La invención de la comunicación por radio estuvo precedida por muchas décadas de establecimiento de fundamentos teóricos, descubrimiento e investigación experimental de las ondas de radio y avances técnicos y de ingeniería relacionados con su transmisión y detección. Estos avances permitieron a Guglielmo Marconi convertir las ondas de radio en un sistema de comunicación inalámbrico .
La idea de que los cables necesarios para el telégrafo eléctrico podían eliminarse y crear un telégrafo inalámbrico ya existía desde hacía tiempo, antes de que se estableciera la comunicación por radio. Los inventores intentaron construir sistemas basados en la conducción eléctrica , la inducción electromagnética o en otras ideas teóricas. Varios inventores y experimentadores se toparon con el fenómeno de las ondas de radio antes de que se demostrara su existencia; en su momento se lo descartó como inducción electromagnética .
El descubrimiento de las ondas electromagnéticas , incluidas las ondas de radio , por Heinrich Rudolf Hertz en la década de 1880 se produjo después del desarrollo teórico sobre la conexión entre la electricidad y el magnetismo que comenzó a principios del siglo XIX. Este trabajo culminó en una teoría de la radiación electromagnética desarrollada por James Clerk Maxwell en 1873, que Hertz demostró experimentalmente. Hertz consideraba que las ondas electromagnéticas tenían poco valor práctico. Otros experimentadores, como Oliver Lodge y Jagadish Chandra Bose , exploraron las propiedades físicas de las ondas electromagnéticas y desarrollaron dispositivos eléctricos y métodos para mejorar la transmisión y detección de ondas electromagnéticas. Pero aparentemente no vieron el valor de desarrollar un sistema de comunicación basado en ondas electromagnéticas.
A mediados de la década de 1890, basándose en las técnicas que utilizaban los físicos para estudiar las ondas electromagnéticas, Guglielmo Marconi desarrolló el primer aparato para la comunicación por radio a larga distancia. [1] El 23 de diciembre de 1900, el inventor estadounidense nacido en Canadá Reginald A. Fessenden se convirtió en la primera persona en enviar audio ( telefonía inalámbrica ) por medio de ondas electromagnéticas, transmitiendo con éxito a una distancia de aproximadamente una milla (1,6 kilómetros), y seis años después, en la víspera de Navidad de 1906, se convirtió en la primera persona en hacer una transmisión inalámbrica pública. [2] [3]
En 1910, estos diversos sistemas inalámbricos pasaron a llamarse "radio".
Antes del descubrimiento de las ondas electromagnéticas y del desarrollo de la comunicación por radio, se propusieron y probaron muchos sistemas de telégrafo inalámbrico. [4] En abril de 1872, William Henry Ward recibió la patente estadounidense 126.356 para un sistema de telegrafía inalámbrica, en el que teorizó que las corrientes de convección en la atmósfera podían transportar señales como un cable telegráfico. [5] Unos meses después de que Ward recibiera su patente, Mahlon Loomis de Virginia Occidental recibió la patente estadounidense 129.971 para un "telégrafo inalámbrico" similar en julio de 1872. [6] [7] El sistema patentado afirmaba utilizar la electricidad atmosférica para eliminar el cable aéreo utilizado por los sistemas telegráficos existentes. No contenía diagramas ni métodos específicos y no hacía referencia ni incorporaba ninguna teoría científica conocida.
En Estados Unidos, Thomas Edison , a mediados de la década de 1880, patentó un sistema de inducción electromagnética al que llamó «telegrafía de saltamontes», que permitía que las señales telegráficas saltaran la corta distancia entre un tren en marcha y los cables telegráficos que corrían paralelos a las vías. [8] En el Reino Unido , William Preece pudo desarrollar un sistema de telégrafo de inducción electromagnética que, con cables de antena de muchos kilómetros de longitud, podía transmitir a través de huecos de unos 5 kilómetros (3,1 millas). El inventor Nathan Stubblefield , entre 1885 y 1892, [9] también trabajó en un sistema de transmisión por inducción.
Una forma de telefonía inalámbrica está registrada en cuatro patentes para el fotófono , inventado conjuntamente por Alexander Graham Bell y Charles Sumner Tainter en 1880. El fotófono permitió la transmisión de sonido en un haz de luz , y el 3 de junio de 1880, Bell y Tainter transmitieron el primer mensaje telefónico inalámbrico del mundo en su forma recién inventada de telecomunicaciones por luz . [10] [11]
A principios de la década de 1890, Nikola Tesla comenzó a investigar la electricidad de alta frecuencia. Tesla conocía los experimentos de Hertz con ondas electromagnéticas desde 1889 [12] [13] pero, como muchos científicos de la época, pensaba que, incluso si existieran las ondas de radio, probablemente solo viajarían en línea recta, lo que las haría inútiles para la transmisión a larga distancia. [14]
En lugar de utilizar ondas de radio, los esfuerzos de Tesla se centraron en construir un sistema de distribución de energía basado en la conducción, [15] [16] [14] aunque señaló en 1893 que su sistema también podría incorporar comunicación. Su trabajo de laboratorio y posteriores experimentos a gran escala en Colorado Springs lo llevaron a la conclusión de que podía construir un sistema inalámbrico mundial basado en la conducción que utilizaría la propia Tierra (mediante la inyección de grandes cantidades de corriente eléctrica en el suelo) como medio para conducir la señal a distancias muy largas (a través de la Tierra), superando las limitaciones percibidas de otros sistemas. [17] Continuó tratando de implementar sus ideas de transmisión de energía y telecomunicaciones inalámbricas en su proyecto de la Torre Wardenclyffe, muy grande pero fallido . [18]
Varios científicos propusieron que la electricidad y el magnetismo estaban relacionados. Alrededor de 1800, Alessandro Volta desarrolló el primer medio para producir una corriente eléctrica. En 1802, Gian Domenico Romagnosi pudo haber sugerido una relación entre la electricidad y el magnetismo, pero sus informes pasaron desapercibidos. [19] [20] En 1820, Hans Christian Ørsted realizó un experimento simple y hoy ampliamente conocido sobre la corriente eléctrica y el magnetismo. Demostró que un cable que transportaba una corriente podía desviar la aguja de una brújula magnetizada . [21] El trabajo de Ørsted influyó en André-Marie Ampère para producir una teoría del electromagnetismo. Varios científicos especularon que la luz podría estar relacionada con la electricidad o el magnetismo.
