[科普中国]-无线电通讯

历史起源

无线电通讯指的是不用电线就可传输信息的电子传播工具，由意大利的马可尼和俄国的波波夫发明。同电话一样，无线电报也是经历过早期无数次改进而发明的传播工具。19世纪末有三个人对无线电报技术的发展作出了重大贡献。英国剑桥大学实验物理学教授詹姆斯·克勤克·麦克斯韦在1864年用数学方法证明了电波产生后能在相当远的地方产生效应(电讯号并不限于电线传送)。麦克斯韦还预言，这种讯号或电磁是以光速进行的。在此后22年的时间里，无线通讯还停留在理论上。1888年，德国物理学家享利希·赫兹的试验证明了麦克斯韦的论断是正确的。他在一个抛物面状金属镜中心，装了两个导体，隔一缝隙，构成一种所谓火花隙放电器。在大约五英尺以外，再把一个线圈与另一个抛物面状的集电器焦点上的放电器相连，对准第一个金属镜。赫兹发现，当第一个放电器发出火花时，引起了5英尺以外线圈中的另一个放电器发出较小的火花。赫兹还证明了无线电电磁波是沿直线运动的，可用金属薄片反射，如同光波可用镜子反射一样，因此，无线电报毫无疑问是一个行得通的概念。

在这一成功的基础上，意大利物理学家古利莫·马可尼在他的家乡博洛尼亚附近庞泰奇澳的格雷风别墅，重复了赫兹的试验。他比赫兹更进一步在30英尺以外的第二个放电器上得到火花同第一个放电器放的火花一致。这确实是一项重大的科技成果，但这样短的距离仍然不能传播电报。马可尼对他的设计多次修正，逐步把传播距离增加到300码，2英里，最后在1899年，横跨了英吉利海峡。这就更接近早期梦想无线电报的人所要达到的距离。1901年马可尼用莫尔斯电码将字母与信号送到了大西洋，证明了无线电波无限的潜力。信号从康沃尔的浦尔多传到了加拿大纽芬兰的圣约翰，用金属线连上风筝作接收天线，全程近2000英里。这标志着无线电报已经具有实际应用价值。

20世纪60年代，中、大规模乃至超大规模集成电 路的不断涌现，是电子技术发展史上第三个重要里程碑。 1959年，美国科学家基尔比（Kilby）造出了世界上第一块集成电路。 1967年研制成大规模集成（LSI）电路。1978年研制成超大 规模集成（VLSI）电路，从此电子技术进入了微电子技术时代。随着半导体技术的发展，出现了许多电子技术新的分支。而今所谓三C技术、三A革命无一不是电子技术及半导体技术的发展所导致的直接结果。三C技术： Communication，Computer，Control三A革命： Factory Automation，Office Automation，Home Automation半导体技术的发展不仅影响了电子技术，也影响了其它技术的发展。如：冶金术，精加工，材料科学，化学等。

五十年代开始，半导体技术在我国受到重视。一批从国外回来的著名科学家如：黄昆、谢希德等组织了一些有志之士开始了半导体专门化研究，他们那时培养的学生大多数已成为我国固体物理学或半导体技术界的学科带头人。七十年代，我们几乎停止了进步。直到八十年代我国半导体技术才有开始有长足的发展。应该讲我们与国外的差距正在缩小。

20世纪初首先解决了无线电报通信问题。接着又解决了用无线电波传送语言和音乐的问题，从而开展了无线电话通信和无线电广播。以后传输图象的问题也解决了，出现了无线电传真和电视。20世纪30年代中期到第二次世界大战期间，为了防空的需要，无线电定位技术迅速发展和雷达的出现，带动了其他科学的兴起，如无线电天文学、无线电气象学等。20世纪50年代以来，宇航技术的发展又促进了无线电技术向更高的阶段发展。

无线电波的发射进行无线电通信，首先要发射无线电波。无线电波发射机中有一个叫做振荡器的重要部件，它能产生频率很高的交变电流，高频交变电流流经天线时，在空间产生高频率的电磁场。由于这个电磁场在做周期性的变化，在周围又产生新的电磁场……于是，电磁波就发射出去了。

无线电广播传递的是声音，电视广播传递的不仅有声音，还有图像。振荡器产生的高频交变电流，是用来携带声音、图像等信息的．叫做载波。把要传递的信息加到载波上并发射出去，信息就可以传到远方。把信息加到载波上．就是使载波随信号而改变，这种技术叫做调制。调制的方式有两种，一种常见的是使高频载波的振幅随信号改变．这种方式叫做调幅(AM)。中波和短波波段的无线电广播，使用的是调幅方式。在微波波段，电视广播的图像信号也使用调幅方式。

另一种调制方式是使高频载波的频率随信号改变，这种调制的方式叫做调频(FM)。调频的振幅不变，抗干扰的能力比较强，传递过程中的失真比较小。但调频接收机的结构比调幅机复杂，服务半径也比较小。目前许多城市都已经建立了调频广播电台，播送高质量的音乐和语言节目。

无线电波的接收世界上有许许多多电台、电视台，它们每时每刻都在发射电磁波。因此我们周同存在着许许多多的电磁波。接收无线电广播时，首先要从众多的电磁波巾把自己需要的选出来。我们转动收音机的旋钮选择电台，实际上是在选择我们需要的电磁波。这在技术上叫做调谐。

经过调谐，接收机得到的是带有信息标记的高频电流。这种高频信号电流，还不是所需的信号本身。要得到所需的声音、图像信息，必须从高频信号电流中把它们“取”出来，这个过程叫做解调。通过解调得到的信号，还要经过放大。如果传递的是声音信息，可以使扬声器发出声音；如果传递的是图像信息，可以使显像管显示图像。1