無線電通訊指的是不用電線就可傳輸信息的電子傳播工具,由意大利的馬可尼和俄國的波波夫發(fā)明。同電話一樣,無線電報也是經(jīng)歷過早期無數(shù)次改進而發(fā)明的傳播工具。19世紀(jì)末有三個人對無線電報技術(shù)的發(fā)展作出了重大貢獻。英國劍橋大學(xué)實驗物理學(xué)教授詹姆斯·克勤克·麥克斯韋在1864年用數(shù)學(xué)方法證明了電波產(chǎn)生后能在相當(dāng)遠的地方產(chǎn)生效應(yīng)(電訊號并不限于電線傳送)。麥克斯韋還預(yù)言,這種訊號或電磁是以光速進行的。在此后22年的時間里,無線通訊還停留在理論上。1888年,德國物理學(xué)家享利?!ず掌澋脑囼炞C明了麥克斯韋的論斷是正確的。他在一個拋物面狀金屬鏡中心,裝了兩個導(dǎo)體,隔一縫隙,構(gòu)成一種所謂火花隙放電器。在大約五英尺以外,再把一個線圈與另一個拋物面狀的集電器焦點上的放電器相連,對準(zhǔn)第一個金屬鏡。赫茲發(fā)現(xiàn),當(dāng)?shù)谝粋€放電器發(fā)出火花時,引起了5英尺以外線圈中的另一個放電器發(fā)出較小的火花。赫茲還證明了無線電電磁波是沿直線運動的,可用金屬薄片反射,如同光波可用鏡子反射一樣,因此,無線電報毫無疑問是一個行得通的概念。
在這一成功的基礎(chǔ)上,意大利物理學(xué)家古利莫·馬可尼在他的家鄉(xiāng)博洛尼亞附近龐泰奇澳的格雷風(fēng)別墅,重復(fù)了赫茲的試驗。他比赫茲更進一步在30英尺以外的第二個放電器上得到火花同第一個放電器放的火花一致。這確實是一項重大的科技成果,但這樣短的距離仍然不能傳播電報。馬可尼對他的設(shè)計多次修正,逐步把傳播距離增加到300碼,2英里,最后在1899年,橫跨了英吉利海峽。這就更接近早期夢想無線電報的人所要達到的距離。1901年馬可尼用莫爾斯電碼將字母與信號送到了大西洋,證明了無線電波無限的潛力。信號從康沃爾的浦爾多傳到了加拿大紐芬蘭的圣約翰,用金屬線連上風(fēng)箏作接收天線,全程近2000英里。這標(biāo)志著無線電報已經(jīng)具有實際應(yīng)用價值。
20世紀(jì)60年代,中、大規(guī)模乃至超大規(guī)模集成電 路的不斷涌現(xiàn),是電子技術(shù)發(fā)展史上第三個重要里程碑。 1959年,美國科學(xué)家基爾比(Kilby)造出了世界上第一塊集成電路。 1967年研制成大規(guī)模集成(LSI)電路。1978年研制成超大 規(guī)模集成(VLSI)電路,從此電子技術(shù)進入了微電子技術(shù)時代。隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展,出現(xiàn)了許多電子技術(shù)新的分支。而今所謂三C技術(shù)、三A革命無一不是電子技術(shù)及半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展所導(dǎo)致的直接結(jié)果。三C技術(shù): Communication,Computer,Control三A革命: Factory Automation,Office Automation,Home Automation半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展不僅影響了電子技術(shù),也影響了其它技術(shù)的發(fā)展。如:冶金術(shù),精加工,材料科學(xué),化學(xué)等。
五十年代開始,半導(dǎo)體技術(shù)在我國受到重視。一批從國外回來的著名科學(xué)家如:黃昆、謝希德等組織了一些有志之士開始了半導(dǎo)體專門化研究,他們那時培養(yǎng)的學(xué)生大多數(shù)已成為我國固體物理學(xué)或半導(dǎo)體技術(shù)界的學(xué)科帶頭人。七十年代,我們幾乎停止了進步。直到八十年代我國半導(dǎo)體技術(shù)才有開始有長足的發(fā)展。應(yīng)該講我們與國外的差距正在縮小。
20世紀(jì)初首先解決了無線電報通信問題。接著又解決了用無線電波傳送語言和音樂的問題,從而開展了無線電話通信和無線電廣播。以后傳輸圖象的問題也解決了,出現(xiàn)了無線電傳真和電視。20世紀(jì)30年代中期到第二次世界大戰(zhàn)期間,為了防空的需要,無線電定位技術(shù)迅速發(fā)展和雷達的出現(xiàn),帶動了其他科學(xué)的興起,如無線電天文學(xué)、無線電氣象學(xué)等。20世紀(jì)50年代以來,宇航技術(shù)的發(fā)展又促進了無線電技術(shù)向更高的階段發(fā)展。
進行無線電通信,首先要發(fā)射無線電波。無線電波發(fā)射機中有一個叫做振蕩器的重要部件,它能產(chǎn)生頻率很高的交變電流,高頻交變電流流經(jīng)天線時,在空間產(chǎn)生高頻率的電磁場。由于這個電磁場在做周期性的變化,在周圍又產(chǎn)生新的電磁場……于是,電磁波就發(fā)射出去了。
無線電廣播傳遞的是聲音,電視廣播傳遞的不僅有聲音,還有圖像。振蕩器產(chǎn)生的高頻交變電流,是用來攜帶聲音、圖像等信息的.叫做載波。把要傳遞的信息加到載波上并發(fā)射出去,信息就可以傳到遠方。把信息加到載波上.就是使載波隨信號而改變,這種技術(shù)叫做調(diào)制。調(diào)制的方式有兩種,一種常見的是使高頻載波的振幅隨信號改變.這種方式叫做調(diào)幅(AM)。中波和短波波段的無線電廣播,使用的是調(diào)幅方式。在微波波段,電視廣播的圖像信號也使用調(diào)幅方式。
另一種調(diào)制方式是使高頻載波的頻率隨信號改變,這種調(diào)制的方式叫做調(diào)頻(FM)。調(diào)頻的振幅不變,抗干擾的能力比較強,傳遞過程中的失真比較小。但調(diào)頻接收機的結(jié)構(gòu)比調(diào)幅機復(fù)雜,服務(wù)半徑也比較小。許多城市都已經(jīng)建立了調(diào)頻廣播電臺,播送高質(zhì)量的音樂和語言節(jié)目。
世界上有許許多多電臺、電視臺,它們每時每刻都在發(fā)射電磁波。因此我們周同存在著許許多多的電磁波。接收無線電廣播時,首先要從眾多的電磁波巾把自己需要的選出來。我們轉(zhuǎn)動收音機的旋鈕選擇電臺,實際上是在選擇我們需要的電磁波。這在技術(shù)上叫做調(diào)諧。
經(jīng)過調(diào)諧,接收機得到的是帶有信息標(biāo)記的高頻電流。這種高頻信號電流,還不是所需的信號本身。要得到所需的聲音、圖像信息,必須從高頻信號電流中把它們“取”出來,這個過程叫做解調(diào)。通過解調(diào)得到的信號,還要經(jīng)過放大。如果傳遞的是聲音信息,可以使揚聲器發(fā)出聲音;如果傳遞的是圖像信息,可以使顯像管顯示圖像