畅通无阻的井下通信

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  远在上个世纪40年代,世界已跨入了电灯、电话的新时代,然而,在地下矿井里却依然靠着打手势、吹哨子、敲钟、摇铃等手段进行通信联络。尽管也架设过简陋的有线电话,但是,由于无情的落石、塌方及各种机械的碰、撞、砸、震……井下通信既不可靠,又不灵活,遇有险情、灾祸,线断音无,咫尺天涯,束手无策。
  1948年春天,英国的一个通信小分队,为了探索井下通信的新途径,先后在井下做了上百次通信试验,终于发现,凡是有导体存在的地方,通信距离则出乎意料地增大;更令人奇怪的是,通信不受坑道拐弯、坎坷、层叠交错及噪音喧哗所左右。可惜这一发现境遇不佳,被打入冷宫。直到50年代末,德国科学家才利用这一发现制成了世界上第一部井下感应电话,从此,它像雨后春笋般在各国相继出现。
  那么,“感应无线电”究竟是个什么玩意呢?其原理很简单,就是利用普通的金属导体,如电线、电缆、钢轨等,与移动电台之间的电磁感应,静电耦合的一种通信方式。它似乎像有线电,又有点像无线电,美其名曰“感应无线电”。感应通信与普通电台的通信过程十分相似。它是把用户的话音信号调制成电台的高频电流,经过发射天线变换成高频电磁波(载波)发射出去。电磁波遇到导体时,磁场以奇异的魔力,神不知,鬼不觉地在导体中感应出电流,并沿着导体风驰电掣般地传播。待电流到达导体的尽头,走投无路之时,竟像孙悟空一样,又摇身变成磁场,磁场又开始与电场亲密无间地挽手前进,再遇到导体,又是一场这样的表演。最后,电磁波满载着信息到达对方的移动电台,被接收天线引进并变成高频电流,再经解调、放大,对方清晰的声音便再现出来。
  感应通信的突出优点,一是通信距离远。一台井上能轻而易举地达5公里远的步谈机,在井下坑道的狭窄天地里只能在20米内通话,即使将发信机功率加大100倍,通信距离只增大20%多,这是由于电磁波受奇形怪状、坎坷不平的井壁反射、吸收的缘故。与此相反,感应通信在井下却大显神通,它能以较小的发射功率实现较长距离的通信。二是能实现几个方向同时通信。由于感应线都有一个特别的带状覆盖区,因此,主坑道能与密如蛛网般的分支坑道自由通信。三是经济、灵活、保密。可作感应线的“导体”在矿井里相当多,不用专门铺设。通信人员利用小型步谈机,就可在感应线左右一定距离内边走边谈;又由于地壳的屏蔽,井上井下的电磁波各行其是,互不干扰,具有天然的保密性。
  得益于感应通信的这些优点,才使得今天的井下通信如此畅通无阻。
  编辑/李章
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