内容字号:默认大号超大号

段落设置:段首缩进取消段首缩进

字体设置:切换到微软雅黑切换到宋体






无线电之父、火腿鼻祖马可尼—发明无线电的经过

时间:2015-03-27 来源:中国集群通信网 作者:郭安 点击:

1901年12月15日,全世界各大报纸的头条都刊登了这样一条历史性的新闻:"马可尼的无线电越过大西洋!"从此,人类的通讯事业进入一个新的纪元。

对空间通讯感兴趣的“富二代”

马可尼,1874年4月25日出生于意大利的一个富裕家庭。他的母亲为他请了家庭教师,让马可尼在自家的农庄里读书。农庄里有丰富的藏书,马可尼在这里获得广博的知识,对科学产生了浓厚的兴趣。
马可尼对空间通讯发生兴趣,那是他在波隆那大学读书时的事。他在意大利物理学家奥古斯特·利热的影响下,产生了一个念头:有线电报架设起来很费力,而且不能跨越海洋。如果能利用无线电波传送电报,那该多好啊!从此,他专心致志于空间通讯的试验。

 马可尼的试验开始并不顺利,可以说屡屡碰壁,亲友笑他想入非非,母亲也为他担忧。有一天,他欣喜若狂地把母亲拉进阁楼上他的实验室,让母亲欣赏自己的"伟大发明"——他亲手试制的第一台无线电收发报机的雏型。母亲听了后惊奇地问:
 "这是怎么回事?怎么没有电线竟会听到吱吱响声?"
 "我不是早和您讲过,我要发明无线电传音嘛!"他自豪地回答。
 母亲很高兴,给他一千美元,鼓励他继续奋斗下去。但是,实验规模越来越大,家里再也负担不了了,他写信向意大利政府请求资助,得到的是不予理睬。他写信给英国勃利斯爵士,希望得到英国政府支持。爱才的勃利斯爵士立即请他到英国,在英国,他经过艰苦努力,反复试验,终于实现了自己的理想,这时他只有二十七岁。

马可尼于 1896 年取得第一张无线电专利证,时年 22 岁,照片左方是火花发射机,右方是凝聚检波器接收机,下方两根横金属条是天线

第一个大突破——赫兹的论文

1894年,马可尼的试验有了突破性的发展,是年他尚不足20岁,他读到德国物理学家赫兹的一篇重要论文,该文详述如何以实验方法证明英国科学家麦克斯威尔所说的电磁波确实存在,并说电磁波是以光波速度前进,可以穿透真空、空气、液体和固体。 
年轻聪明的马可尼立即领悟到,这个电磁波可以作为传递讯息之用。随即匆匆结束假期,赶回家中的实验室,动脑筋设法将这构想付诸实施。他的第一步骤是重复赫兹的实验,虽然也经过多次失败,最后竟给他成功了,这带给他莫大的鼓励,虽然通讯距离只有可怜约二、三公分而已。 
赫兹的实验如下图所示,左方是电波产生(发射)机,右方是电波接收机。发射机是利用诱导线圈产生高电压,在火花隙之间产生火花。接收机则简单到只用一根金属线弯成一圆环,两端不相接而仅留一小隙。当发射机跳火花时,接收机也会产生一个较弱的火花。发射机与接收机之间除空气外,没有任何东西相连。

这对收发机经马可尼不断地改良,通讯距离增加到隔壁的房间,再从楼上到楼下,并可按响电铃和启动用于有线电报的摩斯电码印码机。 
下一步便是将接收机移至室外,他在阁楼上发,他的二哥阿方索则在外面收。距离越来越远,唯有打旗号表示收到讯号;后来距离远至隔一小山,QSL (收讯证实)只得用枪声来表示。

第二个大突破——凝聚检波器

此时马可尼所遭遇的困难,和我们现今者相同,就是接收机的灵敏度不够高。适在这时,法国一位物理学家白兰利发明了一个凝聚检波器,这是一内装金属粉末的玻璃管,两端接电线,平时电不通,当受电波影响时,就会通电,管内的粉末也会凝聚,故名。 
马可尼将之改良来替代接收机上的火花隙,因而灵敏度大增,这是第二大突破。

马可尼初期的火花发射和接收机;左方的是发,右方是收

第三个大突破——天地线

当时对电波的理论观念是波长短的电磁波,只能直线放射,而且距离有限,波长长的电波则可以绕山越岭。电波之能在空中进行,是因为太空中有一种叫以太的东西存在。长的电波理所当然要用大而长的导体,才能有效地发射出去。 
马可尼用一大片金属,接在火花隙的一端,并高高的挂在树上,火花隙的另一端则接在地上,电波的强度竟增加数倍超过二公里之遥,这个既惊震又欣喜的现象,是他的第三个大突破,也是天地线的起源。
接着,他发现,当一台发射机在发射时,放置在不同地点的2台接收机,可以同时收到电讯。这不就是广播的起源吗?

 

马可尼发明的火花发射机实物图

马可尼发明的谐振式火花发射机和接收机。两者要调至同一频率才能通讯,使用多架收发组合,可各用各的频率来通讯,不会互相干扰。这个谐振线路在一百年后的今天,仍然在用。

第一次洲际DX通讯

马可尼的成就,不止于此。他认为只要电力强大,电波可从欧洲越过大西洋而到达美洲。他这个想法,遭受到很多科学家的否定和讥笑。他们认为电波和光波一般是向直线进行的,最远只可达到二、三百公里之遥,难道马可尼连地球是圆的这点常识都不知道吗? 
他不理会这些闲言,致力于他的理想。1901年,在英国西南角的宝窦(POLDHU)及美国鳕鱼角(CAPE COD)两地架设数座高达65公尺的天线塔。在当时,天线塔的架设是整个工程中,最昂贵和困难的部分。不出所料,鳕鱼角的天线塔很快便被强风吹倒。 
经此失败后,他将地点改在加拿大的纽芬兰,建立一座收听台;此次学乖了,不架设天线塔而改用汽球和风筝。时在冬季,加拿大的西北风不比鳕鱼角的弱多少。三十余只汽球和风筝,随风而去得无影无踪。

在宝窦的强力电台,每天在约定的时间,发送 "S" 这字的电码三小时。终于在1901年12月12日,马可尼从吵噪杂音中,抄收到远从二千五公里越洋而来的「滴滴滴」,虽然微弱,但正确不误; 起先他不相信自己的耳朵,再叫助手去证实,这便是有史以来第一次越洋通讯,立刻惊震全球。马可尼的竞争对手,包括有些科学家,怀疑马可尼的耳朵有毛病或患了幻想症;不久,这些胡言便为马可尼陆续成功的 QSO 而推翻。


(中国集群通信网 | 责任编辑:陈晓亮)

中国集群通信网,国内首家集群通信专业网站。

Copyright © PttCn.Net, All Rights Reserved.   

联系我们 联系我们 中国集群通信网 对讲机学堂 对讲机世界