En 1831, Michael Faraday comenzó una serie de experimentos en los que descubrió la inducción electromagnética . La relación fue modelada matemáticamente por la ley de Faraday , que posteriormente se convirtió en una de las cuatro ecuaciones de Maxwell . Faraday propuso que las fuerzas electromagnéticas se extendían al espacio vacío alrededor del conductor, pero no completó su trabajo que involucraba esa propuesta. En 1846 Michael Faraday especuló que la luz era una perturbación ondulatoria en un "campo de fuerza". [22]
Ampliando una serie de experimentos de Felix Savary, [23] [24] [25] entre 1842 y 1850 Joseph Henry realizó experimentos para detectar efectos magnéticos inductivos a una distancia de 200 pies (61 m). [26] [27] [28] Fue el primero (1838-42) en producir oscilaciones eléctricas de CA de alta frecuencia y en señalar y demostrar experimentalmente que la descarga de un condensador en determinadas condiciones es oscilatoria o, como él mismo dice, consiste " en una descarga principal en una dirección y luego varias acciones reflejas hacia atrás y hacia adelante, cada una más débil que la anterior hasta que se alcanza el equilibrio ". [ cita requerida ] Esta visión también fue adoptada más tarde por Helmholtz , [29] la demostración matemática de este hecho fue dada por primera vez por Lord Kelvin en su artículo sobre " Corrientes eléctricas transitorias ". [30] [31]
Entre 1861 y 1865, basándose en el trabajo experimental anterior de Faraday y otros científicos y en su propia modificación de la ley de Ampere, James Clerk Maxwell desarrolló su teoría del electromagnetismo, que predijo la existencia de ondas electromagnéticas. En 1864 Maxwell describió la base teórica de la propagación de las ondas electromagnéticas en su artículo a la Royal Society , " Una teoría dinámica del campo electromagnético ". Esta teoría unificó todas las observaciones, experimentos y ecuaciones previamente no relacionadas de la electricidad, el magnetismo y la óptica en una teoría consistente. [32] Su conjunto de ecuaciones, las ecuaciones de Maxwell , demostró que la electricidad, el magnetismo y la luz son todas manifestaciones del mismo fenómeno, el campo electromagnético . Posteriormente, todas las demás leyes o ecuaciones clásicas de estas disciplinas fueron casos especiales de las ecuaciones de Maxwell. El trabajo de Maxwell en electromagnetismo ha sido llamado la "segunda gran unificación en física", después de la unificación de la gravedad de Newton en el siglo XVII. [33]
Oliver Heaviside más tarde reformuló las ecuaciones originales de Maxwell en el conjunto de cuatro ecuaciones vectoriales que generalmente se conocen hoy como ecuaciones de Maxwell. [34] Ni Maxwell ni Heaviside transmitían o recibían ondas de radio; sin embargo, sus ecuaciones para campos electromagnéticos establecieron principios para el diseño de radio y siguen siendo la expresión estándar del electromagnetismo clásico.
Sobre el trabajo de Maxwell, Albert Einstein escribió: [35]
"Imagínense los sentimientos de [Maxwell] cuando las ecuaciones diferenciales que había formulado le demostraron que los campos electromagnéticos se propagaban en forma de ondas polarizadas y a la velocidad de la luz. Pocos hombres en el mundo han tenido una experiencia semejante... los físicos tardaron varias décadas en comprender el significado completo del descubrimiento de Maxwell, tan audaz fue el salto que su genio impuso a las concepciones de sus compañeros de trabajo".
Otros físicos quedaron igualmente impresionados con el trabajo de Maxwell, como Richard Feynman, quien comentó: [36]
"Si se considera la historia del mundo desde hace diez mil años, no cabe duda de que el acontecimiento más significativo del siglo XIX será el descubrimiento de las leyes del electromagnetismo por parte de Maxwell. La Guerra Civil estadounidense palidecerá en comparación con este importante acontecimiento científico de la misma década".
Berend Wilhelm Feddersen , [37] físico alemán, en 1859, como profesor privado en Leipzig , logró, mediante experimentos con la botella de Leyden, demostrar que las chispas eléctricas estaban compuestas de oscilaciones amortiguadas.
En 1870, el físico alemán Wilhelm von Bezold descubrió y demostró que las oscilaciones que se propagaban y reflejaban en los conductores por la descarga de un condensador daban lugar a fenómenos de interferencia. [38] [39] Los profesores Elihu Thomson y EJ Houston realizaron en 1876 una serie de experimentos y observaciones sobre descargas oscilatorias de alta frecuencia. [40] En 1883, George FitzGerald sugirió [41] en una reunión de la Asociación Británica que las ondas electromagnéticas podían generarse mediante la descarga de un condensador, pero la sugerencia no tuvo seguimiento, posiblemente porque no se conocía ningún medio para detectar las ondas. [31]
Cuando el físico alemán Heinrich Rudolf Hertz buscaba un tema para su tesis doctoral en 1879, el instructor Hermann von Helmholtz le sugirió que intentara probar la teoría del electromagnetismo de Maxwell. Hertz inicialmente no podía ver ninguna manera de probar la teoría, pero su observación, en el otoño de 1886, de la descarga de una botella de Leyden en una bobina grande y la producción de una chispa en una bobina adyacente le dio la idea de cómo construir un aparato de prueba. [42] [43] [44] Usando una bobina de Ruhmkorff para crear chispas a través de un espacio (un transmisor de espacio de chispa ) y observando las chispas creadas entre el espacio en una antena de bucle de metal cercana , entre 1886 y 1888 Hertz llevaría a cabo una serie de experimentos científicos que validarían la teoría de Maxwell. [45] Hertz publicó sus resultados en una serie de artículos entre 1887 y 1890, [46] y nuevamente en forma de libro completo en 1893. [47]
El primero de los artículos publicados, " Sobre oscilaciones eléctricas muy rápidas ", da cuenta del curso cronológico de su investigación, hasta finales del año 1886 y principios de 1887. [48]
Por primera vez se demostró de manera intencional e inequívoca que ondas de radio electromagnéticas ("ondas hertzianas") [49] habían sido transmitidas a través del espacio libre por un dispositivo de chispa y detectadas a corta distancia. [50]
Hertz fue capaz de tener cierto control sobre las frecuencias de sus ondas radiadas alterando la inductancia y la capacitancia de sus antenas transmisoras y receptoras . Enfocó las ondas electromagnéticas utilizando un reflector de esquina y un reflector parabólico , para demostrar que la radio se comportaba igual que la luz, como la teoría electromagnética de Maxwell había predicho más de 20 años antes. [31]
Hertz no ideó un sistema para la utilización práctica de las ondas electromagnéticas ni describió ninguna aplicación potencial de la tecnología. Sus estudiantes de la Universidad de Bonn le preguntaron qué uso podrían tener estas ondas. Hertz respondió: " No sirve de nada. Esto es sólo un experimento que demuestra que el Maestro Maxwell tenía razón, sólo tenemos estas misteriosas ondas electromagnéticas que no podemos ver a simple vista. Pero están ahí " . [51]
Muchos físicos se dieron cuenta rápidamente de que las ondas hertzianas podían usarse (en lugar de la luz) en sistemas similares al telégrafo óptico : por ejemplo, Richard Threlfall y John Perry sugirieron eso en 1890, Alexander Pelham Trotter en 1891 y Frederick Thomas Trouton en 1892, sin embargo todos ellos pensaron en ello en términos de destellos cortos en lugar de puntos y rayas telegráficas. [52] En lo que puede haber sido un artículo poco notado titulado 'Algunas posibilidades de la electricidad' en febrero de 1892 en The Fortnightly Review , Sir William Crookes describió la telegrafía inalámbrica como algo que se había logrado un año antes, aunque no se describe el método ni el tipo. [53] [54] El físico estadounidense Amos Emerson Dolbear atrajo una atención similar a la idea un año después. [55] La salud de Hertz se deterioró después de una infección grave en 1892 y murió en 1894, por lo que el arte de la comunicación por ondas de radio quedó en manos de otros para implementarlo en una forma práctica.
