移动通信的发展历程之五:无线电通信的发明
mass_lynnxy2006/03/29电子技术 IP:广西

无线电通信的发明

1906年12月24日圣诞节前夕,晚上8点左右,在美国新英格兰海岸附近穿梭往来的船只上,一些听惯了“嘀嘀嗒嗒”莫尔斯电码声的报务员们,忽然听到耳机中传来有人正在朗读圣经的故事,有人拉着小提琴,还伴奏有亨德尔的《舒缓曲》,报务员们怔住了,他们大声地叫喊着同伴的名字,纷纷把耳机传递给同伴听,果然,大家都清晰地听到说话声和乐曲声,最后还听到亲切的祝福声,几分钟后,耳机中又传出那听惯了的电码声。

其实这并不是什么奇迹的出现,而是由美国物理学家费森登主持和组织的人类历史上第一次无线电广播。这套广播设备是由费森登花了4年的时间设计出来的,包括特殊的高频交流无线电发射机和能调制电波振幅的系统,从这时开始,电波就能载着声音开始展翅飞翔了。

在这之前,也有无数人在无线电研究上取得了成果,其中最出名的就是无线电广播之父——美国人巴纳特·史特波斐德,他于1886年便开始研究,经过十几年不懈努力而取得了成功,在1902年,他在肯塔基州穆雷市进行了第一次无线电广播。他们在穆雷广场放好话筒,由巴纳特·史特波斐德的儿子在话筒前说话、吹奏口琴,他在附近的树林里放置了5台矿石收音机,均能清晰地听到说话和口琴声,试验获得了成功。之后又在费城进行了广播,并获得了专利权。现在,州立穆雷大学仍树有“无线电广播之父——巴纳特·史特波斐德”的纪念碑。

与此同时,无线电通信逐渐被用于战争。在第一次和第二次世界大战中,它都发挥了很大的威力,以致有人把第二次世界大战称之为“无线电战争”。

1920年,美国匹兹堡的KDKA电台进行了首次商业无线电广播。广播很快成为一种重要的信息媒体而受到各国的重视。后来,无线电广播从“调幅”制发展到了“调频”制,到本世纪60年代,又出现了更富有现场感的调频立体声广播。

无线电频段有着十分丰富的资源。在第二次世界大战中,出现了一种把微波作为信息载体的微波通信。这种方式由于通信容量大,至今仍作为远距离通信的主力之一而受到重视。在通信卫星和广播卫星启用之前,它还担负着向远地传送电视节目的任务。

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~~空空如也
mass_lynnxy 作者
18年3个月前 IP:未同步
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费森登(1866~1932)

Fessenden,Reginald Aubrey

美国电子和无线电技术专家,无线电广播发明人。1866年10月6日生于加拿大魁北克,1932年7月22日卒于百慕大 。费森登未受过专门教育,曾在T.A.爱迪生的实验室工作,并在几家大学任教。1900年,当费森登在美国气象局进行无线电实验时,产生用无线电波传送人的声音的想法。经过几年努力,费森登创造了利用声音信号对高频连续波进行调幅而后发射,在收信侧进行解调以实现无线电通话的方式。1906年底,他用这一方式自马萨诸塞州海岸成功地进行了语言和音乐的无线电广播实验。1907 年他又将通信距离延长到320千米,送到了纽约。费森登一生曾获得500项专利。

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1902 年,美国人巴纳特·史特波斐德在肯塔基州穆雷市进行了第一次无线电广播。他的研究始于1886年,经过十数年不懈努力,终于有所成就。巴纳特在穆雷广场放好话筒,让其子在话筒前说话、吹口琴,而他在附近的树林里放置了5台矿石收音机,试验获得了成功。之后又在费城进行了广播,并获得了专利权。现在,州立穆雷大学仍树有“无线电广播之父”的纪念碑。

  1906年12月24日,美国哈佛大学费森顿用调制的无线电波发送音乐和讲话进行广播试验在大西洋上可以用矿石收音机听到。

  1920 年,美国在底特律、旧金山和兹堡开始了商业无线电广播。

  1921年,美国费里斯特、阿姆斯特朗与费森顿分别发明了再生式、外差式与超外差式电路,为现代接收机奠定了重要基础。

美国和欧洲的无线电业余爱好者最先进行短波无线电广播。

  1925年,美国惠勒发明真空二板管青量自动控制电路。

  1927年,美国布莱克发明反馈电路,5年后普遍应用于收音机。

  1933年,阿姆斯特朗发明宽带调频原理,首次进行调频制广播。

  1935年,收音机上开始出现阴极射线调谐指示器——电眼。

  1941年,美陆军开始装备和应用军用步话机。

  1952年,英国巴克桑达尔发明收音机的负反馈音调控制电路。

  1954年,美国得克萨斯仪器公司研制出第一台晶体声收音机。五十年代末,美国工程师赖纳德.康最先研制出立体声广播系统。

  1960年,蒙特利尔广播站首次应用赖纳德.康的系统进行立体声广播。

  20世纪70年代,多波段收音机开始流行于市场。如10波段以上的收音机顺频率范围宽,收听短波效果好,深受消费者的偏爱。

  20世纪80年代,电调谐音机开始大行其道。机械式调诣容易造成频率飘移,信号干扰,而电调诣收音机可锁定20个中、短波频率,大大提高收音的真切度。

  20世纪80年代中期,微处理器进入收音机,形成电脑全自动化。这款新潮收音机普遍带有液晶数字化频率的显示电脑控制,只需7秒钟就可以完成全频率的搜索选台。在整个搜索过程中,电脑会把该电台频率所对应的分频数码送入随机的存储器中,一旦发现某一频率有电台播音时,就会自动锁住,使收音机进入收音状态。

