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Spark Gap 송신기 기록

Spark Gap 송신기 기록

스파크 갭 송신기는 널리 사용되는 최초의 무선 송신기 유형입니다.

이름에서 알 수 있듯이 송신기는 송신기의 스파크 갭에서 생성 된 스파크를 사용했습니다.

스파크 송신기는 특히 해안 기반 스테이션에 최초의 통신 수단을 제공 한 선박에서 널리 사용되었습니다.

초기 스파크 갭 송신기 기록

스파크 갭 송신기는 최초의 무선 송신기 형태 중 하나였습니다. Hertz가 자신의 이론과 유명한“Maxwell 방정식”을 개발할 때 James Maxwell이 가정 한 전자기파의 존재를 확인할 때 사용한 송신기 형태였습니다.

당시 많은 사람들이 다양한 형태의 전자기 복사를 실험하고 있었지만, 일반적으로 이러한 전자기파를 물리적 형태로 보여주는 것으로 인정받는 사람은 하인리히 헤르츠입니다.

Galvani는 전기 전도의 개념을 이해하기 위해 고군분투했을 때 1780 년과 1791 년 사이에 스파크 전송의 영향을 목격했을 것으로 생각됩니다.

1 세기가 지난 후 Joseph Henry는 약 2.5cm 길이의 스파크를 사용하여 10m 거리에서 강철 바늘을 자화 할 수 있음을 보여주었습니다.

에디슨은 그 효과를 관찰 한 또 다른 사람이었고 놀랍게도 그는 더 이상 조사하지 않았습니다. 1875 년에 그는 그 효과를 주목하고 그가 에테르 적 힘이라고 부르는 자연에서 새로운 힘을 발견했을 것이라고 생각했습니다. 특이하지 않은 실수에서 Edison은 이러한 조사를 따르지 않고 실용적인 유용한 기술로 개발했습니다.

Hertz의 작업은 스파크를 사용하여 변속기의 메커니즘을 파악한 사람으로 유명합니다. Hertz는 Karlsruhe에서 교수직을받은 후 1886 년 가을에 한 쌍의 Riess 나선형을 실험했습니다.이 실험을 수행 할 때 그는 Leyden 병을이 코일 중 하나로 배출하면 다른 코일에서 불꽃이 발생한다는 것을 알았습니다. 이것은 사실상 스파크 갭 송신기의 첫 번째 형태였습니다.

1886 년에서 1889 년 사이에 Hertz는 스파크 송신기로 보았던 효과가 전자기파의 결과임을 증명하는 여러 실험을 수행했습니다. 약 4 미터 파장의 신호를 사용하여 스파크 송신기에서 전송하여 정재파 패턴을 설정하고 이러한 신호의 속도를 측정하여 본질적으로 빛과 동일하지만 주파수가 다른 것을 증명했습니다.

Spark Gap 송신기 개발

스파크 갭 송신기 역사의 다음 핵심 단계는 실제 통신을 가능하게하는 기술의 실질적인 개발이었습니다.

Marconi는 많은 사람들이 생각하는 것처럼 라디오를 발명하지 않았고 다른 많은 사람들이 라디오 기술 개발에 적극적으로 참여했지만 기술을 개발하고 실용적인 방법으로 사용할 수 있도록 엄청난 노력을 기울였습니다.

Hertz의 실험에 대해 많이 듣고 Marconi는 이러한 실험을 반복 한 다음 신호가 전송 될 수있는 거리를 개선하려고했습니다.

처음에 그는 Hertz와 동일한 스파크 갭 전송 장비를 사용했지만 곧이를 개선하여 송신기와 수신기를 모두 변경했습니다.

상업화의 가능성을 보았지만 이탈리아에서 지원을 얻지 못한 마르코니는 영국으로 건너가 윌리엄 프리스를 포함 해이 분야의 주요 과학자들을 소개 받았습니다.

Marconi는 스파크 송신기를 포함한 무선 시스템을 꾸준히 개선하여 다양한 스테이션을 설정했습니다. 그는 심지어 남동부 잉글랜드의 켄트 해안에있는 악명 높은 굿윈 샌즈의 등대에도 하나를 배치했습니다. 이것은 South Foreland Lighthouse와 통신 할 수있었습니다. 한 번은 짙은 안개 속에서 배가 충돌했을 때 신속하게 도움을 요청할 수있어 무선 시스템의 유용성을 입증했습니다.

