Historie rádia

Vynález

myšlenka bezdrátové komunikace je starší než objev „rádio“ s experimenty v „bezdrátová telegrafie“ přes induktivní a kapacitní indukční a přenos přes země, voda, a dokonce i koleje z roku 1830. James Clerk Maxwell ukázal v teoretické a matematické podobě v roce 1864, že elektromagnetické vlny by se mohly šířit volným prostorem., Je pravděpodobné, že první záměrný přenos signálu pomocí elektromagnetických vln byla provedena v experimentu David Edward Hughes kolem roku 1880, i když to bylo považováno za indukce v čase. V roce 1888 Heinrich Rudolf Hertz byl schopen přesvědčivě prokázat přenášené vzdušné elektromagnetické vlny v experimentu potvrzující Maxwellovu teorii elektromagnetismu.,

Po objevení těchto „Hertzian vln“ (to by trvalo téměř 20 let, termín „radio“, aby bylo všeobecně přijato pro tento typ elektromagnetického záření), mnoho vědců a vynálezců experimentoval s vysílací a odhalování Hertzian vln., Maxwell“s teorií ukazuje, že světlo a Hertzian elektromagnetické vlny byly stejný jev při různých vlnových délkách led „Maxwellian“ vědci jako John Perry, Frederick Thomas Trouton a Alexander Trotter předpokládat, že by se o obdobu optického světla. Srbský Americký inženýr Nikola Tesla (který navrhl bezdrátové napájení/komunikace zemnícím systému podobné rádio v roce 1893) za Hertzian vln, relativně k ničemu pro jeho systém, protože „light“ nelze předávat dál, než na dohled., V roce 1892 fyzik William Crookes napsal o možnostech bezdrátové telegrafie založené na Hertziánských vlnách. Jiní, jako Sir Oliver Lodge, Jagadish Chandra Bose a Alexander Popov, se podíleli na vývoji komponent a teorie zapojených do přenosu a příjmu vzdušných elektromagnetických vln pro vlastní teoretickou práci.

v Průběhu několika let začíná v roce 1894 italský vynálezce Guglielmo Marconi postavil první inženýrství kompletní, komerčně úspěšné bezdrátové telegrafie systém založený na vzdušné Hertzian vln (rádiový přenos)., Marconi demonstroval použití rádia ve vojenské a námořní komunikaci a založil společnost pro vývoj a šíření rádiových komunikačních služeb a vybavení.

19. století

význam a použití slova „radio“ se vyvíjel souběžně s vývojem v oblasti komunikací a může být viděn na tři odlišné fáze: elektromagnetické vlny a experimentování; bezdrátové komunikace a technickém rozvoji; a rozhlasové vysílání a komercializace.,

V roce 1864 prezentace, publikoval v roce 1865 James Clerk Maxwell navrhované teorie elektromagnetismu, s matematickými důkazy, které ukázaly, že světlo a předpověděl, že v rádiu a x-paprsky byly všechny typy elektromagnetických vln, jak se šíří přes volný prostor., V 1886-88 Heinrich Rudolf Hertz provedl řadu experimentů, které prokázaly existenci Maxwellových elektromagnetických vln, pomocí frekvence v tom, co by později být nazýván rádiové spektrum. Mnozí jedinci—vynálezci, inženýři, vývojáři a podnikatelé—vyrobeno systémy založené na své vlastní pochopení těchto a dalších jevů, některé dříve Maxwell a Hertz“s objevy. „Bezdrátová telegrafie“ a systémy založené na rádiových vlnách lze tedy připsat více „vynálezcům“., Vývoj od laboratorní demonstrace ke komerčnímu subjektu trval několik desetiletí a vyžadoval úsilí mnoha praktiků.

