متنوع

معالم في تكنولوجيا الراديو

معالم في تكنولوجيا الراديو

البدايات المبكرة - من المستحيل أن نحدد بالضبط من أين تبدأ قصة الراديو. كان العلماء الأوائل الذين شاهدوا وحققوا في تأثيرات الكهرباء والمغناطيسية حاسمين في القصة. لكن عددًا من الأشخاص لاحظوا أيضًا تأثيرات من المحتمل أن تكون ناجمة عن موجات الراديو. يُعتقد أن جالفاني قد شهد تأثيرات الموجات الكهرومغناطيسية أثناء فحصه لتوصيل الكهرباء. وقد شهد آخرون أيضًا ، بما في ذلك هنري وإديسون وآخرين ، تأثيرات أيضًا.

ماكسويل يثبت وجود موجات e / m - كان جيمس كليرك ماكسويل هو أول من أثبت وجود موجة كهرومغناطيسية (e / m). أثبت ذلك رياضيًا ونشر نتائجه في عدد من الأوراق. تم تنفيذ الكثير من هذا العمل المبكر أثناء وجوده في كينجز كوليدج لندن. تم تلخيص عمله في كتاب بعنوان "رسالة في الكهرباء والمغناطيسية". في عام 1871 انتقل ماكسويل إلى كامبريدج حيث أصبح أول مدير لمختبر أبحاث كافنديش.

1887 هيرتز يكتشف موجات الراديو - في سلسلة من التجارب التي بدأت في عام 1887 ، أثبت هاينريش هيرتز الوجود المادي لموجات الراديو التي أظهر ماكسويل وجودها رياضيًا. يتكون جهاز الإرسال الخاص به من فجوة شرارة بسيطة عبر ملف تحريض مع حلقة من الأسلاك للعمل كهوائي. يتكون جهاز الاستقبال من فجوة أصغر في حلقة بنفس حجم تلك الموجودة في جهاز الإرسال. اكتشف هيرتز أيضًا في تجاربه العديد من خصائصها. نُشرت نتائج تجاربه التي أجريت في 1887-1818 بين عامي 1888 و 1890. في حين أن الآخرين قد رأوا التأثيرات من قبل ، لم يدرك أحد ما كانت عليه ، ويعود الفضل بحق إلى Hertz في اكتشاف موجات الراديو أو موجات Hertzian كما تم تسميتها لأول مرة.

1894 - تم تعميم التماسك - استغرقت عملية التماسك ، وهي عنصر يستخدم للكشف عن موجات الراديو ، سنوات عديدة لتطويرها مع أقدم الملاحظات التي يعود تاريخها إلى عام 1850. كان أول شخص استخدم فكرة التماسك رجلًا فرنسيًا يُدعى إدوارد برانلي. اكتشف أن مقاومة أنبوب زجاجي مملوء ببرادة معدنية انخفضت إلى بضع مئات من أوم عندما حدث تفريغ كهربائي في مكان قريب. يمكن بعد ذلك "فك تماسك" الحشوات بنقرة حادة على الأنبوب. كانت هذه الأجهزة فعالة في الكشف عن عمليات إرسال شرارة. تم الترويج للفكرة من قبل Oliver Lodge ، خاصةً نتيجة لمحاضرة ألقاها في عام 1894.

1894 تجارب ماركوني الأولى - في خريف عام 1894 أجرى ماركوني تجاربه الأولى مع موجات الراديو في العلية بمنزل والديه في بولونيا. في البداية ، كان قادرًا فقط على تحقيق مسافات تصل إلى بضعة أمتار ، لكنه أحرز تقدمًا كبيرًا ، حيث زاد باطراد المسافة التي يرسل خلالها الإشارات. تمكن من إرسال إشارات على مسافة حوالي 2 كيلومتر ، وإدراكًا لإمكانيات نظام الاتصالات البحرية قدم عرضًا للسلطات الإيطالية. لسوء الحظ لم يتأثروا ، ونتيجة لذلك انتقل ماركوني إلى إنجلترا.

1897 يوضح ماركوني أن موجات الراديو تنتقل فوق الماء - قدم ماركوني أول مظاهرات عامة له في ديسمبر 1896. أحد الاستخدامات الرئيسية للراديو يمكن أن يكون في عبور مساحات من المياه. كانت الكابلات باهظة الثمن وهشة للغاية. وفقًا لذلك ، في صيف عام 1897 ، أقامت ماركوني رابطًا يمتد على مسافة 14 كيلومترًا من قناة بريستول. بعد ذلك ، قام ماركوني بالعديد من التظاهرات الأخرى وألقى محاضرات: كان العديد منها للصحافة وبهذه الطريقة تمكن من الحصول على أكبر قدر من الدعاية. كما أنه أثار اهتمام المجربين الآخرين.

