В первой половине XIX в. замечательный английский исследователь-самоучка Майкл Фарадей (1791-1867), открывший и описавший многие законы электричества и магнетизма, высказал гениальную догадку, что электромагнитные взаимодействия распространяются на расстояние не мгновенно, а с некоторой, пусть и очень большой, скоростью. Отсюда следовал вывод, что эти взаимодействия, или поля, могут существовать независимо от источника, их породившего. Так было положено начало открытию электромагнитных волн.

Любопытно, что свои слишком смелые для того времени соображения Фарадей не опубликовал, а, запечатав в конверт, передал в Королевское Общество (аналог нашей Академии наук) с просьбой вскрыть через 100 лет. Лишь в 1930-х гг. мы узнали о его предвидении, когда радиоволны уже широко использовались и для связи, и для радиовещания.

Что же произошло за эти 100 лет? Другой английский ученый Джеймс Кларк Максвелл (1831-1879) составил систему уравнений, носящих теперь его имя, которые обобщают известные опытные законы электричества. Эти уравнения до сих пор служат основой электродинамики - науки, имеющей дело с переменными во времени и пространстве электрическими и магнитными полями.

Из уравнений Максвелла следовало, что могут существовать независимые от источников быстропеременные электромагнитные поля, переносящие энергию и распространяющиеся в вакууме со скоростью 300 тыс. км/с. Эта скорость удивительно точно совпала со скоростью света, что позволило предположить, что свет - это тоже электромагнитные волны, хотя и очень малой длины (около 0,5 мкм)

Практически электромагнитные волны удалось получить только через 20 лет, в 1886 г., немецкому ученому и экспериментатору Генриху Герцу (1857-1894). Он осуществил их передачу и прием, а также исследовал отражение и преломление. У Герца было много последователей, его опыты по получению электромагнитных волн с помощью диполя, искрового разрядника и катушки Румкорфа (индукционной катушки, создающей импульсы высокого напряжения) повторялись во многих лабораториях и университетах Европы и Америки.

Знаменитый изобретатель в области электротехники Никола Тесла (1856-1943) сконструировал в 1891 г. резонансный трансформатор, позволяющий получать очень высокие напряжения высокой частоты, и высказал мысль о возможности.передачи электромагнитной энергии вдоль поверхности земли без проводов. Построенная им в 1893 г. установка для передачи высокочастотной энергии без проводов содержала передающий и приемный резонансные трансформаторы, оснащенные высоко поднятыми антеннами. А. С. Попов назвал опыты Тесла «сигнализацией при помощи быстрых электрических колебаний». Практического применения с целью передачи энергии эга установка не получила, вероятно, из-за очень низкого КПД. Но идея передачи сигналов с помощью электромагнитных колебаний уже носилась в воздухе.

Ряд исследователей стремились укоротить длину волны генерируемых колебаний, уменьшая размеры разрядника. Среди них надо отметить английского ученого О. Лоджа, нашего соотечественника П. Н. Лебедева, профессора Болонского университета А, Риги. Другие ученые совершенствовали приемник, ведь сначала электромагнитные волны регистрировались наблюдением микроскопических искр в зазоре приемного вибратора, а для их возникновения нужна была очень большая напряженность поля.

Француз Э. Бранли изобрел когерер, прототип современного детектора. Это была трубочка с выводами, заполненная металлическими опилками. Из-за слоя окисла на них сопротивление было довольно большим, но под воздействием электромагнитной волны между частичками металла происходили микроскопические разряды, образовывались проводящие «мостики» и сопротивление когерера резко уменьшалось. Для восстановления способности приема трубочку надо было встряхивать. В 1890 г. Бранли описал свой прибор, назвав его «радиокондуктором».

Название «когерер» принадлежит Лоджу, построившему на его основе приемник с батареей и гальванометром, включенным в цепь когерера. Для встряхивания опилок в когерере служил часовой механизм с молоточком. Приемник Лоджа к 1894 г. обнаруживал электромагнитное излучение искрового вибратора Герца на расстоянии около 40 м.

А. С. Попову удалось создать значительно более чувствительный приемник электромагнитных колебаний на основе когерера, который и был продемонстрирован на заседании Русского физико-химического общества 7 мая 1895 г. с указанием на практическую возможность использования электромагнитных колебаний для передачи сигналов. Эта дата и считается днем рождения радио. Несколько позже аналогичный приемник был изготовлен молодым итальянцем Гульельмо Маркони, который запатентовал это устройство в Англии в июне 1896 г. Вся дальнейшая деятельность Г. Маркони была связана с усовершенствованием приборов для телеграфирования без проводов.

Основные изобретения, сделанные и нашедшие применение до конца века: проволочные антенны на передающей и приемной станциях (Попов, 1895), настроенные в резонанс антенные цепи (Лодж, 1897), высокочастотный резонансный трансформатор, или «джиггер», в приемнике (Маркони, 1898), телефонная трубка для регистрации сигналов на слух (Рыбкин и Троицкий, 1899), новые типы «самовосстанавливающихся» когереров (ртутных, магнитных, электролитических, окисных), по своим свойствам уже приближающиеся к полупроводниковым детекторам.

Благодаря этим усовершенствованиям дальность радиосвязи быстро возросла с сотен метров (в первых опытах) до сотен километров. Первая в истории трансатлантическая передача радиосигнала на расстояние в 1800 миль между станциями в Полдью (Англия) и на полуострове Ньюфаундленд (Канада) была осуществлена Маркони и Флемингом уже в 1901 г. Были построены большие антенны, мощная и чувствительная (по тем временам) аппаратура, но передать и принять удалось всего лишь телеграфные посылки из трех точек - букву S. До начала регулярной коммерческой трансатлантической связи было еще далеко, но существование и практическая польза электромагнитных волн теперь уже ни у кого не вызывали сомнений.

Первую радиовещательную передачу провел проф. Р. А. Фессенден 24 декабря 1906 г. из местечка Бранд-Рок, штат Массачусетс, США. Она была музыкальной (при возможном в то время качестве!), исполнялись произведения Генделя. На радиостанции использовался электромашинный генератор незатухающих колебаний, отдающий мощность 60 кВт на частоте 50 кГц. Антенна подвешивалась на мачте высотой 128 м. Передатчик имел весьма неплохие параметры даже по современным представлениям, но радиолампы еще не были изобретены, и приемники существовали только детекторные! К тому времени уже появились первые кристаллические детекторы - прообраз современных полупроводниковых диодов, а прием на телефонные трубки (наушники) был давно известен.