v roce 1878 si David E. Hughes všiml, že při experimentování s uhlíkovým mikrofonem lze v telefonním přijímači slyšet jiskry. Tento detektor na bázi uhlíku dále vyvinul a nakonec mohl detekovat signály přes několik set metrů. Svůj objev prokázal Královské společnosti v roce 1880, ale bylo mu řečeno, že je to pouze indukce, a proto opustil další výzkum., Thomas Edison narazil na elektromagnetický jev při experimentování s Telegrafem v Menlo Parku. Při experimentování s Telegrafem zaznamenal nevysvětlený přenosový efekt. Označil to za éterickou sílu v oznámení 28. listopadu 1875. Elihu Thomson publikoval své poznatky o Edisonově nové „síle“, opět ji připisuje indukci, vysvětlení, které Edison přijal. Edison by šel na příští rok, aby vyřadil USA., Patent 465,971 na systém elektrické bezdrátové komunikace mezi loděmi na základě elektrostatické spojky pomocí vody a zvýšené terminály. I když to není rádiový systém, Edison by prodávat jeho patentových práv, aby jeho přítel Guglielmo Marconi v Marconiho Společnost v roce 1903, spíše než další zájemce, kteří by mohli pracovat proti Marconi“s zájmy.

Hertzian vln

Mezi 1886 a 1888 Heinrich Rudolf Hertz publikoval výsledky svých experimentů, kde byl schopen vysílat elektromagnetické vlny (rádiové vlny) vzduchem, což dokazuje Maxwell“s elektromagnetickou teorií. Vzhledem k hertzovým komplexním objevům byly rádiové vlny označovány jako“Hertzovské vlny“., Mezi lety 1890 a 1892 fyzikové jako John Perry, Frederick Thomas Trouton a William Crookes navrhované elektromagnetické nebo Hertzian vln jako navigační pomůcku nebo prostředek komunikace, s Crookes psaní na možnosti bezdrátové telegrafie na základě Hertzian vln v roce 1892.

V přednášce o práci Hertz, krátce po jeho smrti, Profesoři Oliver Lodge a Alexander Muirhead prokázáno, bezdrátová signalizace pomocí Hertzian (rádiové) vlny v přednáškovém sále Oxford University Museum of Natural History na 14. srpna 1894., Během demonstrace byly vysílány rádiové vlny ze sousední budovy laboratoře Clarendon a přijímány přístrojem v přednáškovém divadle.

v návaznosti na práce z Lodge, Bengálský Indický fyzik Jagadish Chandra Bose zapálil střelný prach a zazvonil na zvonek na dálku, pomocí mm-rozsah vlnové délky mikrovln, v listopadu 1894 veřejné demonstraci na radnici Kalkata, Indie. Bose napsal v bengálské eseji „Adrisya Alok“ („neviditelné světlo“), “ neviditelné světlo může snadno procházet cihlovými zdmi, budovami atd., Proto mohou být zprávy přenášeny pomocí ní bez zprostředkování vodičů.“Bose“je první vědecký článek, „Na polarizaci elektrické paprsky dvojitým lomem krystaly“, bylo sděleno Asiatic Society of Bengal v Květnu 1895.

poté Bose produkoval řadu článků v angličtině, jeden po druhém. Jeho druhý dokument byl sdělen Královské společnosti v Londýně Lord Rayleigh v říjnu 1895. V prosinci 1895 Londýnský deník The Electrician (Vol. 36) publikoval Bose „s paper,“ On a new electro-polariscope“., V té době, slovo „coherer“, razil Lodge, byl používán v anglicky mluvícím světě znamenat Hertzian wave přijímače nebo detektory. Elektrikář (prosinec 1895) ochotně komentoval Bose coherer. Angličan (18. ledna 1896) citoval z Elektrikáře a komentoval takto: „Měl Profesor Bose uspět ve zdokonalování a patentování jeho Coherer‘, můžeme v čase vidět celý systém z pobřeží osvětlení celé splavné světě revoluci Indický Bengálský vědec pracující single handed v naší Předsednictví College Laboratoři.,“Bose plánoval“ zdokonalit svého koherenta“, ale nikdy ho nenapadlo patentovat.

v roce 1895, provádějící experimenty v souladu s výzkumem Hertz, Alexander Stepanovich Popov postavil svůj první rádiový přijímač, který obsahoval koherent. Bochánek dále rafinována za jeho vynález jako detektor blesků a představil ruské Fyzikální a Chemické Společnosti dne 7. Května 1895. Ve stejném roce bylo v časopise Journal of Russian Physical and Chemical Society vytištěno zobrazení detektoru blesku (zveřejnění zápisu 15/201 tohoto zasedání-prosincové vydání časopisu RPCS)., Dřívější popis přístroje byl dán Dmitrij Alexandrovič Lachinov v červenci 1895 v druhém vydání jeho kurz „Základy Meteorologie a Klimatologie“, což byl první takový kurz v Rusku. Popov přijímač byl vytvořen na základě zlepšené přijímače Lodge, a původně určen pro reprodukci svých experimentů.

