由於無線電並不是一個單一的發明品, 它是集多位科學先驅者的研究, 失敗, 再研究, 再失敗..... 等等經歷了一段很長的時期而把各種經驗及學識匯聚而成的技術. 所以如果要找出一位發明人出來可真不是一件容易的事情來. 就讓我們一起從最初最初的1600年說起吧. 這一章主要是講述1900年以前的理論及基礎誕生,

馬可尼在三艘英國戰艦上安裝了無線電台.

同年, 雖然仍只是簡單的電報和 Morse Code 的訊號, 他已成功把無線電訊號跨送至英倫海峽兩岸. 同年他更攜同他的儀器去到紐約為一項帆船大賽作遠距離賽果報告之用, 頗類似今天我們的毅行者.

另一位被譽為是當今話音無線電之父的科學家 Nathan B. Stubblefield 史特布菲 則致力研究透過無線電波作話音傳送的技術. 而今天我們所使用的話音無線電Voice Radio, 包括各式各樣的調制方式(AM-FM-SSB等等), 就是由他的研究成果而開發出來的. 他對無線電界後世的影響都可謂不少啊 !

Joseph John Thompson 發現了電子的存在.

同年, 馬可尼公司亦在英國成立.

馬可尼在英國為其無線電發明取得註冊專利. 同年,他把發明品"無線電"運往英國, 但當抵步時, 因當年的政治氣候問題, 海關的官員誤以為他是義大利的無政府主義者而把他的儀器打爛了. 而他也因要面對一連串的批評, 結果, 他在同年把專利註冊從英國撤銷.

同年, Nikola Tesla 尼古拉德士勒 提出用一個轉動的隙縫來做他的 "Spark" 發射機.

柏林科學院向科學家們招手徵求能做出一個在改變一個電場時即可引發產生另一個短暫電場及可逆轉的實驗. 同時答允頒授榮譽獎項予成功的科學家. 云云科學家之中, Heinrich Hertz 赫芝 也是其中一位參賽的科學家.

Werner Von Siemens 維納西門子 從實驗中証明了電流在金屬導體中的行進速度差不多等於光速.

他也是現今享譽盛名的德國西門子公司的創辦人.

Karl Ferdinand Braun 卡爾布朗發現了在金屬硫化物晶體中有 "單向導電" 的特性, 這個特性導致後來整流半導體的出現.

布朗發現當兩個硫化金屬晶體在點對點接觸時, 電流會向某一個方向自由流動而當轉換電極後, 則呈現很大的電阻值.他也發現當一顆硫化金屬晶體與一條金屬線接合時亦呈相同狀態. 是以早期的收音機線路中大多用上 Galena, Iron Pyrite, Fused Silicon 及 Carborundum 來作接收感測元件之用.

當年的七月卅日, 美國政府將註冊編號 Patent# 129,971 授予 Mahlon Loomis 馬龍朗密士的無線通訊模式. 雖然由第一次實驗至1872年間, 他的系統經過了多次的改良, 卻仍只停留在很初階的層次, 但仍可稱得上是為全世界第一套註冊的無線通訊系統.

"Loomis Aerial Telegraph Company" 於 1873 年正式成立. 而翌年(即1874年), 意大利的馬可尼才出生 !

Mahlon Loomis 馬龍朗密士 在維珍尼亞州兩座山之間做出了無線傳送的實驗.

他把兩隻相距18哩的風箏放上天上, 每隻風箏各自拖著一條600呎長的電線接觸著地面. 當他在其中一隻風箏的線上改變由大氣經電線流至地面的電流時, 在另一隻風箏的一邊, 他的助手即時透過一個靈敏度高的微電流計(galvanometer)感測到有電流的變化. 在他的筆記裡還寫著:"當天上有一群的黑雲聚集時, 由大氣經風箏電線流回地面的電流亦越來越強, 迫使我把系統關掉, 免生危險."

James Clerk Maxwell 麥斯威爾 完成了他解釋電磁波動態的著名方程式 "Maxwell's Equations",

生於蘇格蘭愛丁堡的 Maxwell 將建基於 法拉底Faraday, 湯姆生Thomson, 庫倫Coulombe 及 安培Ampere 幾位前人科學家的理論最後發展出一套電磁場現象的新理論來. 在這套新理論中, 他說明了當電流開始流動時, 它就會在其周圍空間形成一個個的渦流. 他的科研工作中最棘手的問題是要証明只有在一個穩定的磁場下才不會產生電場來, 反之亦然 !