초기 스파크 갭 송신기는 조정되지 않았으며 이로 인해 효율성이 떨어졌습니다. 1899 ~ 1900 년경에 Oliver Lodge가 개발 한 아이디어를 적용하여 Marconi는 송신기 (및 수신기)에 튜닝을 추가하여 효율성을 크게 향상 시켰습니다. 이때 튜닝을 'Syntony'라고했습니다. 튜닝 된 회로를 사용할 때 Marconi는 안테나 커플 링 / 튜닝 어셈블리를 '지거'라고 불렀습니다. 1911 년 Marconi 회사는 Lodge Syntony 특허에 대한 권리를 구입했습니다.

Marconi는 스파크 갭 송신기를 개발하는 유일한 사람이 아닙니다. 독일의 Ferdinand Braun, 미국의 Tesla, 러시아의 Popov를 포함하여 전 세계의 여러 사람들이 그들을보고있었습니다.

대서양을 가로 지르는 불꽃

스파크 통신이 일부 상황에서 통신하는 방법으로 간주되기 시작하고 더 먼 거리가 달성됨에 따라 Marconi는 대서양을 통해 메시지를 보내는 과제에 착수했습니다. 많은 사람들이 이것이 불가능하다고 생각했지만 그는 그 일을 시작했습니다.

시스템의 핵심 요소 중 하나는이를 위해 필요한 스파크 갭 트랜스미터였습니다. 스파크 갭 트랜스미터 설계 작업은 University College London의 전기 공학 교수 인 Ambrose Fleming에게 주어졌습니다.

플레밍은 서로 다른 주파수에서 작동하는 2 개의 스파크 갭을 사용하는 독창적 인 스파크 갭 송신기를 개발했습니다. 회로는 25 킬로와트 교류 발전기로 구동되었습니다.

매우 많은 문제에도 불구하고 Marconi는이 스파크 갭 송신기를 사용하여 대서양을 가로 질러 한 방향으로 메시지를 보내는 데 성공했습니다.

더 많은 스파크 갭 송신기 혁신

Marconi가 대서양 전역에 메시지를 보낼 수 있었지만 이것이 스파크 갭 송신기 기술의 정점은 아닙니다. 추가 개발을 통해 스파크 갭 트랜스미터가 더욱 성공적으로 작동 할 수있었습니다.

스파크 송신기의 주요 문제 중 하나는 안테나 회로가 첫 번째 발진 버스트 이후 스파크가 다시 발생하도록하는 에너지를 피드백 할 수 있다는 것입니다. 이 스파크로 인해 신호가 다른 주파수로 나타납니다. 그 결과 스파크를 끄거나 '소멸'할 수있는 수단이 필요했습니다.

이 문제를 극복하기 위해 몇 가지 아이디어가 개발되었습니다.

  • Thomson의 자기 폭발 : 이 계획은 1890 년대 Elihu Thomson에 의해 개발되었으며, 스파크에 직각으로 적절한 시간에 자기장을 적용하는 것과 관련이 있습니다.
  • 공기 분사 : 이 방법은 또한 1890 년대에 개발되었으며 시간에 맞춰 공기를 분사하여 불꽃을 날려 버렸습니다.
  • 회전 스파크 갭 : 이 방법은 1896 년 Nicola Tesla에 의해 처음 제안되었으며 에너지를 공급하는 교류 발전기에 연결된 회전식 스파크 갭을 사용했습니다. 이것은 스파크가 교류 전압이 최고점에있을 때 시간에 동기화되도록합니다. 그것은 또한 미국 특허 706787에 따라 1907 년 R A Fessenden에 의해 개선되었습니다. Marconi는 또한 1907 년에이 아이디어에 대한 자신의 버전을 제작했습니다.

스파크 갭 송신기 이해

스파크 갭 송신기의 주요 문제 중 하나는 작동을 실제로 이해하는 사람이 거의 없다는 것입니다. 1906 년 독일 Danzig의 Max Wein 교수는 스파크 갭 송신기를 사용하여 무선 신호를 생성하는 메커니즘을 철저하게 분석 한 논문을 발표했습니다.

