지금까지 무선 전신은 어떻게 도달 했습니까?


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1900 년대 초까지 무선 전송 된 텔레 그램은 수백 마일에 달할 수있었습니다. 예를 들어, 타이타닉은 400 마일 떨어진 캐나다와 비교적 저전력 장비로 통신했습니다. 전신이 매우 간단하다는 것을 감안할 때 어떻게 이러한 펄스가 지금까지 여행 할 수 있었습니까?

그리고이 맥박이 여전히 같은 장비로 오늘날까지 여행 할 수 있습니까?

그리고 이것이 수백 마일 이내에있는 운영자가 모두 전파를 방해하기 때문에 시스템을 사용하는 사람이 많지 않았 음을 의미하지 않습니까? 이것이 많은 누화를 일으킬 것 같습니다. 아니면 무선 전신에 사용할 수있는 여러 주파수가 있습니까?

답변:


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타이타닉은 400 마일 떨어진 캐나다와 비교적 저전력 장비로 통신했습니다.

웹 사이트 에서 인용 :-

타이타닉의 "무선"장비는 당시 가장 강력하게 사용되었습니다. 주 송신기는 선박의 조명 회로에서 공급되는 5kW 모터 교류 발전기로 구동되는 회전식 스파크 설계였습니다.

이 장비는 해상에서 약 250 피트 떨어진 선박의 2 개의 마스트 사이에 매달린 4 선 안테나로 작동했습니다. 배터리로 작동되는 비상 송신기도있었습니다.

메인 트랜스미터는 "Silent Room"으로 알려진 특수 실에 보관되어 있습니다. 이 방은 수술실 옆에 위치하고 있으며 메인 수신기에 대한 간섭을 줄이기 위해 특별히 절연되어 있습니다.

이 장비의 보장 된 작업 범위는 250 마일이지만 낮에는 최대 400 마일, 밤에는 최대 2000 마일까지 통신을 유지할 수 있습니다.

여기에 이미지 설명을 입력하십시오

따라서 5kW를 저전력으로 분류하면 괜찮지 만 그 이후로는 계속 발전했습니다. 예를 들어, 튜브 / 밸브가 개발됨에 따라 무선 수신기가 더욱 민감 해졌으며 이는 전송 전력을 상당히 줄일 수 있음을 의미합니다.

이러한 전송은 실제 전자파이며 거리에 따라 매우 점진적으로 감쇠됨을 알아야합니다. 예를 들어, 비접촉식 배터리 충전기와 비교할 때 자기장은 코일의 직경을 넘어서 거리가 멀어 질수록 감소하는 반면 적절한 EM 전송에서 H 필드는 거리에 따라 선형으로 감소합니다.

Voyager 1 프로브와 명왕성 너머의 변속기를 고려하십시오. 송신기 전력은 20 와트에 불과하지만 가장 큰 것은 포물선 접시였습니다.-

여기에 이미지 설명을 입력하십시오

그리고 이것이 수백 마일 이내에있는 운영자가 모두 전파를 방해하기 때문에 시스템을 사용하는 사람이 많지 않았 음을 의미하지 않습니까? 이것이 많은 누화를 일으킬 것 같습니다.

이것은 실제로 큰 문제였으며 RMS 타이타닉 (Ritas Titanic)의 유명한 전송이 있었는데 이는 SS 캘리포니아 주민 이 캐나다 해안의 케이프 경주에서 전송을 차단하고 있기 때문에 "종료"해야 한다는 것을 시사했습니다 .

타이타닉의 무선 통신 사업자 인 잭 필립스 (Jack Phillips)는 당시 1,300km 떨어진 뉴 펀들 랜드 케이프 레이스 (Cape Race)의 무선국으로 승객들의 메시지에 대한 백 로그를 지우느라 바빴습니다. 에반스의 SS 선박이 두 배의 상대적 근접성으로 인해 얼음으로 둘러싸여 멈춰 졌다는 메시지는 필립스가 케이프 레이스에서받는 과정에 있던 별도의 메시지를 익사 시키며 에반스를 비난했다. 바빠요. 케이프 레이스에서 일하고 있어요! " 에반스는 조금 더 오래 듣고 23:35에 무선을 끄고 잠자리에 들었다. 5 분 후 타이타닉은 빙산을 쳤다. 그로부터 25 분 후, 그녀는 첫 조난 전화를 보냈다.

