Istoria radio
invenția
ideea comunicării fără fir precede descoperirea ” radioului „cu experimente în” telegrafia fără fir ” prin inducție și transmisie inductivă și capacitivă prin sol, apă și chiar șinele de tren din anii 1830. James Clerk Maxwell a arătat în formă teoretică și matematică în 1864 că undele electromagnetice se pot propaga prin spațiul liber., Este probabil ca prima transmisie intenționată a unui semnal prin intermediul undelor electromagnetice să fi fost efectuată într-un experiment de David Edward Hughes în jurul anului 1880, deși aceasta a fost considerată a fi inducție la acea vreme. În 1888, Heinrich Rudolf Hertz a reușit să demonstreze în mod concludent undele electromagnetice transmise în aer într-un experiment care confirmă teoria electromagnetismului lui Maxwell.,
inginer Electric/inventator Guglielmo Marconi cu spark-gap transmițător (dreapta) și coherer receptor (stânga) a folosit în unele dintre primele sale distanta radiotelegrafie transmisii în 1890.
După descoperirea acestor „unde Hertziene” (ar fi nevoie de aproape 20 de ani pentru termenul de „radio” pentru a fi universal adoptat pentru acest tip de radiații electromagnetice) mulți oameni de știință și inventatori au experimentat cu transmiterea și depistarea unde Hertziene., Maxwell”teoria arată că lumina și Hertziene undele electromagnetice au același fenomen la diferite lungimi de undă led-uri „Maxwellian” oamenii de stiinta, cum ar fi John Perry, Frederick Thomas Trouton și Alexandru Trotter să presupunem că ar fi analog de lumină optice. Inginerul sârb american Nikola Tesla (care a propus un sistem wireless de alimentare/comunicare a Pământului similar cu radioul în 1893) a considerat undele hertziene relativ inutile pentru sistemul său, deoarece „lumina” nu putea transmite mai departe decât linia vizuală., În 1892, fizicianul William Crookes a scris despre posibilitățile telegrafiei fără fir bazate pe undele hertziene. Alții, precum Sir Oliver Lodge, Jagadish Chandra Bose și Alexander Popov au fost implicați în dezvoltarea componentelor și teoriei implicate în transmiterea și recepția undelor electromagnetice în aer pentru propria lor lucrare teoretică.
de-a lungul mai multor ani, începând din 1894, inventatorul Italian Guglielmo Marconi a construit primul sistem de telegrafie fără fir complet, cu succes comercial, bazat pe undele hertziene din aer (transmisie radio)., Marconi a demonstrat aplicarea radioului în comunicațiile militare și marine și a început o companie pentru dezvoltarea și propagarea serviciilor și echipamentelor de comunicații radio.sensul și utilizarea cuvântului „radio” s-a dezvoltat în paralel cu evoluțiile din domeniul comunicațiilor și poate fi văzut ca având trei faze distincte: unde electromagnetice și experimentare; comunicații fără fir și dezvoltare tehnică; și radiodifuziune și comercializare.,
James Clerk Maxwell (1831-1879), fondatorul teoria electromagnetismului
Într-un 1864 prezentare, publicat în 1865, James Clerk Maxwell a propus teorii ale electromagnetismului, cu dovezi matematice, care au arătat că lumina și a prezis că radio și razele x au fost toate tipurile de undele electromagnetice se propagă prin spațiu liber., În 1886-88 Heinrich Rudolf Hertz a efectuat o serie de experimente care au dovedit existența undelor electromagnetice ale lui Maxwell, folosind o frecvență în ceea ce mai târziu se va numi spectrul radio. Mulți indivizi-Inventatori, ingineri, dezvoltatori și oameni de afaceri—au construit sisteme bazate pe propria lor înțelegere a acestor fenomene și a altor fenomene, unele precedând descoperirile lui Maxwell și Hertz. Astfel,” telegrafia fără fir „și sistemele bazate pe unde radio pot fi atribuite mai multor”Inventatori”., Dezvoltarea de la o demonstrație de laborator la o entitate comercială a durat câteva decenii și a necesitat eforturile multor practicieni.în 1878, David E. Hughes a observat că scânteile pot fi auzite într-un receptor telefonic atunci când experimentează cu microfonul său de carbon. El a dezvoltat acest detector pe bază de carbon în continuare și în cele din urmă ar putea detecta semnale peste câteva sute de metri. El și-a demonstrat descoperirea Societății Regale în 1880, dar i s-a spus că este doar inducție și, prin urmare, a abandonat cercetările ulterioare., Thomas Edison a dat peste fenomenul electromagnetic în timp ce experimenta cu un telegraf la Menlo Park. El a observat un efect de transmisie inexplicabil în timp ce experimenta cu un telegraf. El s-a referit la aceasta ca forță eterică într-un anunț din 28 noiembrie 1875. Elihu Thomson a publicat descoperirile sale despre noua”forță „a lui Edison, atribuind-o din nou inducției, o explicație pe care Edison a acceptat-o. Edison ar merge în anul următor pentru a scoate U. S., Brevet 465,971 pe un sistem de comunicații fără fir electrice între nave bazate pe cuplare electrostatică folosind apă și terminale ridicate. Deși acesta nu era un sistem radio, Edison și-ar vinde drepturile de brevet prietenului său Guglielmo Marconi la compania Marconi în 1903, mai degrabă decât o altă parte interesată care ar putea ajunge să lucreze împotriva intereselor lui Marconi.
