Edwin Howard Armstrong - Edwin Howard Armstrong

Edwin H. Armstrong
.jpg
Szkic Armstronga, c. 1954
Urodzić się ( 1890-12-18 )18 grudnia 1890
Zmarł 1 lutego 1954 (1954-02-01)(w wieku 63 lat)
Manhattan , Nowy Jork , Nowy Jork
Narodowość amerykański
Edukacja Uniwersytet Columbia
Zawód Inżynier elektryk , wynalazca
Znany z Inżynieria radiowa, w tym wynalezienie radia FM
Małżonka(e)
( m.  1922;jego śmierć 1954)
Nagrody IEEE Medal of Honor (1917)
IEEE Edison Medal (1942)

Edwin Howard Armstrong (18 grudnia 1890 – 1 lutego 1954) był amerykańskim inżynierem elektrykiem i wynalazcą , który opracował radio FM ( modulacja częstotliwości ) i system superheterodynowego odbiornika. Posiadał 42 patenty i otrzymał wiele nagród, w tym pierwszy Medal Honorowy przyznany przez Institute of Radio Engineers (obecnie IEEE ), francuską Legię Honorową , Medal Franklina w 1941 i Medal Edisona w 1942 . Został wprowadzony do Galerii Sław Krajowych Wynalazców i włączony do listy wielkich wynalazców Międzynarodowego Związku Telekomunikacyjnego .

Wczesne życie

Dom chłopięcy Armstronga, 1032 Warburton Avenue, z widokiem na rzekę Hudson w Yonkers w stanie Nowy Jork, ok. 1930. 1975. Rozebrany w listopadzie 1982 r. w wyniku pożaru.

Armstrong urodził się w dzielnicy Chelsea w Nowym Jorku, najstarszy z trójki dzieci Johna i Emily (z domu Smith) Armstrongów. Jego ojciec rozpoczął pracę w młodym wieku w amerykańskim oddziale Oxford University Press , który publikował Biblie i standardowe dzieła klasyczne, ostatecznie awansując na stanowisko wiceprezesa. Jego rodzice po raz pierwszy spotkali się w North Presbyterian Church, mieszczącym się przy 31 ulicy i Dziewiątej Alei. Rodzina jego matki była silnie związana z Chelsea i odgrywała aktywną rolę w funkcjach kościelnych. Kiedy kościół przeniósł się na północ, podążyli za nim Smiths and Armstrongs, aw 1895 roku rodzina Armstrongów przeniosła się z kamienicy przy 347 West 29th Street do podobnego domu przy 26 West 97th Street w Upper West Side . Rodzina wygodnie należała do klasy średniej.

W wieku ośmiu lat Armstrong zachorował na pląsawicę Sydenhama (wówczas znaną jako taniec św. Wita ), rzadkie, ale poważne zaburzenie neurologiczne wywołane gorączką reumatyczną. Przez resztę życia Armstrong cierpiał na fizyczny tik nasilany przez podniecenie lub stres. Z powodu tej choroby wycofał się ze szkoły publicznej i przez dwa lata był uczony w domu. Aby poprawić jego zdrowie, rodzina Armstrongów przeniosła się do domu z widokiem na rzekę Hudson, przy 1032 Warburton Avenue w Yonkers . Rodzina Smithów przeniosła się następnie do sąsiedztwa. Tik Armstronga i nieobecność w szkole doprowadziły go do wycofania się z życia towarzyskiego.

Armstrong od najmłodszych lat interesował się urządzeniami elektrycznymi i mechanicznymi, zwłaszcza pociągami. Uwielbiał wysokość i skonstruował prowizoryczną podwórkową wieżę antenową, w której znajdowało się krzesło bosmana do podnoszenia się w górę iw dół, ku trosce sąsiadów. Wiele jego wczesnych badań prowadzono na strychu domu jego rodziców.

W 1909 roku Armstrong zapisał się na Uniwersytet Columbia w Nowym Jorku, gdzie został członkiem oddziału Epsilon bractwa inżynierskiego Theta Xi i studiował pod kierunkiem profesora Michaela Pupina w Hartley Laboratories, oddzielnej jednostce badawczej w Columbii. Inny z jego instruktorów, profesor John H. Morecroft, przypomniał sobie później, że Armstrong intensywnie skupiał się na tematach, które go interesowały, ale był nieco obojętny na resztę jego studiów. Armstrong zakwestionował konwencjonalną mądrość i szybko zakwestionował opinie zarówno profesorów, jak i rówieśników. W jednym przypadku opowiedział, jak oszukał instruktora, którego nie lubił, do porażenia prądem. Podkreślał także praktyczność nad teoretyczną, stwierdzając, że postęp jest bardziej prawdopodobnie wynikiem eksperymentów i rozumowania niż matematycznych obliczeń i wzorów „ fizyki matematycznej ”.

Armstrong ukończył studia na Columbii w 1913 roku, uzyskując stopień inżyniera elektryka.

Podczas I wojny światowej Armstrong służył w Korpusie Sygnałowym jako kapitan, a później major.