견적에서 가져온 여기 증기선 캘리포니아를 들어, 위키 페이지를.


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@InterLinked Titanic은 1MHz 주변에서 작동하며 전리층 바운스는 가시 거리보다 훨씬 먼 거리에서 무선 수신이 가능합니다. 높이가 250 피트 인 시선은 약 20 마일이며 타이타닉은 낮에는 약 400 마일에 성공적으로 전송 및 수신 할 수 있습니다. 전리층 이외의 저주파수는 실제로 고주파수 이상을 더 이상 전송하지 않습니다.
Andy 일명

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현대 햄 라디오 사업자는 전 세계적으로 5mW (예, 밀리 와트) 전송 전력으로 통신합니다.
Jon Custer

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@MatthewWhited "@"와 이름을 사용하여 질문을 처리해야합니다. 그렇지 않으면이 주석을 보라는 알림을받지 못할 수도 있습니다. 답변의 저자로서 나는 알림을 받고 그의 답변에 관심이 있습니다.
Andy 일명

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@Matthew Whited 네, HF 전파에 대해 조금 연구하십시오. 실제로 대륙간 접점에는 5mW의 전력 수준이 사용됩니다. 일반적으로 이러한 낮은 수준은 전신에는 사용되지 않습니다. 대신, 매우 높은 수준의 에러 정정 코딩을 갖는 디지털 모드가 사용된다. 또한 디지털 변조의 작동 방식을 살펴보면 많은 수신기가 "통합 및 덤프"기술을 사용하고 있음을 알 수 있습니다. 수신 된 신호 강도는 대역폭과 심볼 간격에 따라 다릅니다. 매우 낮은 대역폭과 매우 긴 심볼 간격을 사용하면이를 보완 할 수 있습니다.
AndrejaKo

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이론적으로 실내 온도의 수신기는 -124dBm의 입력 전력 레벨로 1kbaud (적절하게 설계된 경우)의 데이터를 수신 할 수 있습니다. 1MHz에서 링크 손실은 32.5dB + 20log (km)입니다. 10,000km라고 가정하면 링크 손실은 112.5dB입니다. 0dBm (1mW)의 수신 전력은 -112.5dBm이며 수신기에 필요한 전력 (좋은 날)보다 훨씬 높습니다. 일부 안테나 게인을 던져 거의 매일 좋은 날입니다 : electronics.stackexchange.com/questions/83512/…
Andy aka

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에서 http://hf.ro/ :

타이타닉의 "무선"장비는 당시 가장 강력하게 사용되었습니다. 주 송신기는 선박의 조명 회로에서 공급되는 5kW 모터 교류 발전기로 구동되는 회전식 스파크 설계였습니다.

스파크 갭 송신기는 온-오프 키잉 (모스 코드)으로 변조 된 가장 간단한 형태의 무선 송신기입니다. 도 극간 전송의 효율성을 허용 - 그것은 매우 넓은 대역에 걸쳐 RF 스프레이 - 5kW의 송신기는 .


스파크 갭 자체는 매우 넓은 대역폭을 생성하지만 안테나는 공진 필터의 역할을합니다.
WhatRoughBeast

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Wikipedia에 따르면, 5KW 송신기는 미국에서는 불법이며 햄 운영자도 마찬가지입니다
...-

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현재는 그렇습니다. 당시에는 실제로 어떤 규칙도 없었습니다.
pjc50

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@InterLinked-5KW는 모터 제너레이터에 대한 입력 전력이며 안테나에 전달되는 전력은 훨씬 적습니다. 예를 들어,이 1500W Ham 앰프 는 240VAC에서 15A, 또는 전체 출력 전력에서 약 3000W를 소비하는 정격입니다. 스파크 갭 송신기가 얼마나 효율적인지 모르겠지만 매우 효율적이지 않다고 가정합니다. 일부 국가에서는 전력 제한이 더 높습니다. 캐나다는 최대 2.25KW를 허용합니다.
Johnny

비교를 위해 TPz 1A1A5 "Hummel" (사진) 은 15kW 발전기로 작동 하는 군용 HF 방해 기 입니다.
DevSolar

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1900 년대 초까지 무선 전송 된 텔레 그램은 수백 마일에 달할 수있었습니다. 예를 들어, 타이타닉은 400 마일 떨어진 캐나다와 비교적 저전력 장비로 통신했습니다. 전신이 매우 간단하다는 것을 감안할 때 어떻게 이러한 펄스가 지금까지 여행 할 수 있었습니까?

