马可尼(3)〈无线电报之父〉 江铭辉  五梦网

九、   马可尼改良的无线电发报机及检波器

1.   发报机

(1)        赫芝无线电发射器

1886年11月赫兹在放电实验中发现，放电电路附近的线圈也发生火花。同年12月，他把两根细铜线弯成两矩形开路，开路两端各有一个金属小球，球间距离可以调整。当其中一个矩形开路与工作者的感应圈相连接时，两球间的空气隙发生火花。这时，在附近的另一个矩形开路也有微弱的火花。这个实验表示电磁波是可以检查出来(图2)。

图2：赫兹的电磁波发射和接收原理

赫兹马上开始进行系统的试验。他在感应线圈的两个电极上各接一根12英吋长的铜棒，每根铜棒的一头接边长16英吋的正方形锌板，另一头接黄铜小球。两个黄铜小球互相对着，组成振荡发生器。通电之后，这组发生器的铜球之间能产生高频振荡火花。

另外，赫兹用一根硬质的铜线弯成圆弧形，两端各接一个可以调节距离的黄铜小球，这样就组成接收器。

(2) 马可尼的改良

马可尼改进了赫芝的发射机，给线圈联上高架天线。并在线路上增设了一个收发报按键，这样就可以轻易接通和中断电池的电流。(图3)

马可尼使用一大片金属，当天线接在火花隙的一端，并高高的挂在树上，火花隙的另一端则接在地上，电波的强度竟增加数倍超过二公里之遥，这个既惊震又欣喜的现象，是马可尼的大突破，也是天线的起源。自从有了天线之后，无线电波传播的距离惊人。

图3：马可尼改进了赫芝的发射机

2.     检波器

此时马氏所遭遇的困难，和我们现今者相同，就是接收机的灵敏度不够高。适在这时，法国一位物理学家「白兰利」 (EDOUARD BRANLY,1844-1940)，发明了一个「凝聚检波器」 (COHERER)是一内装金属粉末的玻璃管，两端接电线，平时电不通，当受电波影响时，就会通电，管内的粉末也会凝聚，故名凝聚检波器。马可尼经过多次实验，他发现检波器的金属粉如含95%的镍和5%的银的混合物，可获最佳效果， 马可尼将改良后的检波器，替代原先接在收机上的火花球，因而灵敏度大增，这是个的第二大突破(图4)。

图4：马可尼早期的收报机(没有火花球，只有检波器。)

十、无线电通讯，超过1哩。

1894的12月份，马可尼成功的将发射机的电波传送到隔壁的房间，打响了隔壁房间的电铃，而中间的距离有三公尺，且无任何连接物。由于这初步的成功使马可尼增加了勇气和自信心，于是真正开始了使用电波传送电码的工作。这时，马可尼把接收机的装置加以调整和改变，就在那年年底，成功地使用电波传送电码并在接收之后，改变为声音和符号。从1895年春天起，马可尼把实验地点改在室外，为了做远距离的通讯，必须架设天线，并把收发机器加以改良，这么一来，三十公尺甚至三百公尺的距离都可以接收到。但马可尼并不因此而满足，接下来他在哥哥的协助下，成功的将电波飞越山岭而传送到山的另一边，两边的距离大约有四分之三英里。他为了战胜远距离，便专心于实验设备的改良，先后废除了原有横列式的天线，改用抛物柱面反射器;到了1895年末期，可在一英里之内通讯，翌年1996六年，可在2英里之内通讯，并且证明了电波能越过障碍物而传到目的地。到此，马可尼2两年的研究心血终于大功告成，他完成了无线电通讯的初步成果。