Po ukończeniu college'u otrzymał roczną nominację na 600 dolarów jako asystent laboratoryjny w Columbii, po czym nominalnie pracował jako asystent naukowy, z pensją 1 dolara rocznie, pod kierunkiem profesora Pupina. W przeciwieństwie do większości inżynierów Armstrong nigdy nie został pracownikiem korporacji. Założył samofinansujące się, niezależne laboratorium badawczo-rozwojowe w Columbii i jest właścicielem swoich patentów.

W 1934 roku zapełnił wakat pozostawiony po śmierci Johna H. Morecrofta, otrzymując nominację na profesora inżynierii elektrycznej na Columbii, którą piastował do końca życia.

Wczesna praca

Obwód regeneracyjny

Rysunek obwodu „sprzężenia zwrotnego” Armstronga, z Radio Broadcast tom. 1 nie. 1 1922.

Armstrong rozpoczął pracę nad swoim pierwszym dużym wynalazkiem jeszcze jako student na Columbii. Pod koniec 1906 roku Lee de Forest wynalazł trójelementową (triodową) lampę próżniową „grid Audion” . Jak działały lampy próżniowe, nie było wtedy rozumiane. Początkowe Audiony de Foresta nie miały wysokiej próżni i rozwinęły niebieską poświatę przy umiarkowanych napięciach płyt; De Forest poprawił próżnię dla Federal Telegraph. Do 1912 roku zrozumiano działanie lamp próżniowych i doceniono obwody regeneracyjne wykorzystujące lampy wysokiego próżni.

Podczas dorastania Armstrong eksperymentował z wczesnymi, pełnymi temperamentu, „gazowymi” Audionami. Zachęcony późniejszymi odkryciami, rozwinął żywe zainteresowanie uzyskaniem szczegółowego naukowego zrozumienia działania lamp próżniowych. Wspólnie z profesorem Morecroftem wykorzystywał oscylograf do prowadzenia kompleksowych badań. Jego przełomowym odkryciem było ustalenie, że zastosowanie pozytywnego sprzężenia zwrotnego (znanego również jako „regeneracja” ) daje wzmocnienie setki razy większe niż dotychczas, przy czym wzmocnione sygnały są teraz wystarczająco silne, aby odbiorniki mogły używać głośników zamiast słuchawek. Dalsze badania wykazały, że gdy sprzężenie zwrotne wzrośnie powyżej pewnego poziomu, lampa próżniowa wejdzie w drgania , dzięki czemu może być również używana jako nadajnik radiowy o fali ciągłej.

Począwszy od 1913 Armstrong przygotował serię obszernych demonstracji i dokumentów, które dokładnie udokumentowały jego badania, a pod koniec 1913 złożył wniosek o ochronę patentową obejmującą obwód regeneracyjny . 6 października 1914 r. wydano patent US 1113149 dotyczący jego odkrycia. Chociaż Lee de Forest początkowo odrzucił odkrycia Armstronga, począwszy od 1915 roku de Forest złożył serię konkurencyjnych wniosków patentowych, które w dużej mierze skopiowały twierdzenia Armstronga, teraz stwierdzając, że jako pierwszy odkrył regenerację na podstawie wpisu do notebooka z 6 sierpnia 1912 roku, pracując dla Federalnej Firma telegraficzna, przed datą 31 stycznia 1913 uznana dla Armstronga. Rezultatem było przesłuchanie interferencyjne w urzędzie patentowym w celu ustalenia priorytetu. De Forest nie był jedynym innym wynalazcą zaangażowanym w sprawę – czterech konkurujących ze sobą wnioskodawców to Armstrong, de Forest, Langmuir z General Electric i Alexander Meissner, który był obywatelem niemieckim, co doprowadziło do zajęcia jego wniosku przez Office of Alien Property Custodian podczas World I wojna

Po zakończeniu I wojny światowej Armstrong zwerbował reprezentację kancelarii prawnej Pennie, Davis, Martin i Edmonds. Aby sfinansować swoje wydatki prawne, zaczął wydawać niezbywalne licencje na korzystanie z patentów regeneracyjnych dla wybranej grupy małych firm produkujących sprzęt radiowy, a do listopada 1920 r. licencje uzyskało 17 firm. Ci licencjobiorcy płacili 5% tantiem od sprzedaży, które były ograniczone tylko do „amatorów i eksperymentatorów”. W międzyczasie Armstrong przeanalizował swoje możliwości sprzedaży praw handlowych do swojej pracy. Chociaż oczywistym kandydatem była Radio Corporation of America (RCA), 5 października 1920 r. Westinghouse Electric & Manufacturing Company wykupiła opcję 335 000 USD na prawa komercyjne zarówno do patentów regeneracyjnych, jak i superheterodynowych, z dodatkowymi 200 000 USD do zapłaty. gdyby Armstrong zwyciężył w regeneracyjnym sporze patentowym. Westinghouse skorzystał z tej opcji 4 listopada 1920 r.