1899 أول رابط متقاطع للقناة - زاد ماركوني بثبات نطاق نظامه اللاسلكي. في ربيع عام 1899 تم إنشاء أول رابط لعبور القناة الإنجليزية بين محطة موجودة في جنوب فورلاند في إنجلترا ومحطة أقيمت في Wimereux بالقرب من بولونيا في فرنسا. كان هذا أول إرسال لاسلكي دولي. تم تنظيم مظاهرة أخرى في وقت لاحق من هذا العام ووجد أن إشارات Wimereux يمكن سماعها مرة أخرى في مصنع Marconi في Chelmsford على بعد أكثر من 130 كيلومترًا.

1901 أول انتقال عبر الأطلسي - مع النجاحات في استخدام موجات الراديو لعبور القناة الإنجليزية ، حول ماركوني عينيه نحو مسافات أكبر والقدرة على إرسال الرسائل عبر المحيط الأطلسي. إذا نجح في ذلك ، فسيكون قادرًا على استخدام نظامه لإرسال الرسائل عبر المحيط الأطلسي بتكلفة أرخص من استخدام كابل ، وأيضًا البقاء على اتصال بالسفن عبر مسافات شاسعة. بدأ ماركوني هذا المشروع من خلال إنشاء محطات في Polhu في كورنوال إنجلترا وكيب كود في ماساتشوستس ، الولايات المتحدة الأمريكية. دمرت العواصف الهوائيات الضخمة في كلا الموقعين ، وأعاد ماركوني بناء الهوائي في بولدو ، لكنه نقل المحطة من كيب كود إلى موقع في نيوفاوندلاند. ومع ذلك ، تم استلام الحرف "S" الذي تنقله المحطة في إنجلترا للتو على الرغم من صعوبة كبيرة في نيوفاوندلاند في 12 ديسمبر 1901.

1904 اخترع فليمنغ الصمام الثنائي - عمل البروفيسور أمبروز فليمنج Ambrose Fleming من يونيفرسيتي كوليدج لندن كمستشار لماركوني وكان يدرك جيدًا أن الكواشف المستخدمة في أجهزة الاستقبال كانت الحلقة الضعيفة في جهاز الاستقبال في ذلك الوقت. بعد أن رأى تأثير إديسون - وهو تأثير اكتشفه إديسون عندما كان يحاول إطالة عمر المصابيح الكهربائية ، تساءل فليمنج عما إذا كان يمكن مقاضاته للكشف عن إشارات الراديو. قدم تفاصيل إلى مساعده الذي أجرى تجربة ناجحة. تم اكتشاف صمام الصمام الثنائي. يتكون من عنصر ساخن في لمبة زجاجية مفرغة. تم وضع العنصر الثاني أيضًا في المصباح ولكن لم يتم تسخينه. لقد وجد أن تيارًا كهربائيًا يتدفق في اتجاه واحد فقط مع ترك الإلكترونات للكاثود الساخن وتتدفق نحو العنصر الثاني المسمى الأنود ، وليس في الاتجاه الآخر.

1906 دي فورست يخترع الصمام الثلاثي - في USA de Forest ، كرر الصمام الثنائي Fleming وذهب إلى مرحلة أبعد من خلال إضافة عنصر إضافي لإعطاء جهاز أطلق عليه اسم Audion. على الرغم من أن دي فورست قد تقدم بطلب للحصول على العديد من براءات الاختراع في السنوات ما بين 1905 و 1907 ، فإن اختراع الصمام الثلاثي عادة ما يعتبر 1906. في البداية كان الصمام الثلاثي يستخدم فقط ككاشف. لم يتم فهم عملها ، وهذا حال دون الاستفادة من كامل إمكاناتها.

1912 الصمام الثلاثي المستخدم كمضخم - استغرق الأمر بعض الوقت قبل أن تتحقق الإمكانات الكاملة للثلاثي. في النهاية كان دي فورست هو الذي نجح في استخدامه كمكبر للصوت وفي عام 1912 قام ببناء مكبر للصوت باستخدام جهازين. تم توضيح ذلك لـ AT&T الذين فهموا إمكانية استخدامه كمكرر في دوائر الهاتف لمسافات طويلة.

