口腔历史:埃德温·李·怀特

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关于Edwin Lee White

埃德温·怀特收音机这位先驱获得了乔治华盛顿大学的AB和MS学位。随后,他加入了海军飞机无线电实验室。离开NRL后,怀特在信号队担任了三年的行政无线电工程师。随后,他以高级工程师的身份加入联邦无线电委员会(Federal Radio Commission),并在FRC及其继任者FCC任职,直至1955年退休,成为安全和特殊无线电服务局局长。

采访涵盖了怀特与A.Hoyt Taylor博士在北达科他大学,以及随后在海军飞机无线电实验室(NRL)与泰勒的合作。怀特讨论了他在海军舰队短波通信方面的工作,他的主要重点是电路分析。他接着详细介绍了与频率精度和海军通信高频标准相关的发展情况。怀特讨论了他与L.A.Gebart在晶体控制发射机设计方面的工作,以及他在晶体温度控制方面的成功努力。采访继续讨论了怀特与FRC和FCC的工作,重点是频率监管。采访最后讨论了国际航空以及1949年制定的关于国际航空频率分配监管的国际协议。

关于面试

埃德温·李·怀特:肯尼思·范·塔塞尔访谈,IEEE历史中心,1974年7月

电气与电子工程师协会IEEE历史中心019号访谈。

版权声明

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建议引用以下口述历史:

Edwin Lee White,1974年由Kenneth Van Tassel主持的口述历史,IEEE历史中心,美国新泽西州皮斯卡塔韦。

面试

采访:Edwin Lee White采访人:Kenneth Van Tassel日期:1974年7月

A.Hoyt Taylor博士

范·塔塞尔(Van Tassel):

今天下午我们要采访埃德温·李·怀特先生。他于1896年出生于北达科他州的山谷城。他就读于多所大学,并获得乔治华盛顿大学的AB和MS学位。1922年获得乔治华盛顿大学学士学位后,他加入了海军飞机无线电实验室,该实验室后来成为阿纳卡斯蒂亚海军研究实验室的一部分。从那里,他去了夏威夷,在信号兵团担任了三年的行政无线电工程师。他回来后加入了联邦无线电委员会(Federal Radio Commission),成为其新成立的工程部门的高级工程师。他一直留在该组织及其继任者联邦通信委员会,直到1955年退休,担任安全和特别无线电服务局局长,他曾在二战期间抽出时间作为上校在空军服役。从FCC和空军退役后,他从事咨询工程和教学工作。

在我们的非正式讨论中,你告诉我你很早就对广播感兴趣。你是北达科他大学a.Hoyt Taylor博士的学生。在1916-17学年,他定期从大学的广播电台播放音乐节目。你能告诉我他做了什么,还有他的一些问题吗?

白色:

虽然我只是这所大学的一名大三学生,但我与泰勒博士非常熟悉。前一年,我在北达科他州的阿里斯卡(Ariska)任教,除其他事情外,我还安排了Taylor博士向市民讲授收音机当然,作为安排他的出场的人,我是他的主人,当我成为他的工程物理学生时,友谊成熟了。1914年至1915年,泰勒博士建立了一个鲍尔森电弧变送器在大学物理实验室。为了获得电源,他安排了与城市电气化铁路系统架空线的连接,该架空线为550伏直流电,接地为负极。这带来了问题,因为通常在电弧发射器中,正极接地以简化冷却问题。我记得,他用水冷却电弧的正极,用一柱纯水作为绝缘体。另一个问题是他被要求使用的频率。他从商务部获得的执照要求他使用比发射机正常使用频率更高的频率,这会产生不稳定的电弧。我不知道这个问题是如何解决的,但确实如此。我相信他使用频移键控,而不是将功率转移到虚拟天线。1916-17年冬天,他确实开始了一个定期播放该电台音乐的节目。他建造了一个碳素传声器插入留声机并将麦克风和另一个麦克风连接到他的电弧发射机的天线电路中,以便进行广播。开关使未使用的麦克风短路。我想他有几个天线麦克风可以使用,因为天线电流在很短的时间内烧毁了一个。为了第二天晚上的节目,所有的东西都必须每天重建。这些节目是在距离北达科他州大福克斯大约200英里的半径范围内收到的。1917年夏天,泰勒博士被任命为美国海军预备役司令,并被任命为伊利诺伊州芝加哥北部大湖电台海军无线电训练中心的指挥。

海军飞机无线电实验室

背景

范·塔塞尔(Van Tassel):

第一次世界大战结束后,泰勒博士被任命为阿纳卡斯蒂亚海军飞机无线电实验室的负责人,而不是重返教学岗位,而是从海军委员会中释放出来。我知道你在乔治华盛顿大学获得学士学位后加入了那里的工作人员。这么早就在进行什么工作?