Entre 1789 y 1791, Luigi Galvani se dio cuenta de que una chispa generada cerca causaba una convulsión en la pata de una rana que era tocada por un bisturí. [56] [57] En diferentes experimentos, notó contracciones en las patas de las ranas causadas por un rayo y una descarga luminosa de una botella de Leyden cargada que desaparecía con el tiempo y se renovaba cada vez que se producía una chispa cerca. [58] [59]
Joseph Henry observó agujas magnetizadas procedentes de rayos a principios de la década de 1840.
En 1852 Samuel Alfred Varley observó una notable caída en la resistencia de las masas de limaduras metálicas bajo la acción de descargas eléctricas atmosféricas. [26]
A finales de 1875, mientras experimentaba con el telégrafo , Thomas Edison observó un fenómeno que denominó " fuerza etérica " y lo anunció a la prensa el 28 de noviembre. Abandonó esta investigación cuando Elihu Thomson , entre otros, ridiculizó la idea, afirmando que se trataba de inducción electromagnética.
En 1879, el experimentador e inventor David Edward Hughes , que trabajaba en Londres, descubrió que un mal contacto en un teléfono Bell que estaba usando en sus experimentos parecía estar generando chispas cuando trabajaba en una balanza de inducción cercana (una forma temprana de detector de metales ). [60] [61] Desarrolló un detector mejorado para captar esta "corriente adicional" desconocida basándose en su nuevo diseño de micrófono (similar a los detectores posteriores conocidos como coherers o detectores de cristal ) [60] [62] y desarrolló una forma de interrumpir su balanza de inducción para producir una serie de chispas. Mediante experimentos de prueba y error, finalmente descubrió que podía captar estas "ondas aéreas" mientras llevaba su dispositivo telefónico por la calle a una distancia de 500 yardas (460 m).
El 20 de febrero de 1880, demostró su experimento a representantes de la Royal Society, entre ellos Thomas Henry Huxley , Sir George Gabriel Stokes y William Spottiswoode , entonces presidente de la Sociedad. Stokes estaba convencido de que el fenómeno que Hughes estaba demostrando era simplemente una inducción electromagnética , no un tipo de conducción a través del aire. [63] [64] [65] Hughes no era físico y parece haber aceptado las observaciones de Stokes y no prosiguió con los experimentos. [64] Su trabajo puede haber sido el experimento inalámbrico que William Crookes recordó en su reseña de 1892 en Fortnightly Review de 'Algunas posibilidades de la electricidad'. [66] [54]
En 1890, Édouard Branly [67] [68] [69] demostró lo que más tarde llamó el "radioconductor", [70] que Lodge en 1893 denominó coherer , el primer dispositivo sensible para detectar ondas de radio. [71] Poco después de los experimentos de Hertz, Branly descubrió que las limaduras metálicas sueltas, que en un estado normal tienen una alta resistencia eléctrica, pierden esta resistencia en presencia de oscilaciones eléctricas y se convierten prácticamente en conductores de electricidad. Branly demostró esto colocando limaduras metálicas en una caja o tubo de vidrio y haciéndolas parte de un circuito eléctrico ordinario. Según la explicación común, cuando se establecen ondas eléctricas en las proximidades de este circuito, se generan fuerzas electromotrices en él que parecen acercar las limaduras, es decir, unirlas, y por lo tanto su resistencia eléctrica disminuye, por lo que Sir Oliver Lodge denominó a este aparato coherer. [72] Por lo tanto, el instrumento receptor, que puede ser un relé telegráfico, que normalmente no indicaría ninguna señal de corriente de la pequeña batería, puede funcionar cuando se establecen oscilaciones eléctricas. [73] Branly descubrió además que cuando las limaduras se habían cohesionado, conservaban su baja resistencia hasta que se separaban, por ejemplo, al golpear el tubo. [74] Sin embargo, el cohesionador no era lo suficientemente sensible como para usarse de manera confiable a medida que se desarrollaba la radio. [75]
El físico y escritor británico Sir Oliver Lodge estuvo a punto de ser el primero en demostrar la existencia de las ondas electromagnéticas de Maxwell. En una serie de experimentos realizados en la primavera de 1888 con una botella de Leyden conectada a un trozo de cable con descargadores de chispas espaciados, notó que obtenía chispas de diferentes tamaños y un patrón de brillo a lo largo del cable que parecía ser una función de la longitud de onda. [76] [77] Antes de poder presentar sus propios hallazgos, se enteró de la serie de pruebas de Hertz sobre el mismo tema. [ cita requerida ]
El 1 de junio de 1894, en una reunión de la Asociación Británica para el Avance de la Ciencia en la Universidad de Oxford, Lodge dio una conferencia conmemorativa sobre el trabajo de Hertz (recientemente fallecido) y la prueba del físico alemán de la existencia de ondas electromagnéticas 6 años antes. Lodge realizó una demostración sobre la naturaleza cuasi-óptica de las "ondas hertzianas" (ondas de radio) y demostró su similitud con la luz y la visión, incluida la reflexión y la transmisión. [78] Más tarde, en junio y el 14 de agosto de 1894, realizó experimentos similares, aumentando la distancia de transmisión hasta 55 metros. [76] En estas conferencias, Lodge demostró un detector que se convertiría en estándar en el trabajo de radio, una versión mejorada del detector de Branly al que Lodge denominó coherer . Consistía en un tubo de vidrio que contenía limaduras de metal entre dos electrodos. Cuando la pequeña carga eléctrica de las ondas de una antena se aplicaba a los electrodos, las partículas metálicas se adherirían entre sí o "cohesionarían" haciendo que el dispositivo se volviera conductor permitiendo que la corriente de una batería pasara a través de él. En la configuración de Lodge, los ligeros impulsos del cohesor eran captados por un galvanómetro de espejo que desviaría un haz de luz que se proyectara sobre él, dando una señal visual de que el impulso se había recibido. Después de recibir una señal, las limaduras de metal en el cohesor se rompían o "descoherían" mediante un vibrador operado manualmente o por las vibraciones de una campana colocada en la mesa cercana que sonaba cada vez que se recibía una transmisión. [78] Lodge también demostró la sintonización utilizando un par de frascos de Leyden que podían ponerse en resonancia. [79] Las conferencias de Lodge fueron ampliamente publicitadas y sus técnicas influyeron y fueron ampliadas por otros pioneros de la radio, incluidos Augusto Righi y su estudiante Guglielmo Marconi , Alexander Popov , Lee de Forest y Jagadish Chandra Bose . [79] [80] [81]
Lodge en ese momento parecía no ver ningún valor en el uso de ondas de radio para la señalización o la telegrafía inalámbrica y existe un debate sobre si siquiera se molestó en demostrar la comunicación durante sus conferencias. [79] El físico John Ambrose Fleming señaló que la conferencia de Lodge fue un experimento de física, no una demostración de señalización telegráfica. [82] Después de que se desarrollara la comunicación por radio, la conferencia de Lodge se convertiría en el foco de disputas de prioridad sobre quién inventó la telegrafía inalámbrica (radio). Su demostración temprana y posterior desarrollo de la sintonización de radio (su patente de sintonización Syntonic de 1898 ) conduciría a disputas de patentes con la Compañía Marconi. Cuando la patente syntonic de Lodge se extendió en 1911 por otros siete años, Marconi aceptó resolver la disputa de patentes y comprar la patente. [83]
