通信发展史01ppt课件.ppt

通信发展史 北京邮电大学信息与通信工程学院赵成林clzhao 1 课程目的 北邮第一次开设这门课 目的 作为未来的通信领域的工作者和建设者 有必要了解通信发展史通过了解通信发展史 激发同学们学习通信知识和课程的兴趣 更加自觉地努力学习好自己的专业课程 成绩写一篇文章 报告 可以不听 但不能影响别人 可以不来上课 但需要按时交作业 否则没成绩 2 通信的起源 什么是通信 人类进行通信的历史已很悠久 早在远古时期 人们就通过简单的语言 壁画等方式交换信息 千百年来 人们一直在用语言 图符 钟鼓 烟火 竹简 纸书等传递信息 古代人的烽火狼烟 飞鸽传信 驿马邮递就是这方面的例子 在现代社会中 交通警的指挥手语 航海中的旗语等不过是古老通信方式进一步发展的结果 这些信息传递的基本方都是依靠人的视觉与听觉 3 通信的起源 19世纪中叶以后 随着电报 电话的发现 电磁波的发现 人类通信领域产生了根本性的巨大变革 实现了利用金属导线来传递信息 甚至通过电磁波来进行无线通信 使神话中的 顺风耳 千里眼 变成了现实 从此 人类的信息传递可以脱离常规的视听觉方式 用电信号作为新的载体 同此带来了一系列技术革新 开始了人类通信的新时代 4 电报的诞生和发展 19世纪30年代 有线电报通信试验成功后 用电磁系统传递信息的电信事业便迅速发展起来 它的兴起与发展 大致经历了电报的发明和应用 电话的发明和应用 大容量自动化通信网的发展和应用 数字通信的诞生和发展等四个时期 5 人类历史上最早的通信手段和现在一样是 无线 的 如利用以火光传递信息的烽火台 通常大家认为这是最早传递消息的方式 事实上不是 在我国和非洲古代 击鼓传信是最早最方便的办法 非洲人用圆木特制的大鼓可传声至三四公里远 再通过 鼓声接力 和专门的 击鼓语言 可在很短的时间内把消息准确地传到50公里以外的另一个部落 不会像前段时间湖南卫视的 悄悄话接力 那样传得完全变了样 1753年2月17日 在 苏格兰人 杂志上发表了一封署名C M的书信 在这封信中 作者提出了用电流进行通信的大胆设想 虽然在当时还不十分成熟 而且缺乏应用推广的经济环境 却使人们看到了电信时代的一缕曙光 电报的诞生和发展 6 1793年 法国查佩兄弟俩在巴黎和里尔之间架设了一条230千米长的接力方式传送信息的托架式线路 据说两兄弟是第一个使用 电报 这个词的人 1832年 俄国外交家希林在当时著名物理学家奥斯特电磁感应理论的启发下 制作出了用电流计指针偏转来接收信息的电报机 1837年6月 英国青年库克获得了第一个电报发明专利权 他制作的电报机首先在铁路上获得应用 不过 这种方式很不方便和实用 无法投入真正的实用阶段 历史到了这关键的时候 仿佛停顿了下来 还得等待一个画家来解决 电报的诞生和发展 7 美国画家莫尔斯在1832年旅欧学习途中 开始对这种新生的技术发生了兴趣 经过3年的钻研之后 在1835年 第一台电报机问世 但如何把电报和人类的语言连接起来 是摆在莫尔斯面前的一大难题 在一丝灵感来临的瞬间 他在笔记本上记下这样一段话 电流是神速的 如果它能够不停顿走十英里 我就让他走遍全世界 电流只要停止片刻 就会出现火花 火花是一种符号 没有火花是另一种符号 没有火花的时间长又是一种符号 这里有三种符号可组合起来 代表数字和字母 它们可以构成字母 文字就可以通过导线传送了 这样 能够把消息传到远处的崭新工具就可以实现了 