unde Hertziene
Heinrich Rudolf Hertz (1856-1894) a descoperit un pas important în procesul de radio de dezvoltare a numit pe unde Hertziene.,între 1886 și 1888 Heinrich Rudolf Hertz a publicat rezultatele experimentelor sale în care a fost capabil să transmită unde electromagnetice (unde radio) prin aer, dovedind teoria electromagnetică a lui Maxwell. Astfel, având în vedere descoperirile cuprinzătoare ale lui Hertz, undele radio au fost denumite „valuri hertziene”., Între 1890 și 1892 fizicieni precum John Perry, Frederick Thomas Trouton și William Crookes au propus undele electromagnetice sau hertziene ca ajutor de navigație sau mijloc de comunicare, Crookes scriind despre posibilitățile telegrafiei fără fir bazate pe undele hertziene în 1892.într-o prelegere despre opera lui Hertz, la scurt timp după moartea sa, profesorii Oliver Lodge și Alexander Muirhead au demonstrat semnalizarea wireless folosind undele hertziene (radio) în Teatrul de conferințe al Muzeului de Istorie Naturală al Universității Oxford din 14 August 1894., În timpul demonstrației, undele radio au fost trimise de la clădirea vecină a Laboratorului Clarendon și au fost primite de aparate în Teatrul de prelegeri.bazându-se pe lucrările lui Lodge, fizicianul Indian bengalez Jagadish Chandra Bose a aprins praful de pușcă și a sunat un clopot la distanță, folosind microunde cu lungime de undă de milimetri, într-o demonstrație publică din noiembrie 1894 la Primăria din Kolkata, India. Bose a scris într-un eseu bengalez, „Adrisya Alok” („lumina invizibilă”), „lumina invizibilă poate trece cu ușurință prin ziduri de cărămidă, clădiri etc., Prin urmare, mesajele pot fi transmise prin intermediul acestuia fără medierea firelor. Prima lucrare științifică a lui Bose, „despre polarizarea razelor electrice prin cristale dublu refractare”, a fost comunicată societății asiatice din Bengal în mai 1895.după aceea, Bose a produs o serie de articole în limba engleză, una după alta. A doua sa lucrare a fost comunicată Societății Regale din Londra de Lord Rayleigh în octombrie 1895. În decembrie 1895, London journal The Electrician (Vol. 36) a publicat lucrarea lui Bose, „On a new electro-polariscope”., La acea vreme, cuvântul „coherer”, inventat de Lodge, a fost folosit în lumea vorbitoare de limbă engleză pentru a însemna receptoare sau detectoare de unde hertziene. Electricianul (decembrie 1895) a comentat cu ușurință cohererul lui Bose. Englezul (18 ianuarie 1896), citat de Electrician și comentat după cum urmează: „Profesorul ar Trebui să Bose reuși în perfecționarea și brevetarea lui ‘Coherer, am putea avea, în timp, a se vedea întregul sistem de coasta de iluminat pe tot parcursul navigabil lume revoluționată de un Indian Bengali om de știință care lucrează cu o singură mână în Președinția noastră Facultate de Laborator., Bose plănuia să-și „perfecționeze cohererul”, dar nu s-a gândit niciodată să-l breveteze.în 1895, efectuând experimente de-a lungul liniilor cercetării lui Hertz, Alexander Stepanovich Popov și-a construit primul receptor radio, care conținea un coherer. Popover și-a rafinat în continuare invenția ca detector de fulgere și a prezentat Societății fizice și chimice ruse la 7 mai 1895. O descriere a detectorului de trăsnet a fost tipărită în Jurnalul Societății fizice și chimice din Rusia în același an (publicarea procesului – verbal 15/201 al acestei sesiuni-numărul din decembrie al revistei RPCS)., O descriere anterioară a dispozitivului a fost dată de Dmitri Aleksandrovici Lachinov în iulie 1895 în a doua ediție a cursului său „fundamentele meteorologiei și climatologiei”, care a fost primul astfel de curs în Rusia. Receptorul Popov a fost creat pe baza îmbunătățită a receptorului Lodge și inițial destinat reproducerii experimentelor sale.