En noviembre de 1894, el físico indio Jagadish Chandra Bose demostró públicamente el uso de ondas de radio en Calcuta , pero no estaba interesado en patentar su trabajo. [84] Bose encendió pólvora y sonó una campana a distancia utilizando ondas electromagnéticas, [85] confirmando que las señales de comunicación pueden enviarse sin usar cables. Envió y recibió ondas de radio a distancia, pero no explotó comercialmente este logro. [ cita requerida ]
Bose demostró la capacidad de la señal para viajar desde la sala de conferencias, y a través de una sala intermedia y un pasillo, hasta una tercera sala a 75 pies (23 m) de distancia del radiador, atravesando así tres paredes sólidas en el camino, así como el cuerpo del presidente (que resultó ser el teniente gobernador). El receptor a esta distancia todavía tenía energía suficiente para hacer un contacto que hizo sonar una campana, disparó una pistola y explotó una mina en miniatura. Para obtener este resultado de su pequeño radiador, Bose instaló un aparato que curiosamente anticipó las altas "antenas" de la telegrafía inalámbrica moderna: una placa metálica circular en la parte superior de un poste, de 20 pies (6,1 m) de altura, que se conectaba con el radiador y otra similar con el aparato receptor. [86]
La forma del "coherer" ideado por el profesor Bose y descrito por él al final de su artículo "Sobre un nuevo electropolariscopio" permitió que la sensibilidad y el alcance parecieran dejar poco que desear en ese momento. [86] En 1896, el periódico británico Daily Chronicle informó sobre sus experimentos UHF: " El inventor (JC Bose) ha transmitido señales a una distancia de casi una milla y aquí radica la primera y obvia y sumamente valiosa aplicación de esta nueva maravilla teórica " .
Después de los discursos de Bose de los viernes por la noche en la Royal Institution , The Electric Engineer expresó su «sorpresa de que en ningún momento se haya ocultado nada acerca de su construcción, de modo que ha estado abierta a todo el mundo para adoptarla con fines prácticos y posiblemente lucrativos». A veces se criticó a Bose por poco práctico al no obtener beneficios de sus inventos. [86]
En 1899, Bose anunció el desarrollo de un " coherer de hierro-mercurio-hierro con detector telefónico " en un artículo presentado en la Royal Society de Londres. [87] Más tarde recibió la patente estadounidense 755.840 , " Detector de perturbaciones eléctricas " (1904), para un receptor electromagnético específico. Bose continuaría con su investigación e hizo otras contribuciones al desarrollo de la radio. [88]
En 1894-95, el físico ruso Alexander Stepanovich Popov realizó experimentos para desarrollar un receptor de radio , una versión mejorada del diseño basado en cohesores de Oliver Lodge . Su diseño con mecanismo de auto-toma de cohesores fue diseñado como un detector de rayos para ayudar al servicio forestal a rastrear rayos que podrían iniciar incendios. Su receptor demostró ser capaz de detectar rayos a distancias de hasta 30 km. Popov construyó una versión del receptor que era capaz de registrar automáticamente los rayos en rollos de papel. Popov presentó su receptor de radio a la Sociedad Física y Química Rusa el 7 de mayo de 1895; el día se ha celebrado en la Federación Rusa como el " Día de la Radio " promovido en los países de Europa del Este como el inventor de la radio. [89] [90] [91] El artículo sobre sus hallazgos se publicó el mismo año (15 de diciembre de 1895). Popov había registrado, a fines de 1895, que esperaba una señalización distante con ondas de radio. [92] No solicitó una patente para esta invención. [ cita requerida ]
En 1898, Nikola Tesla desarrolló un barco controlado a distancia basado en radio/coherente, con una forma de comunicación segura [93] [94] entre el transmisor y el receptor, [95] que demostró en 1898. Tesla llamó a su invento un "teleautómata" y esperaba venderlo como un torpedo naval guiado . [96]
Guglielmo Marconi estudió en la Escuela Técnica de Livorno y se familiarizó con los escritos publicados del profesor Augusto Righi de la Universidad de Bolonia . [97] En 1894, Sir William Preece presentó un documento a la Royal Institution en Londres sobre señalización eléctrica sin cables. [98] [99] En 1894, en las conferencias de la Royal Institution, Lodge pronunció "El trabajo de Hertz y algunos de sus sucesores". [100] Se dice que Marconi leyó, mientras estaba de vacaciones en 1894, sobre los experimentos que Hertz hizo en la década de 1880. Marconi también leyó sobre el trabajo de Tesla. [101] Fue en esta época cuando Marconi comenzó a comprender que las ondas de radio podían usarse para comunicaciones inalámbricas. El primer aparato de Marconi fue un desarrollo del aparato de laboratorio de Hertz en un sistema diseñado para fines de comunicación. Al principio, Marconi usó un transmisor para hacer sonar una campana en un receptor en su laboratorio del ático. Luego trasladó sus experimentos al exterior, en la finca familiar cerca de Bolonia, Italia , para comunicarse mejor. Reemplazó el dipolo vertical de Hertz por un cable vertical rematado por una lámina de metal, con un terminal opuesto conectado a tierra. En el lado del receptor, Marconi reemplazó el chispero por un cohesor de polvo metálico, un detector desarrollado por Edouard Branly y otros experimentadores. Marconi transmitió señales de radio a una distancia de aproximadamente 1,5 millas (2,4 km) a fines de 1895. [102]
Marconi obtuvo la patente británica n.º 12.039, Mejoras en la transmisión de impulsos y señales eléctricas y en los aparatos para ello . La especificación completa se presentó el 2 de marzo de 1897. Esta fue la patente inicial de Marconi para la radio, aunque utilizaba varias técnicas anteriores de varios otros experimentadores y se parecía al instrumento demostrado por otros (incluido Popov). Durante este tiempo, la telegrafía inalámbrica de chispas fue ampliamente investigada. En julio de 1896, Marconi hizo que su invención y nuevo método de telegrafía llamara la atención de Preece, entonces ingeniero en jefe del Servicio Telegráfico del Gobierno británico , que durante los doce años anteriores se había interesado en el desarrollo de la telegrafía inalámbrica mediante el método inductivo-conductivo. El 4 de junio de 1897, presentó "Señalización a través del espacio sin cables". [103] Preece dedicó un tiempo considerable a exhibir y explicar el aparato de Marconi en la Royal Institution de Londres, afirmando que Marconi inventó un nuevo relé que tenía alta sensibilidad y delicadeza. [104]
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Marconi fundó la Marconi Company Ltd. en 1897, conocida como Wireless Telegraph Trading Signal Company . También en 1897, Marconi estableció la estación de radio en Niton, Isla de Wight , Inglaterra. La telegrafía inalámbrica de Marconi fue inspeccionada por las autoridades de Post Office Telegraph; hicieron una serie de experimentos con el sistema de telegrafía de Marconi sin cables de conexión, en el Canal de Bristol . Las señales inalámbricas de octubre de 1897 se enviaron desde Salisbury Plain hasta Bath , una distancia de 34 millas (55 km). [107] Alrededor de 1900, Marconi desarrolló una ley empírica según la cual, para antenas de transmisión y recepción verticales simples de igual altura, la distancia telegráfica máxima de trabajo variaba con el cuadrado de la altura de la antena. [108] Esto se conoció como la ley de Marconi .