随着这种伟大思想的成熟 莫尔斯成功地用电流的 通 断 和 长断 来代替了人类的文字进行传送 这就是鼎鼎大名的莫尔斯电码 电报的诞生和发展 8 1835年莫尔斯创造了电报通信用的莫尔斯电码 1837年他得到机械师A L 维尔的帮助 研制出了电磁式电报机 后来被称为莫尔斯人工电报机 并在纽约试验成功 电报的诞生和发展 桌子上放着的是莫尔斯人工电报机 偏左的那一个 和韦斯登重锤式电报机 9 1843年 莫尔斯获得了3万美元的资助 他用这笔款修建成了从华盛顿到巴尔的摩的电报线路 全长64 4公里 1844年5月24日 在座无虚席的国会大厦里 莫尔斯用他那激动得有些颤抖的双手 操纵着他倾十余年心血研制成功的电报机 向巴尔的摩发出了人类历史上的第一份电报 上帝创造了何等奇迹 电报的发明 拉开了电信时代的序幕 开创了人类利用电来传递信息的历史 从此 信息传递的速度大大加快了 嘀 嗒 一响 1秒钟 电报便可以载着人们所要传送的信息绕地球走上7圈半 这种速度是以往任何一种古代的通信工具所望尘莫及的 电报的诞生和发展 10 说到电报 还有一个故事必须提到 1912年 泰坦尼克 号撞到冰山后 发出电报 SOS 速来 我们撞上了冰山 几英里之外的 加利福尼亚 号客轮本应能够救起数百条生命 但是这条船上的报务员不值班 因此没有收到这条信息 从此以后 所有的轮船都开始了全天候的无线电信号监听 电报的诞生和发展 11 电报的发明是电气通信的开始 人们利用电报 可以远距离快速地传送文字信息 萨缪尔 莫尔斯 12 此后莫尔斯人工电报机和莫尔斯电码在世界各国得到广泛的应用 电报最初用架空铁线传送 只能在陆地上使用 1850年英国在英吉利海峡敷设了海底电缆 1866年横渡大西洋的海底电缆敷设成功 实现了越洋电报通信 后来 各大洲之间和沿海各地敷设了许多条海底电缆 构成了全球电报通信网 13 莫尔斯码表 14 电报通信是一种数据通信 下面简单介绍一下数据通信的有关概念和原理 数据 是指用数字信号代表的字母 英文大 小写字母共52个 数字 0 9共10个 字符 共32个 及符号 共34个 以上字母 数字 字符及符号共128个 每个编为7bit二进制码组 再加上第8位做奇偶校验位 b1b2b3b4b5b6b7b8奇偶校验位1奇校验位1001010偶校验位所谓数据本质上仍是以8bit为一个字节的二进制数字信号 数据通信的概念 15 电报的发明给人类的通信带来了前所未有的变化 但是 电报传送的是符号 发送一份电报 得先将报文译成电码 再用电报机发送出去 在收报一方 要经过相反的过程 即将收到的电码译成报文 然后 送到收报人的手里 这不仅手续麻烦 而且也不能进行及时双向信息交流 因此 人们开始探索一种能直接传送人类声音的通信方式 这就是现在无人不晓的 电话 在1796年 休斯提出了用话筒接力传送语音信息的办法 虽然这种方法不太切合实际 但他赐给这种通信方式一个名字 Telephone 电话 一直沿用至今 1861年 德国一名教师发明了最原始的电话机 利用声波原理可在短距离互相通话 但无法投入真正的使用 电话的发明 16 早在1854年 电话原理就已由法国人鲍萨尔设想出来了 6年之后德国人赖伊斯又重复了这个设想 原理是 将两块薄金属片用电线相连 一方发出声音时 金属片振动 变成电 传给对方 但这仅仅是一种设想 问题是送话器和受话器的构造 怎样才能把声音这种机械能转换成电能 并进行传送 1875年世界第一台电话机问世 