Phát minh radio đầu tiên

Phát minh radio đầu tiên

Sóng Radio:

     Sóng radio hay sóng vô tuyến là một dạng bức xạ điện từ có phổ dài hơn ánh sáng hồng ngoại, tần số từ 3 kHz đến 300 GHz.

     Sóng vô tuyến truyền với vận tốc vận tốc ánh sáng và trong tự nhiên, nó xuất hiện từ hiện tượng sấm sét.

 James Clerk Maxwell (1831-1879)

cha đẻ của thuyết sóng điện từ

Thí nghiệm của Hans Christian Ørsted​ về sóng điện từ

     Radio là thiết bị điện tử nhận các sóng âm đã được biến điệu qua ăng-ten để khuếch đại. Máy radio hình thành dựa trên sự phát triển của 3 phát minh có mối liên hệ mật thiết với nhau, đó chính là radio, máy điện báo và điện thoại (Wireless telegraphy).

    Chiếc máy radio bắt đầu từ việc phát minh ra "Sóng radio" (Radio wave) - một loại sóng điện từ có khả năng truyền âm nhạc, giọng nói, hình ảnh và cả dữ liệu trong không trung từ nơi này đến nơi khác.

    Các thiết bị sử dụng sóng điện từ với các tần số khác nhau nhằm thực hiện các chức năng khác nhau.

    Sóng radio có tần số trong khoảng từ 3 Hz đến 300 GHz.

   Vào năm 1800, Alessandro Volta đã phát triển những phương pháp để tạo ra dòng điện. Tiếp theo là Gian Domenico Romagnosi với nghiên cứu về sự liên quan giữa dòng điện và từ tính nhưng nghiên cứu của ông chưa được công nhận.

 Bảng phác thảo thí nghiệm 

qua 2 con diều của Mahlon Loomis 1866

Guglielmo Marconi (1874-1937)

thí nghiệm truyền tín hiệu vượt Đại Tây Dương 1901 

    Năm 1829, Hans Christian Orsted đã đưa ra một thí nghiệm để chứng minh thuộc tính từ của dòng điện, đó là dòng điện chạy trong một cuộn dây làm chệch hướng của kim la bàn đặt gần. Chính thí nghiệm của Orsted đã khơi mào cho André-Marie Ampère phát triển lý thuyết về điện từ và kế đó là Francesco Zantedeschi với nghiên cứu về sự liên quan giữa ánh sáng, điện và từ trường.

      Năm 1831, Michael Faraday đã thực hiện một loạt các thí nghiệm để chứng minh sự tồn tại của hiện tượng cảm ứng điện từ. Mối quan hệ này đã được ông xây dựng thành một mô hình toán học của định luật Faraday.

      Joseph Henry đã thực hiện một thí nghiệm chứng minh được lực từ có thể tác động từ độ cao 61 m vào năm 1832. 'Ông cũng chính là người đầu tiên tạo ra dòng điện xoay chiều dao động với tần số cao.

      Từ năm 1861 đến năm 1865, dựa trên những nghiên cứu của Faraday nhà khoa học James Clerk Maxwell đã phát triển một học thuyết mang tên thuyết sóng điện từ. Dù ông không phải là người phát minh ra sóng radio, nhưng chính học thuyết này đã đặt một nền móng vững chắc cho sự ra đời của sóng radio cũng như máy phát thanh ngày nay.

    Năm 1866, Mahlon Loomis - một nha sĩ người Mỹ đã thực hiện một thí nghiệm nhằm chứng minh khái niệm "Điện báo không dây". Và 20 năm sau đó, nhà vật lý nổi tiếng người Đức Heinrich Rudolph Hertz đã một lần nữa chứng minh sự biến thiên nhanh chóng của dòng điện có thể được truyền đi trong không gian dưới dạng sóng vô tuyến tương tự ánh sáng và nhiệt.

Những tín hiệu radio đầu tiên
     Guglielmo Marconi một nhà phát minh người Ý đã chứng minh tính khả thi của việc truyền thông tin vô tuyến trong không gian.

      Ông đã gởi và nhận thành công những tín hiệu radio đầu tiên vào năm 1895. Và vào những năm đầu thế kỷ 20

      Năm 1901, ông đã truyền đi tín hiệu không dây đầu tiên qua đại dương từ Poldhu, Cornwall. Khoảng cách giữa 2 điểm thu và nhận vào khoảng 3500 km.

     Năm 1909, Marconi và Karl Fedinand Braun cùng nhận được giải Nobel vật lý về những "đóng góp dáng ghi nhận vào sự phát triển của công nghệ truyền tin không dây."

    Nikola Tesla và Nathan Stufflefield cũng nhận được bằng sáng chế cho máy phát sóng vô tuyến tại Mỹ.

Máy phát tín hiệu đầu tiên được gọi là "Spark-gap machines"​

      Các thiết bị truyền tín hiệu không dây này được lắp đặt trên một số tàu biển.

