1.3 无线电触发的百花齐放——从广播到对讲机
1894年,自从马可尼发明了无线电报系统,世界对这个新技术投入了极大的热情。1901年,在马可尼成功实现了跨大西洋的无线电信息传输后,1907年横跨大西洋的双向电报业务已实现商业化。但人们并不满足这种用“点”和“线”标识的“语言”,希望能像电话(当时有线电话已经开始大规模商用)那样通过无线电传输音频信号,于是出现了直到现在还广泛使用的技术:无线电广播。
利用无线电实现音频的传输并且完成远距离的接收,在当时的技术条件下并非那么容易实现。首先要解决的是无线电发射机问题(马可尼的无线电报采用的是火花隙发射机,这种发射机产生的短暂无线电瞬态脉冲并不适合音频信号的传输),以及信号检测、放大的问题。
1900年,加拿大发明家雷金纳德·奥布里·费森登完成了历史上第一个使用无线电信号传输音频的实验。在这次实验中,音频信号被成功地传输了1.6km。随后,交流发电机发射机(产生稳定的正弦载波)和真空管技术相继出现,广播技术逐渐达到商用要求。1919年11月6日,荷兰音乐会站(位于荷兰海牙的广播电台)开始对外广播,成为世界上第一个商业广播电台,如图1-7所示。
图1-7 无线广播台
无线电广播的出现显然给予人们开发基于无线电技术的应用以极大的鼓舞。无线电广播在全球各地逐渐得到应用的同时,另外一个点对点双向通信技术也逐渐出现——民用波段无线电(CB radio)通信。1945年,美国联邦通信委员会(FCC)允许公民使用无线电频段进行个人通信。1948年,最初的民用波段无线电通信设备运行在460~470MHz上,主要应用在一些政府公共部门,如美国海岸警卫队。这种系统允许个人之间短距离点对点地进行双向语音通信,采用半双工模式,即在同一个区域内的多个无线电台共享一个频道,无线电台通常处于接收模式以接收信道上其他无线电台的信息。当用户想说话时,他们可按住“随按即说”(PTT)按钮,打开电台的发射器。这一技术原理和“对讲机”类似,只是在当时的技术条件下,这种系统的小型化成本较高,所以大多被安装在汽车上。早期的民用波段无线电通信设备如图1-8所示。
图1-8 早期的民用波段无线电通信设备
随着技术的成熟和成本的降低,20世纪70年代,民用波段无线电通信系统在全球范围内逐渐流行起来,成为一种在当时被广泛应用的无线电通信方式。
虽说民用波段无线电通信系统的技术原理和对讲机相似,但二者无论是在产品形态上还是在使用便利度、应用场景上都有很大的区别。在民用波段无线电通信系统开始研发并应用在民用领域时,更加便利的手持对讲机(步话机,Walkie-talkie)也逐渐出现在人们的视野中。
1935年5月20日,第一个对讲机相关的专利由波兰工程师亨利克·马格努斯基在波兰获得授权。第二次世界大战前夕,美国军方就已经认识到无线电通信在军事上的重要价值,也因此,便携式对讲机系统得以加速发展。第一款被广泛认可的手持式、独立式“手持对讲机”设备是芝加哥的高尔文制造公司研制的无线电系统SCR-536,如图1-9所示。
SCR-536于1940年开始研发,1941年7月批量生产,最早用于装备保护罗斯福总统的美国特工部门,是不折不扣的间谍用品。它重约2.3kg,具备三防能力,有效通信距离约为1英里。SCR-536在第二次世界大战期间名声大噪,共计生产了13万部。
图1-9 高尔文制造公司研制的第一台手持对讲机SCR-536
高尔文制造公司为移动无线电系统的发展作出了极大贡献,除了出镜率很高的SCR-536外,还有第一款被广泛称作“对讲机”的SCR-300。对读者而言,高尔文制造公司可能还比较陌生,但它在1947年更名后的名字相信是无人不晓的,那就是美国通信巨头——摩托罗拉(Motorola)。
从广播到电台,再到个人对讲,这不仅是技术的演进,更是人们开发和利用无线电技术的一次探索,是需求推动产品形态变迁的一次尝试。无线电技术的百花齐放使我们的生活有了无数的可能。但技术和需求还将继续更新……