这台电话机的发明者是苏格兰青年亚历山大 贝尔 电话的发明 17 1869年22岁的贝尔受聘为美国波士顿大学语言学教授 担任声学讲座的主讲 在莫尔斯电报发明后的20多年中无数科学家试图直接用电流传递语音 贝尔也把发明电话作为自己义不容辞的责任 由于电话是传递连续的信号而不是电报那样不连续的通断信号 在当时的难度好比登天 他曾试图用连续振动的曲线来使聋哑人看出 话 来 没有成功 但在实验中发现了一个有趣现象 每次电流通断时线圈发出类似于莫尔斯电码的 滴答 声 这引起贝尔大胆的设想 用电流的强弱来模拟声音大小的变化 从而用电流传送声音 电话的发明 18 随后的两年内贝尔刻苦用功掌握了电学 再加上他扎实的语言学知识 使他如同插上了翅膀 他辞去了教授职务 一心扎入发明电话的试验中 在万事俱备只缺合作者时他偶然遇到了18岁的电气工程师沃特森 两年后 经过无数次失败后他们终于制成了两台粗糙的样机 圆筒底部的薄膜中央连接着插入硫酸的碳棒 人说话时薄膜振动改变电阻使电流变化 在接收处再利用电磁原理将电信号变回语音 但不幸的是试验失败了 两人的声音是通过公寓的天花板而不是通过机器互相传递的 电话的发明 19 正在他们冥思苦想之时 窗外吉他的丁冬声提醒了他们 送话器和受话器的灵敏度太低了 他们连续两天两夜自制了音箱 改进了机器 1875年6月2日 贝尔和助手沃森特正在进行模型的最后设计和改进 最后测试的时刻到了 沃森特在紧闭了门窗的另一房间把耳朵贴在音箱上准备接听 贝尔在最后操作时不小心把硫酸溅到自己的腿上 他疼痛地叫了起来 沃森特先生 快来帮我啊 没有想到 这句话通过他实验中的电话传到了在另一个房间工作的沃森特先生的耳朵里 1875年6月2日傍晚 当时贝尔28岁 沃特森21岁 他们趁热打铁 几经半年的改进 终于制成了世界上第一台实用的电话机 电话的发明 20 贝尔在1876年2月14日在美国专利局申请电话专利权的 就在他提出申请两小时之后 一个名叫E 格雷的人也申请了电话专利权 由于这几个小时之差 美国最高法院裁定贝尔为电话的发明者 1876年3月3日 贝尔的29岁生日 贝尔的专利申请被批准 专利号为美国174465 格雷的设计原理与贝尔有所不同 是利用送话器内部液体的电阻变化 而受话器则与贝尔的完全相同 1877年 爱迪生又取得了发明碳粒送话器的专利 同时 还有很多人对电话的工作方式进行了各种各样的改进 1878年在相距300公里的波士顿和纽约之间进行了首次长途电话实验 并获得了成功 后来就成立了著名的贝尔电话公司 电话的发明 21 专利之争错综复杂 直到1892年才算告一段落 造成这种局面的一个原因是 当时美国最大的西部联合电报公司买下了格雷和爱迪生的专利权 与贝尔的电话公司对抗 长时期专利之争的结果是双方达成一项协议 西部联合电报公司完全承认贝尔的专利权 从此不再染指电话业 交换条件是17年之内分享贝尔电话公司收入的20 电话的发明 22 贝尔电话公司是美国电报电话公司 AT T 前身电话传入我国 是在1881年 英籍电气技师皮晓浦在上海十六铺沿街架起一对露天电话 付36文制钱可通话一次 这是中国的第一部电话 1882年2月 丹麦大北电报公司在上海外滩扬于天路办起我国第一个电话局 用户25家 1889年 安徽省安庆州候补知州彭名保 自行设计了一部电话 包括自制的五六十种大小零件 成为我国第一部自行设计制造的电话 最初的电话并没有拨号盘 所有的通话都是通过接线员进行 