无线电的运用-奇妙的电与磁
1899年,美国的柯林斯用他本人发明的弧光无线电话,建造了第一个电波无线电话系统。
1903年,丹麦一个叫波尔森的人发明了一种电弧式无线电话。
最早实现无线电话通信的科学家是费森登。1906年,他在美国马萨诸塞州的布兰特·罗克建起了世界上第一座无线电话发射台。在当年圣诞节前夕,费森登首次用发射的无线电话信号来传送音乐与讲演,一个海上接收站和几个陆上接收站,都收到了这个信号,传送距离达到350千米。
无线电话的另一个开拓者是三极管的发明者德·福罗斯特。1906年,美国发明家德·福罗斯特对已有的二极管进行了改进,他首先研制出了真空三极管。三极管的功能比二极管的功能要多,它不仅能检波,而且能使微弱的电流放大。这是一项非常重要的成果,它为电子工业及无线电通信技术的发展奠定了基础。
1907年在美国的纽约,1908年在法国的巴黎,德·福罗斯特在铁塔上利用麦克风发射了无线电话信号。1910年他使用了三极管通过无线电话线路,试播了意大利著名歌唱家卡鲁索演唱的歌曲,并一举成功。
后来,德·福罗斯特和他的助手们,找到了一种可以控制三极管放大作用的方法,使三极管的放大倍数大幅度地提高,工作性能也更加稳定。1912年,德·福罗斯特等人又发明了再生电路,利用正反馈技术使音频信号放大到可以接收的程度。从此,三极管开始用于无线电电话机线路中,并且得到了推广。
1913年,奥地利人和美国人,分别研制并使用了三极管的振荡发生器和持续的高频振荡电路,从而促使无线电通信事业迅速地发展起来。
1915年,在旧金山国际博览会上,德·福罗斯特公司的展台与美国电话电报公司的展台相隔不远。美国电话电报公司的参展人员,采用德·福罗斯特的三极管放大器制成的电话中继器,通过头戴式耳机,与纽约进行了长途电话的演示,实现了横贯大陆的无线电话通信。
在马可尼实现无线电报飞越北大西洋传送信号之后的第14个年头,也即1915年,无线电电话信号也超过了北大西洋。就在这一年的9月30日,美国弗吉尼亚州的阿林顿,与旧金山和夏威夷通了电话,10月21日又与法国巴黎成功地进行了军用无线电话通信,所用的发射机和接收机,都采用了电子管再生电路。
第一次世界大战中,无线电话特别是机载无线电话和车载无线电话,在战争中发挥了重要的作用,开创了“陆、海、空、电”四军协同作战的新局面。当时作为“第四军”的“电”,主要是指无线电报和无线电话。这一新的情况,开始引起了各国政治家和军事家的广泛关注和高度重视。
1927年,英国首都伦敦和美国最大的城市纽约之间的无线电电话也正式开通。从此之后,无线电电话事业有了更加迅速的发展。
1948年,美国贝尔实验室试制出了一种用于找人的寻呼接收机,称为BenBoy(带铃的仆人),简称BB机。20世纪50年代以后,各国无线电寻呼业务都迅速发展起来。在20世纪80年代初,寻呼机进入中国,至今,全国已有近2000个市、县开通了寻呼业务。到1995年4月,我国用户数已达到1900万,成为用户数量世界第一的无线电寻呼大国。
20世纪90年代,日本生产出多种形式的寻呼机;比如汉字寻呼机、笔型寻呼机、手表型寻呼机等。特别是还研制出一种融寻呼机和移动电话机于一体的通信设备,用户不仅可以接收信息,还能发出信息,从而使既能收又能发的寻呼通信成为现实。
现在,我们来谈谈“大哥大”。它是“蜂窝”移动电话的俗称,也就是通常所说的“手机”。