사실, 다른 사람들이 지적했듯이 전력이 실제로별로 낮지 않았다는 것은 모르스는 단순히 매우 낮은 대역폭의 신호입니다. 일정 기간 동안 많은 정보 를 보내지 않으려는 경우 매우 적은 양의 수신 전력을 사용하여 메시지를받을 수 있습니다 . WiFi는 한 방에서 다른 방으로 초당 10 억 비트를 전송합니다. TV 채널은 아마도 수백 마일 반경에 걸쳐 초당 수천만 비트를 보냅니다. 직접 입력 한 모스 코드는 초당 약 10 비트 에 해당하며 , 2 배를 주거나 가져가며, 좋지 않은 조건에서는 적을 수 있습니다.

그리고이 맥박이 여전히 같은 장비로 오늘날까지 여행 할 수 있습니까?

확실한. 그리고 동일한 송신기를 현대 수신기로 가정하면, 현대 수신기가 우수할수록 감도가 높아지고 증폭이 증폭되며 컴퓨터 알고리즘이 지원되므로 상당히 먼 거리에서 신호를 수신 할 수 있습니다.

그리고 이것이 수백 마일 이내에있는 운영자가 모두 전파를 방해하기 때문에 시스템을 사용하는 사람이 많지 않았 음을 의미하지 않습니까? 이것이 많은 누화를 일으킬 것 같습니다. 아니면 무선 전신에 사용할 수있는 여러 주파수가 있습니까?

둘 다의 일부입니다. 1910 년대에도 여러 방송국에서 사용할 수있는 주파수가 많았으며 현대적인 사용법을 살펴보면 모스 부호는 매우 좁은 채널 간격을 허용하며 잠재적으로 수백 개의 대화가 몇 메가 헤르츠. 그러나 당시 사용중인 장비는 주파수 안정성이 낮고 광대역 잡음이 매우 심했으며, 모자를 떨어 뜨릴 때 채널을 변경할 수 없었기 때문에 실제로 사용중인 채널이 거의 없었으며 간섭 문제가있었습니다. 그럼에도 불구하고 1910 년 초에 정기적으로 연락하는 선박 및 해안 국상당히 많았 습니다 .


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최신 시스템을 사용 하면 달에서 신호를 반사하여 수신 할 수 있습니다.
Mark

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@Ionosphere가 훨씬 더 가깝다는 점을 표시하고 적절한 대역폭을 달성하려면 상대적으로 적은 전력이 필요합니다. 달 반사 의 존재 를 탐지하기 위해서는 매우 높은 ERP가 필요합니다. 이는 극한의 전송 전력 수준 또는 큰 지향성 안테나 배열을 의미합니다. 그것은 뒤뜰이 큰 라디오 아마추어가 할 수 있지만 매우 낮은 대역폭에서만 가능합니다.
Chris Stratton 2012 년

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전신이 매우 간단하다는 것을 감안할 때 어떻게 이러한 펄스가 지금까지 여행 할 수 있었습니까?

충분한 힘을 사용하고 그 거리에서 지구의 곡률 주위를 이동할 수있는 전파를 지원하는 주파수를 포함함으로써.

그리고이 맥박이 여전히 같은 장비로 오늘날까지 여행 할 수 있습니까?

예. HF (고주파) 라디오라고합니다. 해상 비행의 경우 상용 항공기에는 일종의보고가 필요합니다. 위성 통신이없는 경우 HF 라디오 (MF 대역으로 확장)와 통신해야합니다. HF 라디오 통신은 주파수 목록 (거리, 시간 및 전파 보고서를 기반으로)으로 시도해야합니다.

전파는 가시선, 지상파 및 하늘 파를 통해 전파됩니다. 뉴 펀들 랜드는 가시 거리에 가까운 곳에 없었습니다. 지면 파는 지구 곡률 주위로 전파 될 수 있습니다. 400 마일의 거리에는 매우 낮은 주파수 (및 낮은 데이터 속도)가 필요합니다. 하늘 파는 전리층에서 굴절되어 곡선 주위의 땅으로 되돌아 갈 수 있습니다. 때때로 지구에서 반사되어 전리층을 백업하고 다시 굴절합니다 ( "건너 뛰기"라고 함).

