La historia de la invención de las comunicaciones por radio en un suspiro
Creía que los campos eléctricos cambiantes excitarían los campos magnéticos, y los campos magnéticos cambiantes excitarían los campos eléctricos. Este campo eléctrico y campo magnético en constante cambio constituyen el campo electromagnético, que se propaga por el espacio en forma de ondas transversales, que es lo que ahora llamamos ondas electromagnéticas. Además, Maxwell también descubrió que las velocidades de la luz y las ondas electromagnéticas son casi las mismas. Entonces predijo que la luz en sí misma es una onda electromagnética.
Diseñó un circuito oscilante que periódicamente producía chispas entre dos bolas de metal. Según la teoría de Maxwell, mientras haya una chispa eléctrica, debería haber ondas electromagnéticas. Entonces, para comprobar si hay ondas electromagnéticas, diseñó un anillo de metal con muescas.
Como resultado, aparecieron chispas en la brecha, lo que indica que efectivamente se emitieron ondas electromagnéticas. Esto demostró la teoría de Maxwell y el experimento de Hertz se convirtió en uno de los experimentos científicos más importantes en la historia de la física.
Debes saber que la luz se propaga en línea recta en el vacío. La luz en sí es una onda electromagnética, por lo que las ondas electromagnéticas también tienen tales propiedades. El descubrimiento de Hertz también abrió un mundo nuevo. Los científicos comenzaron a pensar: ¿Es posible transmitir información a través de ondas electromagnéticas para lograr una comunicación inalámbrica?
Entre 1890 y 1900, varios inventores construyeron diferentes tipos de dispositivos de radio, en concreto Rocky, Tesla, Popov y Marconi.
Loach se inspiró en el circuito experimental de Hertz y construyó un receptor de ondas electromagnéticas que puede recibir señales de ondas electromagnéticas a 800 metros de distancia.
El físico ruso Popov también inventó de forma independiente un dispositivo de comunicación por radio y realizó una actuación en marzo de 1896. En cuanto a Tesla, propuso el concepto de comunicación por radio y comenzó a ponerlo en práctica, pero en ese momento estaba más interesado en la tecnología de generación de energía inalámbrica. Los inversores de Tesla descubrieron que Tesla utilizaba el concepto de "radiocomunicaciones" para invertir pero lo utilizaba para otros proyectos. Por lo tanto, se negó a brindar apoyo financiero a Tesla.
Los tres primeros finalmente no lograron popularizar las comunicaciones por radio a gran escala. Ya sabes, el primer inventor suele ser desconocido, pero la persona que populariza el invento suele ser inmortal. Morse, que inventó el telégrafo, Bell, que inventó el teléfono, y Edison, que inventó la luz eléctrica, no fueron los primeros inventores, pero comercializaron estos inventos a gran escala. Por tanto, la historia recuerda sus nombres, pero no los nombres de los primeros inventores.
Marconi fue la persona que logró la popularización masiva de las comunicaciones por radio. En este número nos centramos en Marconi.
Marconi también estaba especialmente interesado en inventar dispositivos de comunicación por radio, y sus ideas también surgieron de los experimentos de Hertz. Para la tecnología de comunicación por radio, el problema a resolver es en realidad: cómo comunicarse a largas distancias.
Los dispositivos Hertz pueden resolver comunicaciones por radio de corto alcance, mientras que tanto Rocky como Popov pueden limitar las comunicaciones por radio a 1000 m. Pero 1.000 metros es demasiado corto para utilizarlo. Las soluciones de Marconi para las comunicaciones por radio se centraron principalmente en mejorar la configuración experimental de Hertz, especialmente en los lados transmisor y receptor.
Después de muchos fallos, la distancia de transmisión del dispositivo inalámbrico de Marconi aumentó gradualmente. En 1894 sólo podía transmitir 3 metros, y en 1895 superó los 1.000 metros. Marconi también fabricó un detector de polvo metálico, con antenas y líneas inferiores instaladas tanto en el transmisor como en el receptor, lo que de hecho mejoró enormemente la eficiencia. En 1896, las distancias de transmisión superaban los 14 kilómetros.
Más tarde presentó una solicitud de patente a la Oficina Italiana de Patentes, pero el resultado no tuvo éxito. Fue al Reino Unido para solicitar la transferencia de beneficios. Fue en este año que Marconi, que sólo tenía 22 años, recibió la solicitud de patente de telégrafo número 12039, que también atrajo una gran inversión. Luego, Marconi comenzó a mejorar la tecnología, utilizando globos y cometas para aumentar la altura de la antena y mejorar la eficiencia de transmisión y recepción de señales.
En 1897, Marconi logró establecer comunicaciones por radio a través del Canal de la Mancha. y estableció Marconi Wireless Telegraph Company. En ese momento, sólo tenía 23 años.
Hacia 1900, Marconi había logrado las comunicaciones por radio transatlánticas.
Posteriormente, comenzó a buscar desarrollo en Estados Unidos, recibió apoyo de grupos empresariales que previamente habían invertido en Tesla, obtuvo una patente y comenzó a desarrollar comunicaciones por radio a gran escala en Estados Unidos.
De hecho, este logro es inseparable de su persistente mejora de la tecnología. No solo mejoró el detector, sino que también mejoró la tecnología de la antena del detector de polvo metálico original a un detector de minerales para recibir ondas de radio.
Por eso las antenas que vemos ahora están todas integradas, también llamadas antenas de polarización vertical.
De hecho, las primeras antenas eran dos varillas metálicas que se extendían desde el dispositivo de descarga de chispas diseñado por Hertz en el experimento.
En segundo lugar, las radios interfieren entre sí. Para solucionar este problema, Marconi introdujo un circuito resonante.
Marconi también descubrió que el efecto de la transmisión de radio durante la noche era mucho mejor que durante el día y que no había obstáculos para la duración de la transmisión. , pero no sabía el motivo específico en ese momento.
En 1906, Marconi había sido capaz de alcanzar comunicaciones por radio de casi 10.000 kilómetros. Las comunicaciones por radio de Marconi se han utilizado en el transporte marítimo y en el ejército, y hay muchas estaciones de radio en algunos países.
En 1909, Marconi ganó el Premio Nobel de Física por sus contribuciones a las radiocomunicaciones.
Después de eso, Marconi continuó mejorando la tecnología de las comunicaciones por radio, incluyendo en 1912 el vehículo más grande del mundo en ese momento: el Titanic. El enorme crucero estaba equipado con equipos de radiocomunicación y operadores de telégrafo proporcionados por la Compañía Marconi.
Antes de la invención de la telegrafía inalámbrica, el viaje de un barco era en realidad una apuesta con la naturaleza, y la tripulación perdía contacto durante el viaje. Durante el lento viaje, la tripulación no tuvo medios de comunicación con la gente del continente. No fue hasta que el barco regresó a la costa que la gente supo que había llegado con éxito.
El Titanic zarpó esta vez y nunca regresó. Después del naufragio, el operador avisó por radio a los barcos cercanos para que acudieran al rescate, y finalmente 710 pasajeros fueron rescatados.
El papel de las comunicaciones por radio asombró a la gente de esa época, especialmente después del hundimiento del Titanic, la gente se volvió cada vez más consciente de la importancia de las comunicaciones por radio. El Times incluso publicó este comentario:
Sin embargo, en la época de Marconi, las comunicaciones por radio se basaban principalmente en el código Morse.
En aquel momento, Marconi predijo que en el futuro las comunicaciones por radio se convertirían en comunicaciones bidireccionales. Los teléfonos móviles posteriores, e incluso los teléfonos inteligentes que utilizamos ahora, confirmaron su predicción.