第45章 无线电波划破长空，无线通信开启无远弗届新篇章（2/2）
方圆数丈内的空气中弥漫着一股淡淡的臭氧气味。
五十丈外，张衡面前的电流计指针猛地偏转了一大格，然后随着火花的持续跳跃而不断摆动。
收到了！张衡大喊道，信号非常强！电流计偏转了一整格！
姜云快步走到接收端，看了看电流计的读数，又抬头看了看六丈高的天线阵。
把距离拉到一百丈试试。
接下来的一周，实验距离从五十丈拉到一百丈，从一百丈拉到两百丈。
每一次拉远距离，徐启和张衡都要对设备做一次调校，加高天线、加大发射功率、优化检波器灵敏度。
到九月初，无线电信号的传输距离已经达到了五百丈，超过了电话网络的覆盖范围。
更重要的是，张衡发现了让粉末检波器自动恢复的方法。他在玻璃管两端加了一个微弱的直流电压，当检波器被电磁波照射导通后，电流会通过线圈产生一个微弱的磁场，这个磁场会产生轻微的机械振动，让粉末自动恢复松散状态。
这样就不用每次有人去敲一下了。张衡兴奋地说，虽然恢复速度还不够快，但至少理论上可以实现连续接收了。
九月中旬，姜云在科学院召开了一次无线电项目的中期汇报会。
目前我们已经证明了电磁波可以在空气中传播并被接收，信号的传输距离已经达到了五百丈。姜云站在黑板前，指着实验数据图表说，但距离实用化还有一段路要走。
他列出了三个需要解决的问题：
第一，发射功率不够大。目前的火花隙发射机，最远传输距离只有五百丈。要覆盖更远的距离，需要更大的发射功率和更好的天线。
第二，信号质量不够稳定。火花隙发射机发射的电磁波是宽频带的，接收端会受到各种干扰。需要找到一种方法，让发射端发出的信号和接收端收到的信号一一对应。
第三，通信速度太慢。目前只能用摩尔斯码的方式发送简单的点划信号，一秒最多传两三个字符。要传输更复杂的信息，需要更高效率的编码方式。
徐启举手道：天师，第一和第三个问题我能想办法。加大感应线圈的功率，提高天线高度，应该能扩展到几里甚至几十里。编码方式上，我们可以用和电报一样的摩尔斯码，报务员可以直接上手。
张衡接着说：天师，第二个问题我有个想法。既然发射端发出的电磁波包含各种频率，能不能在接收端加一个调谐电路，只接收特定频率的信号？这样就能排除其他频率的干扰。
姜云眼睛一亮。张衡提到的调谐电路，正是无线电技术从走向的关键，选频。虽然张衡还不知道具体怎么做，但思路已经对了。
调谐的思路是对的。姜云在黑板上画了一个LC振荡回路的示意图，用电感和电容组成一个谐振回路。当回路的固有频率和接收到的电磁波频率一致时，回路中的电流最大；频率不一致时，电流很小。这样就能选出想要的信号。
他接着解释道：这个原理和你们之前做的变压器实验有相通之处。变压器的铁芯在特定频率下效率最高，那就是谐振。电感和电容组合在一起，也能产生类似的效果。把谐振回路和天线连接起来，调整电感或电容的值，让回路谐振到发射端的频率上，就能选出信号、滤除干扰。
张衡听完，眼睛亮得像两颗星星，立刻开始在纸上计算起来。
九月底到十月中旬，无线电技术进入了快速迭代阶段。
徐启在发射端安装了改进版感应线圈，次级线圈电压提高到了两万伏以上。火花隙也从简单的两个铜球升级为多球结构，放电更加稳定，产生的电磁波信号更强。
张衡在接收端设计了第一个LC调谐回路。他用铜线绕了一个空心线圈，又做了一套可调的电容器，用两组铜片交错排列，通过调节铜片的相对面积来改变电容量。把线圈和电容器并联，就构成了一个谐振回路。
第一次调谐实验时，张衡在实验室里反复调整电容器的铜片间距，同时观察电流计的读数。
谐振了！他兴奋地喊道。
电流计上的读数达到了最大，说明接收回路和发射端的频率匹配上了。调整电容器上的铜片位置，电流计读数下降；再调整回去，读数又上升，谐振的效果非常明显。