오버 오션 비행은 전통적으로 시야를 넘어선 경우 하늘 파 굴절을 사용해 왔습니다. 완전히 신뢰할 수있는 것은 아니며, 거리 변경을 기다리기 위해 위치 보고서가 지연되는 경우가 있습니다.


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마지막으로 실제로 문제를 이해하는 사람! EESE의 불행한 문제 중 하나는 종종 특정 주제 나 응용 프로그램에 대한 실제 경험이없는 많은 엔지니어가 종종 잘못된 것과 관련없는 첫 번째 원칙을 추측 할 수 있다는 것입니다.
Chris Stratton 2012 년

또한 당시에는 HF가 비교적 새롭고 중소 파에서 많은 의사 소통이 이루어지고 있다고 덧붙였습니다. 600m (500kHz)는 세기의 더 나은 부분 (및 타이타닉의 시간)을위한 것이었고, "고조파"와 125kHz ~ 150kHz도 해상 이동 대역이었고, 143kHz는 "long" 적어도 1930 년대에 연속파. 타이타닉 시대에 배에는 600m와 300m의 무선 통신 장치가 있어야했지만 1912 년 무선 조정 장치는 새로운 무선 통신 장치의 주파수만큼 사용되지 않았습니다.
AndrejaKo

약간의 사소한 일 : 처음 SOS가 조난 신호를 사용했습니다. 그 이전에는 CQD (일반 통화 조난)였습니다. SOS는 아무것도 나타내지 않지만 Morse의 뚜렷한 소리로 쉽게 복사 할 수 있습니다.
Old_Fossil

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다음 사실을 고려하십시오.

  1. 신호 탐지 확률은 수신 신호 대 잡음비 (SNR)의 함수입니다.
  2. SNR은 다음을 통해 향상 될 수 있습니다.
    • 신호 전력 증가
    • 소음 감소

노이즈 전력을 줄이는 한 가지 방법은 더 긴 시간에 걸쳐 신호를 수집하고 디지털 신호의 패리티 비트와 같은 필터 또는 신호 중복성을 사용하여 노이즈를 평균화하는 것입니다. 따라서 데이터 전송률과 SNR간에 상충 관계가 있습니다. SNR을 높이기 위해 데이터 전송률을 줄일 수 있습니다.

전신 신호의 검출기 (리스너의 귀)는 아날로그 시스템이지만, 청취자의 귀 / 뇌는 톤의 지속 시간 동안 각 대시 및 도트를 효과적으로 "평균화"하여 SNR을 증가시킨다. 전신 운영자가 잡음 신호를 식별하는 데 능숙 할 가능성이 높기 때문에 탐지 능력이 상당히 우수 할 것입니다.

또한 사람 언어의 중복성은 또 다른 오류 수정 메커니즘을 제공합니다. 메시지 발신자의 확인없이 뇌의 오타를 얼마나 쉽게 자동으로 수정하는지 생각해보십시오. (예 : "이 szentence h4s는 많은 오류가 발생했습니다.")

5kW가 모바일 송신기 (휴대 전화는 약 1W)에 대해 상대적으로 높은 전송 전력이고 신호 자체에 존재하는 중복성을 감안할 때 통신이이 범위에서 발생했다는 것은 확실합니다.


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여기에 게시 한 다른 많은 사람들과 마찬가지로 지상 무선 통신의 도전 과제는 전력 수준이 아니라 시선입니다. 전리층의 대전 된 층 또는 다른 지상 물체가 수평선 너머로 신호를 반사하는 경우 장거리가 가능합니다.
Chris Stratton 2012 년

@ChrisStratton 상호 배타적 인 포인트는 아닙니다. 전자기 방사선의 모든 전파는 경로 (시선 또는 이온 구리 바운스)에 관계없이 1 / R ^ 2 경로 손실의 영향을받습니다.
Robert L.

이러한 손실은 관련이 없으며 손실이라고 생각하면 문제를 근본적으로 오해하고 있음을 나타냅니다.
Chris Stratton

@ChrisStratton 모든 전력 레벨의 송신기로 해당 거리를 전송할 수 없다면 손실은 항상 중요합니다. 1 펨토 와트 송신기로 수백 마일을 전송하는 방법을 알았을 때 알려주십시오.
Robert L.

정확히 요점입니다. 관련된 전력 수준은 거리 기반 손실에 필요한 수준보다 훨씬 높습니다. 실제 문제는 우리가 곡선 행성에 살고 있다는 것입니다.
Chris Stratton
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