Guglielmo Marconi
British Post Office ingineri inspecta Guglielmo Marconi”s telegrafie fără fir (radio) echipamente în 1897.,în 1894, tânărul inventator Italian Guglielmo Marconi a început să lucreze la ideea construirii sistemelor de transmisie wireless pe distanțe lungi bazate pe utilizarea undelor hertziene (unde radio), o linie de anchetă pe care a remarcat că alți inventatori nu păreau să o urmărească., Marconi a citit literatura și a folosit ideile altora care experimentau cu unde radio, dar a făcut foarte mult pentru a dezvolta dispozitive precum emițătoare portabile și sisteme de receptoare care ar putea funcționa pe distanțe lungi, transformând ceea ce era în esență un experiment de laborator într-un sistem util de comunicare. Până în August 1895, Marconi își testa sistemul pe teren, dar chiar și cu îmbunătățiri a fost capabil să transmită semnale de până la o jumătate de milă, o distanță pe care Oliver Lodge o prezisese în 1894 ca distanța maximă de transmisie pentru undele radio., Marconi a ridicat înălțimea antenei sale și a lovit ideea de a-și pune la pământ emițătorul și receptorul. Cu aceste îmbunătățiri, sistemul a fost capabil să transmită semnale de până la 2 mile (3,2 km) și peste dealuri. Aparatul experimental al lui Marconi s-a dovedit a fi primul sistem de transmisie radio complet, cu succes comercial. Aparatul lui Marconi este, de asemenea, creditat cu salvarea celor 700 de oameni care au supraviețuit tragicului dezastru Titanic.,
În 1896, Marconi a fost acordat brevet Britanic 12039, Îmbunătățiri în transmiterea impulsurilor electrice și semnale și în aparatul-pentru, primul brevet emis vreodată pentru un undelor Hertziene (unde radio) de bază fără fir telegrafic sistem. În 1897, a înființat un post de radio pe insula Wight, Anglia. Marconi și-a deschis fabrica „wireless” în fosta fabrică de mătase de la Hall Street, Chelmsford, Anglia în 1898, angajând aproximativ 60 de persoane. La scurt timp după anii 1900, Marconi a deținut drepturile de brevet pentru radio., Marconi va câștiga Premiul Nobel pentru Fizică în 1909 și va avea mai mult succes decât orice alt inventator în capacitatea sa de a comercializa radioul și echipamentele asociate într-o afacere globală. În SUA, unele dintre rafinările sale brevetate ulterioare (dar nu și brevetul său original de radio) ar fi răsturnate într-un caz din 1935 (confirmat de Curtea Supremă a SUA în 1943).în 1900, preotul Brazilian Roberto Landell de Moura a transmis vocea umană fără fir., Potrivit ziarului Jornal do Comercio (10 iunie 1900), el a efectuat primul său publice experiment pe 3 iunie 1900, în fața jurnaliștilor și Consulul General al Marii Britanii, C. P. Lupton, în São Paulo, Brazilia, pentru o distanță de aproximativ 8 km (5.0 km). Punctele de transmisie și recepție au fost Alto de Santana și Paulista Avenue.la un an după acel experiment, de Moura a primit primul său brevet de la guvernul Brazilian., A fost descris ca ” echipament în scopul transmisiilor fonetice prin elemente spațiale, terestre și de apă la distanță, cu sau fără utilizarea firelor.”Patru luni mai târziu, știind că invenția sa a avut o valoare reală, a plecat în Brazilia pentru Statele Unite, cu intenția de brevetare masina de la Oficiul de Patente al SUA din Washington, d. c.
Având puține resurse, a trebuit să se bazeze pe prieteni să-i împingă de proiect., În ciuda dificultății mari, au fost acordate trei brevete:” transmițătorul de unde”(11 octombrie 1904), care este precursorul transmițătorului radio de astăzi; „telefonul fără fir” și „Telegraful fără fir”, ambele datate 22 noiembrie 1904.