白色:

广播。那里的电台从1921年起按计划在NSF的电话通知下开始运营,并一直持续到1922年和1923年的获胜者。我记得他们遇到了很多麻烦。他们利用了当地人——有些人太想回来了。他们没有被选中是因为他们没有足够的时间,他们去找国会议员是因为他们没被选中。所以他们最终只使用了海军乐队。但他们确实有节目。除了广播之外,最主要的事情是将舰队从火花管改为真空管,最初改为五百周期、自我完善的管组。泰勒博士坚信海浪会持续不断,但要说服海军高级通信人员并不容易。我相信是S.E.Hooper上将指出,在发射机和接收机都能在500个周期内设置到指定频率之前,连续波对海军来说是不现实的。这个数字是通过假设一组可能被设置为500个周期低,另一组可能是500个周期高,并且它们应该被设置为具有1500个周期的偏移,标称节拍音调为1500个周期。然后,他们得到的总数将在五百到两千个周期之间,这两个周期都在人员、设备和接收器的声音响应范围内。由于当时使用的是管式电路,这种设备设置的稳定性和准确性是前所未闻的。然而,随着无线电测向再也不能容忍发送信号串、呼叫串和调音。

就在这一过程中,阿纳卡斯蒂亚的海军研究实验室成立了,标准局的海军无线电实验室、达尔格伦的另一个实验室、新伦敦的一个实验室,也许还有其他一些我已经忘记了身份的实验室。无论如何,空军基地的实验室已经关闭,我和沃伦·伯吉斯以及其他几个人是第一批人员和设备,他们降落在新实验室的码头上,占据了新建筑。1916-1917年,阿尔·克罗斯利、E·B·史蒂文森博士和我在北达科他大学与泰勒博士在一起,现在又在安纳波利斯相聚。史蒂文森博士在水声部门工作。艾尔和我都在电台工作。在第一组人中,我想只有我和利奥·杨是唯一还活着的人。当时的问题,除了那些出于稳定性和复位能力的要求而产生的问题外,还有那些由新设备和发现短波对除业余选手.这些问题都是我自己解决的。

电路稳定性

白色:

电路稳定性问题,特别是振荡器稳定性问题,首先受到了攻击。我在乔治华盛顿大学(George Washington University)的研究生课程中做过一些电路分析,我在晚上继续学习,这表明振荡器不稳定性的最严重因素是栅线阻抗。所以,在家里,我设计了一个完全屏蔽的振荡器,除了在振荡器线圈的地平面上转动一圈外,使用的是一个改进的Colepits电路,其栅极灯丝和栅极板电容的比率尽可能高。我相信这是十比一。

为了在调谐范围内保持稳定振荡,它的频率从不到1000千赫到刚刚超过2000千赫——一个倍频程——我使用了业余爱好者可用的最好的可变电容器之一——纳什维尔的是品牌名称——它有一个摩擦区域比率系统,旋钮和表盘之间没有反冲。我切了一个游标,把刻度盘范围分成十分之一。我还在灯丝管上放了一个电压表,并用电池作为板电压源,以确保那里的电压稳定。完成后,我可以将其设置为标准信号,关闭它,在大约200个周期内通过数字重置它,保持打开状态,然后保持不变。我把它带到实验室,交给泰勒医生进行测试。我的电路被采用了,是未来稳定管振荡器的基础。第一个修改是增加了晶体校准器,并使用了屏幕网格作为振荡板,管板作为输出拾波器。这两项都是NRL的发展,但在我那个时代并非如此。

具有重置功能的变送器

白色:

关于变送器的复位能力,设计了一个管式变送器,最初是一种自整流工作,以取代车队应急装置中使用的火花变送器。正如我所记得的那样,它最终成为了一个2到4兆周频段的连续波发射机。振荡器有一个抽头线圈。一端是信号水龙头,另一端是十个水龙头。中间是一个银色圆盘,可以平行于绕组转动,也可以垂直于绕组转动。线圈以45度角安装,杆垂直于面板,磁盘安装也以45度角度安装。在这种组合中,圆盘为匝间抽头的设置提供了空间,并且可以在整个范围内实现平滑的电感设置。这台发射机需要消除两个误区。首先,由于战列舰的上层建筑投射了如此多的无线电阴影,因此短波在战列舰上是不切实际的。第二个问题是,由于需要较长的天线引线,短波发射机无法位于水线以下。这个发射机馈入我们现在称之为传输线的线路,再馈入天线顶部底部的调谐电路。有一个远程天线调谐电机控制器和一个远程读取天线电流读数表,两者都能工作。

短波和连续波野外作业

白色:


音频文件
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泰勒博士的另一名员工罗伯特·迈尔斯(Robert Myers)和我被派往西海岸的船队,带着一台小型短波发射机和一台便携式短波接收机进行匹配。接收器装有一个恒定阻抗信号测量电桥。我已经很多年没有在博物馆外面看到过了。它有大约一百对触头和一只可以够到它们的手臂。接收器臂连接到盒子的一端,耳机连接到另一端。在使用过程中,你调整了手臂,你可以识别出信号。为了进行广播,发射机设置在舰桥和前桅杆之间,就在两座主前炮塔的后部,悲观主义者认为这是最糟糕的地方。鲍比操纵发射机。我和一队水手乘着一艘大约五英里长的船出去兜圈子。这是在加利福尼亚州长滩附近。美国加利福尼亚州在发射机所在的位置,一名携带北极星的男子一直在监视我们的位置。鲍比发出V,胡说八道,等等,每隔十度,在守卫的信号下,发出一个冲刺,这时我会记录信号强度。我们至少用了半天的时间,在不同的距离绕着那艘船转了一圈,不用说,我们没有发现任何阴影。证据现在只出现在CW上,基本上是短波的,但海军高层人员仍然没有被出售。

该舰队计划前往澳大利亚。泰勒博士安排舰队指挥舰在船上安装高频发射机和接收机。当时在哈佛大学ARRL工作的弗雷德·斯内尔(Fred Snell)在海军预备役部队中担任一个职务,他被召去执行任务,并与舰队一起被派遣。与舰队匹配的发射机和接收机被送往珍珠港、利奥海军船厂、华盛顿海军总部,当然还有实验室。弗雷德和他们所有人都保持着时间表。电弧发射器在从夏威夷到澳大利亚的途中逐渐消失。高频保持不变,能够处理整个行程中的所有车队交通。短波已经到来,NRL的建议此后从未受到质疑。稳定性就到此为止。

频率精确度

另一个紧迫的问题是频率精度。我记得第一个探测器是基于卡迪博士1922年,他发现了石英谐振器。泰勒博士和他的接受者可能利奥·杨还有托马斯·麦凯尔·达维斯(Thomas McKell-Davis),他于前几天去世,享年83岁。他们设计了一个内置圆形盒子的接收器,盒子边缘留有空间,用于在特定共振频率下放置许多石英晶体棒。这些棒可以一次连接一个到CW接收器的振荡电路。当交流发电机翻转水晶棒的频率时,水晶棒被激发,接收器耳机中听到啁啾声,从而对接收器校准进行了频率抽查。

范·塔塞尔(Van Tassel):

据我所知,怀特先生,这是当时第一次使用晶体校准接收器,将其用于纯粹的校准接收器。

白色:

据我所知,是的。

范·塔塞尔(Van Tassel):

再说一次,你说这些晶体的频率范围是多少?

白色:

如果我还记得他们使用的晶体,它们可能从200千次循环到1500千次循环,赫兹。当然,他们只是进行了大致的抽查,因为啁啾声只在你通过时持续。当你从任何一个方向经过时,你都必须在视觉上确定一个地点,然后用眼睛做标记,并将其用作校准。

嗯,这个项目显示出了希望,但随着G.W.皮尔斯博士使用石英晶体控制振荡频率的工作的宣布,该项目被放弃了。然后,一个全新的领域打开了,他们放弃了使用石英晶体的另一项业务。有趣的是,第一批使用的晶体是废弃的石英眼镜。

范·塔塞尔(Van Tassel):

天哪!