由接线员将通话人接上正确的线路 拨号盘始于20世纪初 当时马萨诸塞州流行麻疹 一位内科医生因担心一旦接线员病倒造成全城电话瘫痪而提起的 电话的发明 23 美国科学家A G 贝尔于1876年发明了电话 有了电话 人们可以远距离进行交谈 最早的商用电话局于1878年设立于美国纽黑文市 有21家用户 亚历山大 格雷厄姆 贝尔 24 1880年许多城市之间也架设了电话线 开通了长途电话 欧洲一些国家也纷纷设立电话局 早期的电话机非常简陋 通话的声音不很清晰 通话的距离也不远 炭精粉送话器的发明 传输话音的单铁线改用双铜线 使通话质量有所提高 通话距离有所增加 贝尔发明的第一部电话 25 1899年美国M I 普平教授成功地采用了加感技术 使利用电缆传输电话的通信距离增加了三倍以上 1906年L D 福雷斯特发明了三极电子管 以后 利用电子管制成的增音机 实现了长距离电话通信 26 1889年A B 史端乔发明了自动交换的步进制电话交换机 可以装更多的用户电话 不但使用方便 并可节省许多话务员 步进制电话交换机是由选择器和继电器组成的一种自动电话交换机 它以机械动作代替人工电话交换机话务员的接线动作 当用户拨号时 交换机内相应的选择器就随着拨号时发出的脉冲电流一步一步地改变接续位置 将主叫和被叫用户间的电话线路自动接通 27 1889年美国人A B 史端乔发明步进制电话交换机的关键部件三磁铁上升旋转型选择器 1892年第一个史端乔步进制电话局投入使用 1909年德国西门子公司对史端乔步进制电话交换机作了改进 主要是将三磁铁上升旋转型选择器改为二磁铁的选择器 制成西门子步进制电话交换机 随后 纵横制电话交换机 半电子制电话交换机等自动电话设备也相继问世 促使电话通信有了更大的发展 28 1918年出现了载波电话 在一对铜线上可开通4路电话 1941年开始使用的同轴电缆上可以开通480路电话 随后发展至1800路 2700路甚至1万多路电话 载波电话是将发送端若干个电话电路的音频信号 通过多次调制 分别调制到不同的频带上 经线路和增音设备传送到接收端 再由带通滤波器选出各路信号 经解调还原成各路音频信号 由于用滤波器将各路信号按频率分开 因此许多路电话可同时在一对导线上传输而互不干扰 实现频分多路复用 29 1939年英国人A H 里夫斯发明脉码调制 可以将长期以来电话通信使用的模拟信号变成数字信号 但当时采用电子管 成本过高 难以推广 1948年晶体管发明后 1962年才制成了24路脉码调制设备并在市内通信网中应用 60年代集成电路尤其是大规模集成电路的出现 使脉码调制方式变为简单易行 30 1975年脉码调制设备已复用到4032路 同时存储程序控制电子交换机亦已研制成功 具备了由模拟网发展到数字网的条件 采用数字通信对电报和数据通信有更大的优越性 一条数字电话电路可以比模拟电话电路传递效率提高十几倍至几十倍 31 在大力推广电子计算机在各个领域中应用的时代 数据通信占有重要的地位 此外 现代传输设备如光纤通信是传送数字信号的 卫星通信如使用数字信号亦可提高效率 因此通信网正由模拟网向着数字网方向发展 各种电信业务 包括电话 电报 数据 传真 图象等将合并在一个通信网内 这种通信网称为综合业务数字网 32 百年疑案 电话发明权之争 电话已经有一百多年的历史了 在它问世之初 便引发了多起电话发明权之争 这场争论持续了十余年之久 最后以美国最高法院把电话发明家的桂冠戴在亚历山大 