Langattoman tiedonsiirron historia

Langattoman tiedonsiirron historian juuret ovat jo esihistoriallisella aikakaudella. Huonojen kulkuyhteyksien takia käytettiin peilejä, tulta ja savua viestimään erinäisiä asioita. Tosin muitakaan keinoja ei ollut.

1800-luvulla eli monia tiedemiehiä, jotka ovat vaikuttaneet suuresti langattoman tiedonsiirron syntyyn. James Clerk Maxwell (1831–1879) oli ensimmäinen, joka julkaisi teorian, jonka mukaan valo on sähkömagneettisen aaltoliikkeen muoto. Kyseinen teoria on julkaistu vuonna 1865. Teorian sähkömagneettisesta aaltoliikkeestä Maxwell julkaisi 1873. Yksi tärkeä sähkömagnetismin teorian kulmakivi on Maxwellin yhtälöt. Niiden avulla kuvataan sähköisten ja magneettisten kenttien käyttäytymistä ja vuorovaikutusta. Maxwellin yhtälöt ovat radion ja television perusta ja niiden avulla voidaan myös tutkia muun muassa röntgen-, gamma- ja infrapunasäteilyjä.

Heinrich Hertz (1857–1894) oli ensimmäinen, joka havainnollisti sähkömagneettisen säteilyn, rakentamalla laitteen, joka tuotti radioaaltoja. Värähtelyn mittayksikkö Hz on nimetty Hertzin mukaan. Venäläinen tutkija Aleksandr Popov (1859–1905) jatkoi Hertzin työtä ja on nykyisen tiedon mukaan ensimmäinen, joka muodosti radioyhteyden kahden pisteen välillä. Kunniaa tästä on kuitenkin annettu italialaiselle Guglielmo Marconille.

Guglielmo Marconi (1874–1937) kiinnostui Maxwellin ja Hertzin tutkimuksista jo nuorena ja ryhtyi tutkimaan radioaaltoja. Vuonna 1895 hän pystyi muodostamaan radioyhteyden muutaman kilometrin päähän ja jo vuonna 1896 hänelle myönnettiin ensimmäinen sähköistä lennätintä koskeva patentti. Ensimmäisen radioaseman hän perusti vuonna 1897 ja vuonna 1899 hän muodosti pysyvän langattoman lennätinyhteyden Englannin ja Ranskan välille. Kaksi vuotta myöhemmin hän yli oli perustanut lennätinyhteyden Atlantin yli. Ensimmäisen radiotehtaan Marconi perusti jo 1898 ja se työllisti 50 ihmistä. Marconia kutsutaankin monesti ”radion isäksi”.

Radion patentti kuuluu nykyään Nikola Teslalle (1856–1943), joka patentoi Marconin kanssa samana vuonna omia radioon liittyviä keksintöjään. US Patent Office peruutti Teslan patentit 1904, mutta Yhdysvaltojen korkein oikeus palautti ne hänelle vuonna 1943. Eli pian Teslan kuoleman jälkeen. Joidenkin mukaan molemmat päätökset olisi tehty taloudellisista syistä, jotta Yhdysvaltojen hallituksen ei olisi tarvinnut maksaa korvauksia, ensin Teslalle, sitten Marconi Companylle. Sana ”radio” on keksitty paljon itse laitteen kehittämisen jälkeen, ehkä vasta vuonna 1909. Sitä ennen kutsumanimenä toimi langaton lennätin.

Radiokokeilujen perustana voidaan pitää kohereeria, joka on lähteestä riippuen joko Oliver Lodgen, tai Edward Branleyn kehittämä. Käytännöllisemmäksi ja langattomaan viestintään sopivaksi kohereeria kehitti kuitenkin Marconi. Kohereeri on rakennettu lasiputkesta, jonka päissä on elektrodit ja keskellä metallijauhetta. Kohereeriin johdetaan jännite ja antennin kautta saatavan jännitepiikin avulla kohereeri aktivoituu.

Kohereerin seuraajana toimi elektroniputki, joka on kehitetty ennen ensimmäistä maailmansotaa. Elektroniputki on käytännössä lasi- tai teräsputki, jossa on tyhjiö tai joka on täytetty jalokaasulla. Lisäksi siinä on katodi, anodi ja mahdollisesti hila tai useampia hiloja. Elektroniputki merkitsi mullistusta radiotekniikalle ja elektroniikalle.

Elektroniputkien jälkeen kehitettiin transistorit ja diodit. Ensimmäinen transistori on valmistettu 1947 ja teollinen valmistus alkoi 1951. Transistoria pidetään yhtenä 1900-luvun merkittävimmistä keksinnöistä. Sekä transistorit, että diodit ovat puolijohdekomponentteja. Diodin tehtävänä on suojella komponentteja rikkoutumiselta.

Mikropiirit, joista ensimmäiset kehitettiin 1960-luvulla sisältävät useita transistoreja ja diodeja, pääasiassa transistoreja. Nykyään yhdellä mikropiirillä on miljoonia transistoreja. Komponenttien kehitys on mahdollistanut kehittyneempien laitteiden tekemisen ja mikropiirin voidaan sanoa olevan esimerkiksi matkapuhelinten, digi-TV:n ja laajakaistayhteyksien kehityksen takana.

Katso myös
Radio
Langaton tekniikka

Lähteet

Aiheesta muualla
The Invention of Radio 

Langaton viestintä