Se establecieron otras estaciones experimentales en Lavernock Point , cerca de Penarth ; en Flat Holmes , una isla en medio del canal, y en Brean Down , un promontorio en el lado de Somerset . Se obtuvieron señales entre el primer y el último punto nombrados, a una distancia de aproximadamente 8 millas (13 km). El instrumento receptor utilizado fue un escritor de tinta Morse [109] del modelo de Post Office. [110] [111] En 1898, Marconi abrió una fábrica de radio en Hall Street, Chelmsford, Inglaterra , que empleaba a unas 50 personas. En 1899, Marconi anunció su invención del "coherer de hierro-mercurio-hierro con detector telefónico" en un artículo presentado en la Royal Society, Londres. [ cita requerida ]
En mayo de 1898, se estableció la comunicación para la Corporación Lloyds entre Ballycastle y el faro de la isla Rathlin, en el norte de Irlanda. En julio de 1898, se empleó la telegrafía Marconi para informar de los resultados de las regatas de yates en la Regata de Kingstown para el periódico Dublin Express . Se instaló un conjunto de instrumentos en una habitación en Kingstown y otro a bordo de un barco de vapor, el Flying Huntress. El conductor aéreo en tierra era una tira de red de alambre sujeta a un mástil de 40 pies (12 m) de altura, y se enviaron y recibieron correctamente varios cientos de mensajes durante el desarrollo de las regatas. [ cita requerida ]
En esa época, el Príncipe de Gales , más tarde el Rey Eduardo VII , tuvo la desgracia de lesionarse la rodilla y fue confinado a bordo del yate real Osborne , con base en Cowes Bay. Marconi instaló su aparato a bordo del yate real a petición suya, y también en Ladywood Cottage, en los terrenos de Osborne House , en la Isla de Wight, donde se alojaba su madre, la Reina Victoria . Se enviaron más de 150 mensajes durante los 16 días que duró la convalecencia del Príncipe. [112] Las distancias cubiertas fueron pequeñas; pero a medida que el yate se movía, en algunas ocasiones se interponían altas colinas de modo que los cables aéreos quedaban sobrepasados por cientos de pies, pero esto no era un obstáculo para la comunicación. Estas demostraciones llevaron a la Corporación de Trinity House a brindar una oportunidad para probar el sistema en la práctica entre el faro South Foreland , cerca de Dover, y el barco faro East Goodwin, en Goodwin Sands . Esta instalación se puso en funcionamiento el 24 de diciembre de 1898 y demostró ser de gran utilidad. Se demostró que una vez instalado el aparato, podía ser utilizado por marineros comunes con muy poco entrenamiento. [ cita requerida ]
A finales de 1898, la telegrafía por ondas eléctricas establecida por Marconi había demostrado su utilidad, especialmente para la comunicación entre barco y barco y entre barco y costa. [113]
La estación del Hotel Haven y el mástil de telégrafo inalámbrico fue donde se llevó a cabo gran parte del trabajo de investigación de Marconi sobre telegrafía inalámbrica después de 1898. [114] En 1899, transmitió mensajes a través del Canal de la Mancha . También en 1899, Marconi entregó " Telegrafía inalámbrica " a la Institución de Ingenieros Eléctricos . [113] Además, en 1899, WH Preece entregó "Telegrafía etérea", afirmando que la etapa experimental en telegrafía inalámbrica había sido superada en 1894 y los inventores estaban entrando entonces en la etapa comercial. [115] Preece, continuando en la conferencia, detalla el trabajo de Marconi y otros inventores británicos. En abril de 1899, los experimentos de Marconi se repitieron por primera vez en los Estados Unidos , por Jerome Green en la Universidad de Notre Dame . [116] [117] En octubre de 1899, se informó con éxito por telegrafía aérea sobre el progreso de los yates en la carrera internacional entre el Columbia y el Shamrock, habiéndose enviado (según se dice) hasta 4.000 palabras desde las dos estaciones de barco a las estaciones costeras. Inmediatamente después, el aparato fue puesto a pedido de la Junta de la Marina de los Estados Unidos, y se realizaron algunos experimentos sumamente interesantes bajo la supervisión personal de Marconi. [118] La Compañía Marconi pasó a llamarse Compañía de Telégrafo Inalámbrico de Marconi en 1900. [ cita requerida ]
En 1901, Marconi afirmó haber recibido señales de radiofrecuencia transatlánticas diurnas en una longitud de onda de 366 metros (820 kHz). [120] [121] [122] Marconi estableció una estación de transmisión inalámbrica en Marconi House, Rosslare Strand, Co. Wexford en 1901 para actuar como enlace entre Poldhu en Cornualles y Clifden en Co. Galway. Su anuncio del 12 de diciembre de 1901, utilizando una antena de 152,4 metros (500 pies) sostenida por una cometa para la recepción, declaró que el mensaje se recibió en Signal Hill en St John's , Terranova (ahora parte de Canadá) a través de señales transmitidas por la nueva estación de alta potencia de la compañía en Poldhu , Cornualles . El mensaje recibido había sido preestablecido y era conocido por Marconi, que consistía en la letra Morse 'S' - tres puntos. Sin embargo, Bradford ha cuestionado recientemente el éxito del experimento, basándose en trabajos teóricos y en una recreación del experimento. Ahora se sabe bien que la transmisión a larga distancia a una longitud de onda de 366 metros no es posible durante el día, porque la ionosfera absorbe en gran medida la onda ionosférica. [ cita requerida ] Es posible que lo que se escuchó fuera solo ruido atmosférico aleatorio, que se confundió con una señal, o que Marconi haya escuchado un armónico de onda corta de la señal. [ 121 ] [ 122 ] La distancia entre los dos puntos era de unos 3.500 kilómetros (2.200 millas). [ cita requerida ]
La afirmación de que se produjo una transmisión de Poldhu a Terranova ha sido criticada. [123] Hay varios historiadores de la ciencia, como Belrose y Bradford, que han puesto en duda que el Atlántico se cruzara en 1901, pero otros historiadores de la ciencia han adoptado la postura de que ésta fue la primera transmisión de radio transatlántica. Los críticos han afirmado que es más probable que Marconi recibiera ruido atmosférico disperso procedente de la electricidad atmosférica en este experimento. [124] La estación de transmisión de Poldhu, Cornualles, utilizó un transmisor de chispa que podía producir una señal en el rango de frecuencia media y con altos niveles de potencia. [ cita requerida ]
