+
Informacija

„Spark Gap“ siųstuvo istorija

„Spark Gap“ siųstuvo istorija

Kibirkščių tarpų siųstuvai buvo pirmasis plačiai naudojamas radijo siųstuvų tipas.

Kaip rodo pavadinimas, siųstuvai naudojo kibirkštį, susidariusią per siųstuvo spragą.

Kibirkščių siųstuvai buvo ypač plačiai naudojami laivuose, kur jie suteikė pirmąsias ryšio priemones į krante esančias stotis.

Ankstyvųjų kibirkščių tarpų siųstuvo istorija

Kibirkšties atstumo siųstuvas buvo viena pirmųjų radijo siųstuvo formų. Tai buvo siųstuvo forma, kurią Hertzas naudojo, kai patvirtino elektromagnetinių bangų buvimą, kurias postulavo Jamesas Maxwellas, kai jis plėtojo savo teoriją ir garsiąsias „Maxwell‘o lygtis“.

Nors tuo metu daugelis žmonių eksperimentavo su įvairiomis elektromagnetinės spinduliuotės formomis, būtent Heinrichui Hertzui priskiriama tai, kad šios elektromagnetinės bangos rodomos fizine forma.

Manoma, kad Galvani galėjo būti kibirkšties perdavimo pasekmė 1780–1791 m., Kai jis stengėsi suprasti elektros laidumo sąvoką.

Tada po šimtmečio Josephas Henry parodė, kad plienines adatas galima įmagnetinti 10 metrų atstumu, naudojant maždaug 2,5 cm ilgio kibirkštį.

Edisonas buvo dar vienas asmuo, kuris stebėjo efektą, ir jam buvo keista, kad jis jo toliau netyrė. 1875 m. Jis atkreipė dėmesį į poveikį ir manė, kad jis galėjo atrasti naują jėgą gamtoje, kurią pavadino eterine jėga. Nebūdingu periodu Edisonas neatliko šių tyrimų ir neišplėtojo jų į praktiškai naudingą technologiją.

Hertzo darbas yra žinomas, nes jis kibirkštimis suvokė transmisijos mechanizmą. Po to, kai Hertzas gavo profesoriaus pareigas Karlsrūhėje, 1886 m. Rudenį jis eksperimentavo su Riess spiralių pora. Atlikdamas šiuos eksperimentus, jis pastebėjo, kad išleidus Leyden stiklainį į vieną iš šių ričių, kibirkštis kilo kitoje ritėje. Tai iš tikrųjų buvo pirmoji kibirkštinio tarpo siųstuvo forma.

Tarp 1886 ir 1889 metų Hertzas atliko daugybę eksperimentų, kurie įrodė, kad efektą, kurį jis matė savo kibirkštiniu siųstuvu, sukėlė elektromagnetinės bangos. Perduodamas iš savo kibirkštinio siųstuvo naudodamas maždaug 4 metrų bangos ilgio signalą, jis sugebėjo nustatyti stovinčios bangos modelius ir išmatuoti šių signalų greitį, įrodydamas, kad jie iš esmės buvo tokie patys kaip šviesa, bet skirtingo dažnio.

Sukurtas kibirkščių tarpų siųstuvas

Kitas pagrindinis kibirkščių tarpų siųstuvo istorijos etapas buvo praktinis technikos tobulinimas, leidžiantis įvykti realiam ryšiui.

Nors Marconis neišradė radijo, kaip daugelis mano, ir daugelis kitų aktyviai dalyvavo kuriant radijo technologijas, jis padarė didžiulį darbą kurdamas šią technologiją ir suteikdamas galimybę ją praktiškai naudoti.

Daug girdėjęs apie Hertzo eksperimentus, Marconi pakartojo šiuos eksperimentus ir tada stengėsi pagerinti atstumą, per kurį signalas galėjo būti perduotas.

Iš pradžių jis naudojo tą pačią kibirkščių tarpų perdavimo įrangą kaip ir „Hertz“, tačiau netrukus siekė ją patobulinti, keisdamas tiek siųstuvą, tiek imtuvą.

Matydamas komercializavimo galimybes, tačiau Italijoje nesulaukęs jokios paramos, Marconi atvyko į Angliją, kur buvo supažindintas su keletu šios dienos pagrindinių mokslininkų, įskaitant Williamą Preece'ą.

Marconi nuolat tobulino savo belaidę sistemą, įskaitant kibirkščių siųstuvus, įrengdamas įvairias stotis. Jis netgi pastatė vieną ant šviesos laivo garsiojo „Goodwin Sands“ prie Kento krantų Pietryčių Anglijoje. Tai sugebėjo bendrauti su „South Foreland“ švyturiu. Vienu atveju jis sugebėjo greitai kreiptis pagalbos, kai laivas susidūrė su juo tirštame rūke - taip įrodydamas belaidės sistemos naudingumą.

