Войти
Беспроводной магнитный детектор Маркони (Лондон) Магнитный детектор или Маркони магнитный детектор, иногда называют «Мэгги», был ранним детектором радиоволн, используемый в некоторых из первых радиоприемников получить код Морзе сообщений во время беспроводной телеграфии эпохи на рубеже 20 - го века. Разработанный в 1902 году пионером радиосвязи Гульельмо Маркони на основе метода, изобретенного в 1895 году новозеландским физиком Эрнестом Резерфордом, он использовался на беспроводных станциях Маркони примерно до 1912 года, когда его заменили электронные лампы. Он широко использовался на кораблях из-за своей надежности и нечувствительности к вибрации. Магнитный детектор был частью беспроводного устройства в радиорубке RMS Titanic, которое использовалось для вызова помощи во время его знаменитого затопления 15 апреля 1912 года.
Один из первых прототипов магнитных детекторов, построенных Маркони в 1902 году в миланском музее. Сенсорные катушки на этом приборе удалены. 
Воссоздание радиорубки корабля Маркони в Морском музее Ольборга, Ольборг, Дания. Магнитный детектор находится на столе справа от приемника тюнера Marconi, который выдает сигнал для магнитного детектора. Примитивные радиопередатчики с искровым разрядником, использовавшиеся в течение первых трех десятилетий существования радио (1886-1916), не могли передавать звук (звук), а вместо этого передавали информацию по беспроводному телеграфу ; оператор включал и выключал передатчик с помощью телеграфного ключа, создавая импульсы радиоволн для написания текстовых сообщений азбукой Морзе. Таким образом, радиоприемное оборудование того времени не должно было преобразовывать радиоволны в звук, как современные приемники, а просто определять наличие или отсутствие радиосигнала. Устройство, которое это сделало, называлось детектором. Первым широко используемым детектором был когерер, изобретенный в 1890 году. Когерер был очень плохим детектором, нечувствительным и склонным к ложному срабатыванию из-за импульсного шума, что побудило многие исследования найти лучшие детекторы радиоволн.
Эрнест Резерфорд впервые использовал гистерезис железа для обнаружения волн Герца в 1896 году путем размагничивания железной иглы, когда радиосигнал проходил через катушку вокруг иглы, однако иглу пришлось перемагничивать, так что это не подходило для непрерывного детектора.. Многие другие исследователи беспроводной связи, такие как Э. Уилсон, К. Тиссо, Реджинальд Фессенден, Джон Амброуз Флеминг, Ли Де Форест, Дж. К. Балсилли и Л. Тьери, впоследствии изобрели детекторы, основанные на гистерезисе, но ни один из них не получил широкого распространения из-за различных недостатков.. Многие ранние версии имели вращающийся магнит над неподвижной железной лентой с катушками на ней. Этот тип был только периодически чувствительным, когда магнитное поле изменялось, что происходило, когда магнитные полюса проходили через железо.
Во время своих трансатлантических экспериментов по радиосвязи в декабре 1902 года Маркони обнаружил, что когерер слишком ненадежен и нечувствителен для обнаружения очень слабых радиосигналов при передаче на большие расстояния. Именно эта потребность побудила его разработать свой магнитный детектор. Маркони разработал более эффективную конфигурацию с движущейся железной лентой, приводимой в движение часовым двигателем, проходящим мимо неподвижных магнитов и катушек, что привело к непрерывной подаче железа, изменяющей намагниченность, и, таким образом, постоянной чувствительности (Резерфорд утверждал, что он также изобрел эту конфигурацию). Магнитный детектор Marconi был «официальным» детектором, который использовался компанией Marconi с 1902 по 1912 год, когда компания начала переходить на клапан Флеминга и вакуумные лампы типа Audion. Он использовался до 1918 года.
(A) Антенный провод, (B, B) Железная лента вокруг шкивов, (C, C) Обмотка ВЧ-возбуждения на стеклянной трубке, по которой проходит железная лента, (D) Обмотка звукоснимателя, (E) Заземляющая пластина, (S, N) Постоянные магниты, (T) Телефонная трубка. См. Рисунок справа. Версия Marconi состояла из бесконечной железной ленты ( B ), состоящей из 70 нитей покрытой шелком железной проволоки калибра 40. В процессе работы лента проходит через два шкива с канавками, которые вращаются заводным мотором. Железная полоса проходит через центр стеклянной трубки, которая плотно намотана одним слоем вдоль нескольких миллиметров медной проволокой, покрытой шелком калибра 36. Эта катушка ( C ) функционирует как катушка возбуждения радиочастоты. Поверх этой обмотки намотана небольшая бобина с проводом того же калибра с сопротивлением около 140 Ом. Эта катушка ( D ) функционирует в качестве звуковой катушки для съема. Вокруг этих катушек расположены два постоянных подковообразных магнита, которые намагничивают железную ленту, когда она проходит через стеклянную трубку.
