费森登
费森登（Fessenden, Reginald Aubrey，1866年10月6日-1932年7月22日），出生于加拿大的米尔顿，是一位具有加拿大和美国双重国籍的物理学家。他因在无线电领域的多项发明而闻名，尤其是对无线电波的调制，以及创建了显微照相技术。费森登在其职业生涯中共获得了超过500项专利，在数量和多样性方面仅次于托马斯·爱迪生。他还被认为是世界上第一个通过无线电传输语音的人，并且在1906年实现了首次两向跨大西洋无线电信号通信。此外，费森登在香港特别行政区的范信达道也有所纪念。
早年经历
费森登出生在加拿大魁北克省的东博尔顿，成长过程中曾在多个教育机构接受教育。他曾就读于DeVeaux军事学校一年，随后进入特里尼蒂学院学校学习至1879年夏季。由于未满16岁，他未能立即升入大学，而是短暂地在帝国银行工作过一段时间。14岁时，费森登回到家乡附近的主教大学附属中学任教，并同时在主教大学学习自然科学。尽管没有正式毕业，但他已经完成了大部分学业。1890年，他与海伦·梅·特洛特结婚，并育有一子。
工作经历
费森登的职业生涯始于纽约，最初作为爱迪生机器厂的一名助理测试员。不久后，他加入了托马斯·爱迪生位于新泽西州韦斯特奥兰治的新实验室，参与了一系列项目。1890年，面对财务困难，爱迪生不得不解雇包括费森登在内的大多数员工。此后，费森登在一系列制造企业找到了职位，并在1892年成为了普渡大学电气工程系的首任教授。同年，乔治·威斯汀豪斯亲自邀请他担任西方大学（现匹兹堡大学）电子工程系的创始系主任。
收音机工作
费森登在1890年代末开始涉足无线电领域，当时有报道称古列尔莫·马可尼取得了无线电传输的成功。费森登相信自己能够开发出比现有系统更有效的无线电系统。他的研究很快集中在接收器的设计上，并发明了多种检测器，其中电解探测器在无线电接收方面的灵敏度达到了新的高度。他还提出了异频原理，即利用两个接近频率的无线电信号产生可听见的音频，这使得摩尔斯电码的传输更加容易听到。然而，这一原理直到真空管振荡器的发展才得以实现。
天气局合同
1900年，费森登离开匹兹堡加入美国天气局，旨在证明使用沿海站点传输气象信息的可行性，从而节省现有的电报线路费用。合同规定了他的年薪、工作空间、协助和住房。在他的工作中，他迅速取得进展，尤其是在音频接收方面。他的初步成功来自于条形探测器的发明。随后，他又发明了一个由浸没在硝酸中的细线组成的电解探测器，这种探测器在接下来的几年中设定了无线电接收的标准。随着工作的推进，费森登也开始发展音频传输的概念。他的基本理念是在1901年的专利申请中披露的，它涉及使用高速交流发电机（称为“交流发电机”）产生纯正弦波，从而产生连续的射频信号。这个想法与当时的主流观点相反，后者认为为了产生足够强的信号，需要火花隙产生的尖锐“鞭打”效应。约翰·阿姆罗斯·弗莱明，一位与古列尔莫·马可尼合作的人士，在1906年出版的《电磁波电报学原理》一书中对此表示怀疑。然而，费森登最终证明了连续波无线电信号的可能性。
国家电动信号公司
1902年11月，两位富有的匹兹堡商人资助成立了国家电动信号公司（NESCO），以支持费森登的研究。公司的总部最初设在华盛顿哥伦比亚特区，建立了用于试验和演示的设施。之后，公司在科林伍德岛、新泽西州的柯林斯伍德和杰里科建立了解说站。1904年，该公司试图将通用电气在纽约州施耐德和马萨诸塞州林恩之间的工厂连接起来，但由于失败而放弃了该项目。销售设备的努力遇到了挑战，因为费森登提出的高价被认为不合理。另一个计划是出售整个公司，但未能找到买家。因此，公司决定竞争海底电缆业务，并将其总部迁至马萨诸塞州的布兰特洛克，那里将成为西部终端。
旋转火花发射器和首次双向跨大西洋传输
NESCO的计划是使用费森登设计的旋转火花隙发射器进行跨大西洋服务。在布兰特洛克建造了一个420英尺（128米）高的支撑天线，而在苏格兰的马赫里汉什建造了一个类似的天线。1906年1月，这两个站点成功进行了首次双向传输。然而，太阳升起时或夏季干扰水平较高时，系统无法可靠地跨越这段距离，因此工作暂停，直到当年晚些时候。12月6日，马赫里汉什的无线电塔在风暴中倒塌，突然结束了跨大西洋项目。费森登在1907年1月19日发表在《科学美国人》杂志上的一封信中淡化了这次事故的影响，称“董事们已决定无需继续进行实验性发展”，并正在起草五座车站的规格，以便进行跨大西洋和其他电缆工作，并申请英国的商业许可。然而，实际上，这次事故标志着NESCO跨大西洋努力的结束。
音频传输
费森登很早就对音频传输的可能性产生了兴趣，这与早期只能传输摩尔斯电码消息的火花隙传输形成了鲜明对比。早在1891年，他就调查了通过电话线发送不同频率的交替电流，以创建一个多路复用电报系统。他后来将从电力工作中学到的调谐和共振知识应用于高频电流，从而发展出了连续波无线电信号的概念。