주요 문제 중 하나는 Wein이 강력한 무선 신호를 생성하기 위해 긴 스파크를 사용할 필요가 없다는 것을 보여 주었다는 것입니다. 그는 또한 스파크 회로와 안테나 회로를 밀접하게 결합함으로써 높은 수준의 효율성과 단일 주파수를 생성 할 수 있음을 보여주었습니다.

Poulson 아크 송신기

Poulsen 아크 송신기는 일반 스파크 송신기와 다르며 더 효율적이지만 스파크 갭 송신기만큼 인기가 없었지만 미 해군이 무선으로 기지를 연결하는 방송국 네트워크가있는 미국에서 훨씬 더 인기가있었습니다. .

더 복잡했고 특허 소유권으로 인해 사용이 제한되었습니다.

자세히 알아보기 Poulsen 아크 송신기

스파크 갭 송신기가 추월 됨

스파크 갭 송신기가 개발되고 매우 크게 개선되었지만 적절한 단일 주파수 신호를 생성 할 수있는 밸브를 사용하는 송신기와 결코 경쟁 할 수 없었습니다. 스파크 갭 트랜스미터는 본질적으로 넓은 대역이었으며 설계 개선으로 인해 스펙트럼이 상당히 적어졌지만 밸브 기반 장비를 사용하는 것만 큼 유연하고 효과적 일 수는 없었습니다.

그 결과 1910 년대 말과 1920 년대 초에 사용이 감소했습니다. 스파크 송신기는 조난 주파수에 대한 비상 통신의 마지막 도랑 형태로 수년 동안 유지되었지만 궁극적으로 구식이되었으며 다른 사람에게 간섭을 유발하여 사용이 금지되었습니다.

스파크 갭 송신기 타임 라인

스파크 갭 트랜스미터의 역사에 대한이 타임 라인은 작동의 주요 날짜 중 일부를 요약합니다.

데이트Spark Gap 송신기 기록
1886Heinrich Hertz는 스파크 전송의 첫 번째 효과를 관찰했습니다.
1888Hertz는 전자기파의 특성을 확인하고보다 발전된 형태의 스파크 갭 송신기를 사용합니다.
18951895 년 봄, Guglielmo Marconi는 스파크 전송 장치를 사용하여 Hertzian 파동을 실험하기 시작합니다.
1897무선 시스템에 대한 Marconi의 사양은 1897 년 3 월 2 일 영국 특허청에 기록되었습니다.
1899Marconi는 스파크 갭 송신기를 사용하여 프랑스의 Wimereux와 영국의 South Foreland Lighthouse 사이의 영국 해협을 통해 처음으로 전송합니다.
1899베를린 대학의 Ferdinand Braun 교수는 스파크 갭 송신기를 사용하여 독일 Lower Saxony의 Cuxhaven에있는 베이를 가로 질러 전송합니다.
19011901 년 12 월 12 일 Marconi는 영국 Poldu Cornwall에있는 스파크 갭 송신기를 사용하여 최초의 대서양 횡단 무선 전송을 수행합니다. 스파크 송신기는 University College London의 Ambrose Fleming이 설계했습니다.
1903Poulsen 아크 송신기가 발명되었습니다. 이 송신기는 표준 스파크 갭 송신기와 다르며 더 복잡합니다. 1903 년에 발명되었지만 널리 사용되지는 않았습니다. 1920 년대에 열 이온 밸브 / 진공 튜브로 대체되었습니다.
1906Max Wien은 스파크 전송 메커니즘을 분석하고 스파크 갭 송신기에 대한 몇 가지 개선 사항을 제시합니다.
1911Roberto Galletti di Cadilhac은 80 % 효율과 향상된 파형을 제공하는 스파크 갭 송신기를 개발합니다.
1912RMS 타이타닉 호는 1517 명의 목숨을 잃고 처녀 항해를 시작했습니다. 침몰하는 동안 타이타닉은 무선을 통해 다른 여러 선박과 접촉했습니다. 이 사건은 몇 가지 변화를 일으켰습니다. 무선 통신용 스파크 갭 송신기는 대형 선박에서 거의 보편적이되었습니다. 1 년 후, 해상 생명의 안전을위한 국제 협약이 소집되어 선박의 라디오 방송국에 하루 24 시간 인력을 배치해야했습니다.
1924아마추어 무선 대역에서 스파크 갭 송신기가 금지되었습니다.


비디오보기: High Voltage Cheesy Fan Flying Spark Gap Switch First Testing. (일월 2021).