Postępowania sądowe związane z patentem regeneracyjnym zostały podzielone na dwie grupy spraw sądowych. Wstępne postępowanie sądowe zostało wszczęte w 1919 roku, kiedy Armstrong pozwał firmę de Forest do sądu okręgowego, zarzucając naruszenie patentu 1.113.149. Sąd ten orzekł na korzyść Armstronga 17 maja 1921 r. Druga linia spraw sądowych, wynik przesłuchania w sprawie ingerencji urzędu patentowego, miała inny wynik. Komisja interwencyjna również opowiedziała się po stronie Armstronga, ale nie chciał zadowolić się de Forestem za mniej niż to, co uważał za pełne wynagrodzenie. Pod presją de Forest kontynuował swoją obronę prawną i odwołał się od decyzji komisji interwencyjnej do sądu okręgowego Dystryktu Kolumbii. Dnia 8 maja 1924 r. sąd ten orzekł, że za wynalazcę odnowienia należy uznać de Foresta. Armstrong (wraz ze znaczną częścią społeczności inżynierskiej) był zszokowany tymi wydarzeniami, a jego strona odwołała się od tej decyzji. Chociaż postępowanie sądowe dwukrotnie toczyło się przed Sądem Najwyższym Stanów Zjednoczonych, w 1928 i 1934 roku nie udało mu się unieważnić decyzji.

W odpowiedzi na drugie orzeczenie Sądu Najwyższego uznające de Foresta za wynalazcę regeneracji, Armstrong próbował zwrócić swój Medal Honoru IRE z 1917 r. , który został przyznany „w uznaniu jego pracy i publikacji dotyczących działań oscylujących i nie- oscylujący audion”. Zarząd organizacji odmówił mu zgody i wydał oświadczenie, że „zdecydowanie potwierdza pierwotną nagrodę”.

Obwód superheterodynowy

Armstrong w mundurze Signal Corps podczas I wojny światowej

Stany Zjednoczone przystąpiły do ​​I wojny światowej w kwietniu 1917 roku. Później tego samego roku Armstrong został powołany na kapitana Korpusu Sygnałów Armii Stanów Zjednoczonych i przydzielony do laboratorium w Paryżu we Francji, aby pomóc w rozwoju łączności radiowej dla alianckiego wysiłku wojennego. Wrócił do USA jesienią 1919 roku, po awansie do stopnia majora. (Podczas obu wojen światowych Armstrong dał armii amerykańskiej swobodne korzystanie ze swoich patentów.)

W tym okresie najbardziej znaczącym osiągnięciem Armstronga było opracowanie „heterodyny naddźwiękowej” – wkrótce skróconej do „superheterodynowej” – układu odbiornika radiowego. Obwód ten sprawił, że odbiorniki radiowe były bardziej czułe i selektywne i jest obecnie szeroko stosowany. Kluczową cechą podejścia superheterodynowego jest mieszanie przychodzącego sygnału radiowego z lokalnie generowanym sygnałem o różnej częstotliwości w obrębie zestawu radiowego. Ten obwód nazywa się mikserem. Rezultatem jest stała, niezmienna częstotliwość pośrednia lub sygnał IF, który można łatwo wzmocnić i wykryć przez kolejne etapy obwodu. W 1919 Armstrong złożył wniosek o patent USA na obwód superheterodynowy, który został wydany w następnym roku. Patent ten został następnie sprzedany firmie Westinghouse. Patent został zakwestionowany, co wywołało kolejne przesłuchanie urzędu patentowego. Armstrong ostatecznie przegrał bitwę patentową; choć wynik był mniej kontrowersyjny niż w przypadku postępowania rewitalizacyjnego.

Wyzywającym był Lucien Lévy z Francji, który pracował nad rozwojem alianckiej łączności radiowej podczas I wojny światowej. Został nagrodzony francuskimi patentami w 1917 i 1918 roku, które obejmowały niektóre z tych samych podstawowych pomysłów, które zastosowano w superheterodynowym odbiorniku Armstronga. AT&T, zainteresowana w tym czasie rozwojem radia, głównie w celu rozbudowy przewodowych central telefonicznych typu punkt-punkt, zakupiła prawa USA do patentu Lévy'ego i zakwestionowała dotację Armstronga. Kolejne przeglądy sądowe trwały do ​​1928 r., kiedy Sąd Apelacyjny Dystryktu Kolumbii odrzucił wszystkie dziewięć roszczeń patentu Armstronga, przyznając pierwszeństwo siedmiu z roszczeń Lévy'emu i po jednym Ernstowi Alexandersonowi z General Electric i Burtonowi W. Kendallowi z Bell Laboratoria .

Chociaż większość wczesnych odbiorników radiowych wykorzystywała regenerację, Armstrong zwrócił się do Davida Sarnoffa z RCA , którego znał od prezentacji swojego odbiornika regeneracyjnego w 1913 roku, o korporacji oferującej superheterodynę jako lepszą ofertę dla ogółu społeczeństwa. (Trwający spór patentowy nie był przeszkodą, ponieważ szeroko zakrojone umowy licencyjne podpisane w 1920 i 1921 r. między RCA, Westinghouse i AT&T oznaczały, że Armstrong mógł swobodnie korzystać z patentu Lévy'ego). początkowe projekty wymagały wielu pokręteł strojenia i używały dziewięciu lamp próżniowych. We współpracy z inżynierami RCA firma Armstrong opracowała prostszy, mniej kosztowny projekt. RCA wprowadziła swoje superheterodynowe zestawy Radiola na rynek amerykański na początku 1924 roku i odniosły one natychmiastowy sukces, dramatycznie zwiększając zyski korporacji. Zestawy te uznano za tak cenne, że RCA nie udzieliło licencji na superheterodynę innym amerykańskim firmom do 1930 roku.