Pradiniai kibirkščių tarpų siųstuvai nebuvo sureguliuoti ir tai sumažino jų efektyvumą. Maždaug 1899–1900 m., Pritaikęs Oliverio Lodge idėją, Marconi pridėjo savo siųstuvų (ir imtuvų) derinimą. Tai žymiai pagerino jų efektyvumą. Šiuo metu derinimas buvo vadinamas „Syntony“. Naudodamas sureguliuotas grandines, Marconi nurodė antenos sujungimo / derinimo mazgą kaip „džigerį“. 1911 m. „Marconi“ įmonė įsigijo teises į „Lodge Syntony“ patentą.

Marconi nebuvo vienintelis žmogus, kuriantis kibirkščių tarpų siųstuvus. Keli kiti žmonės į juos žiūrėjo visame pasaulyje, įskaitant Ferdinandą Brauną Vokietijoje, „Tesla“ JAV ir Popovą Rusijoje.

Kibirkštys už Atlanto

Kai kibirkštinis ryšys tam tikromis aplinkybėmis pradėtas vertinti kaip būdas bendrauti ir pasiekti didesni atstumai, Marconi ėmėsi iššūkio siųsti žinutes už Atlanto. Daugelis manė, kad tai neįmanoma, tačiau nenusiminė, kad jis ėmėsi užduoties.

Vienas pagrindinių sistemos elementų buvo tam reikalingas kibirkščių tarpų siųstuvas. Užduotis sukurti kibirkštinio tarpo siųstuvą buvo duota Ambrose'ui Flemingui, Londono universiteto koledžo elektrotechnikos profesoriui.

Flemingas sukūrė išradingą kibirkščių tarpų siųstuvą, kuris naudojo du kibirkščių tarpus, veikiančius kaskadoje, bet skirtingais dažniais. Grandinę maitino dvidešimt penkių kilovatų generatorius.

Nepaisant labai daug rūpesčių, Marconiui pavyko per Atlanto vandenį viena kryptimi išsiųsti pranešimą naudojant šį kibirkšties atstumo siųstuvą, nors nebuvo nustatyta, kad tai ypač patikima.

Daugiau kibirkščių tarpų siųstuvo naujovių

Nors Marconi spėjo siųsti pranešimus per Atlantą, tai anaiptol nebuvo kibirkščių tarpų siųstuvo technologijos viršūnė. Tolesnė plėtra leido kibirkščių tarpo siųstuvui veikti dar sėkmingiau.

Viena iš pagrindinių kibirkščių siųstuvų problemų buvo ta, kad antenos grandinė galėtų grąžinti energiją, dėl kurios kibirkštis vėl pasikartos po pirmojo virpesių pliūpsnio. Ši kibirkštis paskatino signalą pasirodyti kitu dažniu. Dėl to reikėjo turėti priemonių užgesinti ar „užgesinti“ kibirkštį.

Buvo sukurtos kelios idėjos šiam klausimui įveikti:

  • Thomsono magnetinis smūgis: Šią schemą 1890-aisiais sukūrė Elihu Thomsonas ir ji taikė tinkamo laiko magnetinį lauką stačiu kampu į kibirkštį.
  • Oro sprogimas: Šis metodas, sukurtas ir apie 1890-uosius, taikė laiko sprogimą, kad kibirkštis ją išpūstų.
  • Sukamasis kibirkšties tarpas: Iš pradžių šį metodą 1896 m. Pasiūlė Nicola Tesla ir buvo naudojamas sukamasis kibirkščių tarpas, kuris buvo susietas su kintamosios srovės generatoriumi, suteikiančiu energiją. Tai leido sinchronizuoti kibirkštį su laikais, kai kintama įtampa buvo didžiausia. Jį taip pat patobulino R A Fessendenas 1907 m. Pagal JAV patentą 706787. Marconi taip pat sukūrė savo šios idėjos versiją 1907 m.

Supratimas tarp spragų siųstuvo

Viena iš pagrindinių kibirkštinio tarpo siųstuvo problemų buvo ta, kad nedaug žmonių iš tikrųjų suprato jo veikimą. 1906 m. Profesorius Maxas Weinas iš Dancigo Vokietijoje paskelbė straipsnį, kuriame išsamiai analizavo radijo signalų generavimo naudojant kibirkštinio tarpo siųstuvus mechanizmus.

Vienas pagrindinių klausimų buvo tas, kad Veinas parodė, kad norint sukurti galingą radijo signalą nebūtina naudoti ilgą kibirkštį. Jis taip pat parodė, kad buvo įmanoma sukurti aukštą efektyvumo lygį ir vieną dažnį, glaudžiai sujungiant kibirkštinę grandinę ir antenos grandinę.