Guglielmo Marconi

V roce 1894, mladý italský vynálezce Guglielmo Marconi začal pracovat na myšlence budování dálkové bezdrátové přenosové systémy založené na použití Hertzian vln (rádiové vlny), pár dotazů, aby poukázal na další vynálezci nezdálo se, že bude pokračovat., Marconi přečtěte si prostřednictvím literatury a použitých myšlenky druhých, kteří experimentovali s rádiové vlny, ale udělal hodně pro rozvoj zařízení, jako jsou přenosné vysílače a přijímače, systémy, které by mohly fungovat na dlouhé vzdálenosti, soustružení, co bylo v podstatě laboratorní experiment na užitečné komunikační systém. V srpnu 1895 Marconi testoval svůj systém, ale i se zlepšením byl schopen přenášet signály až do půl míle, Vzdálenost, kterou Oliver Lodge předpovídal v roce 1894 jako maximální přenosovou vzdálenost pro rádiové vlny., Marconi zvedl výšku své antény a narazil na myšlenku uzemnění svého vysílače a přijímače. S těmito vylepšeními byl systém schopen přenášet signály až do 2 mil (3,2 km) a přes kopce. Marconi experimentální přístroj se ukázal být první engineering-kompletní, komerčně úspěšný rádiový přenosový systém. Marconiho aparát je také připočítán s záchranou 700 lidí, kteří přežili tragickou katastrofu Titaniku.,

V roce 1896 Marconi byl udělen Britský patent 12039, Zlepšení vysílají elektrické impulsy a signály a v zařízení k dispozici-pro, první patent vůbec vydáno pro Hertzian wave (radio wave) základní bezdrátové telegrafní systém. V roce 1897 založil rozhlasovou stanici na ostrově Wight v Anglii. Marconi otevřel „bezdrátové“ továrna v bývalé hedvábné-prací na Hall Street, Chelmsford, Anglie v roce 1898, zaměstnává kolem 60 lidí. Krátce po 1900s, Marconi držel patentová práva pro rádio., Marconi by v roce 1909 získal Nobelovu cenu za fyziku a byl úspěšnější než kterýkoli jiný vynálezce ve své schopnosti komercializovat rádio a související vybavení do globálního podnikání. V USA některé jeho následné patentované vylepšení (ale ne jeho originální rádio patent) by byl zrušen v roce 1935 soudu (potvrdil Nejvyšší Soud USA v roce 1943).

20. století

V roce 1900, Brazilský kněz Roberto Landell de Moura přenáší lidský hlas bezdrátově., Podle deníku Jornal do Comercio (10. června 1900), dirigoval jeho první veřejné experiment na 3. června 1900, v přední části novinářů a Generálního Konzula Velké Británie, C. P. Lupton, v São Paulo, Brazílie, na vzdálenost cca 8 km (5.0 mil). Body přenosu a recepce byly Alto de Santana a Paulista Avenue.

jeden rok po tomto experimentu obdržel de Moura svůj první patent od brazilské vlády., Bylo popsáno jako “ zařízení pro účely fonetických přenosů vesmírnými, pozemními a vodními prvky ve vzdálenosti s nebo bez použití vodičů.“O čtyři měsíce později, protože věděl, že jeho vynález měl skutečné hodnoty, opustil Brazílii do Spojených Států s úmyslem patentovat stroj na AMERICKÝ Patentový Úřad ve Washingtonu, d. c.

S několika prostředků, musel se spolehnout na své přátele, aby se zasadila jeho projektu., I přes velkou obtížnost, tři patenty byly uděleny: „Vlna Vysílače“ (11. října 1904), což je předchůdce dnes“s rádio přijímač; „Bezdrátový Telefon“ a „Bezdrátového Telegrafu“, oba ze dne 22. listopadu 1904.

další pokrok byl vakuové trubice detektor, vynalezený Westinghouse inženýrů., Na Štědrý den 1906 použil Reginald Fessenden synchronní vysílač s rotační jiskrou pro první rozhlasové vysílání z Ocean Bluff-Brant Rock v Massachusetts. Lodě na moři slyšel vysílání, které zahrnovalo Fessenden hrát o svatou noc na housle a čtení pasáž z Bible. To bylo, pro všechny záměry a účely, první přenos toho, co je nyní známé jako amplitudová modulace nebo AM rádio.