     Năm 1899, Hải quân Hoa Kỳ đã thành lập một mạng lưới liên lạc không dây giữa những tàu hải đăng ngoài khơi đảo Fire bang New York. 2 năm sau, Hải quân Hoa Kỳ đã chính thức áp dụng hệ thống liên lạc không dây bằng sóng radio này trong quân đội.

     Năm 1901, dịch vụ gửi điện báo bằng sóng radio đã được thiết lập giữa 5 hòn đảo thuộc quần đảo Hawaii.

     Vào năm 1903, trạm phát Marconi được đặt tại Wellfleet, Massachusetts đã gởi một thông điệp chào mừng của tổng thống Theodore Roosevelt đến với vua King Edward VII của Anh.

     Năm 1905, các báo cáo về trận hải chiến tại cảng Arthur trong cuộc chiến tranh Nga - Nhật đã được truyền đi bằng phương pháp điện báo không dây

     Năm 1906, cục dự báo thời tiết Mỹ đã áp dụng phương pháp này để cải thiện tốc độ truyền thông tin dự báo thời tiết.

     Năm 1910, Marconi đã mở một dịch vụ truyền tin không dây giữa Mỹ và Châu Âu

    Năm 1912, dịch vụ truyền điện tín bằng sóng radio xuyên Thái Bình Dương đầu tiên đã được thiết lập giữa San Francisco và Hawaii.

    Lee De Forest đã phát minh ra thuật điện báo trong không gian sử dụng bộ khuếch đại Triode và đèn 3 cực (Audion).

 Nội dung bức điện nổi tiếng giữa tổng thống 

Theodore Roosevelt và vua King Edward VII năm 1903.​

Lee DeForest (ảnh 1914 - 1932)

      Năm 1900, Lee De Forest chính là người phát hiện ra hiện tượng bức xạ điện từ.  Tín hiệu phát đi có cường độ mạnh hơn so với trước đó. De Forest cũng chính là người đầu tiên (Là cha đẻ) đặt tên cho hệ thống khuếch đại này là "đài phát thanh".
      Năm 1919, Radio đã bị hạn chế trong chiến tranh.

Radio AM của De Forest (ảnh 1916)

      Fessenden là một nhà hóa học từng làm việc cho Thomas Edison trong những năm 1880. Sau đó, ông thành lập công ty của riêng mình và phát minh ra phương pháp biến điệu sóng vô tuyến dựa vào "Nguyên tắc phách" (Heterodyne principle) cho phép truyền tín hiệu trong không trung mà không bị nhiễu.

     Vào năm 1915, giọng nói đầu tiên được đài phát thanh hải quân NAA ở Arlington, bang Virginia truyền đi xuyên lục địa, từ New York đến San Francisco, vượt qua Đại Tây Dương đến tháp Eiffel tại Paris.

     Ngày 2 tháng 11 năm 1920, đài phát thanh KDKA - Pittsburgh đã phát sóng kết quả bầu cử Harding-Cox và bắt đầu một chương trình phát thanh hàng ngày.

     Năm 1927, hệ thống thông tin vô tuyến nối liền Bắc Mỹ và Châu Âu được thành lập
     Năm 1935, các cuộc gọi đầu tiên được thực hiện trên toàn thế giới.

Sự ra đời của sóng FM và đài phát thanh ngày nay

 Chiếc máy Radio bắt sóng FM đầu tiên (ảnh 1923)

 Đài bán dẫn đầu tiên của hãng Sony 

Ăng ten phát sóng FM đầu tiên trên đỉnh tòa nhà Empire State

(ảnh 1965)

     Năm 1933, Edwin Howard Armstrong phát minh ra sóng radio biến tần (Frequency-modulated) hay còn gọi là sóng radio FM.
    Đến năm 1936, tất cả các thông tin liên lạc điện thoại xuyên Đại Tây Dương của Mỹ được truyền sang Anh và Paris đều ứng dụng phương pháp này.

    Năm 1947, các nhà khoa học tại phòng thí nghiệm Bell Labs tại New Jersey, Mỹ đã phát minh ra bóng bán dẫn.
   Năm 1954, Tokyo Telecommunications Engineering Corp - tiền thân của Sony là công ty đầu tiên sản xuất radio bán dẫn di động.

    Năm 1965, một hệ thống ăng ten phát sóng FM đầu tiên trên thế giới được xây dựng trên tòa nhà Empire State ở New York

    Ẩn dưới tất cả những thành công đó là một nỗ lực vô tận của các nhà khoa học, các nhà phát minh nhằm biến cái không thể thành có thể, biến truyền tin hữu tuyến thành vô tuyến. Qua đó, tạo ra sự tiện ích và hàng loạt các ứng dụng của phương pháp truyền tín hiệu không dây cho nhiều lĩnh vực khác nhau.

Sóc Trăng