手机版 | 登陆 | 注册 | 留言 | 设首页 | 加收藏
当前位置: 网站首页 > 世界科技百科 > 通讯 > 文章 当前位置: 通讯 > 文章

新式检波器

时间:2019-10-12    点击: 次    来源:网络    作者:佚名 - 小 + 大

新式检波器

1899 年深秋,国际快艇比赛在美国举行。来自各国的快艇好手云集美

国,这在体育界也是一件喜事。马可尼接受邀请远涉重洋来到美国,并用他

的无线电装置报道比赛情况。无线电及时、迅速、准确地完成了报导任务,

不仅使参赛运动员大开眼界,得到鼓舞,并使广大美国人也惊叹不止。

为了宣传无线电,也为了感谢热情的美国人民,马可尼进行了一次无线

电通信表演。表演的这一天,人山人海,其中有研究无线电技术的科学工作

者,也有关心无线电发展的广大青少年。

表演过程,人群中有一个青年好不容易一步一步挤到了收发报机跟前。

他专注而惊奇地看着这架神奇的机器。表演结束了,他还恋恋不舍,不肯回

去。马可尼的助手肯普见他这种神态,友好地打开发报机让他看个满意。这

个青年聚精会神地察看着,显然他对无线电不仅爱好而且还有一定研究哩!

他的目光停留在装着银灰色粉末的小玻璃管上,问肯普:“这是不是检

波器?”肯普点点头。

谁知这个青年的提问被正在与一位船长交谈的马可尼听到了,他回过头

来带着欣喜的神情看看这个懂得检波器的青年。这个青年很机灵地向马可尼

进行了自我介绍:“我是一个无线电业余爱好者。”马可尼也很幽默地说:

“我也是一个业余爱好者。”