De”Telefon fără Fir”, U. s. Patent Office în Washington, d. c.
următoarea avansare a fost vid tub detector, inventat de Westinghouse ingineri., În Ajunul Crăciunului 1906, Reginald Fessenden a folosit un transmițător sincron cu scânteie rotativă pentru prima emisiune de programe radio, de la Ocean Bluff-Brant Rock, Massachusetts. Navele de pe mare au auzit o emisiune care a inclus Fessenden cântând o noapte sfântă la vioară și citind un pasaj din Biblie. Aceasta a fost, din toate punctele de vedere, prima transmisie a ceea ce este acum cunoscut sub numele de modulație de amplitudine sau radio AM.în iunie 1912 Marconi a deschis prima fabrică de radio din lume la New Street Works Din Chelmsford, Anglia.,primul program de știri radio a fost difuzat pe 31 August 1920 de stația 8MK din Detroit, Michigan, care supraviețuiește astăzi ca stație de format all-news WWJ sub proprietatea rețelei CBS. Primul post de radio colegiu a început să difuzeze octombrie 14, 1920 De La Union College, Schenectady, New York, sub scrisorile de apel personale ale lui Wendell King, un student afro-American la școală.,
în Acea lună 2ADD (redenumit WRUC în 1947), difuzat ceea ce se crede a fi primul divertisment publice de difuzare în Statele Unite ale americii, o serie de joi seara concerte inițial auzit pe o raza de 100 de mile (160 km) raza și mai târziu pentru 1.000 de mile (1.600 km) raza. În noiembrie 1920, a difuzat prima difuzare a unui eveniment sportiv. La 9 pm pe 27 August 1920, Sociedad Radio Argentina a difuzat o interpretare live a operei Parsifal a lui Richard Wagner de la Teatrul Coliseo din Centrul orașului Buenos Aires. Doar aproximativ douăzeci de case din oraș aveau receptoare pentru a acorda acest program radio., Între timp, emisiunile regulate de divertisment au început în 1922 de la Centrul de cercetare Marconi din Writle, Anglia.sport broadcasting a început în acest moment, de asemenea, inclusiv Colegiul de fotbal pe radio difuzat de un 1921 West Virginia vs.Pittsburgh joc de fotbal.una dintre primele evoluții de la începutul secolului 20 a fost că aeronavele au folosit posturi de radio AM comerciale pentru navigație. Aceasta a continuat până la începutul anilor 1960, când sistemele VOR au devenit răspândite. La începutul anilor 1930, o singură bandă laterală și modularea frecvenței au fost inventate de operatorii de radio amatori., Până la sfârșitul deceniului, au fost stabilite moduri comerciale. Radioul a fost folosit pentru a transmite imagini vizibile ca televiziune la începutul anilor 1920. Comerciale transmisii de televiziune a început în America de Nord și Europa în anii 1940.
În 1947 LA&T comercializate Serviciul de Telefonie Mobilă. De la începutul său în St. Louis, în 1946, LA&T apoi introdus Serviciului de Telefonie Mobilă la o sută de orașe și autostrada coridoare de 1948. Serviciul de telefonie mobilă a fost o raritate, doar 5.000 de clienți plasând aproximativ 30.000 de apeluri în fiecare săptămână., Deoarece doar trei canale radio erau disponibile, doar trei clienți din orice oraș dat puteau efectua apeluri telefonice mobile la un moment dat. Serviciul de telefonie mobilă a fost scump, costând 15 USD pe lună, plus 0,30-0,40 USD pe apel local, echivalent cu (în 2012 dolari SUA) aproximativ 176 USD pe lună și 3,50–4,75 USD pe apel. Sistemul avansat de telefonie mobilă analogic mobile phone system, Dezvoltat de Bell Labs, a fost introdus în America în 1978, a dat o capacitate mult mai mare. A fost principalul sistem analogic de telefonie mobilă din America de Nord (și alte locații) prin anii 1980 și în anii 2000.,
Regency TR-1, care a folosit Texas Instruments ” tranzistori NPN, a fost primul radio tranzistor produs comercial din lume în 1954.