Obwód superregeneracji

Armstrong wyjaśnia obwód superregeneracyjny, Nowy Jork, 1922

Bitwa prawna o regenerację miała dla Armstronga jeden nieoczekiwany wynik. Przygotowując aparat do przeciwdziałania roszczeniom rzecznika patentowego, „przypadkowo natknął się na zjawisko superregeneracji”, gdzie szybko „wygaszając” drgania lampy próżniowej był w stanie osiągnąć jeszcze większe poziomy wzmocnienie. Rok później, w 1922 roku, Armstrong sprzedał RCA swój patent na super regenerację za 200 000 USD plus 60 000 akcji korporacyjnych, które później zostały zwiększone do 80 000 akcji w zamian za usługi konsultingowe. To sprawiło, że Armstrong RCA stał się największym udziałowcem i zauważył, że „sprzedaż tego wynalazku miała przynieść mi więcej niż sprzedaż układu regeneracyjnego i superheterodynów razem wziętych”. RCA przewidywało sprzedaż linii superregeneracyjnych odbiorników do czasu, gdy zestawy superheterodynowe będą mogły zostać udoskonalone do ogólnej sprzedaży, ale okazało się, że obwód nie był wystarczająco selektywny, aby był praktyczny dla odbiorników telewizyjnych.

Szerokopasmowe radio FM

Zakłócenia „statyczne” – obce szumy powodowane przez źródła, takie jak burze i sprzęt elektryczny – zepsuły wczesną komunikację radiową przy użyciu modulacji amplitudy i wprawiały w zakłopotanie wielu wynalazców próbujących je wyeliminować. Zbadano wiele pomysłów na eliminację statyczną, z niewielkim powodzeniem. W połowie lat dwudziestych Armstrong rozpoczął poszukiwania rozwiązania. Początkowo i bezskutecznie próbował rozwiązać problem, modyfikując charakterystykę transmisji AM.

Jednym z podejść było zastosowanie transmisji z modulacją częstotliwości (FM). Zamiast zmieniać siłę fali nośnej, jak w przypadku AM, częstotliwość nośnej została zmieniona, aby reprezentować pożądany sygnał audio. W 1922 r. John Renshaw Carson z AT&T, wynalazca modulacji jednopasmowej (SSB), opublikował szczegółową analizę matematyczną, która wykazała, że ​​transmisje FM nie zapewniają żadnej poprawy w stosunku do AM. Chociaż zasada przepustowości Carsona dla FM jest dziś ważna, ta recenzja okazała się niekompletna, ponieważ przeanalizowała tylko to, co jest obecnie znane jako „wąskopasmowe” FM.

Na początku 1928 Armstrong rozpoczął badania nad możliwościami FM. Chociaż w tym czasie byli inni zaangażowani w badania nad FM, wiedział o projekcie RCA, aby sprawdzić, czy transmisje krótkofalowe FM są mniej podatne na blaknięcie niż AM. W 1931 r. inżynierowie RCA zbudowali udane łącze krótkofalowe FM transmitujące walkę Schmeling– Stribling z Kalifornii na Hawaje i zauważyli w tym czasie, że sygnały statyczne wydawały się mniej podatne na zakłócenia. Projekt poczynił niewielkie dalsze postępy.

Pracując potajemnie w piwnicy laboratorium Columbia's Philosophy Hall , Armstrong opracował "szerokopasmowe" FM, w trakcie odkrywania znaczących przewag nad wcześniejszymi "wąskopasmowymi" transmisjami FM. W „szerokopasmowym” systemie FM odchylenia częstotliwości nośnej są znacznie większe niż częstotliwość sygnału audio; można wykazać, że zapewnia to lepsze tłumienie hałasu. W dniu 26 grudnia 1933 r. otrzymał pięć patentów w USA obejmujących podstawowe cechy nowego systemu. Początkowo głównym twierdzeniem było, że jego system FM był skuteczny w filtrowaniu szumów wytwarzanych w odbiornikach przez lampy próżniowe.

Armstrong miał stałą umowę, aby dać RCA prawo pierwokupu jego patentów. W 1934 roku zaprezentował swój nowy system prezydentowi RCA Sarnoffowi. Sarnoff był nieco zaskoczony jego złożonością, ponieważ miał nadzieję, że możliwe będzie wyeliminowanie zakłóceń poprzez dodanie prostego urządzenia do istniejących odbiorników. Od maja 1934 do października 1935 Armstrong prowadził testy terenowe swojej technologii FM w laboratorium RCA znajdującym się na 85. piętrze Empire State Building w Nowym Jorku. Antena przymocowana do iglicy budynku transmitowała sygnały na odległość do 80 mil (130 km). Testy te pomogły wykazać zdolności FM do redukcji ładunków statycznych i wysokiej wierności. RCA, która była mocno zainwestowana w doskonalenie nadawania programów telewizyjnych, zdecydowała się nie inwestować w FM i poleciła Armstrongowi usunięcie swojego sprzętu.