白色:

J.M.Miller博士(我认为他的首字母缩写是J.M.M.)被指派为海军永久设施、舰队使用的便携式高频标准以及其他海军设施制定令人满意的高频标准。当时,最好的频率标准是通用无线电波表,它是一个感应电容器和一个漂亮的电容器。他们了解到的一件事是,电容器本身有一个温度系数,它在电容器之间变化。其中一些人的能力系数为正,而另一些人为负,所以在米勒博士的指导下,他们开始寻找原因。他们发现,在叶子之间的空间里,这是制作东西的容差的微小变化。

范·塔塞尔(Van Tassel):

据我所知,我们谈论的是空气冷凝器?

白色:

空气冷凝器。

白色:

他们可以制造出零系数的冷凝器。这帮了很多忙。有一个叫艾森豪威尔的小伙子。我不记得他的名字,但大家都叫他艾森豪威尔。他与成为总统的艾森豪威尔将军没有关系。他在泰特实验室被起诉,他为我们切割了水晶。我想他们最终是在他的指导下得到了at切割的水晶。我不知道是他的实验室做的还是贝尔实验室做的AT晶体的最后工作。但无论如何,他们都在同时进行研究,我不知道是谁最终得到了它。

范·塔塞尔(Van Tassel):

正如你所说,我确实知道贝尔实验室和海军正在进行AT削减。

晶体控制变送器

白色:

同时。但此时,晶体仍然具有温度意识。

范塔塞尔:

对。

白色:

但在此之前,米勒博士正在研究一种温度控制频率标准。它受到严密的温度控制。它是一个蓄电池,电源,以确保电压稳定。他有一个计时码表,用来将自己标准的信号与标准局的信号进行比较,很快,他的时间就比标准局的时间更符合自己,这一定很尴尬。这就制定了该局的研究计划,制定了世界上最好的时间标准。然后,稳定振荡器用作频率计,为晶体校准器供电,在第二次世界大战期间,它成为所有用途的标准频率计。

L.A.Gebart被指派设计一个晶体控制发射机,其输出功率为20千瓦,工作频率为4000千瓦赫兹。我不记得确切的频率,可能是四千零十五。这是一次成功。晶体控制着一个50瓦的管子,它驱动两个200瓦的管子并联,反过来驱动一个20千瓦的管子。我被指派在这个项目中协助Gebart。我们被告知,当要求实验室行业参与该项目的投标时,GE拒绝了,称其员工已经进行了调查,并认为晶体在变送器控制方面没有前途。这可能是一个神话,但当时人们相信这一点。我被指派建造一台20千瓦的发射机,以补充刚刚完成的发射机,工作频率为8兆赫、12兆赫和16兆赫。

我想出了一个,有着大致相同的管子排列,但通过加大第一个管子的驱动力,我将频率提高了一倍或三倍,达到了250瓦的水平。通过努力驾驶第一和第二阶段,我在两个阶段都加倍了,产生了所需的最终频率。为了产生足够的倍增或三倍的栅极线,必须将其提高到远高于截止线的高度,并且栅极电压也必须提高。正如预期的那样,这使水晶工作得更加努力。当电路第一次测试时,一切都很好,直到我们达到满功率,这时产生了分裂频率,追踪到晶体,而不是寄生。我把水晶送回艾森豪威尔,检查结果良好。我们进行了一次咨询。我找到了一块铜板,把一根盘绕的铜管拧到上面,把另一面磨平,把它安装在绝缘体上,放在电视机里,把控制水晶架放在上面,把冷水从管子里灌进去,它就满负荷运转了,不再有麻烦了。

范·塔塞尔(Van Tassel):

我认为这是一种稳定晶体参数和降低晶体热量的好方法。

白色:

我相信这是晶体温度控制的第一例。保持温度凉爽。

范·塔塞尔(Van Tassel):

对。

信号兵团

白色:

在那之前的一段时间,我在泰勒博士的指导下,设计并制造了一个飞机无线电接收器,该接收器带有一个内置晶体装置,用于测量飞机地面控制站的频率。它工作得很好,但当飞行员在高空飞行时,水晶偏离了频率,如果温度升高,通信就会中断。大约在那个时候,我离开NRL去夏威夷为信号队工作。我申请了晶体控制和接收器电路的专利,但遇到了干扰。我的专利已转让给有线广播公司,即商业利益。我后来发现,干扰是通过协议解决的,我的申请被撤回了,尽管在成功申请者甚至声称他构思了这个想法之前,我已经让我的接收器处于全飞行状态。

联邦无线电委员会

早期监管

白色:

在夏威夷呆了三年后,我加入了FRC工程部。那是一个有趣的时刻。在FRC的早期做出了几项具有里程碑意义的决定,但这些决定可能并不值得赞赏。1913年,在无线领域的第一天,根据当时的法律和无线电使用概念,我不需要许可证。但在FRC成立的早期,法院最终裁定,广播本质上是州际性质的,需要国家标准和监管。这是一项基于音响工程的决定。航空公司与FRC发生了重大纠纷,FRC坚持认为没有一家航空公司可以拥有自己的频率。所有使用同一路线的航空公司都必须使用相同的频率来倾听对方,而且频率只是为了安全起见,而不是为了乘客的寒暄。这与FRC在警察部门的职位相同。大都市地区也有同样的频率,当地警察部门不得不合作。很难让参议员、国会议员和地方利益集团相信频率不够。

明尼阿波利斯-圣保罗案件

范·塔塞尔(Van Tassel):

在联邦无线电委员会(FCC)的工作中,有些情况是非技术性的。不久前,你告诉我们,在与一位反对明尼阿波利斯和圣保罗使用频率的参议员讨论时,发生了一个有趣的故事。结果如何?

白色:

明尼阿波利斯和圣保罗的频率相同。联邦通信委员会表示,就罪犯而言,他们是一个地区,应该由一个无线电系统来处理,因为所有警察都应该知道犯罪现场发生了什么。警方似乎也这么认为,但市议会认为他们应该有所不同,所以他们联系了参议员等等。他们带着血来看我们,说圣保罗市非常重要。明尼阿波利斯也是如此,他们应该有自己的无线电系统和频率。因此,我们指出了警察需要合作的问题,以及他们是如何合作的,帮助他们合作的因素之一是他们的单一无线电系统。听了这个故事后,他们觉得很合适。在其他情况下,频率也有问题。密歇根州非常担心。密歇根州曾一度打算派出国民警卫队,因为该委员会限制了他们在州警察无线电系统中使用的电力,但他们没有逃脱惩罚。后来,当他们开始受到其他人的干扰时,他们希望联邦通信委员会介入,帮助他们减少干扰。但当他们开始在工作人员而不是政客中寻找沟通人员时,他们开始看到了曙光。

城际无线机箱

白色:


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城际电台事件是另一个早期案例。这不是太多的工程,而是一个非常重要的案例。主要是合法的。在城际广播案中,成立了一家名为城际广播的公司,FRC在早期授权其反对西部联盟,的邮电、RCA、麦基电台、美国电话电报公司和其他一些公司。对此提出上诉。这家公司将在美国选定的地点之间提供国内无线电服务。不是像西联那样的全覆盖,而是选择性覆盖。广播公司反对这一做法,理由是频率应该留给有线无法完成的工作。其他人以竞争为由表示反对,因为这是一家竞争精英的公司,没有像他们必须的那样为所有的小地方提供服务。无论如何,重要的是,它上了法庭,法庭开始审理这个案件,我相信,正如律师们所说,他们称之为“从头开始”。换句话说,法庭像联邦储备委员会一样从头开始,召集工程证人、会计师和其他所有人,听取整个故事。他们有一整间屋子的记录,花了很长时间,城际公司破产了,案件因没有其他人参与而被撤销。因此,法律被修订,赋予了联邦储备委员会权力,并使联邦通信委员会能够做出最终判决和权衡事实。法院只能以程序错误和未考虑事实为由推翻FCC。

范·塔塞尔(Van Tassel):