格雷厄姆 贝尔的头上而告终结 33 当时与贝尔并肩而行 而且所发明的磁石电话机在原理上也与贝尔的别无二致的另一个电话发明家格雷 只因申请专利的时间比贝尔晚了几个小时而败北 从19世纪50年代起 致力于用电传送声音研究的 还不只是贝尔和格雷 而是有一批人 34 他们各有各的成就 因此很难以法院的一纸论英雄 譬如 在德国人的心目中 李斯博士才是电话发明的先驱 因为他早贝尔15年便制造了 电话 他们在法兰克福为李斯建了一座纪念碑 以永远纪念他们心目中的英雄 35 有线传输介质 传输介质的基本概念传输介质是连接通信设备 为通信设备之间提供信息传输的物理通道 是信息传输的实际载体 从本质上讲 有线信道与无线信道都是电磁波在不同介质中的传播过程 36 有线介质的分类很多介质都可以作为通信中使用的传输介质 但这些介质本身有着不同的属性 适用于不同的环境条件 同时通信业务本身也会对传输介质的使用提出不同的要求 因此 在实际的应用中存在着多种多样的传输介质 以下是两类常见的传输介质 37 有线电缆 通信中常见的有线电缆包括非屏蔽双绞线 屏蔽双绞线和同轴电缆等 有线电缆的特点是成本低 安装简单 缺点是频谱有限 而且安装以后不便移动 电缆是有线通信中 特别是接入网络中最常见的传输介质 38 光纤 光纤也是一种有线介质 它可以提供高达太赫兹级别的带宽 而且误码率非常低 但缺点是安装复杂 需要专业的人员和专业的设备 目前 光纤还是主要应用于骨干网络中 39 一 双绞线 1 双绞线的特点双绞线具有以下的优点 1 低成本 易于安装 相对于各种同轴电缆 双绞线是比较容易制作的 它的材料成本与安装成本也都比较低 这使得双绞线得到了广泛的应用 2 应用广泛 目前在世界范围内已经安装了大量的双绞线 绝大多数以太网线和用户电话线都是双绞线 这对于接入网的建设产生了巨大的影响 因为短时间内全部替换这些双绞线的可能性几乎是不存在的 双绞线的结构 40 同时双绞线还具有很多的缺点 1 带宽有限 由于材料与本身结构的特点 双绞线的频带宽度是有限的 像在千兆以太网中就不得不使用4对导线同时进行传输 此时单对导线已无法满足要求 2 信号传输距离短 双绞线的传输距离只能达到1000m左右 这对于很多应用场合的布线存在着比较大的限制 而且传输距离的增长还会伴随着传输性能的下降 41 3 抗干扰能力不强 双绞线对于外部干扰很敏感 特别是外来的电磁干扰 而且湿气 腐蚀以及相邻的其他电缆等这些环境因素都会对双绞线产生干扰 在实际的布线中双绞线一般不应与电源线平行布置 否则就会引入干扰 而且对于需要埋入建筑物的双绞线 还应套入其他防腐防潮的管材中 以消除湿气的影响 42 2 双绞线的应用ISDN 综合业务数字网 IntegratedServicesDigitalNetwork ISDN 是一个数字电话网络国际标准 是一种典型的电路交换网络系统 它通过普通的铜缆以更高的速率和质量传输语音和数据 ISDN是普及的电话网络形式 GSM移动电话标准也可以基于ISDN传输数据 窄带ISDN中的基本速率接口 BRI 和基群速率接口 PRI 常使用双绞线作为传输介质 ISDN用于接入网时常采用BRI接口 此时就可以直接利用原先的电话线路作为接入线路 43 2 xDSL 基于数字用户线路技术 DSL 存在着多种接入网络解决方案 如ADSL SDSL VDSL等 它们共同的特点是通过使用调制和编码技术在双绞线上实现了数字传输 