În urma dezvoltării tehnologiei tranzistorilor, tranzistoarele bipolare de joncțiune au condus la dezvoltarea radioului tranzistorului. În 1954, compania Regency a introdus un radio tranzistor de buzunar, TR-1, alimentat de o „baterie standard de 22,5 V.”În 1955, compania Sony nou formată a introdus primul său radio tranzistorizat, TR-55., Era suficient de mic pentru a se încadra într-un buzunar de vestă, alimentat de o baterie mică. Era durabil, pentru că nu avea tuburi de vid pentru a arde. În 1957, Sony a introdus TR-63, primul radio tranzistor produs în masă, ceea ce a dus la penetrarea în masă a radiourilor tranzistoare. În următorii 20 de ani, tranzistorii au înlocuit tuburile aproape complet, cu excepția emițătoarelor de mare putere.până la mijlocul anilor 1960, Radio Corporation of America (RCA) foloseau tranzistoare cu efect de câmp metal-oxid–semiconductor (MOSFET) în produsele lor de consum, inclusiv radio FM, televiziune și amplificatoare., Metal-oxide-semiconductor (MOS) large-scale integration (LSI) a oferit o soluție practică și economică pentru tehnologia radio și a fost utilizată în sistemele radio mobile până la începutul anilor 1970.
până în 1963, televiziunea color era difuzată comercial (deși nu toate emisiunile sau programele erau color), și primul satelit de comunicații (radio), Telstar, a fost lansat. În anii 1970, LORAN a devenit primul sistem de radionavigație. Curând, Marina americană a experimentat navigația prin satelit, culminând cu lansarea constelației sistemului de poziționare globală (GPS) în 1987.,
lungime de Undă (m) în funcție de frecvență (kilo-cicluri, khz)
La începutul radio, și într-o măsură limitată, mult mai târziu, semnalul de transmisie a postului de radio a fost specificată în metri, referindu-se la lungimea de undă lungimea de undă radio. Aceasta este originea Termenilor undă lungă, undă medie și radio cu unde scurte. Porțiuni din spectrul radio rezervat unor scopuri specifice au fost adesea menționate după lungimea de undă: banda de 40 de metri, folosită pentru radio amatori, de exemplu., Relația dintre lungimea de undă și frecvență este reciprocă: cu cât frecvența este mai mare, cu atât valul este mai scurt și invers.pe măsură ce echipamentul progresa, controlul precis al frecvenței a devenit posibil; stațiile timpurii nu aveau adesea o frecvență precisă, deoarece era afectată de temperatura echipamentului, printre alți factori. Identificarea unui semnal radio prin frecvența sa, mai degrabă decât lungimea sa s-a dovedit mult mai practică și utilă, iar începând cu anii 1920 aceasta a devenit metoda obișnuită de identificare a unui semnal, în special în Statele Unite., Frecvențele specificate în numărul de cicluri pe secundă (kilocicluri, megacicluri) au fost înlocuite cu denumirea mai specifică de hertz (cicluri pe secundă) despre 1965.
era digitală
în anii 1970, rețeaua de telefonie pe distanțe lungi din SUA a început să treacă la o rețea de telefonie digitală, folosind radiouri digitale pentru multe dintre legăturile sale. Tranziția către rețelele de telecomunicații digitale a fost posibilă prin cipuri de circuit integrat MOS cu semnal mixt, folosind tehnologii de condensator cu comutare (SC) și modulație de cod puls (PCM)., La sfârșitul anilor 1980, Asad Ali Abidi la UCLA a dezvoltat RF CMOS (radio-frecvență CMOS), un sistem de emisie-recepție radio pe un cip MOS IC cu semnal mixt, care a permis introducerea procesării digitale a semnalului în comunicațiile fără fir.
în 1990, standardele de codare video discrete cosinus transform (DCT) au permis transmisia televiziunii digitale (DTV) atât în formatele standard-definition TV (SDTV), cât și în cele de înaltă definiție TV (HDTV). La începutul anilor 1990, experimentatorii radio amatori au început să folosească computere personale cu carduri audio pentru a procesa semnale radio.,în anii 1990, Revoluția wireless a început, odată cu apariția rețelelor wireless digitale. A început cu introducerea rețelelor mobile celulare digitale, activate de amplificatoare de putere RF LDMOS (power MOSFET) și circuite RF CMOS. În 1994, armata SUA și DARPA au lansat un proiect agresiv, de succes pentru a construi un radio definit de software care poate fi programat să fie practic orice radio prin schimbarea programului său software.
transmisiile digitale au început să fie aplicate radiodifuziunii comerciale la sfârșitul anilor 1990., În 1995, Digital Audio Broadcasting (DAB), un standard radio digital, lansat în Europa. ISDB-S, un standard japonez de televiziune digitală, a fost lansat în 1996, iar mai târziu a fost urmat de standardul radio digital ISDB-T.