Радиостанции Apex (также известные как небоскреб и вершина ) — это название, обычно данное недолго просуществовавшей группе вещательных станций США, которые использовались для оценки передачи на частотах , которые были намного выше тех, которые использовались стандартными станциями амплитудной модуляции (AM) и коротковолновыми станциями. Их название произошло от большой высоты их передающих антенн , которые были необходимы, поскольку покрытие в основном ограничивалось локальными расстояниями прямой видимости. Эти станции были назначены на то, что в то время описывалось как «сверхвысокие коротковолновые» частоты, примерно между 25 и 44 МГц . Они использовали передачи амплитудной модуляции (AM), хотя в большинстве случаев использовали более широкую полосу пропускания, чем стандартные станции вещательного диапазона AM, чтобы обеспечить высококачественный звук с меньшими помехами и искажениями.
В 1937 году Федеральная комиссия по связи (FCC) официально выделила диапазон станций Apex, состоящий из 75 передающих частот в диапазоне от 41,02 до 43,98 МГц. Эти станции никогда не получали разрешения на коммерческую работу, хотя им разрешалось ретранслировать программы со стандартных станций AM. Большинство из них работали по экспериментальным лицензиям, однако этот диапазон был первым, включившим официальную классификацию станций как «некоммерческих образовательных».
В конечном итоге Федеральная комиссия связи США (FCC) пришла к выводу, что передача с частотной модуляцией (FM) является более эффективной, и диапазон Apex был упразднен с 1 января 1941 года, чтобы освободить место для создания оригинального диапазона FM, назначенного на диапазон от 42 до 50 МГц.
В 1920-х и 1930-х годах радиоинженеры и правительственные регулирующие органы исследовали характеристики передачи частот, 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 в 10 кГц между соседними назначениями. В этом диапазоне покрытие станции в дневное время состояло исключительно из ее сигнала земной волны , который для самых мощных станций мог превышать 200 миль (320 километров), хотя для средней станции он был значительно меньше. Однако в ночное время изменения в ионосфере приводили к появлению дополнительных сигналов земной волны на большом расстоянии , которые обычно отражались на расстояние до сотен километров. [2]
Со временем была разработана технология для передачи на все более высоких частотах. (Хотя изначально они в целом назывались частотами «сверхвысоких коротких волн», позже номенклатура радиоспектра была стандартизирована, и передачи в диапазоне от 3 до 30 МГц стали называться «высокой частотой» (HF), от 30 до 300 МГц — «очень высокой частотой» (VHF), а от 300 до 3000 МГц — «сверхвысокой частотой» (UHF)). [3] Вскоре стало очевидно, что существуют значительные различия в характеристиках распространения различных диапазонов частот. Было обнаружено, что сигналы от коротковолновых станций, работающих примерно в диапазоне от 5 МГц до 20 МГц, легко отражаются ионосферой как днем, так и ночью, в результате чего станции иногда могли передавать на полпути вокруг земного шара.
Исследования все более высоких частот показали, что выше 20 МГц распространение сигнала как по наземной, так и по небесной волне, как правило, становилось минимальным, что означало, что покрытие станции теперь стало ограничиваться только расстояниями прямой видимости от передающей антенны. Это считалось ценной характеристикой FCC, поскольку это позволяло создавать вещательные 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 мешая друг другу. [4]
Поскольку стандартный диапазон вещания AM считался слишком заполненным, чтобы позволить сколько-нибудь значимое увеличение числа станций, FCC начала выдавать лицензии сторонам, заинтересованным в тестировании пригодности более высоких частот. Большинство станций Apex работали по экспериментальным лицензиям и обычно были связаны с коммерчески лицензированной станцией AM и субсидировались ею. До конца 1930-х годов коммерческие радиоприемники не охватывали эти высокие частоты, поэтому первые слушатели станций Apex конструировали собственные приемники или создавали преобразователи для существующих моделей.
18 марта 1934 года станция W8XH в Буффало, штат Нью-Йорк, дочерняя станция AM-станции WBEN , стала первой станцией Apex, которая начала вещание по регулярному расписанию. [5] Хотя большинство этих станций просто ретранслировали программы своих партнёров по AM-станции, в некоторых случаях предпринимались попытки предоставить оригинальные программы. В 1936 году станция W9XAZ из The Milwaukee Journal , которая изначально ретранслировала программы WTMJ , стала первой станцией Apex, которая начала выпускать собственные программы на регулярной основе. [6]
При мониторинге первой группы станций вскоре стало ясно, что из-за усиления ионосферы в периоды высокой солнечной активности временами нижняя граница частот VHF будет производить сильные и нежелательные сигналы небесной волны . (В выпуске All-Wave Radio за декабрь 1937 года сообщалось, что W6XKG в Лос-Анджелесе, передающая на частоте 25,95 МГц, была слышна как в Азии, так и в Европе, в то время как W9XAZ, 26,4 МГц в Милуоки, штат Висконсин, имела «сильный сигнал в Австралии», а W8XAI, 31,6 МГц в Рочестере, штат Нью-Йорк, «является еще одной станцией, которую часто слышат в Австралии».) [7] Чаще всего это происходило в летние месяцы и во время пиков 11-летнего цикла солнечных пятен . Это определение привело к тому, что FCC переместила развивающиеся станции вещательной службы, которые к тому времени начали включать экспериментальные радио- и телестанции FM , на более высокие частоты, которые были менее подвержены влиянию солнца.
