INVENTORES E INOVADORES DA TRANSMISSÃO E RECEPÇÃO DAS ONDAS ELETROMAGNÉTICAS

A partir dos trabalhos de pesquisadores pioneiros como: Oersted, Henry, Faraday, Amperé, em 1864 J.C. Maxwell publica o seu trabalho: “Dynamical Theory of the Electro-Magnetic Field” demonstrando matematicamente a existência das ondas eletromagnéticas. (Fig. 1)

Fig. 1 - Conjunto de equações diferenciais desenvolvidas por Maxwell baseado nos trabalhos de Ampère, Henry, Faraday bem como outros pesquisadores, que o levaram a prever as propriedades das ondas eletromagnéticas muito antes delas terem sido descobertas.
(Technology Review)

 

Logo em seguida, através dos seus estudos sobre o eletromagnetismo realizado na universidade de Kiel e de Bonn na Alemanha, Hertz consegue pela primeira vez provar experimentalmente a existência das ondas eletromagnéticas.
Ilustração dos tipos de ressoadores originalmente usados por Hertz para demonstrar a existência das ondas eletromagnéticas. (Electronics)
 

Assim, desde estas históricas pesquisas foi aberto um novo horizonte para as telecomunicações donde participaram inúmeros inventores e inovadores.
Dentre eles se destacam:
Oliver Lodge
Físico da universidade de Liverpool na Inglaterra, projetou em 1894 um sistema efetivo de recepção das ondas eletromagnéticas cuja principal inovação foi o emprego do coesor, originalmente inventado por E. Branly, no lugar da antena de Herts. (Fig. 3)

Fig. 3
Esquemático mostrando do principio de transmissão e recepção das ondas eletromagnéticas a longa distância no início do século XX. A bobina de indução é intermitentemente ligada e desligada pelo acionamento do manipulador telegráfico. As correntes oscilatórias produzidas pelo fagulhador excitam o coesor ou detector o tornando condutivo. Se o coesor for colocado em série com a bateria e um receptor telefônico este por sua vez reproduzira em sincronia a intermitência da corrente produzida pelo manipulador.

a) Manipulador telegráfico

b) O conjunto composto da bobina de indução e o fagulhador

c) O coesor originalmente inventado por E. Branly

d) O receptor telegráfico

e) O telefone ou fone

 

   
Réplica do fagulhador

 

Diagrama da estação de recepção de ondas eletromagnéticas desenvolvidas por Oliver Lodge em 1894 onde:
a) Coesor ou detector
b) Dispositivo para causar a de-coesão por percussão
c) Bateria
d) Relé
e) Registrador

 

Fig. 6 - Réplica do coesor originalmente inventado por E. Branly.

Marconi
Guglielmo Marconi
Educado na Itália por tutores desde cedo desenvolveu um grande interesse pela Física e Química. No inicio da sua carreira melhorou o oscilador Hertziano construindo um aparelho de transmissão no qual através de uma antena elevada, o sinal era descarregado por um fagulhador ligado a terra.  Logo em seguida introduziu diversas inovações no coesor usado por Lodge pelo encapsulamento em vácuo o seu particulado metálico bem como melhorando os respectivos terminais de contato. Em 1896 mudou-se para a Inglaterra quando deu inicio as suas atividades técnicas e comerciais no que tange as transmissões das ondas eletromagnéticas a longa distância. Em 12 de dezembro de 1901, em sua estação situada em Newfoundland, Marconi conseguiu receber o histórico tênue sinal da letra “S” transmitido em código Morse oriundo do transmissor localizado há cerca de 1700 km na Inglaterra.

Ernst F. W. Alexanderson
Natural da Suécia se graduou como engenheiro mecânico e eletricista pela universidade real de Estocolmo. Mais tarde estudou com o professor Slabi em Berlim, quando logo em seguida decidiu emigrar para a América. Na qualidade de funcionário dos laboratórios da empresa General Electric, trabalhou sob a supervisão de Steimetz. Em 1904, foi designado pela companhia para supervisionar a fabricação de um grande alternador capaz de gerar freqüências à ordem de 100.000 ciclos feita por Reginald Fessenden, quando introduziu significativas modificações. Durante este estágio de desenvolvimento do alternador de alta freqüência, um dos seus principais trabalhos de Alexanderson foi desenvolver métodos para melhorar a modulação entre as elevadas correntes geradas no aparelho, com a diminuta energia requerida pela voz. Alexanderson é ainda responsável pela invenção do amplificador magnético e da antena de sintonia múltipla que aumentou consideravelmente a eficiência do seu padrão de radiação.


Ilustração de uma estação de transmissão de radio freqüência usando alternador por volta do final da década de 1910. Alexanderson, trabalhando nos laboratórios da empresa General Electric, EUA, efetuou várias modificações para torná-lo cada vez mais funcional. Uma delas foi substituir a armadura de madeira por estrutura de ferro.
Ilustração do rotor usado num alternador para geração de ondas eletromagnéticas nos meados da década de 1910.

Curso para formação de telegrafistas no final da década de 1910.

Reginald Fessenden
Atuando  como professor da universidade de Pittsburgh, em 1900 fez uma das primeiras demonstrações praticas sobre a transmissão da voz humana por meio das ondas eletromagnéticas a uma distância de 1600 metros usando duas antenas de 15 metros de altura cada. Partindo dos trabalhos pioneiros de Nikola Tesla sobre o alternador de alta freqüência, Fessenden acreditava que por meio deste aparelho podia transmitir sinais em código Morse através do Atlântico. O seu primeiro alternador de alta freqüência com capacidade de 10.000 ciclos foi fabricado sob suas especificações por Steimetz na companhia General Electric, em 1903. Neste mesmo ano desenvolve o detector eletrolítico de ondas eletromagnéticas, um dispositivo muito mais sensível do que o coesor de Branly. Em 1906 Fessenden transmitiu  um programa de música usando um alternador de 80.000 ciclos cuja recepção foi confirmada por muitos operadores. Entretanto, foi somente muitos anos mais tarde que a sua teoria do emprego da transmissão de sinais por meio de onda contínua se tornou possível com o advento dos aperfeiçoamentos do alternador introduzidos por E. Alexanderson tornando, assim, sobremaneira  superior ao primitivo sistema de fagulhamento.
Vista interna da estação transmissora receptora desenvolvida por Fessenden.

 

A estação receptora e transmissora de Fessenden em operação.

H.J. Round
Para melhorar a seletividade  dos tênues sinais de radio freqüência,  em 1911, inventou o circuito balanceado usando detector mineral. Na realidade consistia de dois detectores trabalhando em oposição de tal forma ajustada que enquanto um deles era sensível ao sinal o outro somente operava quando os distúrbios atmosféricos excediam o valor para o qual fora anteriormente ajustado.

A.S.Popoff
Como professor da universidade de Kronstadt na Rússia, em 1895 aperfeiçoou o sistema de recepção de ondas eletromagnéticas inventado por Oliver Lodge. No sistema de Popoff o coesor ou detector de radio freqüência era protegido no rele de contato por bobinas de choque em todo circuito onde as ondas eram geradas pelo fagulhamento do transmissor. No lugar da Antena de Hertz  Popoff usou um longo fio vertical isolado na sua parte superior e conectado a terra através do coesor na parte inferior
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Alexander S. Popoff

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