1918 ارمسترونغ يخترع السوبر- على الرغم من أن الصمامات الحرارية (الأنابيب) مكنت من تحقيق أداء أكبر بكثير في أجهزة الاستقبال الراديوية ، إلا أن أداء الأجهزة كان لا يزال ضعيفًا للغاية وعانت أجهزة الاستقبال في اليوم من عدم الحساسية وضعف الانتقائية. خلال الحرب العالمية الأولى تم تكريس قدر كبير من الجهد لحل هذه المشاكل. تم تطوير حل وسيط من قبل رجل فرنسي يدعى لوسيان ليفي ، ولكن في عام 1918 ، طور إدوين أرمسترونج جهاز استقبال حيث تم تحويل الإشارة الواردة إلى تردد وسيط ثابت. هنا يمكن تضخيمه وتصفيته بشكل مرض. لسوء الحظ ، لم تحظ الفكرة بقبول كبير في البداية لأن الحرب انتهت ، وكانت أجهزة الاستقبال الفائقة مكلفة للغاية بسبب عدد الصمامات التي استخدموها. استغرق الأمر حتى أواخر العشرينيات من القرن الماضي قبل أن يرتفع عدد محطات الإرسال إلى مستوى يتطلب أداء السوبريت وتطورات أخرى تعني أنه يمكن تصنيعها بسعر أرخص.

1920 البث المبكر لشركة ماركوني - سرعان ما ظهرت إمكانيات بث الترفيه والأخبار باستخدام الراديو. في بريطانيا ، تم إجراء عمليات النقل الأولية من قبل شركة ماركوني من أعمالهم في تشيلمسفورد لأغراض تجريبية. بدأت عمليات البث هذه في فبراير 1920. وعلى الرغم من بث برنامجين يوميين فقط ، إلا أنه كان لهما تأثير هائل. شاركت المغنية العالمية الشهيرة Dame Nellie Melba في واحدة يوم 20 يونيو 1920.

1921-23 نجاح الموجة القصيرة عبر المحيط الأطلسي - كانت الاتصالات بعيدة المدى حتى الآن مركزة على الأطوال الموجية الطويلة. وفقًا لذلك ، لم يُسمح لهواة الراديو إلا باستخدام نطاقات الموجات القصيرة التي كان يُعتقد أنها ذات قيمة تجارية قليلة. لكن في الولايات المتحدة الأمريكية ، أجرى عدد من محطات الهواة اتصالات عبر مسافات طويلة. جعل هذا الناس يتساءلون عما إذا كان من الممكن إجراء اتصالات عبر المحيط الأطلسي. بعد عدة مجموعات من الاختبارات التي بدأت في عام 1921 ، تم الاتصال أخيرًا بين المحطات الأمريكية 1MO و 1 XAM والمحطة الفرنسية 8AB في نوفمبر 1923. ثم في أكتوبر من عام 1924 ، اتصلت محطة في مدرسة ميل هيل في شمال لندن بواحد في دنيدن نيوزيلندا على الجانب الآخر من الكرة الأرضية. في غضون ذلك ، كانت المصالح التجارية تستكشف أيضًا قدرات نطاقات الموجة القصيرة ، وتم إنشاء عدد من الروابط.

1922 2LO و BBC - في مايو 1922 سُمح لشركة Marconi بإنشاء محطة إذاعية في لندن. في وقت لاحق من هذا العام ، تم تشكيل شركة الإذاعة البريطانية واستولت على المحطة التي كانت تحمل اسم 2LO الشهير. في البداية كانت تبلغ قوته 100 واط فقط ، مما أعطاها تغطية قصوى تبلغ حوالي 40 ميلاً. في وقت لاحق بقوة 1.5 كيلو واط تم زيادة تغطيتها بشكل كبير.

1925 البث الدولي - أقامت شركة Westinghouse محطة إذاعية قصيرة الموجة (KDKA) في شرق بيتسبرغ والتي كانت تبث بطول موجة يبلغ 62.7 مترًا. تم استلام هذا بنجاح وإعادة بثه في بريطانيا. في بريطانيا ، بدأت محطة الهواة 2NM التي يديرها جيرالد ماركوز البث في عام 1927. واكتسبت شعبية كبيرة وبعد وقت قصير من بدايتها ، بدأت هيئة الإذاعة البريطانية البث من محطة تجريبية. ومع ذلك ، فقد استغرق الأمر حتى عام 1932 قبل أن يتم الافتتاح الرسمي لخدمة الإمبراطورية (سابقة الخدمة العالمية لهيئة الإذاعة البريطانية) ، التي تبث من دافينتري في ميدلاندز.