达到了较高的接入速率 但这些DSL技术又在通信距离 是否对称传输 最高速率 使用双绞线对数等很多方面存在着不同 44 根据本地网络状况 带宽要求 用户使用习惯等不同 它们有着不同的应用场合 目前在我国 非对称数字用户线路 ADSL 技术被大规模地用于接入网络建设中 在我国的电话网络中 特别是公共电话网络用户线路的布线中还存在着大量的平行线 在电话通信中使用平行线代替双绞线的影响不大 但当利用这样的接入线路作ADSL接入时 就会产生较大的影响 45 ADSL下行的最大速率可以达到8Mbit s 而采用平行线替代了双绞线一般只能达到数百千比特每秒的下行速率 3 以太网 目前十兆 百兆 千兆以太网的主要传输介质都是双绞线 这其中 十兆或百兆以太网使用了2对双绞线 千兆以太网使用了4对双绞线 一般的以太网都包含4对双绞线 部分以太网线也采用平行线或同轴电缆作为传输介质 46 同轴电缆 1 同轴电缆的特点1 可用频带宽 同轴电缆可供传输的频谱宽度最高可达吉赫兹 比双绞线更适合于提供视频或是宽带接入业务 也可以采用调制和复用技术来支持多信道传输 2 抗干扰能力强 误码率低 但这会受到屏蔽层接地质量的影响 同轴电缆的结构 47 3 性能价格比高 虽然同轴电缆的成本要高于双绞线 但是它也有着明显优于双绞线的传输性能 而且绝对成本并不很高 因此其性能价格比还是比较合适的 4 安装较复杂 双绞线和同轴电缆一样 线缆都是制作好的 我们使用时需要的是截取相应的长度并与相应的连接件相连 在这一环节中 由于同轴电缆的铜导体较粗 因此一般需要通过焊接与连接件相连 其安装比双绞线更为复杂 48 2 同轴电缆的应用同轴电缆以其良好的性能在很多方面得到了应用 1 局域网 目前仍有相当数量的以太网采用同轴电缆作为传输介质 当用于10Mbit s以太网时 传输距离可以达到1000m 很多生产年份较早的网卡均同时提供连接同轴电缆和双绞线的两种接口 49 2 局间中继线路 同轴电缆也被广泛地用于电话通信网中局端设备之间的连接 特别是作为PCME1链路的传输介质 3 有线电视 CATV 系统的信号线 直接与用户电视机相连的电视电缆多是采用同轴电缆 这一电缆一般既可以用于模拟传输 也可以用于数字传输 50 在传输电视信号时一般是利用调制和频分复用技术将声音和视频信号在不同的信道上分别传送 4 射频信号线 同轴电缆也经常在通信设备中用作射频信号线 例如基站设备中功率放大器与天线之间的连接线 相对于用做基带信号传输的同轴电缆 如以太网 用于射频信号传输的同轴电缆对于屏蔽层接地的要求更为严格 51 自从贝尔发明了电话机 人们可以手拿一个 话柄 和远方的亲朋好友通话了 电报和电话的相继发明 使人类获得了远距离传送信息的重要手段 但是 电信号都是通过金属线传送的 线路架设到的地方 信息才能传到 这就大大限制了信息的传播范围 特别是在大海 高山 有没有能让信息无线传播的办法 1820年 丹麦物理学家奥斯特发现 当金属导线中有电流通过时 放在它附近的磁针便会发生偏转 接着 学徒出身的英国物理学家法拉第明确指出 奥斯特的实验证明了 电能生磁 他还通过艰苦的实验 发现了导线在磁场中运动时会有电流产生的现象 此即所谓的 电磁感应 现象 电磁波的发现 52 1864年 英国物理学家麦克斯韦 J c Maxwel 建立了一套电磁理论 证明了电磁波的存在 说明了电磁波与光具有相同的性质 两者都是以光速传播的 成为人类历史上预言电磁波存在的第一人 