业余发现结出的硕果——短波通信(ZT)

bg1keq · 发表于 2012-12-13 21:01

业余发现结出的硕果——短波通信

1899年3月，马可尼成功地进行了使无线电波越过45千米宽的英吉利海峡进行传送的实验。

　　当时，马可尼所用的是中波，即波长为1 000～100米(相应频率为300～3 000千赫)的无线电波。中波是人们较早利用的无线电波段之一，主要用于广播、导航和通信等方面。

　　1921年，人类首次实现了短波跨越海洋的传播。开创者并不是赫赫有名的专家，而是名不见经传的业余无线电爱好者。短波是波长100～10米(相应频率为3～30兆赫)的无线电波。由于短波传播距离远、经济方便，在通信和广播领域，短波传播很快超过了中波传播。

　　1901年12月，马可尼实现了无线电波的越洋传播，传送距离达3 000千米。这促使许多科学家思考这样的问题：按照传统理论，无线电波沿地面传输时会随距离增加而急剧衰减，越洋通信是不可能实现的，这一次无线电波怎么会从英国传播到3000千米之外北美的纽芬兰呢？

　　为了解释上述现象，英国电气工程师亥维赛及美国的通信工程师肯内利(生于印度)大胆地做出猜测：马可尼的无线电信号所以能绕地球弯曲传播，可能是大气层有带电粒子层的缘故，而这个带电粒子层，是由于太阳紫外线对大气层中空气的电离作用而产生的。这个猜测中的带电粒子层，后人称为"肯内利椇ノ?。

　　1919年，在研究无线电波在垂直辐射器中的传播时，英国物理学家、雷达专家沃森·瓦特，从理论上间接证明了大气层上空存在一个导电的气层。由于没有经过实验验证，亥维赛及肯内利有关带电粒子层反射电磁波的假设，在这一段时间没有得到人们足够的重视。

　　短波通信的兴起，起源于无线电业余爱好者的一次偶然发现。

　　1921年，意大利罗马市郊发生了一场大火灾，一台功率只有几十瓦的业余短波无线电台发出呼救信号，目的是让附近的消防人员在收到信号后前往救援。出乎意料的是，这个呼救信号竟然被1500千米之外的哥本哈根(丹麦首都)的一些接收机收到了。当然哥本哈根的消防队对罗马的火灾只能望洋兴叹，但这一发现促使许多无线电业余爱好者进行类似的试验。试验结果表明，对于远距离通信来说，短波比长波更合适，于是，短波通信线路开始在一些国家建立。1924年，在德国的瑙恩与阿根廷的布宜诺斯艾利斯之间，建立了第一条短波通信线路。

　　1924年，英国著名物理学家阿普尔顿在巴尼特的协助下，通过直接测量电离层的高度，最先证实了肯内利椇ノ?即E电离层，高110～120千米)的存在。1926年，他又发现了阿普尔顿电离层(F电离层)。由于这一突出贡献，1947年他荣获诺贝尔物理学奖。

　　1930年，英国物理学家沃森·瓦特正式把存在于高空大气层中的带电粒子层命名为"电离层"。

　　用短波进行的无线电通信，称为短波通信，它主要*天波和地波两种方式传播。天波传播正是*电离层的反射进行的，它的传播衰耗小，因此用较小的功率、较低的成本，就能进行远距离的通信和广播。短波广播至今仍是国际广播的主要手段，短波波段也是现代业余无线电通信常用的波段。

　　1938年，前苏联建成了一个功率为120千瓦的短波无线电广播电台PB?6，它是当时世界上功率最大的一个电台。

　　20年代问世的短波通信，改变了无线电通信发展的历史进程。它起源于无线电业余爱好者的发现，这似乎有点偶然。实际上，自从1912年美国化学家兰茂尔研制出高真空电子管后，电子管便进入了实用阶段，加上1921年美国无线电公司成立，它把原属于"马可尼"、"贝尔电话"、"通用电气"等公司有关电子管及无线电元器件的专利统统集中起来，使上述产品的制造进入大规模工业化生产的阶段，电子工业开始形成一门独立的产业。这些不仅推动了无线电广播和通信事业的迅速发展，还给无线电业余爱好者的活动带来了巨大的活力，所以，由无线电业余爱好者发现短波通信，也带有某种必然性。