Pozbawiony znaczenia marketingowego i finansowego RCA, Armstrong postanowił sfinansować własny rozwój i nawiązać kontakty z mniejszymi członkami branży radiowej, w tym Zenith i General Electric , aby promować swój wynalazek. Armstrong uważał, że FM ma potencjał do zastąpienia stacji AM w ciągu 5 lat, co promował jako impuls dla przemysłu produkcji radiowej, który następnie cierpiał z powodu skutków Wielkiego Kryzysu . Uczynienie istniejących nadajników i odbiorników radiowych AM przestarzałymi wymagałoby, aby stacje kupowały nadajniki zastępcze, a słuchacze nabywali odbiorniki z funkcją FM. W 1936 opublikował przełomowy artykuł w Proceedings of IRE, który udokumentował doskonałe możliwości korzystania z szerokopasmowego FM. (Ten artykuł zostanie przedrukowany w wydaniu z sierpnia 1984 r. w Proceedings of the IEEE .) Rok później artykuł Murraya G. Crosby'ego (wynalazcy systemu Crosby dla FM Stereo) w tym samym czasopiśmie dostarczył dalszej analizy szerokopasmowego Charakterystyki FM i wprowadził pojęcie „progu”, pokazując, że istnieje wyższy stosunek sygnału do szumu, gdy sygnał jest silniejszy niż pewien poziom.

W czerwcu 1936 Armstrong oficjalnie zaprezentował swój nowy system w siedzibie amerykańskiej Federalnej Komisji Łączności (FCC). Dla porównania puścił płytę jazzową za pomocą konwencjonalnego radia AM, a następnie przełączył się na transmisję FM. United Press korespondent był obecny, i opisał w protokole z drutu, że: „. Jeśli widzowie 500 inżynierów zamknął oczy by uwierzyli zespół jazzowy był w tym samym pomieszczeniu nie było obce dźwięki” Co więcej, „Kilku inżynierów powiedziało po demonstracji, że uważają wynalazek dr Armstronga za jeden z najważniejszych osiągnięć radiowych od czasu wprowadzenia pierwszych zestawów kryształków do słuchawek”. Cytowano Armstronga, który powiedział, że mógłby „wyobrazić sobie czas, który nie jest odległy, kiedy wykorzystanie pasm fal o ultrawysokiej częstotliwości będzie odgrywać wiodącą rolę we wszystkich transmisjach”, chociaż w artykule zauważono, że „przejście na system ultrawysokich częstotliwości oznacza śmiecenie obecnego sprzętu nadawczego i obecnych odbiorników w domach, co ostatecznie powoduje wydatki rzędu miliardów dolarów”.

Pod koniec lat 30. XX wieku, gdy postęp techniczny umożliwił nadawanie na wyższych częstotliwościach, FCC zbadała możliwości zwiększenia liczby stacji nadawczych, oprócz pomysłów na lepszą jakość dźwięku, znaną jako „wysoka wierność”. W 1937 roku wprowadziła tzw. pasmo Apex , składające się z 75 częstotliwości nadawczych od 41,02 do 43,98 MHz. Podobnie jak w standardowym paśmie nadawczym były to stacje AM, ale z dźwiękiem wyższej jakości – w jednym przykładzie pasmo przenoszenia od 20 Hz do 17 000 Hz +/- 1 dB – ponieważ separacja stacji wynosiła 40 kHz zamiast 10 kHz oryginalny zespół AM. Armstrong starał się przekonać FCC, że pasmo stacji nadawczych FM byłoby lepszym podejściem. W tym samym roku sfinansował budowę pierwszej stacji radiowej FM, W2XMN (później KE2XCC ) w Alpine, New Jersey. Inżynierowie FCC wierzyli, że transmisje wykorzystujące wysokie częstotliwości będą podróżować niewiele dalej niż odległości w linii wzroku, ograniczone horyzontem. Podczas pracy z 40 kilowatami na 42,8 MHz stacja była wyraźnie słyszalna w odległości 100 mil (160 km), co odpowiada dziennemu zasięgowi 50-kilowatowej stacji AM o pełnej mocy.

Badania FCC porównujące transmisje stacji Apex z systemem FM firmy Armstrong wykazały, że jego podejście było lepsze. Na początku 1940 roku FCC przeprowadziło przesłuchania w sprawie ustanowienia komercyjnej usługi FM. Po tym przeglądzie FCC ogłosiła ustanowienie pasma FM z dniem 1 stycznia 1941 r., składającego się z czterdziestu kanałów o szerokości 200 kHz w paśmie 42-50 MHz, przy czym pierwsze pięć kanałów zarezerwowano dla stacji edukacyjnych. Istniejące stacje Apex zostały powiadomione, że nie będą mogły działać po 1 stycznia 1941, chyba że przejdą na FM.