曲轴式发射器和首个两向跨大西洋传输
费森登的基本方法在他1901年5月29日提交并于次年发布的美国专利706,737中得到了描述。它呼吁使用一台高转速交流发电机，产生“纯正弦波”，并产生“持续的辐射波束”，或按现代术语来说，是一台连续波（CW）发射器。这一概念与当前的正统观念直接冲突，后者认为为了产生足够强的信号，需要火花隙产生的尖锐“鞭打”效应。约翰·阿姆罗斯·弗莱明，一位与古列尔莫·马可尼合作的人士，在1906年出版的《电磁波电报学原理》一书中对此表示怀疑。然而，费森登最终证明了连续波无线电信号的可能性。
曲轴式发射器
费森登的终极计划是一种音频能力发射器，即将一种基本的交流发电机，通常以每秒几百个周期的速度旋转，大大增加其旋转速度，以产生每秒数万次的周期，从而产生稳定的连续波传输。然而，这项昂贵的研发工作需要多年时间才能完成原型交流发电机。由于担心发电机在如此高的转速下会分解，因此在研发初期，发电机被放置在一个沙袋环绕的地坑中。
曲轴式发射器
费森登与通用电气签订了合同，帮助设计和生产一系列高频交流发电机。1903年，查尔斯·普鲁特斯·斯坦梅茨交付了一款运行频率约为10千赫的模型，但它并不适合直接用作无线电发射器。费森登要求提供更快、功率更大的型号，这一任务交给了厄尼斯特·F·W·亚历山大森。1906年8月，亚历山大森交付了一种改进型，运行频率约为50千赫，尽管功率远远低于费森登的旋转火花隙发射器。这款交流发电机实现了高质量音频信号的目标，但缺乏放大信号的方法意味着它们相对较弱。12月21日，费森登在布兰特洛克进行了广泛的展示，展示了新型交流发电机在点对点无线电话方面的实用性，包括将其站点接入有线电话网络。作为展示的一部分，语音被传输到18公里外的马萨诸塞州普利茅斯。《美国电话期刊》详细报道了此次展示，《科学美国人》发表了费森登的文章。格林利夫·W·皮卡德撰写的报告出现在恩斯特·鲁默的《无线电话理论与实践》中。
第一次娱乐广播
直到20世纪30年代初，普遍认为李·德福里斯特是最早尝试通过无线电传输音乐和娱乐节目的人。德福里斯特在1907年开始了一系列试播，并广泛宣传了无线电广播的潜力。他的第一次娱乐广播发生在1907年2月，当时他从纽约的实验室播放了电子泰勒蒙尼音乐。秋季，尤金尼亚·法拉演唱了《我永远爱你》，并在秋末，她演唱了《我爱你真挚》。自1904年以来，美国海军一直在每天播出时间和天气预报，但这些都是通过火花隙发射器以摩尔斯电码的形式播出的。
后续工作和从NESCO离职
费森登的技术成就并未带来相应的经济成功。沃克和吉文希望将NESCO卖给一家大型公司，如美国电话电报公司（AT\u0026T）。1906年，AT\u0026T据说有意收购NESCO，但金融挫折导致电话公司重新考虑，NESCO未能找到另一家公司接手。费森登与公司所有者之间出现了紧张关系，他1906年在蒙特利尔成立的费森登无线公司可能引发了他们对他试图冻结沃克和吉文的竞争性跨大西洋服务的猜测。最终的破裂发生在1911年1月，当费森登被正式解雇时。这导致他起诉NESCO违反合同。费森登赢得了最初的法庭审判并获得了赔偿，但NESCO在上诉中胜诉。为了保存资产，NESCO于1912年进入托管状态，任命塞缪尔·K·肯特纳为总经理。法律僵局持续了十多年。1917年，NESCO终于摆脱了托管状态，并更名为国际无线电电报公司。该公司勉强维持了几个月，直到1920年被西屋电气及制造公司收购，然后其资产，包括众多重要的费森登专利，被卖给了无线电公司（RCA），该公司继承了长期存在的费森登法律诉讼。1928年3月31日，费森登与RCA解决了他尚未解决的诉讼，并获得了可观的现金结算。
后期生活
费森登离开NESCO后，厄尼斯特·亚历山大森继续在通用电气工作，主要致力于长距离无线电报使用的交流发电机。他最终开发了亚历山大森交流发电机，能够横越大西洋，到1916年，费森登-亚历山大森交流发电机在可靠性上超过了最初用于提供此服务的火花隙发射器。此外，1920年后，无线电广播变得普遍，尽管使用的不是交流发电机，而是使交流发电机过时的真空管发射器，但他们采用了费森登在1906年引入的相同的连续波AM信号。
死亡与遗产
费森登去世后，购买了位于马萨诸塞州牛顿村的45 Waban Hill Road的房子，房子位于国家历史遗迹登记册上，也是美国国家历史地标。他于1932年7月22日在百慕大的汉密尔顿去世，并安葬在圣马克教堂的墓地中。
参考资料
费森登人物简介.W网.2024-08-21
费森登.中国知网.2024-08-21
人物无线电工作简介.华南理工大学.2024-08-21