было сколько-нибудь существенно увеличить количество станций, FCC начала выдавать лицензии сторонам, заинтересованным в проверке пригодности более высоких частот. Большинство станций Apex работали по экспериментальным лицензиям и обычно были связаны с АМ-станциями, имеющими коммерческую лицензию, и субсидировались ими. До конца 1930-х годов коммерческие радиоприемники не охватывали эти высокие частоты, поэтому слушатели первых станций Apex сконструировали свои собственные приемники или построили преобразователи для существующих моделей.
18 марта 1934 года W8XH в Буффало, штат Нью-Йорк, станция-компаньон AM-станции WBEN , стала первой станцией Apex, которая транслировала регулярное расписание. [5] Хотя большинство этих станций просто ретранслировали программы своих партнеров AM-станций, в некоторых случаях были предприняты попытки предоставить оригинальные программы. В 1936 году станция W9XAZ The Milwaukee Journal , которая первоначально транслировала программы WTMJ , стала первой станцией Apex, которая регулярно создавала собственные программы. [6]
При наблюдении за первой группой станций вскоре выяснилось, что из-за усиления ионосферы в периоды высокой солнечной активности временами нижний предел частот ОВЧ будет генерировать сильные и нежелательные сигналы небесной волны . (В выпуске All-Wave Radio за декабрь 1937 года сообщалось, что W6XKG в Лос-Анджелесе, передающий на частоте 25,95 МГц, был слышен как в Азии, так и в Европе, в то время как W9XAZ, 26,4 МГц в Милуоки, штат Висконсин, имел «сильный сигнал в Австралии», и W8XAI, 31,6 МГц в Рочестере, штат Нью-Йорк, «еще одна станция, которую часто слышно в Австралии».) [7] Чаще всего это происходит в летние месяцы и во время пиков 11-летнего цикла солнечных пятен . Это решение привело к тому, что Федеральная комиссия по связи перевела развивающиеся радиовещательные станции, которые к настоящему времени начали включать экспериментальные FM- радио и телевизионные станции, на более высокие частоты, которые меньше подвержены влиянию Солнца.
В октябре 1937 года Федеральная комиссия по связи объявила о радикальном распределении частот для различных конкурирующих служб, включая телевидение, ретрансляцию и общественную службу, в диапазоне от 10 кГц до 300 МГц. Включена полоса станций Apex, состоящая из 75 каналов с разносом 40 кГц и диапазоном частот от 41,02 до 43,98 МГц. [8] Расстояние между соседними частотами в 40 кГц было в четыре раза больше, чем расстояние в 10 кГц в стандартном диапазоне AM-вещания, что уменьшало помехи на соседних частотах и обеспечивало большую полосу пропускания для высококачественного программирования.
На тот момент было подсчитано, что в настоящее время работает около 50 станций типа Apex, хотя они ведут передачу на разных частотах. [8] В январе 1938 года первые 25 каналов диапазона, от 41,02 до 41,98 МГц , были зарезервированы для некоммерческих образовательных станций . станции, чтобы начать работу в этой группе. [10] [11]
Во время создания диапазона Apex FCC отметила, что «Комиссия в ближайшем будущем тщательно рассмотрит потребности и требования к высокочастотным радиовещательным станциям, использующим как традиционную [AM] модуляцию, так и частотную модуляцию». [8] По состоянию на 15 января 1940 года только 2 некоммерческие [17] и 14 экспериментальных станций имели лицензии на диапазон Apex, всем из которых были присвоены рабочие частоты в нижней половине диапазона. (Такое же количество экспериментальных станций имело гранты на частоты в диапазоне 25–26 МГц.) Кроме того, в то же время 20 экспериментальным FM-станциям были выделены слоты в верхней половине частот диапазона Apex. [18]
Исследования комиссии вскоре обнаружили значительные преимущества FM-передач по сравнению с сигналами Apex AM. Было обнаружено, что качество звука и особенно устойчивость к помехам от статических помех, в том числе от молний, намного превосходят FM. Хотя для назначения FM требовалась в пять раз большая полоса пропускания, чем у станций Apex (200 кГц против 40 кГц), « эффект захвата » позволил FM-станциям, работающим на одной и той же частоте, располагаться ближе друг к другу, чем станции Apex. К 1939 году FCC начала поощрять станции Apex рассмотреть возможность перехода на технически более совершенные FM-передачи. В мае 1940 года Федеральная комиссия по связи решила разрешить с 1 января 1941 года коммерческий диапазон FM, работающий на 40 каналах в диапазоне 42–50 МГц. [19] (Позже эта частота была изменена на 88–106 МГц, а еще позже на 88–108 МГц, что увеличило количество каналов до 100.)
Это новое назначение также привело к исключению диапазона Apex, и станции Apex были проинформированы о том, что им нужно либо замолчать, либо перейти на FM. [20] Благодаря этому изменению некоторые из первоначальных станций Apex были преобразованы в одни из самых первых FM-станций. Трем образовательным станциям была предоставлена некоторая свобода действий при переходе на FM: WBOE перешла в феврале 1941 года, [21] WNYE получила разрешение продолжать работу в качестве станции Apex до 29 июня 1941 года, [22] а WBKY получила серию разрешение продолжать использовать свой AM-передатчик до 1 мая 1944 года. [16] В настоящее время частоты, которые использовались в диапазоне Apex, выделены для наземной мобильной связи. [23]
Будет как минимум одна попытка возродить концепцию группы Apex. Начиная с мая 1946 года радиоинженер-консультант Саркс Тарзян управлял экспериментальной AM-станцией мощностью 200 Вт W9XHZ на частоте 87,75 МГц в Блумингтоне, штат Индиана. После двух лет успешной работы того, что он называл своей станцией «HIFAM», [24] в 1948 году он предложил, чтобы FCC выделила небольшую полосу высокочастотного вещания шириной 400 кГц с интервалом 10 кГц между частотными присвоениями. Тарзян продвигал это как недорогую альтернативу дорогим FM-передатчикам и приемникам, заявив, что к существующим AM-радиоприемникам можно добавить преобразователь стоимостью 5,95 доллара, который позволит им принимать станции HIFAM. [25] Он продолжал эксплуатировать свою экспериментальную станцию, которая в конечном итоге стала KS2XAP, до 1950 года, хотя к тому времени часы ее передачи были значительно ограничены, поскольку FCC требовала, чтобы станция не работала в эфире всякий раз, когда вещало близлежащее WFBM-TV в Индианаполисе. Это произошло из-за того, что аудиопередатчик телестанции использовал ту же частоту, что и станция Тарзиана. [26] Более того, после того, как окончательная лицензия его станции истекла 1 июня 1950 года, FCC отказала Тарциану в каких-либо дальнейших продлениях, [27] заключив, что она не отменит свое ранее принятое решение об отсутствии необходимости во втором диапазоне AM-вещания.
HIFAM — сокращение от «высокочастотной амплитудной модуляции».