無線電信

無線電信とは

無線電信とは、電波を用いて情報を伝達する電信技術です。初期の無線通信手段であり、グリエルモ・マルコーニによって実用化されました。電線を使わずに遠距離へ情報を送ることが可能となり、通信技術に革命をもたらしました。初期には電磁誘導や大地導電などの技術も用いられましたが、電波の利用が主流となりました。無線電信は、特に第一次世界大戦までの約30年間、唯一の無線通信手段として重要な役割を果たしました。

無線電信の仕組み

無線電信では、情報を短点（トン）と長点（ツー）の組み合わせで表現するモールス符号が用いられます。送信者は電鍵と呼ばれるスイッチを操作して電波のパルスを生成し、受信者はこれを可聴音に変換してメッセージを解読します。初期の送信機は火花式で減衰波を使用していましたが、後に連続波（CW）を生成する真空管式送信機が開発されました。連続波を受信するためには、BFO（うなり周波数発振器）と呼ばれる回路が必要となります。

無線電信の歴史

19世紀後半、電線を必要としない通信技術の探求が始まりました。初期には、大地や水、空気を利用した伝導実験が行われましたが、実用的な成果は得られませんでした。その後、静電誘導や電磁誘導を利用したシステムも開発されましたが、伝送距離や効率に課題がありました。1887年に電波が発見されたことで、無線電信の実用化が現実味を帯び、マルコーニによって最初の実用的な無線電信システムが構築されました。このシステムは、当初はヘルツ波と呼ばれていましたが、1910年までに電波と呼ばれるようになりました。

連続波（CW）技術の発展

初期の火花式送信機は減衰波を使用しており、広い周波数帯域を占有し混信の原因となっていました。1905年以降、連続波を使用する送信機が開発され、特定の周波数でより強力な送信が可能となり、混信を減らすことができました。連続波を受信するためには、BFOを使用して可聴音に変換する必要がありました。真空管技術の発展とともに連続波送信機が普及し、1930年までには減衰波送信機は禁止されました。

無線電信の産業利用

国際無線電信連合は1906年に設立され、国際電気[[通信連合]]（ITU）に統合されました。20世紀初頭には、商業用や政府用の無線電信局が世界中に広がり、船舶通信や外交通信などにも利用されました。ラジオ放送の登場により無線電話が普及しましたが、無線電信は電報や軍事通信などで重要な役割を果たしました。

無線電信の現在

現代では、文字通信にはより高度なシステムが使用されるようになったため、モールス符号を用いた無線電信の商業利用はほぼなくなりました。しかし、アマチュア[[無線]]や一部の軍事通信では今でも利用されています。また、非常通信や教育目的での利用も一部残っています。無線電信は、現代のデジタル通信技術の基礎となった重要な技術であり、その歴史と技術は今もなお研究されています。

電波以外の無線電信

電信の始まり

1830年代初頭に電信線が開発され、テキストメッセージを1対1で送るシステムが登場しました。電信局のオペレータが電鍵を操作し、モールス符号でメッセージを送信する仕組みです。当初は2本の電線が必要でしたが、後にアースを利用して1本の電線でも通信が可能となりました。

無線電信への挑戦

電線を必要としない通信方法の探求が始まり、1860年代には、海底ケーブルによる電信も可能になりました。しかし、電線の敷設には費用がかかり、船舶などへの通信には課題がありました。そのため、電線を使わずにモールス符号を送信する方法を模索する動きが活発化しました。

大地、水、空気による伝導実験

実用的な電波システムが登場する以前には、大地、水、空気を利用した伝導実験が行われました。これらの実験は、電流を長距離伝送できるという誤った考えに基づいたものでしたが、一部は成功を収めました。しかし、これらの実験は伝送距離が短く、実用的な無線電信には結びつきませんでした。

静電誘導と電磁誘導

静電誘導と電磁誘導を利用した無線電信システムも開発されました。トーマス・エジソンは電磁誘導システムを開発し、列車と電信局の間で信号を伝送しました。ウィリアム・ヘンリー・プリースは電磁誘導システムを研究し、長距離伝送を試みましたが、実用的な成果は得られませんでした。これらのシステムは、限られた範囲での利用に留まりました。

電波による電信

マルコーニの無線電信システム

1887年に電波の存在が確認され、1894年からマルコーニは電波を通信に応用する研究を開始しました。彼は電波を利用した初の無線電信システムを構築し、電波を利用した通信を実用化しました。マルコーニのシステムは、船舶と陸上間の通信や船舶間の通信に利用されるようになり、通信技術に革命をもたらしました。

電波によるモールス符号送信

マルコーニのシステムにより、「無線電信」という言葉は電波を用いた電信を指すようになりました。電鍵を操作して電波のパルスを生成し、モールス符号を送信する方式は、初期の無線通信の基本的な方法となりました。しかし、初期の火花式送信機では音声の送信はできませんでした。

連続波技術の導入

連続波（CW）技術の導入により、無線電信の性能が向上しました。連続波は単一の周波数にエネルギーを集中させることができ、混信を減らし、より長距離の通信を可能にしました。連続波の受信には、BFOが必要であり、後に真空管式の発振器が開発されたことで実用化されました。

無線電信の産業

国際無線電信連合

国際無線電信連合は1906年に設立され、後に国際電気[[通信連合]]（ITU）に統合されました。これにより、無線通信に関する国際的なルールや標準が定められ、無線通信の発展に貢献しました。

無線電信の衰退と現代の利用

20世紀初頭には、商業用および政府用の無線電信局が広範囲に設置されました。しかし、ラジオ放送や無線電話の登場により、無線電信の利用は減少しました。現在では、アマチュア[[無線]]や一部の軍事通信での利用が主なものとなっています。モールス符号は時代遅れとなりましたが、その技術は現代の無線通信技術の基礎を築きました。

電波形式

電波形式は、国際電気[[通信連合]]（ITU）によって規定されており、主搬送波の変調方式、変調信号の性質、伝送情報を表す3つのアルファベットと数字から構成されています。電信を使用する場合、3文字目は「A」または「B」となります。

無線電信の感度

無線電信の感度とは、受信機が弱い信号をどれだけ正確に受信できるかを示す指標です。感度が高いほど、より遠くの電波を受信できます。受信機の感度は、SINADやBERなどの指標を用いて測定されます。

無線交信時の慣例表現

無線交信の開始時には、相手局に受信状態を報告する慣例があります。「感度良好です」や「感明ともに良好です」などの表現が用いられます。

関連事項

無線電信に関連する技術や用語には、電信、アマチュア[[無線]]、モールス信号、高速電信術などがあります。これらの技術や用語は、無線電信の歴史や発展を理解する上で重要な要素です。

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