科技发展历程 无线通信技术
Posted
篇首语:策马前途须努力,莫学龙钟虚叹息。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了科技发展历程 无线通信技术相关的知识,希望对你有一定的参考价值。
赫兹的准备
无线电诞生的年代正是科学技术高速发展的年代,各门学科都在不断地出现一些神奇的新发现。尤其是在电学方面,更是取得了史无前例的成就,发电机、电动机、电灯、电唱机、有线电报、有线电话,如此种种简直令人目不暇接。但这一切也仅仅是电磁学大发展的开端,而通信史上的又一宏伟篇章——无线电通信已经由赫兹的实验拉开了序幕。
我们知道有线电报需要敷设传输电缆。当两地相距较远的时候,电缆还要穿山越岭,跨洋渡海,工程十分巨大,而且很难把电缆铺设到那些偏僻的、环境恶劣的地区。不仅如此,有线通信还有一个限制,它只能在固定的线路上使用,而在移动的物体上,比如船舶、火车、汽车就不行了。
怎样才能丢掉电线这条尾巴呢?象许多发明、发现一样,这个课题也因为人们的需要而成为许多人研究的对象。这时候赫兹已通过实验证明了电磁波的存在,而电磁波能够跨越高山峻岭、大漠和海洋,不受阻挡地在空间传播。如果能让电磁波携带信息,在两地间传送,不就可以摆脱导线的限制了吗?许多有识之士都想到了这一点。
就在赫兹完成他的验证实验的第二年,他的一位朋友就在信中向他问起了电磁波在通信上的应用价值。尽管当时赫兹在电磁波方面做了开拓性的工作,但他对电磁波的了解也并不全面。另一方面作为一个理论物理学家,他对应用科学重要意义还缺乏足够的认识,所以对于朋友的建议他在回信中予以了否定。
赫兹的观点在以后数年间对电磁波的发展起了很大的影响。在这期间,电磁波只被认为是物理学上的一个突破而对待。尽管许多大学都添置了赫兹的实验装置,但在人们眼里它只是一个物理实验,很少有人想到它的应用价值。但是真正有价值的东西是不会被永远埋没的。18世纪的最后几年,出现了一批敢想敢干的年轻人,他们头脑中没有传统观念的束缚,只有对真理的执着追求,因而成功地完成了电磁波从实验室走向应用领域的转变。这批年轻人中有两个杰出代表,一个是意大利人马可尼,另一个是俄国人波波夫。
21岁的无线通信探索者——马可尼
马可尼从小就是一个很有独立见解和独创精神的人,当他还是少年时就制作了许多种神奇的装置,显示出超人的才华。马可尼的母亲是个爱尔兰人,父亲是富有的意大利商人,小时候他常常随母亲坐船飘洋过海去英国甚至是北美探亲访友。旅途中,当船只航行在一望无际的大海上时,常常遇到一些意想不到的麻烦,可是又无法和陆地及其他正在航行的船只取得联系。于是,他常常想,能不能找到一种通信工具,当船在海上航行时,也能和陆地取得联系呢?这种想法一直记在他心里。
1894年,20岁的马可尼由于一次偶然的机会在一本电磁杂志上读到一篇介绍赫兹研究电磁波的文章。这篇文章唤醒了马可尼少年时代的幻想。如果使用电磁波传递莫尔斯电码,不就可以不再被电缆束缚吗?他说服了父亲,并从他那里得到一切财政支持。于是他开始在意大利波伦亚他父亲的庄园里进行无线电报的实验。
马可尼依靠自己在发明方面的天份和勤奋的工作,经过一次次电磁波的发送和接收实验,没过多久,居然就能在140公尺的距离间进行通信了。这一成功大大增强了马可尼的信心。经过进一步的改进,到1895年夏天,他在父母住宅的楼顶和1.7公里远处的山丘之间进行了通信实验,并取得了成功,这时马可尼也只有21岁。
马可尼设计的无线电发报装置如图所示,这个装置很象当年赫兹的实验装置。当按下莫尔斯电键时,线圈两端就会产生瞬时高压,于是两个金属小球间就会迸发出电火花,这些火花产生的电磁振荡就会通过天线向外发射电磁波。这种最原始的电磁波发射器后来被称为“火花振荡器”。
马可尼的无线电报接收装置采用了法国物理学家布兰利的发明成果——粉末检波器。粉末检波器有一个很细的玻璃管,管中装有细小的金属屑,两端各有一个电极,当有电磁波传过来时,在两端的电极上产生感应电势,金属屑会互相吸引而彼此粘结起来。于是检波器呈导电状态。粉末检波器还有一个自动敲击装置,在没有电磁波信号时,金属屑往往仍保持粘连状态而不能马上分离。敲击装置能自动敲击以产生振荡使瓶内的金属屑得以马上分开。马可尼的收报装置如上图所示,当粉末检波器接收到信号而导电,电报机上就有电流流过,并会自动在电报纸上打出莫尔斯电码的“点”和“划”来。这样发射端发出的莫尔斯电码文就可以在接收端反应出来。
相关参考
飞机上的无线电通信,最早始于第一次世界大战。飞机在空中激战,飞行员要时时刻刻与战友保持联系,协同作战,还要和地面指挥员联系,接受命令。侦察机到敌人上空侦察,得到的情报也要通过无线电话汇报给地面指挥
徽波通信是现代化的通信方式之一,它主要用来解决城市、地区以及各部门之间同时传输多路电话和电视等大容量信息的传输问题。什么是微波呢?通常,我们把波长为1000米至10000米的无线电电磁波叫做长波,
马可尼在取得了初步成功之后并没有停步,因为当时的通信距离太短,还无法进行商业应用。1896年2月,年轻的马可尼离开了祖国意大利,来到了当时的世界科学的中心地带之一伦敦,继续进行他的无线电通信研究。
现代生活中,人们有不少时间是在车上度过的。如果把无线电话安装在汽车上,人们就可以充分利用路途中的时间进行通信联系。 据说,最早使用汽车电话的是美国警察。他们为了在巡逻和追捕罪犯的途中和总部联系,
无线电话主要是由发射机和接收机组成。如果发射机和接收机的位置是固定的,那当然很好办,只要发射的功率足够大,能够覆盖接收机所处的区域就可以了。移动通信的困难则在于接收机的载体一般是处于移动之中的,如
在人类对客观世界的认识过程中,70%的信息是通过视觉器官——眼睛获得的,20%是通过听觉器官——耳朵获得的,其余百分之几的信息,是由触觉、嗅觉、味觉
光是我们再熟悉不过的自然现象了,对光的研究也有着久远的历史。然而,利用光来进行通信却是在本世纪70年代才迅速发展起来的新技术。1960年,美国科学家用红宝石棒制成了世界上第一个崭新的光源&mdas
卫星通信是本世纪最伟大的科学成就之一,它对整个人类社会的发展和进步都产生了极为深刻的影响。1985年,美国发射了世界上第一颗实验通信卫星“斯科尔”号。接着,苏联和美国又于1
继现代物理学革命之后,20世纪中期以来,由于原子能、电子计算机和空间技术的出现,开始了现代科学技术史上的第三次技术革命,其内容之丰富,影响之深远,都远远超过了第一次和第二次技术革命。新的技术手段也
中国臭氧技术走过了几十年的风雨历程,近年来得到了快速的发展和进步,应用领域不断拓展,市场需求量不断扩大,达到了近几十年来的最高峰。这是我国从事臭氧技术与应用研究的几代人共同努力的结果,饮水思源,为了记