1888年 德国青年物理学家海因里斯 赫兹 H R Hertz 用电波环进行了一系列实验 发现了电磁波的存在 他用实验证明了麦克斯韦的电磁理论 导致了无线电的诞生和电子技术的发展 电磁波的发现 麦克斯韦 赫兹 53 1887年的一天 赫兹在一间暗室里做实验 他在两个相隔很近的金属小球上加上高电压 随之便产生一阵阵噼噼啪啪的火花放电 这时 在他身后放着一个没有封口的圆环 当赫兹把圆环的开口处调小到一定程度时 便看到有火花越过缝隙 通过这个实验 他得出了电磁能量可以越过空间进行传播的结论 赫兹的发现公布之后 轰动了全世界的科学界 1887年成为了近代科学技术史的一座里程碑 为了纪念这位杰出的科学家 电磁波的单位便命名为 赫兹 Hz 赫兹的发现具有划时代的意义 它不但证明了麦克斯韦理论的正确 更重要的是导致了无线电的诞生 开辟了电子技术的新纪元 标志着从 有线电通信 向 无线电通信 的转折点 也是整个移动通信的发源点 应该说 从这时开始 人类开始进入了无线通信的新领域 电磁波的发现 54 赫兹测量了辐射的波长和频率 从而确定了电磁辐射的传播速度 并发现它与光速一样 然后他又研究了电磁辐射从抛光表面上反射的情况以及辐射从一种介质进入另一种介质的折射情况 还进行了相干实验 极化实验等等 总之 赫兹利用这一辐射进行了先前用光作过的全部实验 并发现电磁辐射的行为始终和光的行为一样 唯一的区别就在于它是看不见的 基于自己的实验 赫兹得到以下结论 我觉得 所谈到的这些实验至少削除了在光 热辐射和电磁波运动的等同性问题上的怀疑 电磁波的发现 55 赫兹通过闪烁的火花 第一次证实了电磁波的存在 但他却断然否定利用电磁波进行通信的可能性 他认为 若要利用电磁波进行通信 需要有一个面积与欧洲大陆相当的巨型反射镜 显然这是不可能的 但是 赫兹发现电磁波的消息远远扩散开来 到了俄国一位正从事电灯推广工作的青年波波夫那儿 他兴奋地说 用我一生的精力去装电灯 对广阔的俄罗斯来说 只不过照亮了很小一角 要是我能指挥电磁波 就可飞越整个世界 1894年 波波夫改进了无线电接收机并为之增加了天线 使其灵敏度大大提高 1896年 波波夫成功地用无线电进行莫尔斯电码的传送 距离为250米 电文内容为 海因里斯 赫兹 无线电报的发明 56 在1897年5月18日 另一位研究无线电的年轻人 马可尼 改进了无线电传送和接收设备 在布里斯托尔海峡进行无线电通信取得成功 把信息传播了12公里 1898年 英国举行了一次游艇赛 终点设在离岸20英里的海上 都柏林快报 特聘马可尼为信息员 他在赛程的终点用自己发明的无线电报机向岸上的观众及时通报了比赛的结果 引起了很大的轰动 这被认为是无线电通信的第一次实际应用 紧接着 马可尼在英国建立了世界上第一家无线电器材公司 英国马可尼公司 2005年10月25日 爱立信正式与马可尼公共股份公司 MarconiCorporationplc 签署协议 宣布以168亿瑞典克朗 12亿英镑 收购马可尼的部分电信业务 无线电报的发明 57 1901年 英国的无线电报能发送到大西洋彼岸 不过当时的天线是用风筝牵着的金属导线 1902年在英国与加拿大之间正式开通了越洋无线电报通信电路 使国际间电报通信跃入到一个新的阶段 由于无线电通信不需要昂贵的地面通信线路和海底电缆 因而很快便受到人们的重视 它首先被用于敷设线路困难的海上通信 第一艘装有无线电台的船只是美国的 圣保罗 