V úvodní kapitole společně projdeme cestou objevů, nápadů i omylů, které umožnily vývoj prostředků pro bezdrátovou komunikaci až do jejich současné podoby. Dříve, než se vydáme na procházku historií, definujme si cíl, ke kterému chceme dojít. Komunikace je obecně charakterizována výměnou informací mezi dvěma (nebo více) uživateli.
Strana 10 z 170
«
Vámi hledaný text obsahuje tato stránku dokumentu který není autorem určen k veřejnému šíření.
»
Jak získat tento dokument?
Poznámky redaktora
l. t´e dobˇe byl tento jev pˇrisuzov´an magick´ym vlastnostem jantaru, aˇz
o mnoho let pozdˇeji byl d´an souvislosti statickou elektˇrinou.1 Statick´a elektˇrina stejnosmˇern´y proud
Francouzsk´emu vˇedci Charlesi Augustinu Coulombovi (1736 1806) letech 1785
– 1789 podaˇrilo kvantifikovat s´ıly vyvolan´e elektrick´ymi n´aboji. Zp˚usoby ˇs´ıˇren´ı r´adiov´ych optick´ych vln bl´ıˇze popisuj´ı kapitoly 9.1)
kde velikost p˚usob´ıc´ı elektrick´e s´ıly, perimitivita vakua, relativn´ı permiti-
vita prostˇred´ı, |Q1|, |Q2| jsou velikosti vz´ajemnˇe p˚usob´ıc´ıch elektrick´ych n´aboj˚u jejich
vzd´alenost. Tyto experimenty vˇsak daly
elektˇrinˇe jm´eno poch´az´ı slova jantar (ˇrecky elektron ελεκτρν)
V stolet´ı pˇr. rostouc´ı vzd´alenost´ı vys´ılaˇce
tak´e kles´a intenzita sign´alu m´ıstˇe pˇr´ıjmu. 19. S´ıla p˚usob´ı odpudivˇe pro stejnˇe zelektrizovan´e kuliˇcky, pˇritaˇzlivˇe pro opaˇcnˇe z-
elektrizovan´e kuliˇcky.1.
Prvn´ı pokusy elektˇrinou byly omezeny v´yhradnˇe zkoum´an´ı statick´eho n´aboje, genero-
van´eho mnohdy d˚umysln´ymi zaˇr´ızen´ımi, zaloˇzen´ymi tˇren´ı r˚uzn´ych materi´al˚u. stolet´ı Volta
sestavil nov´y zdroj elektˇriny: zinkov´e mˇedˇen´e kotouˇcky, stˇr´ıdavˇe seˇrazen´e, oddˇelil plst´ı nebo
.) zjistil, ˇze mal´a tˇelesa jsou pˇritahov´ana jantarem
po jeho pˇredchoz´ım tˇren´ı. Jej´ı velikost vˇsak obou pˇr´ıpadech stejn´a.Fakulta elektrotechniky komunikaˇcn´ıch technologi´ı VUT Brnˇe 9
1 Historie bezdr´atov´e komunikace
V ´uvodn´ı kapitole spoleˇcnˇe projdeme cestou objev˚u, n´apad˚u omyl˚u, kter´e umoˇznily v´yvoj
prostˇredk˚u pro bezdr´atovou komunikaci aˇz jejich souˇcasn´e podoby. Tuto z´avislost m˚uˇzeme popsat Coulombov´ym z´akonem tvaru
Fe =
1
4πε0εr
|Q1| |Q2|
r2
, (1. tˇemito mnoha dalˇs´ımy jevy nutn´e poˇc´ıtat pˇri
realizaci bezdr´atov´eho spoje. Zjistil, ˇze velikost elektick´e s´ıly,
odpuzuj´ıc´ı dvˇe mal´e stejnˇe zelektrizovan´e kuliˇcky, nepˇr´ımo ´umˇern´a druh´e mocninˇe vzd´alenosti
mezi stˇredy kuliˇcek.
1. Ten uk´azal, ˇze styˇcn´e ploˇse dvou r˚uzn´ych kov˚u vznik´a kontaktn´ı po-
tenci´al, kter´y charakteristick´y pro danou dvojici kov˚u. Pro pˇrenos informace vyuˇz´ıv´a elektromagnetick´e vlnˇen´ı, kter´e
se ˇs´ıˇr´ı voln´ym prostorem. Cestu po-
hybliv´emu elektrick´emu n´aboji, tedy elektrick´emu proudu, otevˇrel sv´ymi objevy Alessandro
Volta (1745 1827). 1. Sladkou odmˇenou zv´yˇsenou n´aroˇcnost tohoto druhu komunikace
je vˇsak mobilita uˇzivatele. m˚uˇzeme datovat pvn´ı experimenty elekˇrinou ˇreck´y filosof, matematik
a fyzik Th´al´es Mil´etu (624 545 pˇr.1.
1.
Elektromagnetick´e vlnˇen´ı m´a rozd´ıln´e vlastnosti mˇen´ıc´ım kmitoˇctem. pˇrelomu 18. Pro mˇeˇren´ı elektrick´e s´ıly
Coulomb sestrojil torzn´ı v´ahu, viz. ˇC´ım d´ale
jsou kovy ˇradˇe sebe, t´ım vˇetˇs´ı napˇet´ı mezi nimi vznik´a. popsali Seneca Lucretius Carus schopnost ˇzelezn´e rudy pˇritahovat
dalˇs´ı ˇc´asteˇcky t´eto rudy. Pr´avˇe ˇs´ıˇren´ı voln´ym prostorem sebou nese zv´yˇsenou n´achylnost
pˇren´aˇsen´eho sign´alu v˚uˇci ruˇsen´ı, odposlech˚um, ´unik˚um, atd. Dˇr´ıve, neˇz vyd´ame na
proch´azku histori´ı, definujme c´ıl, kter´emu chceme doj´ıt. obr. Voltovu ˇradu: Zn, Pb, Sn, Fe, Cu, Au, Ag, Pt, Kaˇzd´y ˇclen t´eto ˇrady pˇri styku
s kovy prav´e stranˇe nab´ıj´ı kladnˇe, pˇri styku kovy lev´e stranˇe ˇrady z´apornˇe. Pod pojmem bezdr´atov´a komunikace lze pˇredstavit komunikaci d´alku pouˇzit´ı
takov´ych technick´ych prostˇredk˚u, kter´e nevyˇzaduj´ı vz´ajemn´e spojen´ı obou uˇzivatel˚u metalick´ym,
optick´ym, nebo jin´ym kabelem.1 Z´aklady elektromagnetismu
Jiˇz stolet´ı pˇr. vˇetˇs´ım poˇctu experiment˚u sestavil
tzv. Slovo magnetismus poch´az´ı n´azvu asijsk´eho mˇesta Magnesia, jehoˇz
okol´ı nach´azela ˇzelezn´a ruda magnetovec. Kmitoˇcty do
hranice 300 GHz oznaˇcujeme jako r´adiov´e kmitoˇcty, nad touto hranic´ı mluv´ıme optick´ych
kmitoˇctech.
Komunikace obecnˇe charakterizov´ana v´ymˇenou informac´ı mezi dvˇema (nebo v´ıce)
uˇzivateli
