手机是怎样被发明出来的
无线电波是指在自由空间(包括空气和真空)传播的射频频段的电磁波。无线电技术是通过无线电波传播声音或其他信号的技术。 无线电技术的原理在于,导体中电流强弱的改变会产生无线电波。利用这一现象,通过调制可将信息加载于无线电波之上。当电波通过空间传播到达收信端,电波引起的电磁场变化又会在导体中产生电流。 通过解调将信息从电流变化中提取出来,就达到了信息传递的目的。 [编辑] 发现 麦克斯韦最早在他递交给英国皇家学会的论文《电磁场的动力理论》中阐明了电磁波传播的理论基础。他的这些工作完成于1861年至1865年之间。 赫兹(Heinrich Rudolf Hertz)在1886年至1888年间首先通过试验验证了麦克斯韦尔的理论。他证明了无线电辐射具有波的所有特性,并发现电磁场方程可以用偏微分方程表达,通常称为波动方程。 1906年圣诞前夜,雷吉纳德·菲森登(Reginald Fessenden)在美国麻萨诸塞州采用外差法实现了历史上首次无线电广播。菲森登广播了他自己用小提琴演奏”平安夜“和朗诵《圣经》片段。位于英格兰切尔姆斯福德的马可尼研究中心在1922年开播世界上第一个定期播出的无线电广播娱乐节目! [编辑] 发明 关于谁是无线电台的发明人还存在争议。 1893年,尼科拉·特斯拉(Nikola Tesla)在美国密苏里州圣路易斯首次公开展示了无线电通信。在为”费城富兰克林学院“以及"全国电灯协会”做的报告中,他描述并演示了无线电通信的基本原理。他所制作的仪器包含电子管发明之前无线电系统的所有基本要素。 马可尼(Guglielmo Marconi)拥有通常被认为是世界上第一个无线电技术的专利,英国专利12039号,”电脉冲及信号传输技术的改进以及所需设备“ 。 尼科拉·特斯拉1897年在美国获得了无线电技术的专利。然而,美国专利局于1904年将其专利权撤销,转而授予马可尼发明无线电的专利。这一举动可能是受到马可尼在美国的经济后盾人物,包括爱迪生,安德鲁·卡耐基影响的结果。1909年,马可尼和卡尔·菲迪南德·布劳恩(Karl Ferdinand Braun)由于“发明无线电报的贡献”获得诺贝尔物理学奖。 1943年,在特斯拉去世后不久,美国最高法院重新认定特斯拉的专利有效。这一决定承认他的发明在马可尼的专利之前就已完成。有些人认为作出这一决定明显是出于经济原因。这样二战中的美国政府就可以避免付给马可尼公司专利使用费。 1898年,马可尼在英格兰切尔姆斯福德的霍尔街开办了世界上首家无线电工厂,雇佣了大约50人。 [编辑] 无线电的用途 无线电的最早应用于航海中,使用摩尔斯电报在船与陆地间传递信息。现在,无线电有着多种应用形式,包括无线数据网,各种移动通信以及无线电广播等。 以下是一些无线电技术的主要应用: [编辑] 通信 [编辑] 声音 声音广播的最早形式是航海无线电报。它采用开关控制连续波的发射与否,由此在接收机产生断续的声音信号,即摩尔斯电码。 调幅广播可以传播音乐和声音。调幅广播采用幅度调制技术,即话筒处接受的音量越大则电台发射的能量也越大。这样的信号容易受到诸如闪电或其他干扰源的干扰。 调频广播可以比调幅广播更高的保真度传播音乐和声音。对频率调制而言,话筒处接受的音量越大对应发射信号的频率越高。调频广播工作于甚高频段(Very High Frequency,VHF)。频段越高,其所拥有的频率带宽也越大,因而可以容纳更多的电台。同时,波长越短的无线电波的传播也越接近于光波直线传播的特性。 