接著 Mahlon Loomis 馬龍朗密士更草擬了一張簡圖, 其中有一支頂電容負載(Top Capacitive Loading)的天線串連著一個電鍵及一個顯示器然後接地.他還寫了份簡介說明他那個系統如何把一個電擊卸向大氣中從而與遠方另一套相類似的互換系統相互呼應.雖然,這可算是全世界第一套無線電的設計圖. 可惜這張簡圖內的構想在當年並未曾實現過.

Samuel F.B. Morse 撤姆爾摩爾斯

當年他就是第一個用電碼形式把電報用電線傳遞至40哩外而成名的科學家. 全世界的第一個 Morse Code 訊息 : "What hath God wrought !"就是由他拍發出去的. 一部當時的犘爾斯電碼接收機

Samuel Finley Breese Morse 1791-1872 生平簡介
撤姆爾摩爾斯在廿一歲時已對電學方面的各種實驗發生了濃厚的興趣. 1835 年他在船上的一次談話就播下了發展一套沿用了多年的電報通訊模式的種子. 1835 年中, 他的基本有線中繼電報物理原理已經就緒. 經過幾年的研究至到 1840 年就正式註冊了專利. 同年, 摩爾斯在他的助手威爾 Alfre Vail 的協助下發明了一套電報編碼. 至 1851 年, 他們把原先的電碼簡化後就成為一直沿用至今的國際摩爾斯電碼(Morse Code)了. 另外, 在 1840 年的當年, 美國的國會也同時頒了一筆為數 US$30,000 的撥款給他作為興建一條連接華盛頓及波爾的摩的電報專線. 透過這條電報專線發出的第一個摩爾斯電碼訊息就是在 1844年5月24日 .

Joseph Henry 約瑟亨利 引用了在1745年製成的全人類第一個電容器 Leyden Jar (徠碇電瓶)並在其內發現了來回振盪式的充放電可能性.

K.A. Steinheil 史汀荷爾

慕尼黑的史汀荷爾在實驗中展示了當時用兩條電線連起來的有線電報其實是可以用[接地earth ground]方法而令到只用一條線便可完成線路的回路. 當時, 他更展望將來會有另一個辦法把剩下來的一條線也可摒棄而變成無需用線的電報. 這可算得上是世界上第一個幻想有無線電的人了吧 !

現今其實有很多的電機應用上也利用到接地來作電流的回路. 雖然驟眼看來利用地下來作導體似乎並不太過有效, 其實地殼本身是一個非常良好的傳導體來的. 如果單以一小撮泥土來量度的話, 它的電阻值也必然很大, 但大家如果對歐姆定律中有關電阻的並聯有認識的話, 必定知道如果你用上了整個地殼作為導體之時, 就即是把無數小撮泥土並聯在一起, 而等效阻值也自然會變得很少了.而史汀荷爾當年就是發現了這個現象而完成了他的接地回路實驗的了.

Michael Faraday米高法拉底(1791-1867)是第一個發現磁感應(Magnetic Induction)的科學家.

他在實驗中發現了當金屬線在磁場中運動時就會感應出電流來. 他除了是科學家外, 還是一位傑出的理論家. 他在磁力學方面的理論稍後被 Maxwell麥斯威爾所採用, 後來更成為了愛恩斯坦相對論中的一個很重要的部份.

現今電學中的 Faraday's Laws 包含了磁感應定律, 第一電解定律, 第二電解定律. 還有大家都最熟悉的電容單位 Farad (F), 都是以他命名.

Charles Augustin de Coulomb 庫倫 (1736-1806)

這位法國的科學家發展了第一套關於電荷的同性相吸異性相拒的理論. 他也同時展示了這些電荷的力是以一條平方反比例(inverse square)的方程式存在著. 他也花費了不少時間尋找完美的導電介質, 可是最後他得出一個結論...就是世上沒有完全的導體. 他這些關於電荷粒子的運動理論可說是和牛頓有關物質間的萬有引力運動的理論不謀而合.

世上第一個電容器誕生 : 徠碇電瓶 Leyden Jar

Leyden Jar 徠碇電瓶是人類史上第一個能儲電的電容器.它是一個普通的玻璃瓶, 在瓶口處有一橡膠瓶塞, 在瓶塞中間則有一支金屬棒通過瓶塞一直浸在瓶中的水銀電解液或者酒精溶液之中而成. 它的結構可 click 右面小圖放大.

William Gilbert威廉基柏(1544-1603) 提出了靜電與磁力的關係

生於英國的 Gilbert 為依利沙伯女皇一世部下的一名科學家. 他一生從事大量與磁力有關的實驗. 最後他基於地球本身是一塊大磁鐵的假設而成就了世上第一套完整的磁力學理論. 現今的飛行員鮮有未聽過他的其中一個最有名的發現............ Magnetic Dip Needle 下墜的磁針