遠在上個世紀40年代,世界已跨入了電燈、電話的新時代,然而,在地下礦井里卻依然靠著打手勢、吹哨子、敲鐘、搖鈴等手段進行通信聯(lián)絡。盡管也架設過簡陋的有線電話,但是,由于無情的落石、塌方及各種機械的碰、撞、砸、震……井下通信既不可靠,又不靈活,遇有險情、災禍,線斷音無,咫尺天涯,束手無策。
1948年春天,英國的一個通信小分隊,為了探索井下通信的新途徑,先后在井下做了上百次通信試驗,終于發(fā)現(xiàn),凡是有導體存在的地方,通信距離則出乎意料地增大;更令人奇怪的是,通信不受坑道拐彎、坎坷、層疊交錯及噪音喧嘩所左右??上н@一發(fā)現(xiàn)境遇不佳,被打入冷宮。直到50年代末,德國科學家才利用這一發(fā)現(xiàn)制成了世界上第一部井下感應電話,從此,它像雨后春筍般在各國相繼出現(xiàn)。
那么,“感應無線電”究竟是個什么玩意呢?其原理很簡單,就是利用普通的金屬導體,如電線、電纜、鋼軌等,與移動電臺之間的電磁感應,靜電耦合的一種通信方式。它似乎像有線電,又有點像無線電,美其名曰“感應無線電”。感應通信與普通電臺的通信過程十分相似。它是把用戶的話音信號調(diào)制成電臺的高頻電流,經(jīng)過發(fā)射天線變換成高頻電磁波(載波)發(fā)射出去。電磁波遇到導體時,磁場以奇異的魔力,神不知,鬼不覺地在導體中感應出電流,并沿著導體風馳電掣般地傳播。待電流到達導體的盡頭,走投無路之時,竟像孫悟空一樣,又搖身變成磁場,磁場又開始與電場親密無間地挽手前進,再遇到導體,又是一場這樣的表演。最后,電磁波滿載著信息到達對方的移動電臺,被接收天線引進并變成高頻電流,再經(jīng)解調(diào)、放大,對方清晰的聲音便再現(xiàn)出來。
感應通信的突出優(yōu)點,一是通信距離遠。一臺井上能輕而易舉地達5公里遠的步談機,在井下坑道的狹窄天地里只能在20米內(nèi)通話,即使將發(fā)信機功率加大100倍,通信距離只增大20%多,這是由于電磁波受奇形怪狀、坎坷不平的井壁反射、吸收的緣故。與此相反,感應通信在井下卻大顯神通,它能以較小的發(fā)射功率實現(xiàn)較長距離的通信。二是能實現(xiàn)幾個方向同時通信。由于感應線都有一個特別的帶狀覆蓋區(qū),因此,主坑道能與密如蛛網(wǎng)般的分支坑道自由通信。三是經(jīng)濟、靈活、保密??勺鞲袘€的“導體”在礦井里相當多,不用專門鋪設。通信人員利用小型步談機,就可在感應線左右一定距離內(nèi)邊走邊談;又由于地殼的屏蔽,井上井下的電磁波各行其是,互不干擾,具有天然的保密性。
得益于感應通信的這些優(yōu)點,才使得今天的井下通信如此暢通無阻。
編輯/李章