埃德温·霍华德·阿姆斯特朗，“电台男孩”和调频广播的创建

埃德温·霍华德·阿姆斯特朗就是所谓的“无线电男孩”，一位美国工程师，童年时在后院建造天线塔，并在阁楼上进行实验。

1890年，阿姆斯特朗在世纪之交前出生于纽约市切尔西，在一个中产阶级家庭中舒适地长大。他受到了古列尔莫·马可尼的启发，他在大西洋上发送了第一条无线信息，他对马可尼事迹的早期解读使易受影响的年轻阿姆斯特朗对无线电产生了极大的欣赏。

 

以下是历史工程师埃德温·霍华德·阿姆斯特朗（Edwin Howard Armstrong）的聚光灯，聚焦于他的才华和对广播事业的贡献。图片由哥伦比亚大学提供

 

他的余生将是胜利与悲剧的结合。阿姆斯特朗为无线电做出了许多重大贡献，拥有42项专利，其中包括调频（FM）专利。虽然他最终变得足够富有，可以资助自己的研究，但他把大部分时间花在了法律斗争和游说上，反对他的技术。1954年，63岁的阿姆斯特朗自杀了，他的法律问题以及后来的经济和婚姻问题都积累了起来。

不幸的是，阿姆斯特朗并没有亲眼目睹他的调频技术成为事实上的无线电广播标准。

 

改进Lee de Forest的Audion

阿姆斯特朗于1909年被哥伦比亚大学电气工程系录取，并成为美国国家航空航天局创始成员迈克尔·普平教授的学员。

在阿姆斯特朗早年的研究中，他对三极管产生了兴趣，这是一种三极管真空管，由美国工程师Lee de Forest于1906年发明。在发明时，人们认为audion只不过是对Fleming瓣膜的轻微改进。audion可以接收和放大微弱的信号，但只能微弱地接收和放大，在其他方面并没有特别的突破性。

阿姆斯特朗专注于了解audion是如何工作的，并进行了各种计算和测量，以找出如何使其有用。在阿姆斯特朗大四之前，他确定可以通过创建正反馈回路来放大微弱信号。这突然使audion作为一个无线电接收器变得非常有用；它现在可以放大无线电信号，使整个房间都能听到。

 

一个音频管。图片由Paul Thompson提供

 

1913年，阿姆斯特朗迅速为他所称的“再生接收器”申请了专利，并在哥伦比亚无线电工程师协会组织的一次会议上进行了演示。事实证明，德福雷斯特也在观众席上，不久之后，德福瑞斯特声称，事实上，他是使用音频再生的发明者。李·德·福雷斯特随后申请了一项专利，该专利将干扰阿姆斯特朗的专利。这抵消了阿姆斯特朗第一次与德福雷斯特的法律纠纷，这场纠纷将持续几十年。

阿姆斯特朗获得了再生接收器的表彰，包括IRE荣誉勋章、富兰克林勋章和爱迪生勋章。由于法律技术问题，他最终将输掉与德福雷斯特的法律斗争，尽管技术界普遍理解并接受阿姆斯特朗是真正的发明家。当阿姆斯特朗在一次大会上试图归还他的IRE荣誉勋章时，遭到了拒绝。

 

第一次世界大战与超外差接收机

1913年完成电气工程学位后，阿姆斯特朗接受了哥伦比亚大学助理的职位。不久后，他将在第一次世界大战期间被派往巴黎，作为美国陆军通信兵的一员，从事无线电通信工作。

阿姆斯特朗的一个项目是改进对敌方短波通信的拦截。在他的努力中，他发明了后来被称为超外差无线电接收器的东西。该接收器使无线电机能够将传入的无线电信号与内部生成的信号混合，以创建一个更易于管理的中间频率，并对其进行滤波。

 

阿姆斯特朗的超外差接收机原型。图片由电台业余新闻提供

 

这项发明使阿姆斯特朗成为百万富翁，因为他把专利卖给了西屋公司。阿姆斯特朗的专利将再次引发法律纠纷，尽管程度比他在再生接收器方面经历的要小。

阿姆斯特朗回到美国后，这次重新加入了哥伦比亚大学，但没有接受薪水。相反，他资助了自己的研究，以避免行政和教学工作。在他的导师普平退休后，阿姆斯特朗接任了大学的教授职位。

 

频率调制

阿姆斯特朗与Pupin的一些工作集中在调幅（AM）无线电广播中的静态问题上。当时，调幅是无线电转换的标准方法，包括调制信号的振幅以传输信息。然而，由于调幅对失真和干扰很敏感，天气或其他大气条件可能会对无线电广播的清晰度产生重大影响。

频率调制似乎是一种更稳健的选择，因为频率是变化的，而不是振幅。尽管阿姆斯特朗不是第一个将这一点理论化的人，但他还是第一次尝试开发硬件来展示其能力。没有太多的竞争来推进FM，因为它不被认为比AM更有优势。

 

调幅和调频频率之间的差异。图片由美国科学广播公司提供

 

阿姆斯特朗的具体成就之一是宽带调频的使用；在此之前，人们认为调频只有在窄带调频时才实用。阿姆斯特朗投资自己的钱建造了一个宽带调频发射机和接收机。在一次IRE会议上，他再次演示了他在纽约扬克斯的一个朋友在会议上向阿姆斯特朗的接收器传输音频。在那里，他展示了一个没有静电的无线电广播，有各种声音的高保真音频，包括撕纸和倒水。

尽管有这次示威，FM还是被尽快掩埋。由于现有的AM基础设施以及广播和电视广播行业都没有兴趣进行转型，这项技术遭到了抵制。

阿姆斯特朗坚信调频的优势，并继续将资金和时间投入到这项技术中。他被剥夺了在各个角落推进调频的机会，包括联邦通信委员会拒绝授予他调频台的实验许可证。与此同时，他在专利问题上的法律斗争仍在继续，他的婚姻也遇到了麻烦。

阿姆斯特朗的一生有过一些令人难以置信的高潮，但以一个令人难以置信的低谷结束，留下了他的妻子和女儿。他的妻子继续代表他进行法律诉讼，并将赢得一些诉讼，解决其他诉讼。