对于移动电话,现在人们已非常熟悉。早在1917年美国使用的机载电话,就是最早的空中无线电移动通信;1921年美国警方使用的车载无线电台,是最早的陆地无线电移动通信;1929年美国“利瓦埃森”号轮船上安装了无线电话,以供乘客使用。1946年美国首先开通了人工转接汽车(移动)电话系统以后,人工移动通信才开始发展起来。1964年美国研制的汽车自动移动通信系统获得成功并投入使用,这个时候,移动电话技术才日益成熟起来。直到20世纪70年代,由于先进的电子开关器件、频率合成器、微处理器等技术的出现,许多国家开始开发出一种新型的移动电话系统,这就是“蜂窝”无线电话通信系统。
在进行“蜂窝”无线电话通信时,通常是把某城市或某地区的一个大区域,分成若干个“蜂房”形状的无线电传输区,若干个“蜂房”构成一个“蜂窝”。这种电话的名称就来源于此。
每个“蜂窝”都配备有低功率发送器,一般都安装在塔顶或高大的建筑物上。第一个“蜂房”由中央计算机控制,并自动接入公共电话交换网,因此能传送电话呼叫。当用户从一个“蜂房”移动到另一个“蜂房”时,移动中的电话呼叫就会自动转移到用户所在的“蜂房”的发送器,而原“蜂房”的信号就会自动减弱,这种转移方式称为“接力”。
20世纪70年代在美国和日本,80年代在瑞典、挪威、丹麦、芬兰等国家,都先后开通了“蜂窝”移动电话系统。20世纪80年代中期,“蜂窝”移动电话系统进入高速发展阶段,1985年,全世界“蜂窝”移动电话用户为55万,到1990年5月,猛增到822万。
我国“蜂窝”移动电话通信起步较早,1986年11月,上海引进了第一套900兆赫的。“蜂窝”移动电话系统。1987年11月,广州开通了我国第一个900兆赫的“蜂窝”移动电话系统。随后,在深圳、珠海、河北、天津等许多省市也相继开通了这种电话系统。现在,不仅在城市,就是在农村的很多地方,很多人都使用上了被称为“大哥大”的“蜂窝”移动电话。可以说“大哥大”在中国已家喻户晓了。
人们对“大哥大”的卓越功能赞赏不已。因为使用它能迅速及时地获得各种信息,从而能把握时机做出相应的决策,使事业成功的机会大大增加。广大用户已经从中得到节省时间、提高效率、赢得效益等好处。此外,在传播消息、抢险救灾、追捕罪犯等方面,“大哥大”也显示了它的威力。
还有一种电话叫做无绳电话。所谓“无绳”的指手机(送话器与受话器)与主机(原电话机)之间的连线,被各自配备的小功率无线电收信发信机取代,而主机仍然通过电话线与公众电话网的交换机相连。用户可以边走动边通话,给人们带来方便。
第一代公用无绳电话是在20世纪70年代问世的,它的使用范围小,实际上是附加在公用电话网上的一种移动业务。
第二代公用无绳电话始于20世纪80年代,它与第一代无绳电话相比,具有容量大、功能强、音质好等优点。1992年8月,我国深圳率先使用。
第三代无绳电话始于20世纪80年代末90年代初,它是为满足高密度用户环境的需要而设计的,其主要优点是可以双向呼叫、全话音加密,还能传输数据信息等。日本独立开发的第三代数字无绳电话系统,称为“PHS”,PHS系统子机之间不用通过母机,就像对讲机一样直接呼叫,进行通话,这个优点是蜂窝移动电话不具备的。PHS的入网费、服务费大约为蜂窝移动电话的1/3,因此又称为“平民大哥大”。它又是一种适合多媒体时代需要的通信系统,因此有人把它推崇为“新时代的无绳电话”。20世纪90年代,我国及东南亚的一些国家和地区,也开始建立了PHS系统。
各种无线电话的应用,推动了个人化通信的发展,奇妙的电磁波给人们带来了方便。