调频广播的边带可以用来传播数字信号如,电台标识、节目名称简介、网址、股市信息等。在有些国家,当被移动至一个新的地区后,调频收音机可以自动根据边带信息自动寻找原来的频道。 航海和航空中使用的话音电台应用VHF调幅技术。这使得飞机和船舶上可以使用轻型天线。 政府、消防、警察和商业使用的电台通常在专用频段上应用窄带调频技术。这些应用通常使用5KHz的带宽。相对于调频广播或电视伴音的16KHz带宽,保真度上不得不作出牺牲。 民用或军用高频话音服务使用短波用于船舶,飞机或孤立地点间的通讯。大多数情况下,都使用单边带技术,这样相对于调幅技术可以节省一半的频带,并更有效地利用发射功率。 陆地中继无线电(Terrestial Trunked Radio, TETRA)是一种为军队、警察、急救等特殊部门设计的数字集群电话系统。 [编辑] 电话 蜂窝电话或移动电话是当前最普遍应用的无线通信方式。蜂窝电话覆盖区通常分为多个小区。每个小区由一个基站发射机覆盖。理论上,小区的形状为蜂窝状六边形,这也是蜂窝电话名称的来源。当前广泛使用的移动电话系统标准包括:GSM,CDMA和TDMA。少数运营商已经开始提供下一代的3G移动通信服务,其主导标准为UMTS和CDMA2000。 卫星电话存在两种形式:INMARSAT 和 铱星系统。两种系统都提供全球覆盖服务。 INMARSAT使用地球同步卫星,需要定向的高增益天线。铱星则是低轨道卫星系统,直接使用手机天线 [编辑] 电视 通常的模拟电视信号采用将图像调幅,伴音调频并合成在同一信号中传播。 数字电视采用MPEG-2图像压缩技术,由此大约仅需模拟电视信号一半的带宽。 [编辑] 紧急服务 无线电紧急定位信标 (emergency position indicating radio beacons,EPIRBs), 紧急定位发射机或 个人定位信标是用来在紧急情况下对人员或测量通过卫星进行定位的小型无线电发射机。它的作用是提供给救援人员目标的精确位置,以便提供及时的救援。 [编辑] 数据传输 数字微波传输设备、卫星等通常采用正交幅度调制(Quadrature Amplitude Modulation,QAM)。QAM调制方式同时利用信号的幅度和相位加载信息。这样,可以在同样的带宽上传递更大的数据量。 IEEE 80211是当前无线局域网的标准。它采用2GHz或5GHz频段,数据传输速率为11 Mbps或54 Mbps。 [编辑] 辨识 利用主动及被动无线电装置可以辨识以及表明物体身分。 [编辑] 其它 业余无线电是无线电爱好者参与的无线电台通讯。业余无线电台可以使用整个频谱上很多开放的频带。爱好者使用不同形式的编码方式和技术。有些后来商用的技术,比如调频,单边带调幅,数字分组无线电和卫星信号转发器,都是由业余爱好者首先应用的。 [编辑] 导航 所有的卫星导航系统都使用装备了精确时钟的卫星。导航卫星播发其位置和定时信息。接收机同时接受多颗导航卫星的信号。接收机通过测量电波的传播时间得出它到各个卫星的距离,然后计算得出其精确位置。 Loran系统也使用无线电波的传播时间进行定位,不过其发射台都位于陆地上。 VOR系统通常用于飞行定位。它使用两台发射机,一台指向性发射机始终发射并象灯塔的射灯一样按照固定的速率旋转。当指向型发射机朝向北方时,另一全向发射机会发射脉冲。飞机可以接收两个VOR台的信号,从而通过推算两个波束的交点确定其位置。 无线电定向是无线电导航的最早形式。