Marconi transmitía desde Inglaterra a Canadá y Estados Unidos. [125] En este período, Marconi desarrolló aún más un receptor electromagnético particular, llamado detector magnético Marconi [126] o detector magnético de histéresis , [127] y lo utilizó con éxito en sus primeros trabajos transatlánticos (1902) y en muchas de las estaciones más pequeñas durante varios años. [128] [129] En 1902, se estableció una estación Marconi en el pueblo de Crookhaven , condado de Cork , Irlanda , para proporcionar comunicaciones de radio marítimas a los barcos que llegaban de las Américas. El capitán de un barco podía ponerse en contacto con los agentes de las líneas navieras en tierra para preguntar qué puerto recibiría su carga sin necesidad de desembarcar en el que era el primer puerto de recalada. [130] Irlanda también, debido a su ubicación occidental, desempeñaría un papel clave en los primeros esfuerzos por enviar mensajes transatlánticos. Marconi transmitió desde su estación en Glace Bay , Nueva Escocia, Canadá, a través del Atlántico, y el 18 de enero de 1903 una estación Marconi envió un mensaje de saludos de Theodore Roosevelt , el Presidente de los Estados Unidos, al Rey del Reino Unido, marcando la primera transmisión de radio transatlántica originada en los Estados Unidos. [ cita requerida ]
En 1904, Marconi inauguró un diario oceánico, el Cunard Daily Bulletin , en el RMS Campania . Al principio, los acontecimientos que pasaban se imprimían en un pequeño panfleto de cuatro páginas llamado Cunard Bulletin . El título sería Cunard Daily Bulletin, con subtítulos que decían " Marconigramas directos al barco ". [131] Todos los barcos de pasajeros de la Cunard Company estaban equipados con el sistema de telegrafía sin hilos de Marconi, por medio del cual se mantenía una comunicación constante, ya sea con otros barcos o con estaciones terrestres en el hemisferio oriental u occidental. El RMS Lucania , en octubre de 1903, con Marconi a bordo, fue el primer barco en mantener comunicaciones con ambos lados del Atlántico. El Cunard Daily Bulletin , un periódico ilustrado de 32 páginas publicado a bordo de estos barcos, registraba las noticias recibidas por telegrafía sin hilos y fue el primer periódico oceánico. En agosto de 1903, se llegó a un acuerdo con el gobierno británico por el cual la Cunard Co. construiría dos barcos de vapor que, junto con todos los demás buques de la Cunard, estarían a disposición del Almirantazgo británico para alquilarlos o comprarlos cuando fuera necesario, y el gobierno prestaría a la compañía 2.600.000 libras para construir los barcos y les concedería un subsidio de 150.000 libras al año. Uno de ellos era el RMS Lusitania y el otro, el RMS Mauretania . [132]
Marconi recibió el Premio Nobel de Física en 1909 junto con Karl Ferdinand Braun por sus contribuciones al desarrollo de la telegrafía sin hilos. Las demostraciones de Marconi sobre el uso de la radio para las comunicaciones sin hilos, el equipamiento de los barcos con comunicaciones sin hilos que salvaron vidas [133] , el establecimiento del primer servicio de radio transatlántico [125] y la construcción de las primeras estaciones para el servicio británico de onda corta, han marcado su lugar en la historia. [ cita requerida ]
En junio y julio de 1923, las transmisiones de onda corta de Marconi tuvieron lugar de noche en 97 metros desde la estación inalámbrica de Poldhu , Cornualles , a su yate Elettra en las islas de Cabo Verde . En septiembre de 1924, Marconi transmitió durante el día y la noche en 32 metros desde Poldhu a su yate en Beirut . En julio de 1924, Marconi firmó contratos con la Oficina General de Correos británica (GPO) para instalar circuitos telegráficos desde Londres a Australia, India, Sudáfrica y Canadá como el elemento principal de la Cadena Inalámbrica Imperial . El " Beam Wireless Service " de onda corta del Reino Unido a Canadá entró en funcionamiento comercial el 25 de octubre de 1926. Los servicios inalámbricos Beam del Reino Unido a Australia, Sudáfrica e India entraron en servicio en 1927. Los componentes electrónicos para el sistema se construyeron en la fábrica inalámbrica de Marconi en New Street en Chelmsford . [134]
Las principales contribuciones de Ferdinand Braun fueron la introducción de un circuito cerrado sintonizado en la parte generadora del transmisor y su separación de la parte radiante (la antena) por medio de acoplamiento inductivo, [135] : p.90, 358–359 y más tarde el uso de cristales para fines de recepción. [135] Braun experimentó al principio en la Universidad de Estrasburgo. Braun había escrito extensamente sobre temas inalámbricos y era muy conocido por sus muchas contribuciones al Electrician y otras revistas científicas. [136] En 1899, solicitaría las patentes, Electrotelegrafía por medio de condensadores y bobinas de inducción y Transmisión eléctrica inalámbrica de señales sobre superficies . [137]
Los pioneros que trabajaban en dispositivos inalámbricos finalmente llegaron a un límite de distancia que podían cubrir. Conectar la antena directamente al espacio de chispa producía solo un tren de pulsos muy amortiguado. Solo había unos pocos ciclos antes de que cesaran las oscilaciones. El circuito de Braun proporcionaba una oscilación sostenida mucho más larga porque la energía encontraba menos pérdida oscilando entre la bobina y los frascos de Leyden. [135] : p.358 Además, mediante el acoplamiento inductivo de la antena [138], el radiador se acoplaba al generador. [ cita requerida ]
En la primavera de 1899, Braun, acompañado de sus colegas Cantor y Zenneck, fue a Cuxhaven para continuar sus experimentos en el Mar del Norte. El 6 de febrero de 1899, solicitó la patente estadounidense Wireless Electric Transmission of Signals Over Surfaces (Transmisión eléctrica inalámbrica de señales sobre superficies) . Poco después, logró salvar una distancia de 42 km hasta la ciudad de Mutzing. El 24 de septiembre de 1900, se intercambiaron regularmente señales de radiotelegrafía con la isla de Heligoland a lo largo de una distancia de 62 km. Los barcos faro en el río Elba y una estación costera en Cuxhaven iniciaron un servicio regular de radiotelegrafía.
