期刊介绍
期刊导读
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一口气无线电通信发明史
1864年,麦克斯韦提出了麦克斯韦方程。他将“电”和“磁”进行了统一。
他认为变化的电场会激发磁场,变化的磁场又会激发电场,这种变化着的电场和磁场构成了电磁场,以横波的形式在空间中传播,也就是我们现在说的电磁波除此之外,麦克斯韦还发现,光速和电磁波的速度几乎一样。于是,他预言光本身就是一种电磁波。
1886年,赫兹想要通过实验验证麦克斯韦的理论。
他设计了一个振荡电路,这个电路可以使得两个金属球之间周期性地发出电火花。根据麦克斯韦的理论,只要有电火花出现,就应该有电磁波发出,于是,为了检验是否有电磁波,他又设计了一个有缺口的金属环状线圈。
结果,缺口处确实出现了火花,这说明确实有电磁波发出。也就证明了麦克斯韦的理论,而赫兹的这个实验也成为了物理学史上最重要的科学实验之一。
无线通信要知道,光在真空中是沿着直线传播的,而光本身就是电磁波,所以电磁波也是具备这样的属性的。赫兹的发现还开启了一个新世界。科学家们开始思考:是不是可以通过电磁波来传递信息,这样不就可以实现无线通信了吗?
在1890~1900年之间,好几位发明家都做出了不同类型的无线电装置,他们分别是洛奇,特斯拉,波波夫和马可尼。
其中,洛奇根据赫兹从赫兹的实验电路找到了灵感,制作了一个电磁波接收器,能够接收800米以外的电磁波信号。
而俄国物理学家波波夫也独立发明了无线电通信装置,并且在1896年3月做了一个表演。至于特斯拉,他提出了无线电通信的概念,也开始付诸实施,只不过当时他更热衷于无线发电技术,特斯拉的投资人发现特斯拉以“无线电通信”的概念拿投资,却用来做其他的项目。于是,拒绝再为特斯拉提供资金上的支持。
前面三位最终都没有能够将无线电通信大规模推广。我们要知道,一般来说第一发明人并不为人所知,但是让这项发明流行起来的人常常会永垂不朽。发明电报机的莫尔斯,发明电话的贝尔,发明电灯的爱迪生其实都不是第一发明人,但他们让这些发明大规模地商用了。于是,历史记住了他们的名字,却没有记住第一发明人的名字。
而实现大规模推广无线电通信的人是马可尼,这期我们主要围绕着马可尼来讲。
1874年4月25号,马可尼出生在意大利的博洛尼亚,这里有一所世界上最古老的大学:博洛尼亚大学。而后来,马可尼也成为了博洛尼亚大学的骄傲。
当时,马可尼的父母给马可尼请了一位家庭老师,这位老师叫做:奥古斯托·里吉。他是一位物理学家,当时电磁学方面的先驱。在博洛尼亚建立了一个私人的实验室。
在奥古斯托·里吉的教育下,马可尼了解到了电磁理论。后来奥古斯托·里吉和马可尼一直保持着联系。他不断地给马可尼讲授最前沿的电磁理论的发展。
而马可尼也对发明无线电通信装置特别狂热,而他的思路一样是来自于赫兹的实验。对于无线电通信技术来说,实际上要解决的问题就是:如何远距离通信。
赫兹的装置可以解决很短距离的无线电通信,而洛奇和波波夫都能上限1000米上下的无线电通信。但1000米实在是太短了,根本不够用。而马可尼解决无线电通信的办法也主要集中在改良赫兹的实验装置,尤其是在发送端和接送端。
在一次次的失败之后,马可尼的无线电装置传输距离也再慢慢边长,在1894年时,仅仅能传递3米,到了1895年就超过了1000米。马可尼还制成了金属粉屑检波器,并且在发射装置和接收装置上都安装了天线和底线,这样确实大大提高了效率,在1896年时,传输距离已经超过了14公里。
后来,他向意大利专利局提交专利申请,结果没成功。他前往英国申请传利,也就是在这一年,年仅22岁的马可尼拿到了编号为12039的电报专利申请书,还拉到了不少投资。随后,马可尼开始改进技术,通过气球和风筝来增加天线的高度,提高发射和接收信号的效率。
文章来源:《信息通信技术与政策》 网址: http://www.xxtxzz.cn/zonghexinwen/2021/0322/1234.html