Historia technologii radiowej

Guglielmo Marconiego.

Kolekcjoner wydruków/Getty Images

Radio swój rozwój zawdzięcza dwóm innym wynalazkom: telegraf i telefon . Wszystkie trzy technologie są ze sobą ściśle powiązane, a technologia radiowa zaczęła się jako „telegrafia bezprzewodowa”.

Termin „radio” może odnosić się zarówno do urządzenia elektronicznego, za pomocą którego słuchamy, jak i do odtwarzanej z niego treści. W każdym razie wszystko zaczęło się od odkrycia fal radiowych — fal elektromagnetycznych, które mają zdolność przesyłania muzyki, mowy, obrazów i innych danych w sposób niewidoczny w powietrzu. Wiele urządzeń wykorzystuje fale elektromagnetyczne, w tym radia, kuchenki mikrofalowe, telefony bezprzewodowe, zabawki zdalnie sterowane, telewizory i inne.

Korzenie Radia

szkocki fizyk James Clerk Maxwell pierwszy przewidział istnienie fal radiowych w latach 60. XIX wieku. W 1886 r. niemiecki fizyk Heinrich Rudolph Hertz wykazali, że gwałtowne zmiany prądu elektrycznego mogą być rzutowane w przestrzeń kosmiczną w postaci fal radiowych, podobnych do fal świetlnych i fal ciepła.

W 1866 r. amerykański dentysta Mahlon Loomis z powodzeniem zademonstrował „telegrafię bezprzewodową”. Loomis był w stanie sprawić, że miernik podłączony do latawca spowoduje ruch miernika podłączonego do innego latawca znajdującego się w pobliżu. Był to pierwszy znany przypadek bezprzewodowej komunikacji lotniczej.

Ale to Guglielmo Marconi, włoski wynalazca, udowodnił możliwość komunikacji radiowej. Wysłał i odebrał swój pierwszy sygnał radiowy we Włoszech w 1895 roku. W 1899 roku nadał pierwszy bezprzewodowy sygnał przez kanał La Manche, a dwa lata później otrzymał literę „S”, którą nadano telegraficznie z Anglii do Nowej Fundlandii (obecnie część Kanady). ). Był to pierwszy udany transatlantycki przekaz radiotelegraficzny.

Oprócz Marconiego, dwóch jego współczesnych, Nikola Tesla i Nathan Stubblefield, wykupili patenty na bezprzewodowe nadajniki radiowe. Nikola Tesla jest teraz uznawany za pierwszą osobę, która opatentowała technologię radiową. Sąd Najwyższy uchylił patent Marconiego w 1943 roku na korzyść Tesli.

Wynalezienie radiotelegrafii

Radiotelegrafia to przesyłanie za pomocą fal radiowych tego samego komunikatu z kropką (kod Morse'a), którego używają telegrafy. Na przełomie wieków nadajniki były znane jako maszyny iskiernikowe. Zostały opracowane głównie z myślą o komunikacji statek-brzeg i statek-statek. Ta forma radiotelegrafii pozwoliła na prostą komunikację między dwoma punktami. Nie była to jednak publiczna audycja radiowa, jaką znamy dzisiaj.

Sposób użycia bezprzewodowy sygnalizacja wzrosła po tym, jak udowodniono, że jest skuteczna w komunikacji do akcji ratowniczych na morzu. Wkrótce wiele liniowców oceanicznych zainstalowało nawet sprzęt bezprzewodowy. W 1899 roku armia Stanów Zjednoczonych nawiązała łączność bezprzewodową z latarniowcem niedaleko Fire Island w stanie Nowy Jork. Dwa lata później Marynarka Wojenna przyjęła system bezprzewodowy. Do tego czasu marynarka wojenna używała do komunikacji sygnalizacji wizualnej i gołębi pocztowych.

W 1901 r. powstała usługa radiotelegraficzna między pięcioma wyspami hawajskimi. W 1903 r. stacja Marconi znajdująca się w Wellfleet w stanie Massachusetts prowadziła wymianę między prezydentem Theodorem Rooseveltem a królem Edwardem VII. W 1905 roku o bitwie morskiej pod Port Arthur w wojnie rosyjsko-japońskiej doniesiono drogą radiową. W 1906 roku amerykańskie Biuro Pogody eksperymentowało z radiotelegrafią, aby przyspieszyć powiadamianie o warunkach pogodowych.

Robert E. Peary, badacz arktyczny, nadał radiotelegraficznie „Znalazłem Polaka” w 1909 roku. Rok później Marconi założył regularną amerykańsko-europejską służbę radiotelegraficzną, która kilka miesięcy później umożliwiła zatrzymanie zbiegłego brytyjskiego mordercy na pełnym morzu. W 1912 roku powstała pierwsza transpacyficzna usługa radiotelegraficzna, łącząca San Francisco z Hawajami.

Tymczasem zamorskie usługi radiotelegraficzne rozwijały się powoli, głównie dlatego, że początkowy nadajnik radiotelegraficzny był niestabilny i powodował dużą ilość zakłóceń. Alternator wysokiej częstotliwości Alexandersona i lampa De Forest ostatecznie rozwiązały wiele z tych wczesnych problemów technicznych.

Nadejście telegrafii kosmicznej

Lee de Forest był wynalazcą telegrafii kosmicznej, wzmacniacza triodowego i Audion, wzmacniającej lampy próżniowej. Na początku XX wieku rozwój radia był hamowany przez brak wydajnego detektora promieniowania elektromagnetycznego. De Forest dostarczył ten detektor. Jego wynalazek umożliwił wzmocnienie sygnału o częstotliwości radiowej odbieranego przez anteny. Pozwoliło to na użycie znacznie słabszych sygnałów niż było to możliwe wcześniej. De Forest był także pierwszą osobą, która użyła słowa „radio”.

Efektem pracy Lee de Foresta było wynalezienie radia z modulacją amplitudy lub AM, które umożliwiło korzystanie z wielu stacji radiowych. To była ogromna poprawa w stosunku do wcześniejszych nadajników z iskiernikami.

Rozpoczyna się prawdziwa transmisja

W 1915 roku przemówienie zostało po raz pierwszy transmitowane przez radio na całym kontynencie, od Nowego Jorku po San Francisco i przez Ocean Atlantycki. Pięć lat później KDKA-Pittsburgh z Westinghouse wyemitowała wyniki wyborów Harding-Cox i rozpoczęła codzienny program programów radiowych. W 1927 r. uruchomiono komercyjny serwis radiotelefoniczny łączący Amerykę Północną z Europą. W 1935 r. wykonano pierwszą rozmowę telefoniczną na całym świecie, wykorzystując kombinację obwodów przewodowych i radiowych.

Edwin Howard Armstrong wynalazł radio z modulacją częstotliwości lub FM w 1933 roku. FM poprawił sygnał dźwiękowy radia, kontrolując zakłócenia statyczne powodowane przez sprzęt elektryczny i atmosferę ziemską. Do 1936 cała amerykańska transatlantycka komunikacja telefoniczna musiała być kierowana przez Anglię. W tym samym roku otwarto bezpośredni obwód radiotelefoniczny do Paryża.

W 1965 roku pierwszy Mistrz System antenowy FM na świecie, zaprojektowany tak, aby poszczególne stacje FM mogły nadawać jednocześnie z jednego źródła, został wzniesiony na Empire State Building w Nowym Jorku.