马可尼看到这个青年这样关心和爱好无线电,心里很高兴,话也多了。


谈话中马可尼告诉他,无线电诞生了,它的作用已越来越被大家重视。但是

无线电还要不断改进,就拿眼前的这个接收机来说就有不少不完善的地方,

而接收机的改进,关键在于改进检波器。

青年人不仅看到了无线电实物,还有幸受到了他所崇拜的发明家接待,

而马可尼的短短一席话,点燃了一颗发明的火种,改变了这个青年的人生之

路。

这个青年就是德福雷斯特,后来成了无线电的心脏——电子管的发明

人。

在人们的日常生活中,虽能感知可见光和声音,但人眼可见到的光和可

听到的声音,一般传播距离不超过几千米。但是,频率在几万赫兹至上百万

赫兹的无线电波却能长距离地传播。因此,要远距离通信就得利用无线电波。

而人本身对无线电波却没有直接的感知,所以要把声音、图像等人能感知的

信号经过一定规律的调整,变成为无线电信号传播出去,这称为调制。然后,

在远方另一处再按相同的规律把无线电信号再变回到声音、图像等信号,这

称为解调,这样便实现了人所能感受的远距离通讯,而用作解调的无线电器

件就称为检波器。同时由于信号调整及无线电信号的传播会引入“杂质”信

号,因此有必要在解调时把这些杂质过滤掉,检波器的另一个作用正是把这

些杂质尽可能多地去除以使声音、图像等变得清晰,而能为人们所听清。

无线电通信在初始阶段还不够完善,接收无线电信号的接收装置使用的

是矿石检波器,这种检波器灵敏度不高。特别是接收到的信号比较微弱,也

不够稳定,影响了信号的检测。无线电通信的迅猛发展以及各行各业对无线

电的殷切期望,人们迫切地等待着灵敏的检波器和放大器的问世。

德福雷斯特在大学里学的是机械工程,毕业后在芝加哥西方电器公司研

究所工作,是一名电气工程师。但是,他与马可尼的萍水相逢和马可尼对他

的激励与指点,使他决心从事检波器的研究。他毅然辞去了研究所的工作,

在纽约泰晤土街租了一间小屋,没日没夜地研究起新式检波器来。

德福雷斯特在这间简陋杂乱的小屋里,平时节衣缩食,靠给富家子弟补

习功课,到饭馆去洗盘子、打零工所得的微薄收入,购置了一些便宜的器材,

满怀希望地做着各种试验。在此期间,他发明了一种气体检波器,在船舶的

无线电通信中获得了一定的成功。遗憾的是,这种检波器的效率不够高,用

起来也麻烦,最后不得不放弃了。

两年过去了,他的努力终于有了一点眉目。他萌发了一个想法:利用灯

泡进行改装来制作一个新式检波器。他为自己有了新的设想而高兴。正在他

准备按照这种设想进行试验时,英国科学家弗莱明顺着与他同样的思路发明

了二极管。弗莱明在真空灯泡中用圆桶形金属片把灯丝包围起来,形成一个

板极。这种元件能让电流向一个方向流动,使交流电变成直流电。用它来检

波、整流,灵敏度大大提高。

德福雷斯特并不沮丧。他想:弗莱明为电子器件研制打开了一个突破口,

我要闯进去扩大战果。想到这里,他重又振作精神,鼓起了信心。

他请人帮助,抓紧时间,制作了一些真空二极管。用它代替金属检波器。

试验一下,果然效果很好。但仅仅摹仿弗莱明是没有出息的,重要的是推陈

出新,要有所创造。

他小心地尝试着对二极管的改进。他在二极管的屏极和阴极之间,用锡

箔装上第三个电极。也许他想到试屏极距阴极 远近会对检波效果有什么影


响;也许他想过小时候踢足球,只要在劲射足球时轻轻一下球的某一部位,

它的最后着地点就会在距离和方向上产生明显的改变。他可没有想到,这个

小小的第三极却使他取得了决定性的成功,且由此改变了整个无线电技术领

域的面貌!

他惊异地发现,倘若在第三极上加上一个不大的的电压,就会改变屏极

的电流强度,而且这个附加电压的微小变化,会使屏极电流产生明显的相应

的变化。哇!这不正是许多同行朝思暮想、梦寐以求的放大作用吗?它能使

无线电波传播更远!

他抑制不住内心的激动,简直不敢相信眼前发生的事。他欣喜万分地一

遍又一遍地重复做着试验,证实了这个物理效应是实实在在的,一点也没有

欺骗他。

在今天,我们将这种放大作用,用“跨导”这个物理量来表示。为了提

高放大作用,他继续努力着。

他再接再励,用白金线网代替金属筒,它不仅能够整流,而且还能检波,

特别是有着较大的调幅作用。这就是说,一个真空管能够放大信号十倍,连

接第二个的时候,信号将是一百倍,再连接第三个的时候,其信号将是一千

倍了。这是多么了不起的突破啊!

这时已是 1907 年,距离 1891 年德福雷斯特与马可尼相会已过去了 8 年。

这是多么难忘的 8 年啊,贫困时时威协着他,但苍天没有辜负有心人,他毕

竟取得了成功。

他把第三极称为栅极,它的作用就像一道闸门,可以控制屏极电流。人

们在栅极上加上一个微小的的信号,在屏极上就变成依同样规律变化的放大

了的信号。巨大的成功使他预感到这项发明将得到世界的承认和赞许。

在德福雷斯特即将取得成功的时候还有一个令人啼笑皆非的插曲。

德福雷斯特制作的电子管问世后,他已经是两手空空,身无分文了。为

了进一步改进发明,他只得到几家公司游说。他告诉人们这种小小的灯泡在

无线电中有神奇作用,希望得到资助。但是,谁相信眼前这个衣衫破烂、穷

困不堪的青年会作出什么发明?谁相会这样的人手中拿的这个小灯泡会有多

大的用处?他到处碰壁,真是狼狈不堪。有几家公司还把他赶出大门,其中

竟有一家公司认为他是骗子,把他送到了警察局。

1906 年存大,纽约地方法院以诈骗罪对他进行公开审判。开庭那天,法

庭来了不少人,其中有关心他的人,也有看热闹的人,许多记者也赶来采访。

开庭后,德福雷斯特镇静地地走上审判台。他利用法庭机灵地宣传了自

己的发明。他勇敢地向人们宣称:“我的发明可以接收大西洋彼岸传来的微

弱信号,”“历史必将证明,我夺取了空中帝国的王冠。”

法庭成了他宣传科学的讲台,他义正辞严的发言博得了人们的赞扬,法

庭宣布无罪释放他。更重要的是他的发言引起科学界和社会的重视,许多人

意识到了他发明的重要意义。

他昂着头步出了法庭,那些诽谤过他并想陷害他的庸人们受到了人们的

嘲笑。不久,他获得了三极管的专利权,无线电的心脏终于诞生了。

电子管很快被应用于信号发射器、电台、雷达、收音机,成了无线电通

信和电子领域中最重要的元件。后来,它又被用什第一代电子计算机的主要

元件。电子管是一项划时代的发明,它不仅将电学革命引向深入,而且成为

未来的信息革命的开端。

上一篇:磁带录音

下一篇:神奇的微波通信

推荐阅读
备案ICP编号  |   QQ:81962480  |  地址:北京市东城区  |  电话:12345678910  |  
Copyright © 2020 MAPDF Studio 版权所有,授权Mapdf百科 使用 Powered by MAPDF.net