永不消逝的电波火花时代

有一片无形的战场,我们看不到、听不到、感受不到。没有硝烟,没有烈焰,只有触点间瞬间进发的火花,真空玻璃管内蒸腾的电子,半导体中被顷刻放大的电流。它们是这个神秘世界的主宰。永不消逝的电波,裹挟着无数人对胜利的渴望,穿梭在空中。那么,电波作为现代战场的一件重要武器,是如何被"制造"出来的呢?历经战火洗礼后,电波的"制造厂"又发生了怎样的改变?各种信息又是如何被电波"携带"的呢,大小不一、形状各异的天线又能告诉我们什么?波段是如何划分的,不同波段的电波是否"秉性各异"?调频、调幅、超外差又是怎么一回事?本期开始刊登的系列文章将为您解读这一切。     

永不消逝的电波 电波起飞的跑道

经过调制的高频振荡电流,迫不急待地要冲上天空,一架架光速运输机已经做好了起飞准备,天线——就是供它们起飞的跑道。五花八门、形状各异的天线也着实会让不了解它们的人觉得一头雾水。其实,天线可以算是所有无线电设备的"形象大使",因为只有它是最喜欢"抛头露面"的。即使战场再危险,它们从不会躲进掩体里不露头,也不会把自己用厚厚的装甲包个严实,总是"昂首挺胸"的屹立在它们的战斗位置。从天线的外形中,我们也能解读出它的性能和用途,接下来,就带大家走近神秘的天线家族,看一看在它们挺拔的身姿背后,究竟隐藏着多少秘密。     

永不消逝的电波8 当电波漫步云端

自第一次世界大战以来,飞机便开始在战争中扮演着日益重要的角色。随着科技的不断发展,飞机飞得越高越远,就越发依赖无线电设备的支持。对于地面指挥官来说,失去联络的飞机犹如断了线的风筝,完全不在自己的掌控之中。对空通信,不像陆地上一样要考虑山丘丛林的阻隔,更不必像对潜通信那样穿透海水,仅就传输介质来说简单了许多。但是,由于飞机的飞行速度快,机舱空间又十分有限,天线的安装、频段的选择都是一门学问。本文即将为您揭晓这其中究竟有何文章可作。     

永不消逝的电波③ 半导体革命

二战时期,各参战国无不把空军作为赢得战争的重要力量,战机性能提升得很快。例如,德国Fw-190战机的时速已达到535千米,日本的零式战机时速已达570千米,更不要提二战晚期德国的V-1火箭和Me-262喷气式战机了,高速飞行的战机给地面防空带来的压力越来越大。当时的高炮引信主要是触发式或延时式,对空作战效率极低,据统计,需要发射1162枚炮弹才能击落一架战机。1941年,美国克莱斯勒公司接到一份美军弹药署的绝密订单,生产一种革命性的新式引信,其中安装了无线电收发信机,可以自动探测与目标的距离。但是,要把无线电装在体积很小的引信中,空间很成问题,如果使用电线焊接的方式将乱作一团,所以在近炸引信内部首次使用了印刷电路板。同时,真空管作为当时最重要的电子元件,也越来越难以满足军用设备对小型化、可靠性、适用性等方面的要求。解决这些问题需要一场新的技术革命。     

永不消逝的电波⑦ 让电波穿透海洋

潜艇,以隐匿性著称,是对敌进行海上突袭的首要力量之一。对潜通信,至今仍然是一个难题。海水固然是掩护潜艇行踪的绝好屏障,但绝大部分电波在穿过海水时会被吸收掉,也成了无线电对潜通信的最大障碍。虽然早在1901年,马可尼就使用无线电将信号传送到了大西洋彼岸,但是这次不同,阻挡电波前进的不是海的广博,而是它的深邃。     

永不消逝的电波② 电子在“蒸腾”

上回为大家引荐了无线战场的开山鼻祖——火花发射机和矿石接收机,但是这一对搭档的频率精确度实在是差强人意。在频谱空间中,频率精确度好的电台就像狙击步枪,能够集中能量把信息传送给目标,而一部频率精确度差的电台就好像一支霰弹枪,几乎不用瞄准就把前面一片给照顾到,这样白白耗费有限的辐射功率,很容易被窃听和干扰,在小范围内部署时自扰也十分严重。于是,在这个谁也看不见的神秘赛场上,接力棒被传给了——真空管。