V červnu 1912 Marconi otevřel první účelovou rozhlasovou továrnu na světě v New Street Works v Chelmsfordu v Anglii.,

první rozhlasové zprávy program byl vysílán 31. srpna 1920 stanice 8MK v Detroitu, Michiganu, který přežije dnes jako all-news formát stanice WWJ pod vlastnictví CBS. První vysokoškolská rozhlasová stanice začala vysílat 14. října 1920 z Union College, Schenectady, New York pod osobním voláním Wendella Kinga, afroamerického studenta ve škole.,

měsíc 2ADD (přejmenován WRUC v roce 1947), vysílala to, co je věřil být první, veřejné zábavy vysílání ve Spojených Státech, řadu ve čtvrtek večer koncerty původně slyšet v okruhu 100 mil (160 km) poloměr a později na 1000 mil (1600 kilometrů) poloměr. V listopadu 1920 odvysílala první vysílání sportovní akce. V 9 pm srpna 27, 1920, Sociedad Radio Argentina vysílala živé představení opery Parsifal Richarda Wagnera z divadla Coliseo v centru Buenos Aires. Pouze asi dvacet domů ve městě mělo přijímače pro naladění tohoto rozhlasového programu., Pravidelné Zábavní vysílání přitom začalo v roce 1922 z Výzkumného centra Marconi v anglickém Writtle.

sportovní vysílání začalo také v této době, včetně vysokoškolského fotbalu v rozhlasovém vysílání fotbalového zápasu 1921 West Virginia vs. Pittsburgh.

jedním z prvních vývojů na počátku 20.století bylo to, že letadla používala komerční rozhlasové stanice AM pro navigaci. To pokračovalo až do počátku 60.let, kdy se VOR systémy rozšířily. V časných 1930, jedním postranním pásmem a frekvenční modulace byly vynalezeny amatérské rádio operátory., Do konce desetiletí byly zavedeny komerční režimy. Rádio byl používán k přenosu snímků viditelné jako televize již v roce 1920. Komerční televizní vysílání začalo v Severní Americe a Evropě v roce 1940.

V roce 1947 V&T na trh Mobilních Telefonních Služeb. Z jeho start v St. Louis v roce 1946, V&T, pak představil Mobilní Telefonní Služby na sto měst a dálničních koridorů v roce 1948. Mobilní telefonní služba byla raritou, kdy pouze zákazníci 5,000 každý týden uskutečnili přibližně 30,000 XNUMX hovorů., Protože byly k dispozici pouze tři rozhlasové kanály, mohli pouze tři zákazníci v daném městě uskutečňovat mobilní telefonní hovory najednou. Mobilní Telefonní Služby bylo drahé, stojí NÁS$15 za měsíc, plus $0.30–0.40 za místní hovor, což odpovídá (v roce 2012 US dolarů), o $176 za měsíc a $3.50–4,75 na volání. Pokročilý systém mobilních telefonů analogový mobilní telefon systém, vyvinutý Bell Labs, byl představen v Americe v roce 1978, dal mnohem větší kapacitu. Byl to primární analogový mobilní telefon systém v Severní Americe (a dalších lokalitách) přes 1980 a do 2000s.,

po vývoji tranzistorové technologie vedly bipolární tranzistory k vývoji tranzistorového rádia. V roce 1954 představila společnost Regency kapesní tranzistorové rádio TR-1 napájené „standardní baterií 22, 5 v.“V roce 1955 představila nově založená společnost Sony své první transistorizované rádio TR-55., Bylo to dost malé, aby se vešly do kapsy na vestu, poháněné malou baterií. Bylo to trvanlivé, protože nemělo žádné vakuové trubice, které by vyhořely. V roce 1957 společnost Sony představila tr-63, první sériově vyráběné tranzistorové rádio, což vedlo k průniku tranzistorových rádií na masový trh. Během příštích 20 let tranzistory vyměnily trubky téměř úplně s výjimkou vysokovýkonných vysílačů.