Poulsono lanko siųstuvas

„Poulsen“ lanko siųstuvas skiriasi nuo įprasto kibirkštinio siųstuvo, ir, nors ir efektyvesnis, jis niekada netapo toks populiarus kaip „kibirkšties atstumo siųstuvas“, nors jis buvo kur kas populiaresnis JAV, kur JAV karinis jūrų laivynas turėjo stočių tinklą, sujungiantį jų bazes radijo ryšiu. .

Tai buvo sudėtingiau, o patento nuosavybė apribojo jo naudojimą.

Skaitykite daugiau apie Poulseno lanko siųstuvas

Kibirkščių tarpo siųstuvas yra aplenktas

Nors kibirkščių tarpų siųstuvas buvo sukurtas ir patobulintas labai dideliu laipsniu, jis niekada negalėjo konkuruoti su siųstuvais, naudojančiais vožtuvus, kurie sugebėjo sukurti tinkamą vieno dažnio signalą. Kibirkščių tarpų siųstuvai iš prigimties buvo plačiajuosčiai ir, nors dėl patobulinto dizaino jie užėmė žymiai mažiau spektro, jie niekada negalėjo būti tokie lankstūs ir veiksmingi, kaip naudojantys vožtuvais pagrįstą įrangą.

Dėl to jų naudojimas sumažėjo 1910-ųjų pabaigoje ir 1920-ųjų pradžioje. Nors kibirkščių siųstuvai daugelį metų buvo saugomi kaip paskutinė griovio forma avarinėms komunikacijoms nelaimės dažniais, jie galiausiai tapo nebeaktualūs ir uždrausti naudoti, nes jie trukdė kitiems.

Kibirkščių tarpo siųstuvo laiko juosta

Ši kibirkščių siųstuvo istorijos laiko juosta pateikia kai kurių pagrindinių jo veikimo datų santrauką.

Data„Spark Gap“ siųstuvo istorija
1886Heinrichas Hertzas pastebėjo pirmuosius kibirkšties perdavimo padarinius.
1888Hertzas patvirtina elektromagnetinių bangų savybes ir naudoja labiau išplėtotą kibirkščių tarpų siųstuvo formą.
18951895 m. Pavasarį Guglielmo Marconi pradeda eksperimentuoti su Hertzian bangomis, naudodamas kibirkščių perdavimo aparatą.
1897Marconi belaidės sistemos specifikacija buvo užfiksuota Britanijos patentų biure 1897 m. Kovo 2 d.
1899Marconi, naudodamas kibirkštinio tarpo siųstuvą, pirmą kartą perduoda Lamanšą tarp Wimereux Prancūzijoje ir South Foreland Švyturio Anglijoje
1899Berlyno universiteto profesorius Ferdinandas Braunas, naudodamas kibirkšties atstumo siųstuvą, perduoda visą įlanką Cuxhaven mieste Žemutinėje Saksonijoje, Vokietijoje.
19011901 m. Gruodžio 12 d. Marconi atlieka pirmąją transatlantinę radijo transliaciją, naudodamas kibirkštinio atstumo siųstuvą, esantį Poldu Cornwall, JK. Kibirkščių daviklį suprojektavo Ambrose'as Flemingas iš Londono universiteto koledžo.
1903Išrastas „Poulsen“ lanko siųstuvas. Šis siųstuvas skyrėsi nuo standartinių siųstuvų tarp kibirkščių ir buvo sudėtingesnis. Nors išrastas 1903 m., Jis nebuvo taip plačiai naudojamas. 1920 m. Jo naudojimą pakeitė termioniniai vožtuvai / vakuuminiai vamzdžiai.
1906Maxas Wienas analizuoja kibirkščių perdavimo mechanizmą ir pateikia keletą kibirkščių tarpų siųstuvų patobulinimų.
1911Roberto Galletti di Cadilhacas sukuria kibirkščių tarpų siųstuvą, kuris užtikrina 80% efektyvumą ir patobulintą bangos formą.
1912„RMS Titanic“ nuskendo savo pirmojoje kelionėje ir prarado 1517 gyvybes. Skandindamas „Titanikas“ belaidžiu ryšiu susisiekė su keliais kitais laivais. Šis įvykis sukėlė keletą pokyčių: bevielio ryšio kibirkšties siųstuvai tapo beveik universalūs dideliuose laivuose. Po metų buvo sušaukta Tarptautinė žmonių gyvybės apsaugos jūroje konvencija, kurioje reikalaujama, kad laivų radijo stotys būtų visą parą.
1924Radijo mėgėjų juostose uždrausti kibirkščių tarpų siųstuvai.


Žiūrėti video įrašą: How to Identify a Fouled Spark Plug - NGK (Sausis 2021).