В октябре 1937 года FCC объявила о масштабном распределении частотных назначений для различных конкурирующих служб, включая телевидение, ретрансляцию и общественную службу, которые охватывали диапазон от 10 кГц до 300 МГц. Включая диапазон станций Apex, состоящий из 75 каналов с разнесением 40 кГц и охватывающий диапазон от 41,02 до 43,98 МГц. [8] Разнесение в 40 кГц между соседними частотами было в четыре раза больше, чем разнесение в 10 кГц в стандартном диапазоне вещания AM, что уменьшало помехи на соседних частотах и обеспечивало большую полосу пропускания для высококачественного программирования.
В то время было подсчитано, что в настоящее время функционирует около 50 станций типа Apex, хотя они передают 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, [9] при этом WBOE Совета по образованию города Кливленд в Кливленде, штат Огайо , [a] стала первой станцией, начавшей работу в этой группе. [10] [11]
В то время, когда был установлен диапазон Apex, FCC отметила, что «Комиссия в ближайшее время тщательно рассмотрит потребности и требования к высокочастотным вещательным станциям, использующим как обычную [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 выделены рабочие частоты в нижней половине диапазона. (Аналогичное количество экспериментальных станций имели гранты на частоты в диапазоне 25–26 МГц.) Кроме того, в это 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. Качество звука, и особенно устойчивость к помехам от статики, включая молнии, оказались намного лучше для FM. Хотя FM-задания требовали в пять раз большей полосы пропускания станций Apex (200 кГц против 40 кГц), « эффект захвата » позволял FM-станциям, работающим на той же частоте, располагаться ближе друг к другу, чем станциям Apex. К 1939 году FCC начала поощрять станции Apex рассматривать возможность перехода на технически более совершенные FM-передачи. В мае 1940 года FCC решила разрешить коммерческий FM-диапазон с 1 января 1941 года, работающий на 40 каналах, охватывающих 42–50 МГц. [19] (Позже он был изменен на 88–106 МГц, а еще позже на 88–108 МГц, что увеличило количество каналов до 100.)
Это новое назначение также привело к ликвидации диапазона Apex, и станции Apex были проинформированы о том, что им необходимо либо замолчать, либо перейти на FM. [20] С этим изменением несколько первоначальных станций Apex были преобразованы в некоторые из самых ранних станций FM. Трем образовательным станциям была предоставлена некоторая свобода действий при переходе на FM, при этом WBOE перешла на него в феврале 1941 года, [21] WNYE получила разрешение продолжать работу в качестве станции Apex до 29 июня 1941 года, [22] а WBKY получила ряд разрешений на продолжение использования своего передатчика AM до 1 мая 1944 года. [16] В настоящее время частоты, которые использовались диапазоном Apex, выделены для наземной мобильной связи. [23]
Будет как минимум одна попытка возродить концепцию диапазона Apex. Начиная с мая 1946 года, консультирующий радиоинженер Саркес Тарзиан управлял 200-ваттной экспериментальной станцией AM, 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 высокочастотную вещательную полосу шириной 400 кГц с интервалом 10 кГц между частотными назначениями. Тарзиан продвигал это как недорогую альтернативу дорогим FM-передатчикам и приемникам, говоря, что к существующим AM-радиоприемникам можно добавить преобразователь за 5,95 долларов, что позволит им принимать станции HIFAM. [25] Он продолжал управлять своей экспериментальной станцией, 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 выходила в эфир, когда вещал соседний WFBM-TV в Индианаполисе. Это было связано с тем, что аудиопередатчик телевизионной станции использовал ту же частоту, что и станция Тарзиана. [26] Более того, после того, как 1 июня 1950 года истек срок действия последней лицензии его станции, FCC отказала Тарзиану в дальнейшем продлении, [27] заключив, что не отменит свое раннее решение об отсутствии необходимости во втором диапазоне AM-вещания.
HIFAM" было сокращением от "high frequency Amplitude Modulation"