En 1904, el sistema de circuito cerrado de telegrafía sin hilos, asociado al nombre de Braun, era bien conocido y generalmente adoptado en principio. Los resultados de los experimentos de Braun, publicados en Electrician, [ cita requerida ] poseen interés, además del método empleado. Braun demostró cómo el problema podía resolverse satisfactoriamente y económicamente. El oscilador de circuito cerrado tiene la ventaja, como era sabido, de poder aprovechar la energía cinética del circuito oscilador y, por lo tanto, como a un circuito de este tipo se le puede dar una capacidad mucho mayor que la que se puede obtener con una antena radiante sola, se puede almacenar y radiar mucha más energía mediante su uso. La emisión también es prolongada, y ambos resultados tienden a lograr el tan deseado tren de ondas no amortiguadas. La energía disponible, aunque mayor que con el sistema abierto, seguía siendo insignificante a menos que se utilizaran potenciales muy altos, con los inconvenientes que ello conlleva. [139] Braun evitó el uso de potenciales extremadamente altos para cargar el espacio y también hace uso de un espacio menos derrochador al subdividirlo. [140] [ cita requerida ] Sin embargo, el punto principal de su nuevo arreglo no es simplemente la subdivisión del espacio sino su disposición, por la cual se cargan en paralelo, a bajos voltajes, y se descargan en serie. El Premio Nobel otorgado a Braun en 1909 describe este diseño. [141] Braun también descubrió el principio detrás de la antena de matriz en fase , [142] que condujo al desarrollo de antenas inteligentes y MIMO , en 1905.
John Stone trabajó como ingeniero de telefonía y ejerció una gran influencia en el desarrollo de la tecnología de comunicación inalámbrica , además de haber obtenido docenas de patentes clave en el campo de la "telegrafía espacial". Las patentes de Stone para radio, junto con sus equivalentes en otros países, constituyen una contribución muy voluminosa a la literatura de patentes sobre el tema. Se han concedido más de setenta patentes en los Estados Unidos a este titular de la patente. En muchos casos, estas especificaciones son contribuciones eruditas a la literatura sobre el tema, repletas de valiosas referencias a otras fuentes de información. [143]
Stone ha obtenido un gran número de patentes que abarcan un método para imprimir oscilaciones en un sistema de radiador y emitir la energía en forma de ondas de longitud predeterminada, cualesquiera que sean las dimensiones eléctricas del oscilador. [144] El 8 de febrero de 1900, presentó una solicitud para un sistema selectivo en la patente estadounidense 714.756 . En este sistema, dos circuitos simples se asocian inductivamente, cada uno con un grado de libertad independiente, y en el que la restauración de las oscilaciones eléctricas a potencial cero de las corrientes se superponen, dando lugar a corrientes armónicas compuestas que permiten que el sistema resonador se sintonice con precisión con el oscilador. [144] El sistema de Stone, como se indica en la patente estadounidense 714.831 , desarrollaba ondas de señal electromagnética armónicas simples libres o no guiadas de una frecuencia definida con exclusión de la energía de las ondas de señal de otras frecuencias, y un conductor elevado y medios para desarrollar en él vibraciones eléctricas simples forzadas de la frecuencia correspondiente. [145] En estas patentes, Stone ideó un circuito de oscilación inductiva múltiple con el objeto de forzar en el circuito de antena una única oscilación de frecuencia definida. En el sistema para recibir la energía de ondas de señal electromagnética armónicas simples libres o no guiadas de una frecuencia definida con exclusión de la energía de ondas de señal de otras frecuencias, reivindicó un conductor elevado y un circuito resonante asociado con dicho conductor y sintonizado con la frecuencia de las ondas, cuya energía se va a recibir. [145] Un cohesor fabricado con lo que se denomina el sistema Stone [146] se empleó en algunos de los equipos inalámbricos portátiles del Ejército de los Estados Unidos . El cohesor Stone tiene dos pequeños tapones de acero entre los cuales se colocan gránulos de carbono sueltos. Este es un dispositivo autodescohesivo ; aunque no es tan sensible como otras formas de detectores, es muy adecuado para el uso rudo de equipos portátiles. [146]
En 1897, el recientemente ascendido capitán de la Marina Real Henry Jackson se convirtió en la primera persona en lograr comunicaciones inalámbricas de barco a barco y demostró una comunicación continua con otro barco a una distancia de hasta tres millas. [147] El HMS Hector se convirtió en el primer buque de guerra británico en tener instalada telegrafía inalámbrica cuando realizó las primeras pruebas del nuevo equipo para la Marina Real . [148] [149] A partir de diciembre de 1899, el HMS Hector y el HMS Jaseur fueron equipados con equipo inalámbrico. [150] El 25 de enero de 1901, el HMS Jaseur recibió señales del transmisor Marconi en la Isla de Wight y del HMS Hector (25 de enero). [151]
En 1899, la Junta de la Armada de los Estados Unidos publicó un informe sobre los resultados de las investigaciones del sistema Marconi de telegrafía inalámbrica. [152] El informe señaló que el sistema estaba bien adaptado para su uso en la señalización de escuadrones, en condiciones de lluvia, niebla, oscuridad y movimiento de velocidad, aunque la humedad afectaba el rendimiento. [153] También observaron que cuando dos estaciones transmitían simultáneamente, ambas recibirían y que el sistema tenía el potencial de afectar la brújula. Informaron de rangos de 85 millas (137 km) para grandes buques con mástiles altos (43 metros, 141 pies) a 7 millas (11 km) para buques más pequeños. La junta recomendó que el sistema fuera probado por la Armada de los Estados Unidos. [ cita requerida ]
A finales de 1886, Reginald Fessenden empezó a trabajar directamente para Thomas Edison en el nuevo laboratorio del inventor en West Orange, Nueva Jersey . Fessenden hizo rápidamente grandes avances, especialmente en el diseño de receptores, mientras trabajaba para desarrollar la recepción de señales de audio. La Oficina Meteorológica de los Estados Unidos comenzó, a principios de 1900, un curso sistemático de experimentación en telegrafía inalámbrica, empleándolo como especialista. [154] Fessenden desarrolló aquí el principio heterodino , donde dos señales se combinaban para producir una tercera señal.
