更新時間:2022-07-30 08:04:23作者:佚名
無線電是指在自由空間(包括空氣和真空)傳播的電磁波,其頻率以下(下限頻率較不統一,在各種射頻規范書,常見的有三3KHz~,9KHz~,10KHz~)。無線電技術是通過無線電波傳播信號的技術。
無線電技術的原理在于,導體中電流強弱的改變會產生無線電波。利用這一現象,通過調制可將信息加載于無線電波之上。當電波通過空間傳播到達收信端,電波引起的電磁場變化又會在導體中產生電流。通過解調將信息從電流變化中提取出來,就達到了信息傳遞的目的。
麥克斯韋最早在他遞交給英國皇家學會的論文《電磁場的動力理論》中闡明了電磁波傳播的理論基礎。他的這些工作完成于1861年至1865年之間。
海因里希·魯道夫·赫茲()在1886年至1888年間首先通過試驗驗證了麥克斯韋爾的理論。他證明了無線電輻射具有波的所有特性,并發現電磁場方程可以用偏微分方程表達,通常稱為波動方程。
1906年圣誕前夜,雷吉納德·菲森登()在美國麻薩諸塞州采用外差法實現了歷史上首次無線電廣播。菲森登廣播了他自己用小提琴演奏“平安夜”和朗誦《圣經》片段。位于英格蘭切爾姆斯福德的馬可尼研究中心在1922年開播世界上第一個定期播出的無線電廣播娛樂節目。
發明
關于誰是無線電臺的發明人還存在爭議。
1893年,尼科拉·特斯拉()在美國密蘇里州圣路易斯首次公開展示了無線電通信。在為“費城富蘭克林學院”以及全國電燈協會做的報告中,他描述并演示了無線電通信的基本原理。他所制作的儀器包含電子管發明之前無線電系統的所有基本要素。
古列爾莫·馬可尼()擁有通常被認為是世界上第一個無線電技術的專利,英國專利12039號,“電脈沖及信號傳輸技術的改進以及所需設備”。
尼科拉·特斯拉1897年在美國獲得了無線電技術的專利。然而,美國專利局于1904年將其專利權撤銷,轉而授予馬可尼發明無線電的專利。這一舉動可能是受到馬可尼在美國的經濟后盾人物,包括湯瑪斯·愛迪生,安德魯·卡耐基影響的結果。1909年,馬可尼和卡爾·費迪南德·布勞恩()由于“發明無線電報的貢獻”獲得諾貝爾物理學獎。
1943年,在特斯拉去世后不久,美國最高法院重新認定特斯拉的專利有效。這一決定承認他的發明在馬可尼的專利之前就已完成。有些人認為作出這一決定明顯是出于經濟原因。這樣二戰中的美國政府就可以避免付給馬可尼公司專利使用費。
1898年,馬可尼在英格蘭切爾姆斯福德的霍爾街開辦了世界上首家無線電工廠,雇傭了大約50人。
無線電的用途
無線電的最早應用于航海中,使用摩爾斯電報在船與陸地間傳遞信息。現在,無線電有著多種應用形式,包括無線數據網無線電發射設備,各種移動通信以及無線電廣播等。
以下是一些無線電技術的主要應用:
通信
聲音
*聲音廣播的最早形式是航海無線電報。它采用開關控制連續波的發射與否,由此在接收機產生斷續的聲音信號,即摩爾斯電碼。
*調幅廣播可以傳播音樂和聲音。調幅廣播采用幅度調制技術,即話筒處接受的音量越大則電臺發射的能量也越大。這樣的信號容易受到諸如閃電或其他干擾源的干擾。
*調頻廣播可以比調幅廣播更高的保真度傳播音樂和聲音。對頻率調制而言,話筒處接受的音量越大對應發射信號的頻率越高。調頻廣播工作于甚高頻段(,VHF)。頻段越高,其所擁有的頻率帶寬也越大,因而可以容納更多的電臺。同時,波長越短的無線電波的傳播也越接近于光波直線傳播的特性。
*調頻廣播的邊帶可以用來傳播數字信號如無線電發射設備,電臺標識、節目名稱簡介、網址、股市信息等。在有些國家,當被移動至一個新的地區后,調頻收音機可以自動根據邊帶信息自動尋找原來的頻道。
*航海和航空中使用的話音電臺應用VHF調幅技術。