号邮船 后来 海上无线电通信接二连三地在援救海上遇险船只的行动中发挥作用 从而初露头角 让我们想起波波夫的那句话 要是我能指挥电磁波 就可飞越整个世界 无线电报的发明 58 电磁波的发现产生了巨大影响 不到6年的时间 俄国的波波夫 意大利的马可尼分别发明了无线电报 实现了信息的无线电传播 1904年英国电气工程师弗莱明发明了二极管 1906年美国物理学家费森登成功地研究出无线电广播 1907年美国物理学家德福莱斯特发明了真空三极管 美国电气工程师阿姆斯特朗应用电子器件发明了超外差式接收装置 1920年美国无线电专家康拉德在匹兹堡建立了世界上第一家商业无线电广播电台 从此广播事业在世界各地蓬勃发展 收音机成为人们了解时事新闻的方便途径 1924年第一条短波通信线路在瑙恩和布宜诺斯艾利斯之间建立 1933年法国人克拉维尔建立了英法之间和第一第商用微波无线电线路 推动了无线电技术的进一步发展 电磁波的发现所带来的影响 59 电磁波的发现也促使图像传播技术迅速发展起来1922年 16岁的美国中学生菲罗 法恩斯沃斯设计出第一幅电视传真原理图 1929年申请了发明专利 被裁定为发明电视机的第一人 1928年美国西屋电器公司的兹沃尔金发明了光电显像管 并同工程师范瓦斯合作 实现了电子扫描方式的电视发送和传输 1935年美国纽约帝国大厦设立了一座电视台 次年就成功地把电视节目发送到70公里以外的地方 1938年兹沃尔金又制造出第一台符合实用要求的电视摄像机 1945年在三基色工作原理的基础上美国无线电公司制成了世界上第一台全电子管彩色电视机 1946年 美国人罗斯 威玛发明了高灵敏度摄像管 同年日本人八本教授解决了家用电视机接收天线问题 从此一些国家相继建立了超短波转播站 电视迅速普及开来 电磁波的发现所带来的影响 60 1906年12月24日圣诞节前夕 晚上8点左右 在美国新英格兰海岸附近穿梭往来的船只上 一些听惯了 嘀嘀嗒嗒 莫尔斯电码声的报务员们 忽然听到耳机中传来有人正在朗读圣经的故事 有人拉着小提琴 还伴奏有亨德尔的 舒缓曲 报务员们怔住了 他们大声地叫喊着同伴的名字 纷纷把耳机传递给同伴听 果然 大家都清晰地听到说话声和乐曲声 最后还听到亲切的祝福声 几分钟后 耳机中又传出那听惯了的电码声 其实这并不是什么奇迹的出现 而是由美国物理学家费森登主持和组织的人类历史上第一次无线电广播 这套广播设备是由费森登花了4年的时间设计出来的 包括特殊的高频交流无线电发射机和能调制电波振幅的系统 无线通信的诞生与发展 61 在物理学家费森登之前 也有无数人在无线电研究上取得了成果 其中最出名的就是无线电广播之父 美国人巴纳特 史特波斐德 他于1886年便开始研究 经过十几年不懈努力而取得了成功 在1902年 他在肯塔基州穆雷市进行了第一次无线电广播 他们在穆雷广场放好话筒 由巴纳特 史特波斐德的儿子在话筒前说话 吹奏口琴 他在附近的树林里放置了5台矿石收音机 均能清晰地听到说话和口琴声 试验获得了成功 之后又在费城进行了广播 并获得了专利权 现在 州立穆雷大学仍树有 无线电广播之父 巴纳特 史特波斐德 的纪念碑 无线通信的诞生与发展 62 在第一次和第二次世界大战中 无线通信发挥了很大的威力 以致有人把第二次世界大战称之为 无线电战争 1920年 美国匹兹堡的KDKA电台进行了首次商业无线电广播 广播很快成为一种重要的信息媒体而受到各国的重视 后来 无线电广播从 调幅 制发展