En 1900, se inició la construcción de un gran alternador transmisor de radio. Fessenden, experimentando con un transmisor de chispa de alta frecuencia , transmitió con éxito el habla el 23 de diciembre de 1900, a una distancia de aproximadamente 1,6 kilómetros (0,99 mi), la primera transmisión de radio de audio . A principios de 1901, la Oficina Meteorológica instaló oficialmente a Fessenden en Wier's Point, Isla Roanoke , Carolina del Norte , y realizó transmisiones experimentales a través del agua a una estación ubicada a unas 5 millas (8,0 km) al oeste de Cabo Hatteras , siendo la distancia entre las dos estaciones de aproximadamente 50 millas (80 km). [154] En 1902 se construyó un alternador con una potencia de 1 kW a 10 kilohercios. El mérito del desarrollo de esta máquina se debe a Charles Proteus Steinmetz , Caryl D. Haskins, Ernst Alexanderson , John TH Dempster, Henry Geisenhoner, Adam Stein, Jr. y FP Mansbendel. [31]
En un artículo escrito por Fessenden en 1902, se afirmó que se habían logrado avances importantes, uno de los cuales fue superar en gran medida la pérdida de energía experimentada en otros sistemas. En una entrevista con un corresponsal del New York Journal , Fessenden afirmó que en sus primeros aparatos no utilizó un transformador de aire en el extremo de transmisión, ni un cilindro concéntrico para emisores y antenas, [154] [155] y había utilizado capacidad, pero dispuesta de una manera completamente diferente a la de otros sistemas, y que no empleó un cohesor ni ninguna forma de contacto imperfecto. Fessenden afirmó que había prestado especial atención a los sistemas selectivos y multiplex , y estaba muy satisfecho con los resultados en esa dirección. [154] El 12 de agosto de 1902, se le otorgaron 13 patentes a Fessenden, que cubrían varios métodos, dispositivos y sistemas para la señalización sin cables. [154] Estas patentes implicaban muchos principios nuevos, cuya obra maestra era un método para distribuir la capacidad y la inductancia en lugar de localizar estos coeficientes del oscilador como en los sistemas anteriores. [144]
En el verano de 1906, se instaló una máquina que producía 50 kilohercios en la estación de Brant Rock , y en el otoño de 1906, lo que se llamó un dinamo eléctrico alterno estaba funcionando regularmente a 75 kilohercios, con una salida de 0,5 kW. [31] Fessenden [156] lo utilizó para la telefonía inalámbrica a Plymouth, Massachusetts , una distancia de aproximadamente 11 millas (18 km). [31] En el año siguiente se construyeron máquinas con una frecuencia de 96 kilohercios [157] y salidas de 1 kW y 2 kW. Fessenden creía que el sistema de coherencia de ondas amortiguado era esencial y fundamentalmente incapaz de desarrollarse en un sistema práctico. [31] Emplearía un método de alternador de alta frecuencia de dos fases [158] y la producción continua de ondas [159] con constantes cambiantes del circuito de envío. [31] [160] Fessenden también utilizaría métodos de conmutador dúplex y multiplex . [161] El 11 de diciembre de 1906, tuvo lugar la operación de la transmisión inalámbrica junto con las líneas de cable. [162] [31] En julio de 1907, el alcance se amplió considerablemente y el habla se transmitió con éxito entre Brant Rock y Jamaica , en Long Island , una distancia de casi 200 millas (320 km), a la luz del día y principalmente sobre tierra, [163] el mástil en Jamaica tenía aproximadamente 180 pies (55 m) de altura. [31]
En noviembre de 1904, el físico inglés John Ambrose Fleming inventó el rectificador de tubo de vacío de dos electrodos, al que llamó válvula de oscilación Fleming . [164] por la que obtuvo la patente británica 24850 y la patente estadounidense 803.684 . [165] Esta "válvula Fleming" era sensible y fiable, por lo que sustituyó al diodo de cristal utilizado en los receptores utilizados para la comunicación inalámbrica a larga distancia. Tenía la ventaja de que no podía dañarse permanentemente ni desajustarse por ninguna señal parásita excepcionalmente fuerte, como las debidas a la electricidad atmosférica. [166] Fleming ganó una medalla Hughes en 1910 por sus logros electrónicos. Marconi utilizó este dispositivo como detector de radio. [ ¿Cuándo? ]
La Corte Suprema de los Estados Unidos finalmente invalidaría la patente estadounidense debido a una renuncia indebida y, además, sostuvo que la tecnología en la patente era técnica conocida cuando se presentó. [167] Esta invención fue el primer tubo de vacío . El diodo de Fleming se utilizó en receptores de radio durante muchas décadas después, hasta que fue reemplazado por una tecnología electrónica de estado sólido mejorada más de 50 años después.
Lee De Forest [168] [169] [170] se interesó por la telegrafía inalámbrica e inventó el Audion , inicialmente un tubo de diodo , en 1906, y posteriormente una versión de triodo en 1908. Fue presidente y secretario de la De Forest Radio Telephone and Telegraph Company (1913). [171] [172] El sistema De Forest fue adoptado por el gobierno de los Estados Unidos y se había demostrado a otros gobiernos, incluidos los de Gran Bretaña, Dinamarca, Alemania, Rusia y las Indias Británicas, todos los cuales compraron aparatos De Forest antes de la Gran Guerra. De Forest es uno de los padres de la "era electrónica", ya que el Audion ayudó a marcar el comienzo del uso generalizado de la electrónica . [173]
De Forest fabricó el tubo Audion a partir de un tubo de vacío . También fabricó el " Oscillion ", un transmisor de ondas no amortiguadas. Desarrolló el método De Forest de telegrafía inalámbrica y fundó la American De Forest Wireless Telegraph Company. De Forest fue un distinguido ingeniero eléctrico y el principal contribuyente estadounidense al desarrollo de la telegrafía y la telefonía inalámbricas. Los elementos de su dispositivo toman señales eléctricas relativamente débiles y las amplifican. El detector Audion , el amplificador Audion y el transmisor " Oscillion " habían impulsado el arte de la radio y la transmisión de voz escrita o audible. En la Primera Guerra Mundial , el sistema De Forest fue un factor en la eficiencia del Servicio de Señales de los Estados Unidos, y también fue instalado por el Gobierno de los Estados Unidos en Alaska. [173]
A continuación se presenta una breve selección de eventos e individuos importantes relacionados con el desarrollo de la radio, desde 1860 hasta 1910. [174]
{{cite encyclopedia}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace ){{cite book}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )págs. 158–59