  20世纪80年代末,荷兰菲利浦公司研制出一只图钉大小的硅芯片调频收音机,它包含了除输入天线和扬声器外的收音机的全部电路元件。这种微型收音机可以装在怀表、打火机、眼镜、钢笔以及其它随身携带的用品中,可满足人们快节奏地接收信息量的需要。

  20世纪90年代初,美国庄逊电子公司研制成功一种永久电源收音机,只要在收音机顶端的圆孔内注入少量盐水,便可继续收听使用,电池寿命为1万小时,特殊情况也可用啤酒、苏打水、天然水等液体来代替盐水。因此,这种收音机在任何情况下都不必提心缺乏电源供应。

  1995年4月,香港推出全球最小的FM收音机,体积为1.5×0.5×0.25英寸,可挂在耳背收听重少于1/4盎司,与一元硬币一般轻。该机附有一个耳夹,可挂在耳背,方便散步及骑单车时使用,尤其适用于户外活动。

  21世纪,广播早已经不是我们了解资讯的第一选择,于是收音机也几乎走到了穷途末路。家庭中的大部分收音机也被送到进了回收站,尤其是年轻人对于收音机的唯一评价就是老土。收音机的功能被整和到电脑、MP3播放器以及组合音响中,成为了一种重要的附带功能,我们猜想100年以前为了那个装满矿石盒子而疯狂的人们肯定不会料到这样的局面。

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18年3个月前 IP:未同步
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史特波斐德只读过小学,他如饥似渴地自学电气方面的知识,后来成了发明家。1886年,他从杂志上看到德国人赫兹关于电波的谈话,从中得到了启发,试图应用到无线广播上。当时,电话的发明家贝尔也在思考这个问题,但他的着眼点在有线广播,而史特波斐德则着眼于无线广播。经过不断的研制,终于获得成果。他在附近的村庄里放置了5台接收机,又在穆雷广场放上话筒。一切准备工作就绪了,他却紧张得不知播送些什么才好,只得把儿子巴纳特叫来,让他在话筒前说话,吹奏口琴。试验成功了,巴纳特·史特波斐德因此而成为世界上第一个无线广播演员。

他在穆雷市广播成功之后,又在费城进行了广播,获得华盛顿专利局的专利权。现在,肯塔基州立穆雷大学还树有“无线广播之父”的纪念碑。

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mass_lynnxy作者
18年3个月前 IP:未同步
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一、超再生接收电路

超再生解调电路也称超再生检波电路,它实际上是工作在间歇振荡状态下的再生检波电路。一般再生检波电路在中波段工作时灵敏度很高,所以常用来制作简易晶体管收音机。对于工作于短波段的无线遥控或通信设备,再生检波的灵敏度及稳定性都不符合要求。但超再生检波在短波段却具有很高的灵敏度,在接收弱信号时放大率可达几十万倍。因此,对于希望电路简单、灵敏度高,而对选择性和信噪比要求不高的简单无线遥控通信设备(如防盗器等产品),超再生检波电路还是颇有实用价值的。

通常超再生接收机的灵敏度约-85~95DBM,所用器件多,稳定性差,加工复杂。

二、超外差接收电路

超外差式解调电路与超外差收音机相同,它是设置一本机振荡电路产生振荡信号,与接收到的载频信号混频后,得到中频(一般为465kHz)信号,经中频放大和检波,解调出数据信号。由于载频频率是固定的,所以其电路要比收音机简单一些。

超外差接收机灵敏度可达-100~104DBM,而且外围元件少,集成化程度高,适合大规模生产。超外差接收机有声表稳频和LC稳频的两种,采用LC稳频的灵敏度高可达-104DBM,但是稳定性稍差,而声表稳频的灵敏度约-100DBM,稳定性好。

超外差接收机对天线的阻抗匹配要求较高,要求外接天线的阻抗必须是50欧姆的,否则对接收灵敏度有很大的影响,要尽可能减少天线根部到发射模块天线焊接处的引线长度,如果无法减小,可以用特性阻抗50欧姆的射频同轴电缆连接(天线焊点右侧有一个专门的接地焊点)。

超再生式接收机具有电路简单、成本低廉的优点所以被广泛采用,而超外差接收机价格较高,温度适应性强,接收灵敏度更高,而且工作稳定可靠,抗干扰能力强,产品的一致性好,接收机本振辐射低,无二次辐射,性能指标好,容易通过FCC或者CE等标准的检测,符合工业使用规范。
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