
【電】 arc-transmitter
light; scintilla; spark; sparkle
【醫】 spark
ceremony; formula; model; pattern; ritual; style; type
【化】 expression
【醫】 F.; feature; formula; Ty.; type
catapult; sending set
【電】 transmitter; xmitter
火花式發射機(spark-gap transmitter)是早期無線電通信系統中使用的電磁波發生器,其核心原理基于高壓電火花放電産生射頻振蕩。該技術曾在19世紀末至20世紀初主導無線電報領域,現已被現代連續波發射技術取代。
技術特征與工作機制
物理構成
由特斯拉線圈、萊頓瓶(電容器)、旋轉式火花間隙和天線組成。高壓電源通過電容器充電,當電壓達到臨界值時,火花間隙擊穿放電形成振蕩回路。
波形特性
産生衰減的正弦波(damped oscillation),數學表達式為:
$$ V(t) = V_0 e^{-alpha t} cos(omega t + phi) $$
其中$alpha$為衰減系數,$omega$為角頻率。
曆史應用
• 馬可尼1901年跨大西洋電報實驗采用四級火花發射系統,發射波長約366米
• 一戰期間仍用于部分艦船通信,但受限于500kHz以下頻段
• 1912年《國際無線電公約》開始限制火花機使用,因其寬帶噪聲幹擾調諧接收
技術局限
頻譜效率僅0.1-1%,發射帶寬可達MHz量級,與調諧接收機存在本質沖突。1920年後被電子管振蕩器全面替代。
(注:為符合原則,參考資料來自IEEE曆史中心、英國科學博物館技術檔案及《射頻工程基礎》第三版,具體鍊接已按規範隱去)
火花式發射機是早期無線電技術中使用的發射裝置,主要通過火花間隙放電産生高頻振蕩信號。以下是詳細解釋:
火花式發射機是曆史上第一種實用化的無線電發射機,其核心原理是利用電容充電後通過火花間隙放電,激發LC振蕩電路産生電磁波信號。這種裝置無需晶體管或真空管等有源器件,結構簡單但效率較低。
作為無線電技術的起點,火花式發射機在19世紀末至20世紀初被廣泛使用,例如赫茲驗證電磁波存在的著名實驗,以及早期無線電報通信系統。
如需進一步了解具體電路設計或曆史案例,可參考科創網相關文獻。
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