日期:[2022年01月11日] -- 智慧生活报 -- 版次:[A4]

多少人曾爱听村里的大喇叭广播

  其实,当稳定的电出现后,我们就已经拿它来做信息技术了,就是有线广播。比如从前农村的大喇叭。喇叭内有一张黑色的纸,底下有一块磁铁,磁铁下有个线圈。线圈的一头就通在家里的电线上,另一头插到地里,和大地构成回路。回路电流的变化,在线圈这里就表现为线圈的磁场,线圈的磁场和发音纸底下的磁铁产生振荡,发音纸也会随之振动,就很神奇地发出声音了。这个喇叭当年通到千家万户,就是一个通信方式,给大家带来娱乐。
  无线广播的好处是能够飞跃千山万水,这就要求有稳定的把无线电波发出去的装置——无线电发射机。这里有两个条件,首先频率要稳定,其次功率要大。
  比如,我们录了一段黄梅戏,送到广播电台。怎么把这段黄梅戏加到发射的信号上?这就是无线电技术了。发出的无线电信号,就是载波,负责“驮”着信号。
  黄梅戏的唱腔怎么加到载波上?就根据声音信号去调制电磁波载波,如果调制电磁波的载波,那就叫调幅;要是调制频率,就是调频方式,就传到了远方。远方的收音机,得检波,挑出来那个波,再去驱动前面的喇叭,收音机就能听了。

无线广播技术
无线电发射机 频率要稳定 功率要大

  电磁波的频率是战略资源,不可以随意用,你要用了,那就触犯了法律。

一个女影星成就了一项技术
  接着往下发展,就不仅仅限于人与人之间的通信,还有人和物之间。也就是我们说的万物互联。就是说,我们讲的话,家里的冰箱听得懂、窗帘听得懂。那我们说的话,就需要用电磁学来翻译成让这些物件听得懂的信息。
  这就不得不说起第二次世界大战。在战争年代,军方就会希望人的话能让武器听得懂,比如鱼雷听得懂、导弹听得懂。
  鱼雷是中日甲午海战的时候就有的,但差不多第一次世界大战尤其是第二次世界大战初期,德国军队和英国军队在大西洋上的搏斗,才对鱼雷产生了更高的要求。
  比如用无线电信号遥控鱼雷,让鱼雷“听话”,以提高命中率。
  出生在奥地利的海蒂·拉玛是一位女影星,她的第一任丈夫是纳粹主要军备的奥地利军队供应商,并且在研究无线电通信技术遥控鱼雷和无线电通信干扰技术。
  虽然此项技术在当时属于国家机密。但海蒂·拉玛的第一任丈夫谈论时从来都不避讳她,甚至允许她记录。
  1938年,纳粹正式进入奥地利。不认可纳粹政权的人纷纷逃走,这其中就包括海蒂·拉玛。从奥地利逃跑后,海蒂·拉玛直奔好莱坞,同时也把纳粹无线通信方面的“军事机密”带到了美国。
  1939年,海蒂·拉玛结识了音乐家乔治·安太尔,他当时是先锋派作曲人物之一。俩人一次闲聊中谈起了海蒂·拉玛的前夫以及他的工作。
  那时已经有了控制自动钢琴的说法,就是用打孔机编码,再用电信号控制钢琴。乔治·安太尔就提议,可以借鉴自动钢琴的做法来实现“跳频”的想法。
  1940年初,海蒂·拉玛和乔治·安太尔设计出了一个飞机导航系统。安太尔构思了一对卷纸,分别安置在飞机和鱼雷里面,来制定变化频率的顺序。在他们的研究和其他科学家的帮助下,这项成果逐渐完成。1941年,他们为这项成果申请了专利。
  这就是跳频技术。
  这一技术影响并且启发了后来几十年通信领域的许多科学家。直到今天,很多数字移动通信系统都在某种程度上获益于这一贡献。

奋斗者号万米载人潜水器,最酷的通信系统
  我们国家的通信技术,很多人可能没注意。比如有一个很著名的照片《平型关大捷》,师指挥机关在前面打的是有线电话,有线电话就得有电线。到了1950年、1951年时,《英雄儿女》主角王成喊出“为了胜利向我开炮”时,就是背着一个无线步话机。
  王成背的设备,由哪些部件构成?它既然是步话机,首先就要有电池,还要有振荡电路把信号发出去,还要有信号接收电路,要有检波电路,检波电路把信号转换成声音,还有耳机、话筒。这个话筒实际上是把你的声音转换成电信号,然后再去调制发射出去的信号。
  王成背的这个物件,代表了那个年代的物理学和技术的最高水平。
  到了今天,我们的工业,尤其是通信,都得到了快速发展,出现了大疆无人机、北斗系统等。甚至还出现了特别酷的一个通信系统,即深潜船——奋斗者号载人潜水器,可以到海底一万米。
  深潜船和上面怎么通信呢?船和海面,中间隔着水,是不可以用无线电的,因为所有的无线电波都会被水吸收。可是,我们国家克服了这个困难,成功实现通过水波传递信息。深潜船和水面上的母船间可以传递清晰的电视画面。我们在海面上能够看到海底有什么东西,也可以操控机械手抓东西放到篮子里。

无线步话机
电池
振荡电路   →把信号发出去
信号接收电路 →把信号转换成声音
检波电路
耳机
话筒     →把声音转换成电信号,再去调制发射出去的信号

这个无线步话机代表了那个年代物理学和技术的最高水平
  从最初靠肢体语言传递信息,到今天可以通过水波传递信息,这中间跨出的每一步都是非常艰难的。
  看来,我们在学习数学、物理的时候,一定要学得扎实一点。你会发现,你看电影都比别人看到的东西多。 本报综合