Chociaż właściciele stacji cieszyli się zainteresowaniem nowym pasmem FM, ograniczenia konstrukcyjne, które miały miejsce podczas II wojny światowej, ograniczyły rozwój nowej usługi. Po zakończeniu II wojny światowej FCC przeszła do standaryzacji przydziałów częstotliwości. Jednym z obszarów zainteresowania były skutki propagacji troposferycznej i sporadycznej E , które czasami odbijały sygnały stacji na duże odległości, powodując wzajemne zakłócenia. Szczególnie kontrowersyjną propozycją, wysuniętą przez RCA, było przesunięcie pasma FM na wyższe częstotliwości, aby uniknąć tego problemu. Armstrongowi stanowczo sprzeciwiał się tej zmianie, ponieważ nie była potrzebna, ale przegrał. FCC podjęła decyzję ostateczną w dniu 27 czerwca 1945 r. Przydzieliła 100 kanałów FM z zakresu 88-108 MHz i przydzieliła dawne pasmo FM do „nierządowych stacjonarnych i ruchomych” (42-44 MHz) oraz kanał telewizyjny 1 (44 -50 MHz), teraz omija obawy związane z zakłóceniami. Okres zezwalania istniejącym stacjom FM na nadawanie na niskich i wysokich pasmach zakończył się o północy 8 stycznia 1949 roku, kiedy to wszystkie nadajniki niskiego pasma zostały wyłączone, co spowodowało, że przestarzałe 395 000 odbiorników, które zostały już zakupione przez publiczność dla oryginalnego zespół. Chociaż wyprodukowano konwertery pozwalające na odbiór wysokich częstotliwości przez niskopasmowe zestawy FM, ostatecznie okazały się one skomplikowane w instalacji i często tak samo (lub droższe) niż zakup nowego zestawu wysokopasmowego.

Armstrong uważał, że zmiana przydziału pasma FM była inspirowana głównie chęcią spowodowania zakłóceń, które ograniczyłyby zdolność FM do rzucenia wyzwania istniejącej branży radiowej, w tym właściwościom radiowym RCA AM, które obejmowały sieć radiową NBC, a także inne główne sieci, w tym CBS, ABC i wzajemne. Uważano, że zmiana ta była faworyzowana przez AT&T, ponieważ wyeliminowanie stacji przekaźnikowych FM wymagałoby od stacji radiowych dzierżawienia łączy przewodowych od tej firmy. Szczególnie irytujące było przypisanie FCC kanału telewizyjnego 1 do segmentu 44-50 MHz starego pasma FM. Kanał 1 został później usunięty, ponieważ okresowa propagacja radiowa uniemożliwiłaby oglądanie lokalnych sygnałów telewizyjnych.

Chociaż zmiana pasma FM była przeszkodą gospodarczą, był powód do optymizmu. Książka wydana w 1946 r. przez Charlesa A. Siepmanna zapowiadała stacje FM mianem „drugiej szansy radia”. Pod koniec 1945 roku Armstrong zawarł umowę z Johnem Orr Youngiem, członkiem-założycielem firmy public relations Young & Rubicam , na przeprowadzenie ogólnokrajowej kampanii promującej radio FM, zwłaszcza przez instytucje edukacyjne. Artykuły promujące zarówno Armstronga osobiście, jak i FM zostały umieszczone w ogólnodostępnych publikacjach, takich jak The Nation , Fortune , The New York Times , Atlantic Monthly i The Saturday Evening Post .

W 1940 r. RCA zaoferowało Armstrongowi 1 000 000 dolarów za niewyłączną, bezpłatną licencję na korzystanie z jego patentów FM. Odrzucił tę ofertę, ponieważ uważał, że byłoby to niesprawiedliwe w stosunku do innych licencjonowanych firm, które musiały płacić 2% tantiem od sprzedaży. Z czasem ten impas z RCA zdominował życie Armstronga. RCA odpowiedziało, przeprowadzając własne badania FM, ostatecznie opracowując system, który, jak twierdziła, nie naruszał zasad FM. Korporacja zachęcała inne firmy do zaprzestania płacenia tantiem Armstrongowi. Oburzony tym, w 1948 Armstrong złożył pozew przeciwko RCA i National Broadcasting Company, oskarżając ich o naruszenie patentu i że „celowo postanowili sprzeciwić się i obniżyć wartość” jego wynalazku, za co zażądał potrójnego odszkodowania. Chociaż był przekonany, że ten proces zakończy się sukcesem i zaowocuje dużą nagrodą pieniężną, przeciągające się manewry prawne, które nastąpiły, w końcu zaczęły negatywnie wpływać na jego finanse, zwłaszcza po wygaśnięciu jego podstawowych patentów pod koniec 1950 roku.

Radar FM

Podczas II wojny światowej Armstrong skupił się na badaniach radarów FM z falą ciągłą, finansowanych z kontraktów rządowych. Armstrong miał nadzieję, że charakterystyka walki z zakłóceniami szerokopasmowego FM i wąskiego pasma odbiornika w celu zmniejszenia szumów zwiększy zasięg. Pierwotny rozwój miał miejsce w laboratorium firmy Armstrong Alpine, NJ. Duplikat zestawu sprzętu został wysłany do Laboratorium Sygnałowego Evansa armii amerykańskiej. Wyniki jego śledztw były niejednoznaczne, wojna się skończyła, a projekt został odrzucony przez armię.

Pod nazwą Project Diana personel Evansa zajął się możliwością odbijania sygnałów radarowych od Księżyca. Obliczenia wykazały, że standardowy radar pulsacyjny, taki jak podstawowy SCR-271, nie spełniłby swojego zadania; wymagana byłaby wyższa średnia moc, znacznie szersze impulsy nadajnika i zmienna wąska przepustowość odbiornika. Zdali sobie sprawę, że sprzęt Armstronga można zmodyfikować, aby wykonać to zadanie. Modulator FM nadajnika został wyłączony, a nadajnik zaprogramowany do wytwarzania impulsów CW ćwierćsekundowych. Odbiornik wąskopasmowy (57 Hz), który śledził częstotliwość nadajnika, otrzymał przyrostową kontrolę strojenia, aby skompensować możliwe przesunięcie Dopplera o 300 Hz w echach księżycowych. Sukces odnieśli 10 stycznia 1946 roku.