v polovině-1960, Radio Corporation of America (RCA) byly pomocí metal–oxide–semiconductor field-effect tranzistory (Mosfety) v jejich spotřebních výrobků, včetně FM rádia, televize a zesilovače., Kov–oxid–polovodič (MOS) velké integrace (LSI), za předpokladu, praktické a ekonomické řešení pro rádiové technologie, a byl použit v mobilních rádiových systémů tím, že na začátku roku 1970.

v roce 1963, barevná televize byl vysílán komerčně (i když ne všechny vysílání, nebo programy byly v barvě), a první (rozhlasové) komunikační satelit Telstar, byl zahájen. V 70. letech se LORAN stal předním rádiovým navigačním systémem. Brzy americké námořnictvo experimentovalo se satelitní navigací, která vyvrcholila spuštěním souhvězdí Global Positioning System (GPS) v roce 1987.,

Vlnová délka (m) vs. frekvence (kilocycles, kilohertz)

Na začátku rádio, a v omezené míře mnohem později, přenos signálu rozhlasové stanice bylo uvedeno v metrech, s odkazem na vlnové délce rádiové vlny. Toto je původ termínů dlouhá vlna, střední vlna a rádio s krátkými vlnami. Části rádiového spektra vyhrazené pro specifické účely byly často označovány vlnovou délkou: pás 40 metrů, používaný například pro amatérské rádio., Vztah mezi vlnovou délkou a frekvencí je vzájemný: čím vyšší je frekvence, tím kratší je vlna a naopak.

Jak zařízení postupovalo, bylo možné přesné řízení frekvence; rané Stanice často neměly přesnou frekvenci, protože to bylo ovlivněno teplotou zařízení, mimo jiné faktory. Identifikace rádiového signálu podle jeho frekvence spíše než jeho délky se ukázala mnohem praktičtější a užitečnější a od roku 1920 se to stalo obvyklým způsobem identifikace signálu, zejména ve Spojených státech., Frekvence uvedené v počet cyklů za sekundu (kilocycles, megacycles) byly nahrazeny více specifické označení hertz (cykly za sekundu), asi 1965.

Digitální éře

V roce 1970, USA, dlouho-vzdálenosti telefonní síť začala přechod na digitální telefonní síť, využívající digitální rádia pro mnoho z jeho odkazů. Přechod k digitálním telekomunikačním sítím byl umožněn pomocí čipů integrovaných obvodů MOS se smíšeným signálem s využitím technologií switched-kondenzátor (SC) a pulse-code modulation (PCM)., V pozdní 1980, Asad Ali Abidi na UCLA vyvinutý CMOS RF (radio-frequency CMOS), rozhlasový přijímač systém na mixed-signal MOS IC čip, což umožnilo zavedení digitální zpracování signálu v bezdrátové komunikaci.

v roce 1990 umožnily standardy kódování videa diskrétní kosinusovou transformací (DCT) přenos digitální televize (DTV) ve formátech TV se standardním rozlišením (SDTV) a HDTV (HDTV). Na počátku 90. let začali amatérští rozhlasoví experimentátoři používat osobní počítače se zvukovými kartami ke zpracování rádiových signálů.,

v 90. letech začala bezdrátová revoluce s příchodem digitálních bezdrátových sítí. Začalo to zavedením digitálních celulárních mobilních sítí, umožněných vysokofrekvenčními zesilovači LDMOS (power MOSFET) a vysokofrekvenčními obvody CMOS. V roce 1994 zahájila americká armáda a DARPA agresivní a úspěšný projekt na výstavbu softwarově definovaného rádia, které lze naprogramovat tak, aby bylo prakticky jakýmkoli rádiem změnou jeho softwarového programu.

digitální přenosy začaly být aplikovány na komerční vysílání na konci 90.let., V roce 1995 bylo v Evropě zahájeno digitální rozhlasové vysílání (DAB). ISDB-S, Japonský digitální televizní standard, byl spuštěn v roce 1996 a později následoval digitální rozhlasový standard ISDB-T.

---