當(dāng)時一些有名的學(xué)者斷言，馬可尼的跨越英吉利海峽的無線電報已接近無線電通信的極限距離了。理由是，電磁波和光線一樣是直線傳播的，而地球是圓的。根據(jù)地球的直徑和天線高度，可以計算出無線電波只能在60公里左右的直視距離內(nèi)傳播。

然而，作為發(fā)明家的馬可尼，總是愿意把實踐放在理論的前面。1901年12月12日，他親自前往北美洲紐芬蘭海岸的圣約翰城，等待接收他的助手從英國康沃爾發(fā)射臺使用60米高天線發(fā)射的無線電波。馬可尼把接收天線掛在風(fēng)箏上升入121米的高空。突然，耳機中傳來了三響微弱而清晰的“滴答”聲，這正是他們事先約定的字母“S”的電碼。無線電波越過了3600公里的大西洋，馬可尼用實驗證明了無線電遠距離通信的可能性。

但是，很長一段時期里，人們對無線電波為何能繞過地球的曲面一直沒有理論上的認識。1902年，一位英國物理學(xué)家和一位美國電氣工程師曾大膽推測，馬可尼的無線電信號可能是被高層大氣層中一個帶電粒子層從天上反射回來傳播到北美洲的，他們還提出，這個帶電粒子層是由于太陽紫外線對大氣層中空氣的電離作用而形成的。這是一個難能可貴的猜想，但當(dāng)時并沒有引起足夠的重視。

那時候，人們普遍認為長波（波長為1000米至10000米的無線電波）是進行遠距離無線電通信的唯一波段。因為人們發(fā)現(xiàn)，波長越長，波強度隨距離的衰減就越小。然而，波長越長，發(fā)射和接收天線的幾何尺寸越大，通信用的天線裝置也越來越龐大和笨重。

然而在1921年，歐洲和美國的一些無線電愛好者相繼發(fā)現(xiàn)，功率只有幾十瓦的簡易短波無線電臺所發(fā)射的信號，卻能被千里以外的業(yè)余電臺接收到。有一次，意大利羅馬城郊發(fā)生了一場大火，一臺功率很小的業(yè)余短波電臺發(fā)出了求救信號，但出乎意料，遙遠的丹麥哥本哈根的一些接收機都收到了這個求救信號。

新發(fā)現(xiàn)促使更多人進行類似的試驗，結(jié)果證明短波比長波更適合于遠距離通信。前人關(guān)于大氣中帶電粒子層的猜想再次引起了人們的重視。1925年，英國物理學(xué)家阿普爾頓向高空連續(xù)發(fā)射無線電波，用實驗證明了大氣層中帶電粒子層的存在，并證實它具有反射無線電波的能力。這時人們才明白，長波主要是沿著地面?zhèn)鞑サ模湎蚩罩械拈L波大部分被電離層所吸收。而短波的傳輸特性剛好和長波相反，沿地面的傳輸衰減很嚴重，但電離層卻將大部分短波反射回來，這就是短波能實現(xiàn)遠距離無線電通信的秘密。

6、小小電子管，讓無線電話和廣播具有生命力

20世紀的第一個十年間，無線電通信并未獲得普及應(yīng)用，多半局限于在船舶等移動物體上使用。其中最主要的原因是，作為一門新技術(shù)它還沒有達到真正成熟的程度。無線電報的通信距離是很有限的，而且通信的可靠性較差。與之相比，早在1866年就建成了橫貫大西洋的海底通信電纜。到19世紀末，世界上許多重要城市都由規(guī)模巨大的海底電纜或地下電纜連接在一起，全世界電報線路總長已達到900萬公里。

電磁波在向空間傳輸過程中，隨著傳輸距離的增加，信號強度急劇減弱。顯然，要擴大無線電報通信距離，就要增大發(fā)射機的發(fā)射功率和提高接收機的靈敏度。

第一代電子器件的發(fā)明改變了有線通信獨占通信領(lǐng)域的局面。1904年，英國弗萊銘發(fā)明了真空二極管。真空二極管應(yīng)用于無線電接收裝置后，接收機的靈敏度和可靠性大為提高。1906年到1907年，美國德福雷斯特發(fā)明真空三極管，此后經(jīng)過不斷改進，在無線電通信中得到了廣泛應(yīng)用。

也正是電子管的發(fā)明，使得無線電話、無線廣播真正可以獲得實用。早在1906年，美國發(fā)明家費辛敦就成功地進行了人類歷史上第一次不用導(dǎo)線而用電磁波傳送語言和音樂的試驗，但聲音作用于送話器所變換成的音頻電信號十分微弱，不能有效地對需要發(fā)送出去的高頻無線電波進行調(diào)制，影響了通話的距離和聲音傳輸?shù)馁|(zhì)量。只有當(dāng)電子管進入實用階段后，人們才可以借助電子管對送話器輸出的微弱音頻電信號進行放大，然后對強高頻無線電波進行調(diào)制，無線電話才真正具有生命力。

1914年，第一次世界大戰(zhàn)爆發(fā)，剛剛登上通信舞臺的無線電話為交戰(zhàn)雙方的軍事目的服務(wù)，在前線首次出現(xiàn)了應(yīng)用無線電話――報話機指揮部隊的新場面。

延伸閱讀

“泰坦尼克”慘案推動了無線電通信普及

1912年4月，發(fā)生了震驚世界的“泰坦尼克”號沉沒事件。英國新建的當(dāng)時世界上最豪華的郵輪“泰坦尼克”號，在其開往美國的處女航行中因沖撞冰山而沉沒，死難者達1500多人。“泰坦尼克”號配備了較完善的無線電報裝置，在它發(fā)出“SOS”國際無線電呼救信號時，在距它40公里的洋面上恰好有一艘貨輪經(jīng)過，但是這艘貨輪卻未曾安裝無線電報設(shè)備。等到距離“泰坦尼克”號100公里的卡爾巴夏號輪船接到信號趕赴出事地點時，只搶救出700多人，在死難的一千多人中，有不少是因為久久沒有得到救助而經(jīng)受不住饑寒襲擊，慘死于漂浮在冰海的救生艇上。

全世界從這一慘劇中吸取了教訓(xùn)，此后各國法律強行規(guī)定：凡是具有一定規(guī)模的船只必須配備無線電裝置。

1916年，美國遇到暴風(fēng)雪襲擊，有線電報線路中斷，從此開始，無線電報逐漸應(yīng)用于火車調(diào)度。各種類型的電臺如雨后春筍般地蓬勃發(fā)展起來，開始超出船只通信范圍而被廣泛用來傳遞商品行情、軍事情報、氣象消息和新聞。