Śmierć

Zgorzkniały i przeciążony latami sporów sądowych i narastającymi problemami finansowymi, Armstrong zaatakował pewnego dnia swoją żonę pogrzebaczem, uderzając ją w ramię. Opuściła ich mieszkanie, by zamieszkać z siostrą Marjorie Tuttle w Granby w stanie Connecticut .

Gdzieś w nocy z 31 stycznia na 1 lutego 1954, gdy jego żona w Connecticut i trójka służących wyszła na cały dzień, Armstrong usunął klimatyzator z okna w swoim 12-pokojowym mieszkaniu na 13. piętrze River House na Manhattanie , Nowy Jork i skoczył na śmierć. Jego ciało – w pełni ubrane, w czapce, płaszczu i rękawiczkach – zostało znalezione rano na balkonie trzeciego piętra przez pracownika River House. The New York Times opisał treść swojego dwustronicowego listu pożegnalnego do żony: „Był załamany, że nie mógł jej ponownie zobaczyć i wyraził głęboki żal, że ją skrzywdził, najdroższą rzecz w jego życiu”. Notatka kończyła się: „Boże strzeż się i Panie zmiłuj się nad moją duszą”. David Sarnoff zrzekł się wszelkiej odpowiedzialności, mówiąc bezpośrednio Carlowi Dreherowi, że „nie zabiłem Armstronga”. Po jego śmierci przyjaciel Armstronga oszacował, że 90 procent jego czasu spędził na sporze sądowym przeciwko RCA. Amerykański senator Joseph McCarthy (R-Wisconsin) poinformował, że Armstrong niedawno spotkał się z jednym ze swoich śledczych i „śmiertelnie się bał”, że tajne odkrycia radarowe dokonane przez niego i innych naukowców „zostaną przekazane komunistom tak szybko, jak to możliwe”. rozwinięty". Armstrong został pochowany na cmentarzu Locust Grove w Merrimac w stanie Massachusetts .

Dziedzictwo

Po śmierci męża Marion Armstrong zajęła się prowadzeniem spraw prawnych dotyczących jego majątku. Pod koniec grudnia 1954 r. ogłoszono, że w drodze arbitrażu zawarto z RCA ugodę w wysokości „około 1 000 000 USD”. Dana Raymond z Cravath, Swaine & Moore w Nowym Jorku służyła jako doradca w tym sporze. Marion Armstrong był w stanie formalnie ustanowić Armstronga wynalazcą FM po przedłużającym się postępowaniu sądowym w sprawie pięciu jego podstawowych patentów FM, z serią udanych procesów, które trwały do ​​1967 r., przeciwko innym firmom, które zostały uznane za winne naruszenia.

Dopiero w latach 60. XX wieku stacje FM w Stanach Zjednoczonych zaczęły kwestionować popularność pasma AM, w czym pomógł rozwój stereo FM przez General Electric, a następnie FCC FM Non-Duplication Rule , która ograniczała nadawców z dużych miast. z licencją AM i FM na simulcasting na tych dwóch częstotliwościach tylko przez połowę godzin ich emisji. System FM firmy Armstrong był również używany do komunikacji między NASA a astronautami programu Apollo . (Nie ma żadnego znanego związku z astronautą Apollo Neilem Armstrongiem .)

Armstrong został nazwany „najbardziej płodnym i wpływowym wynalazcą w historii radia”. Proces superheterodynowy jest nadal szeroko stosowany w urządzeniach radiowych. Osiemdziesiąt lat po wynalezieniu technologia FM zaczęła być uzupełniana, aw niektórych przypadkach zastępowana przez bardziej wydajne technologie cyfrowe. Wprowadzenie telewizji cyfrowej wyeliminowało kanał audio FM, który był używany przez telewizję analogową, HD Radio dodało cyfrowe podkanały do ​​stacji pasma FM, a w Europie i Azji Pacyfiku stworzono pasma Digital Audio Broadcasting , które w niektórych przypadkach całkowicie wyeliminować istniejące stacje FM. Jednak nadawanie FM jest nadal wykorzystywane na arenie międzynarodowej i pozostaje dominującym systemem wykorzystywanym w usługach nadawania dźwięku.

Życie osobiste

Armstrong i jego nowa żona Esther Marion MacInnis w Palm Beach w 1923 roku. Radio to przenośna superheterodyna, którą Armstrong zbudował dla niej jako prezent.

W 1923, łącząc swoją miłość do wysokich miejsc z rytuałami zalotów, Armstrong wspiął się na antenę WJZ (obecnie WABC) znajdującą się na szczycie 20-piętrowego budynku w Nowym Jorku, gdzie podobno stanął na rękach, a gdy świadek zapytał go, co go motywowało do „robienia tych cholernych rzeczy”, Armstrong odpowiedział „Robię to, ponieważ duch mnie porusza”. Armstrong zaaranżował wykonanie zdjęć, które dostarczył sekretarce Davida Sarnoffa, Marion MacInnis. Armstrong i MacInnis pobrali się później w tym samym roku. Armstrong kupił przed ślubem samochód Hispano-Suiza , który zachował do śmierci i pojechał do Palm Beach na Florydzie na miesiąc miodowy. Wykonano zdjęcie reklamowe, na którym przedstawia Marion jako prezent ślubny pierwsze na świecie przenośne radio superheterodynowe.