无线电定向使用可移动的环形天线来寻找电台的方向。 [编辑] 雷达 雷达通过测量反射无线电波的延迟来推算目标的距离。并通过反射波的极化和频率感应目标的表面类型。 导航雷达使用超短波扫描目标区域。一般扫描频率为每分钟两到四次,通过反射波确定地形。这种技术通常应用在商船和长距离商用飞机上。 多用途雷达通常使用导航雷达的频段。不过,其所发射的脉冲经过调制和极化以便确定反射体的表面类型。优亮的多用途雷达可以辨别暴雨、陆地、车辆等等。 搜索雷达运用短波脉冲扫描目标区域,通常每分钟2-4次。有些搜索雷达应用多普勒效应可以将移动物体同背景中区分开来 寻的雷达采用于搜索雷达类似的原理,不过对较小的区域进行快速反复扫描,通常可达每秒钟几次。 气象雷达与搜索雷达类似,但使用圆极化波以及水滴易于反射的波长。有些气象雷达还利用多普勒效应测量风速。 [编辑] 加热 微波炉利用高功率的微波对食物加热。(注:一种通常的误解认为微波炉使用的频率为水分子的共振频率。而实际上使用的频率大概是水分子共振频率的十分之一。) [编辑] 动力 无线电波可以产生微弱的静电力和磁力。在微重力条件下,这可以被用来固定物体的位置。 宇航动力: 有方案提出可以使用高强度微波辐射产生的压力作为星际探测器的动力。 [编辑] 天文学 是通过射电天文望远镜接收到的宇宙天体发射的无线电波信号可以研究天体的物理、化学性质。这门学科叫射电天文学。
20世纪最伟大的技术成就的遴选是由美国国家工程学会领导下的美国技术团体联合会、《国家工程师周刊》及29个工程团体合作的一项事业。在提交的一份包括105个项目的清单中选择前20项成就并评定次序。选择的标准是那些在过去100年中最大地改善生活质量的成就,尽管有一些成就,如电话和汽车是在19世纪地发明的,但它们对社会的影响在20世纪才显现出来,所以也包括在内。 电气化 20世纪电力的广泛应用给世界带来光明,并向现代社会的几乎每一项工作和事业提供能源:照明、加热、空调……电气化导致无数令生活更安全、更健康、更便利的发明,以至很难想象没有电的生活。它的影响巨大,触及这颗行星上绝大多数人。 汽车 1900年平均每个人一生旅行1200英里,通常用脚,通常在他或她自己的村子或城镇中。如今,平均每个美国成人光用汽车一年就旅行10,000英里,全世界有5亿辆汽车。以这种或那种方式,汽车已变成世界上的主要的人、货运输工具,汽车工业已变成经济增长的稳定来源。 飞机 今天一个人搭协和飞机在4小时内能从欧洲到美国,同样的旅程在1900年需乘船7天到10天。空中旅行已大大改变了我们的世界,形成飞机发展史的非凡的工程进步是20世纪最具戏剧性的故事。 供水 在20世纪开始时,如伤寒、霍乱这样的水传播疾病折磨着全世界。痢疾这种最普通的水传播疾病是第三大死亡病因。水系统的成功导致更长的期望寿命,婴儿死亡率的降低,农业生产率的大大增加,以及世界生活质量的提高。 电子 从真空管、晶体管到微处理器,电子设备变得越来越小,越来越强大,效率越来越高。20世纪下半叶横扫全世界的电子体系的心脏是集成电路。辉煌的工艺和发明隐藏在那些使无线通信、卫星广播、空中交通控制系统等及其他许多提高现代生活质量、安全和方便的新技术动作的看不见的元件中。 收音机和电视 收音机和电视的使用是20世纪社会变迁的一大代替表,打开了通往其他生活的窗户,通往世界的遥远区域,以及正在形成的历史。 农业机械化 世纪初的美国,种植一种作物需大量人手花几个星期栽种或收获,每4个农夫养活10个人。今天,整个中西部的粮食作物可在10天内种完,20天内收割。