Устройство работает за счет гистерезиса намагничивания в железных проволоках. Эти постоянные магниты расположены так, чтобы создать два противоположных магнитных полей, каждый из которых направлен в сторону (или в сторону) от центра катушек в противоположных направлениях вдоль проволоки. Это намагничивает железную ленту вдоль ее оси, сначала в одном направлении, когда она приближается к центру катушек, а затем меняет ее магнетизм в противоположном направлении, когда она уходит с другой стороны катушки. Из-за гистерезиса ( коэрцитивной силы) железа требуется определенное пороговое магнитное поле ( коэрцитивное поле, H c ), чтобы изменить намагниченность. Таким образом, намагниченность движущихся проводов меняется не на противоположную в центре устройства, где поле меняет направление, а в некотором направлении к отходящей стороне проводов, когда поле второго магнита достигает H c. Хотя сам провод движется через катушку, в отсутствие радиосигнала место, где намагниченность «переворачивается», является неподвижным по отношению к катушке датчика, поэтому нет никакого изменения магнитного потока и напряжения в катушке датчика.
Радиосигнал от антенны ( A ) принимается тюнером ( не показан ) и проходит через катушку возбуждения C, другой конец которой соединен с землей ( E ). Быстро изменяющееся магнитное поле от катушки превышает коэрцитивную силу H c и нейтрализует гистерезис железа, заставляя изменение намагниченности внезапно перемещаться вверх по проводу к центру между магнитами, где поле меняет направление. Это имело эффект, аналогичный проталкиванию магнита в катушку, вызывая изменение магнитного потока через считывающую катушку D, вызывая импульс тока в считывающей катушке. Катушка приема звука подключена к телефонной трубке ( наушнику ) ( T ), которая преобразует импульс тока в звук.
Радиосигнал от передатчика с искровым разрядником состоял из импульсов радиоволн ( затухающих волн ), которые повторялись со скоростью звука около нескольких сотен в секунду. Каждый импульс радиоволн производил импульс тока в наушнике, поэтому сигнал звучал в наушниках как музыкальный тон или жужжание.
Используемый магнитный детектор Железный ремешок вращался с помощью боевой пружины и часового механизма внутри корпуса. Были даны разные значения скорости ленты от 1,6 до 7,5 см в секунду; устройство, вероятно, могло бы работать в широком диапазоне скоростей диапазона. Оператору приходилось удерживать заводную пружину заводной рукояткой сбоку. Операторы иногда забывали его завести, поэтому полоса переставала вращаться, и датчик переставал работать, иногда в середине радиосообщения.
Детектор создавал электронный шум, который слышался в наушниках как «шипящий» или «ревущий» звук на заднем плане, который несколько утомлял при прослушивании. Это был шум Баркгаузена из-за эффекта Баркгаузена в железе. По мере того как магнитное поле в данной области железной проволоки изменялось по мере ее прохождения через детектор, микроскопические доменные стенки между магнитными доменами в железе перемещались серией рывков, поскольку они зависали на дефектах в кристаллической решетке железа. затем вытащил. Каждый толчок вызывал крошечное изменение магнитного поля через катушку и вызывал импульс шума.
Поскольку на выходе был звуковой переменный ток, а не постоянный, детектор можно было использовать только с наушниками, а не с обычным записывающим прибором, используемым в приемниках когерерной радиотелеграфии, сифонным бумажным магнитофоном.
С технической точки зрения для работы необходимы несколько тонких предпосылок. Сила магнитного поля постоянных магнитов на железной полосе должна быть того же порядка величины, что и сила поля, создаваемого радиочастотной катушкой возбуждения, что позволяет радиочастотному сигналу превышать пороговый гистерезис (коэрцитивность) железо. Кроме того, импеданс тюнера, который подает радиосигнал, должен быть низким, чтобы соответствовать низкому импедансу катушки возбуждения, что требует особых соображений по конструкции тюнера. Импеданс телефонного наушника должен примерно соответствовать импедансу звукоснимающей катушки, который составляет несколько сотен Ом. Железная лента перемещается на несколько миллиметров в секунду. Магнитный детектор был намного более чувствительным, чем когереры, обычно используемые в то время, хотя и не таким чувствительным, как клапан Флеминга, который начал заменять примерно в 1912 году.
В « Справочнике технических инструкций для беспроводных телеграфистов », составленном: JC Hawkhead (второе издание, пересмотренное HM Dowsett) на стр. 175, приведены подробные инструкции и спецификации по эксплуатации и обслуживанию магнитного детектора Маркони.
СМИ, связанные с магнитными детекторами, на Викискладе?