Był zapalonym tenisistą aż do kontuzji w 1940 roku i wypił Old Fashioned do kolacji. Politycznie został opisany przez jednego z jego współpracowników jako „rewolucjonista tylko w technologii – w polityce był jednym z najbardziej konserwatywnych ludzi”.

W 1955 r. Marion Armstrong założyła Armstrong Memorial Research Foundation i uczestniczyła w jej pracach aż do swojej śmierci w 1979 r. w wieku 81 lat. Przeżyła dwóch siostrzeńców i siostrzenicę.

Wśród żyjących krewnych Armstronga są Steven McGrath z Cape Elizabeth w stanie Maine, były doradca energetyczny gubernatora stanu Maine, oraz Adam Brecht, dyrektor ds. mediów w Nowym Jorku, którego pradziadek ze strony ojca, John Frank MacInnis, był bratem Marion Armstrong. Siostrzenica Edwina Howarda Armstronga, Jeanne Hammond, która reprezentowała rodzinę w filmie dokumentalnym Kena Burnsa „Empire of the Air”, zmarła 1 maja 2019 r. w Scarborough w stanie Maine. Pani Hammond pracowała w laboratorium radiowym swojego wuja na Uniwersytecie Columbia przez kilka lat po ukończeniu Wellesley College w 1943 roku.

Korona

Filozofia Hall na Uniwersytecie Columbia , który mieści się w piwnicy laboratorium gdzie Armstrong rozwiniętą radio FM.

W 1917 Armstrong został pierwszym laureatem Medalu Honoru IRE (obecnie IEEE) .

Za jego wojenną pracę w radiu rząd francuski przyznał mu w 1919 roku Legię Honorową. W 1941 roku został odznaczony Medalem Franklina , a w 1942 roku otrzymał Medal Edisona AIEEs „za wybitny wkład w sztukę komunikacji elektrycznej, w szczególności w obwody regeneracyjne , superheterodyna i modulacja częstotliwości”. ITU dodaje go do jego dyżurów wielkich wynalazców energii elektrycznej w 1955 r.

Później otrzymał dwa doktoraty honoris causa, z Columbia w 1929 i Muhlenberg College w 1941.

W 1980 roku został wpisany do Krajowego Wynalazców Hall of Fame , a pojawił się na amerykańskim znaczku w 1983. The Consumer Electronics Sław wprowadzony go w 2000 roku „w uznaniu jego wkładu i pionierskiego ducha, które podwaliny dla elektroniki użytkowej." Uniwersytet Columbia ustanowił na jego pamiątkę profesurę Edwina Howarda Armstronga w Szkole Inżynierii i Nauk Stosowanych.

Philosophy Hall , budynek Columbia, w którym Armstrong opracował FM, został uznany za Narodowy Zabytek Historyczny . Dom chłopięcy Armstronga w Yonkers w stanie Nowy Jork został uznany przez program National Historic Landmark i National Register of Historic Places , chociaż został wycofany, gdy dom został zburzony.

Na jego cześć nazwano Armstrong Hall w Columbia. Hol, znajdujący się w północno-wschodnim rogu Broadwayu i 112th Street, był pierwotnie domem mieszkalnym, ale został przekształcony w przestrzeń badawczą po zakupie przez uniwersytet. Obecnie jest siedzibą Goddard Institute for Space Studies , instytutu badawczego poświęconego nauce o atmosferze i klimacie, prowadzonej wspólnie przez Kolumbię i Narodową Agencję Aeronautyki i Przestrzeni Kosmicznej . W witrynie sklepowej w rogu budynku znajduje się restauracja Tom's , dawna oprawa sąsiedztwa, która zainspirowała piosenkę Susanne VegaTom's Diner ” i została wykorzystana do stworzenia ujęć do fikcyjnego „Monk's Diner” w serialu telewizyjnym „ Seinfeld ”.

Druga hala Armstronga, również nazwana imieniem wynalazcy, znajduje się w kwaterze głównej dowództwa dowództwa zarządzania cyklem życia komunikacji i elektroniki (CECOM-LCMC) w Aberdeen Proving Ground w stanie Maryland.

Patenty

Patenty EH Armstrong:

Wyszukiwanie bazy danych Urzędu Patentów i Znaków Towarowych USA

Następujące patenty zostały wydane do majątku Armstronga po jego śmierci:

Zobacz też

Uwagi

Bibliografia

Dalsza lektura

  • Iry Brodski. Historia łączności bezprzewodowej: jak kreatywne umysły wyprodukowały technologię dla mas. St. Louis: Książki o teleskopach, 2008.
  • Kena Burnsa . Imperium Powietrza . Film dokumentalny, który po raz pierwszy wyemitowano w PBS w 1992 roku.
  • Süsskind, Karol (1970). „Armstrong, Edwin Howard”. Słownik biografii naukowej . Nowy Jork. s. 287-288 Synowie Charlesa Scribnera. Numer ISBN 0-684-10114-9.

Linki zewnętrzne