一个农夫可以提供养活97个美国人的粮食。先进农业技术在全球的推广为在新的千年中对抗饥荒提供了保证。 计算机 在20世纪计算机从大而笨重的处理数据的机器变为轻便的工具,成为每一主要工业的必备部分。真正的计算机革命并不是关于字节数的,而是所有的人,不论地理位置和政治观点,都可以分享信息,互相学习。 电话 在20世纪电话从有限使用的东西变为形成现代生活方式的基础的先进技术的核心。朋友、家庭、工作和国家间几乎是即时的联系,使提高生活、工业和经济的通讯成为可能。 空调和制冷 随着空调和制冷系统变得更完善,工作和娱乐不再受制于天气,人类真的使环境适应了自己的需要。 高速公路 高速公路打通了我们的国家,使货物和服务到达偏远的地方,促使郊区的发展。为每一个地方的人提供更多工作机会、保健、服务、教育和文化资源的选择。 宇宙飞船 1957年,苏联人造卫星1号刺穿大气层,震动了世界,并开始了激起美国历史中最重大的工程计划的太空竞赛。由此产生的空间计划对全世界的人有巨大的影响。 互联网 互联网是20世纪60年代作为通过全国网络允许各种计算机交换信息和共享资源而连接大学和政府研究中心的工具而设想出来的。它正改变着文化模式、商业惯例、消费品工业和研究教育工作。它可能的未来用途还刚开始反映出来。 此外最伟大的技术成就还包括成像技术、家用电器、健康技术、石油技术、激光和光纤、核技术和高性能材料。
参考资料:
>1899年3月29日,马可尼成功地将电报信号从英格兰的多佛发到英吉利海峡彼岸的波隆
早在对于电有任何具体认知之前,人们就已经知道发电鱼会发出电击。根据公元前2750年撰写的古埃及书籍,这些鱼被称为“尼罗河的雷使者”,是所有其它鱼的保护者。大约两千五百年之后,希腊人、罗马人,阿拉伯自然学者和阿拉伯医学者,才又出现关于发电鱼的记载。
1832年法国人皮克西制造出世界第一台试验性发电机。1850年英国斯旺用纸碳制成灯丝泡问世。1866年德国西门子制出可应用的发电机。
1879年10月21日,美国爱迪生(和英国约塞夫·斯旺)都研究碳质灯丝电灯泡。爱迪生经千余次的试验用碳素灯丝的白炽灯泡得到了实际应用,故称爱迪生发明了电灯。
杰克·基尔比于1958年和罗伯特·诺伊斯于1959年分别独立发明集成电路。现今,大量晶体管、二极管、电阻器、电容器等等电子原件都可以被装配在单独的集成电路里。
电真正的应用是在18世纪末19世纪,直到20世纪21世纪才真正的走入平常百姓家。
扩展资料起电现象
摩擦起电,是通过摩擦的方式使得物体带上电荷的物理现象。摩擦起电的步骤,是使用两种不同的绝缘体相互摩擦,使得它们的最外层电子得到足够的能量发生转移,摩擦起电后两绝缘体必带等量异性电。
静电吸附,是当带静电的物体靠近微小的不带静电的物体时,微小物体表面的自由电荷发生转移,感应出与带静电物体相反的电性,而被吸引贴附于带静电物体上。利用静电吸引轻小物体的原理,可以达到吸附工业粉尘的效果。
静电感应,是指导体中的电荷在外电场的作用下在导体中重新分布的现象,由英国科学家约翰·坎通和瑞典科学家约翰·卡尔·维尔克分别在1753年和1762年发现。
静电屏蔽,是指对于一个接地的空腔导体,外接电场不会影响腔内的物体,腔内带电体的电场也不会影响腔外的物体。
静电屏蔽的应用很广泛,例如电子仪器外的金属网罩、电缆外层包裹的金属皮等都是用于防止外部电场对内部的影响。需要注意,如果外部的电场是交变电场,则静电屏蔽的条件不再成立,另见电磁屏蔽。
参考资料来源:百度百科-电