تعديل التردد - 1934 على الرغم من استخدام النطاق العريض FM على نطاق واسع اليوم ، فقد استغرق اكتشاف مزاياه عدة سنوات ، إلا أن الجميع حاول سابقًا تحسين أدائه عن طريق تقليل عرض النطاق الترددي. كان إدوين أرمسترونج هو من حقق هذا الاختراق. ومع ذلك ، فقد استغرق الأمر سنوات عديدة حتى يقنع الناس بتفوقها. في عام 1934 ، لفت انتباه RCA إلى فكرته ، وبعد عام أقام مظاهرة. ثم في عام 1939 استخدم ماله الخاص لتمويل محطة لإثبات نجاح النظام. بعد فترة وجيزة بدأت الفكرة في الظهور وبحلول يناير 1940 تم تقديم 150 طلبًا لمحطات البث FM في الولايات المتحدة الأمريكية. في عام 1954 أطلقت هيئة الإذاعة البريطانية (BBC) خدمتها FM عريضة النطاق.

عام 1945 اقترح آرثر سي كلارك أقمارًا صناعية ثابتة بالنسبة للأرض - حتى هذا الوقت ، اعتمدت جميع الاتصالات الدولية على الإرسال اللاسلكي للموجات القصيرة أو روابط الكابلات. كان الراديو قصير الموجة غير موثوق به وعرضة لمستويات عالية من التداخل ، وكانت كابلات الهاتف الدولية باهظة الثمن. في عام 1945 ، كتب المؤلف آرثر سي كلارك مقالًا تاريخيًا في مجلة Wireless World يصف نظامًا يستخدم الأقمار الصناعية في مدار ثابت بالنسبة للأرض. سيتم إرسال الإشارات إلى القمر الصناعي الذي سيعيد بثها إلى الأرض. نظرًا لارتفاعها فوق الأرض ، يمكن استقبال الإشارات على بعد آلاف الأميال من محطة الإرسال الأصلية. حسب كلارك أن ثلاثة أقمار صناعية فقط ستكون مطلوبة لتغطية جميع أنحاء العالم. كانت فكرته ثورية ، واستغرق الأمر سنوات عديدة قبل أن تتوفر التكنولوجيا لتنفيذها.

1957 إطلاق سبوتنيك 1 - في 4 أكتوبر 1957 أطلق الاتحاد السوفياتي (روسيا) أول قمر صناعي في المدار. كان القمر الصناعي في مدار منخفض جدًا استغرق 96 دقيقة للدوران حول الأرض. لقد نقلت صافرة فقط ، لكنها كانت كافية لإثبات أنه يمكن وضع الأقمار الصناعية في المدار بنجاح.

تم إطلاق Telstar عام 1962 - العديد من الأقمار الصناعية الأخرى تتبع سبوتنيك. بعضها أطلقه الاتحاد السوفيتي وأطلقه الأمريكيون. ومع ذلك ، أثبت إطلاق Telstar أنه يمثل علامة فارقة في تطوير الأقمار الصناعية. في 23 يوليو 1962 ، تم استخدامه لإجراء أول بث تلفزيوني مباشر عبر المحيط الأطلسي. شوهدت إشارات من الولايات المتحدة تعيش في العديد من المنازل في جميع أنحاء أوروبا ، مما أدى إلى تاريخ الاتصالات. تم استخدام قمر صناعي آخر يسمى Relay لنقل صور جنازة الرئيس الراحل كينيدي إلى الناس في جميع أنحاء العالم. منذ ذلك الحين ، زاد عدد الأقمار الصناعية بشكل كبير ، إلى جانب التحسينات في التكنولوجيا. الآن يتم توجيه معظم الاتصالات الدولية عبر الأقمار الصناعية. بصرف النظر عن ذلك ، فإنها توفر العديد من الوظائف المفيدة الأخرى بما في ذلك الملاحة والمسوحات الجيولوجية ومعلومات الطقس والبث التلفزيوني المباشر وما إلى ذلك.


شاهد الفيديو: 7 تقنيات وصلت اليها الحضارات القديمة ولم يصل إليها العلم حتى الأن!! (أغسطس 2021).