这给了他们比以前强大得多的力量,正如你所说,这是最终的结果。

白色:

事实上,以前的方式是不可能的,因为有时我们很傻。这场诉讼让一家公司在有机会采取任何行动之前彻底破产。

国际协定:第二次世界大战和1948年

白色:

现在,至于另一个主题,关于在使用电线之前使用无线电,后来出现了国际条约,并在国际法中规定,作为一般原则,无线电不应在可以使用电线的地方使用。当然,如今随着卫星和微波的使用以及由此产生的国内无线电频率的更大可用性,可以使用有线,但并不完全合适。

关于航空的决定,即航空公司不能有单独的频率,必须是出于安全考虑。第二次世界大战之前,西半球航空和欧洲航空以不同的方式发展。在1930年确立美国领先地位后,与飞机的通信遵循美国和加拿大的航线流程。1936年,在秘鲁举行了一次美洲航空会议。我当时和美国代表团在一起。汉莎航空当时在那里,这是一家德国公司,并敦促采用欧洲概念,基本上是点对点飞行,但美国概念占了上风。扩展到欧洲概念,由于国家众多,没有像我们这样的长途航班。因此,习惯上飞机从一个机场飞到另一个机场只需要在两个机场使用导航设备,只需要在那里进行通信。短距离的频率要求可以经常重复,因此很小。第二次世界大战改变了这一局面。远程轰炸机和军用运输机应运而生。建立了环绕全球的航空运输路线。远程导航系统应运而生并得到安装。在战争形势下,所需频率被占用。1945年,无线电频率世界陷入混乱。有了新的国家;其他国家也消失了。美国建议在大西洋城召开国际电联会议。

范·塔塞尔(Van Tassel):

我是代表团成员。

白色:

在那次会议上,为军用和民用航空开辟了一个位置。没有人想释放频率。一般来说,海洋国家对航空不感兴趣,希望保留海洋频率。许多国家希望保留用于战时宣传广播的更高频率,以便继续进行宣传。美国就是其中之一,美国之音。美国是世界上唯一一个航空业蓬勃发展的大国。达成了妥协。航空得到的频率在某些波段不够,在其他波段则不够。从1948年夏天开始,国际电联在日内瓦主持召开了一次世界国际行政无线电会议。我是美国代表团的副主席。阿特·拉贝尔(Art Labele)是会议主席,并当选为会议主席,因此美国发言人的任务落在了我身上。当时我是联邦通信委员会(FCC)工程部航空部门的主管,曾在战争期间担任美国空军上校。美国在此次会议之前的立场是在该部门制定的。

基本原则是,一条航线上的所有飞机,无论国籍或所有权如何,都将使用相同的频率。频率被提供了一条可能需要的波段路线,以确保在一天、一年或太阳黑子周期的任何时候与路线的一端或另一端进行通信。要分配的频率数量将与特定路线上飞行的飞机数量成比例。此外,频率将分为两类。主要世界区域或航线区域包括欧洲、北美和斯堪的纳维亚、比荷卢等地区。美国的立场得到了很好的润色,我将其提交给了会议。我说,我们意识到,根据提议的公式,考虑到当时美国实际飞行的航班数量,美国将需要所有可用的频率。然而,我们会事先同意,无论会议同意何种方案,美国都只接受该方案表明其有权使用的一半频率,并将通过使用甚高频来补充其通信系统。铁幕集团拒绝提供有关其当前飞行模式的任何信息。所有其他国家都像海狸一样合作和工作。我们建议,我们所能做的就是假设苏联的飞行密度与世界其他国家相似,并相应地为其分配频率。我们向那些人指出,如果他们不想合作,我们应该把他们排除在外,没有他们的任何计划都不会持续下去,因为他们会为所欲为,造成干扰,并指责世界其他地区。经过三个月的努力工作,制定了一份计划草案,1949年夏天,议会休会。在此期间,各国将试验该计划的规模,并准备在1949年对其进行修改或改进。1949年,该计划获得批准,但该集团的10个国家未能签署。然而,它们是首批遵守该计划的国家之一,并在五年内正式加入。1964年,另一次会议再次重申了该计划,尽管随着世界航空业的发展,频率分配发生了变化,但该计划本身也得到了重申。