有了调谐回路，接收端的信噪比大幅提升。以前五百丈距离上收到的信号总是夹杂着各种杂音和干扰，现在信号清晰多了。
十月底，无线电信号的最远传输距离已经扩展到了五里，收发两端的设备都可以稳定工作。
但下一个目标，是真正震撼所有人的，跨越山川，实现远程通信。
十一月初，姜云向始皇帝提交了一份报告，建议进行一次跨地区远程无线电通信验证。
陛下，科学院已经在咸阳城内实现了五里距离的无线通信。姜云在紫宸殿汇报，下一步，臣建议进行一次更大规模的验证，在咸阳和三川省洛阳郡之间，实现无线电通信。
始皇帝看着报告上的数据：两地相距多少？
直线距离近三百里，中间隔着崤山和洛水河谷。
三百里，不用电线？
不用电线。姜云肯定地说，电磁波可以穿过山川，传到三百里外。当然，需要在洛阳那边架设接收设备，由科学院的研究人员带着设备过去。
始皇帝沉默了几秒，点了点头：那就试。
从咸阳到洛阳的远程验证试验，就这么定下来了。
张衡自告奋勇，带着接收设备前往洛阳。
大秦十年十一月十五日，张衡带着一台接收机、一套天线和三名助手，乘坐蒸汽轨道车沿铁路线向东出发。同行的还有两名工部工匠，负责沿途的设备维护。
两天后，他们抵达了三川省洛阳郡。
张衡在洛阳城南门外选了一处开阔地，开始架设接收设备。天线用的是五根竹竿拼接的加高杆，高度达到了八丈，比咸阳实验中用的任何一次都高。
天线越高，接收效果越好。张衡对助手解释道，电磁波从咸阳传过来，经过三百里的路程已经衰减得很弱了。高天线能捕捉到更多的电磁波能量。
与此同时，咸阳方面也在紧锣密鼓地准备着。
徐启把发射机搬到了科学院后的最高点上，一座三层砖楼的楼顶。感应线圈换成了更大号的，次级线圈电压达到了三万伏。天线用三根长竹竿拼接，从楼顶竖起，高度达到了十丈，这是大秦有史以来最高的天线。
约定的发射时间是大秦十年十一月二十日午时三刻。
这一天，咸阳城晴空万里，洛阳郡也天气晴好。
午时三刻，徐启站在发射机前，身旁是姜云和几位科学院的核心研究员。
开始吧。姜云说。
徐启深吸一口气，合上了断续器的开关。
感应线圈发出沉闷的嗡鸣声，电压指针不断攀升，然后，噼啪！
一道耀眼的紫色火花在铜球之间炸开，放电声比以往任何一次都响亮。火花连续跳跃，发出有节奏的噼啪声。
徐启用摩尔斯码发出了约定的信号：
——···——
这是张衡和徐启约定好的，咸阳发信的意思。
然后他停下来，等待。
按照约定，每隔半炷香发射一次，连续发射三次。
第二次发射，徐启再次按下开关，火花再次跳跃。
第三次发射，同样的信号，同样的节奏。
三川省洛阳郡，南门外开阔地。
张衡站在接收机前，眼睛紧盯着电流计，耳朵仔细听着检波器回路中传来的微弱声音。
时间一分一秒地过去。
午时三刻已到，他屏住了呼吸。
天线阵上方，阳光明媚，微风轻拂。一切都是那么平静。
然后，电流计的指针动了。
幅度不大，但确确实实地动了一下。紧接着，检波器回路中传来了微弱的声，那是粉末检波器导通和断开的声音，被放大电路转化成了清晰的敲击声。
张衡的手猛地握紧了。
——···——
他听出来了，那是约定的信号！
收到了！张衡的声音颤抖着，带着压不住的激动，咸阳的信号收到了！
周围的助手和工匠一片哗然。
这里可是洛阳，离咸阳三百里！
中间隔着崤山，隔着洛水河谷，隔着数不清的山川和田野。
没有电线，没有电缆，甚至连一根线都没有。
信号就这么穿过了三百里的天空，从咸阳传到了洛阳。
确认！张衡大喊道，声音里带着一丝哽咽，立刻记录！大秦十年十一月二十日午时三刻，洛阳成功接收咸阳无线电信号！频率……频率暂时无法测定，信号强度中等，清晰可辨！
当天傍晚，张衡通过洛阳电报局向咸阳发了一封电报：
咸阳天师钧鉴：午时三刻，信号清晰接收，三百里通信验证成功。电磁波跨越山川，无线通信已成现实。张衡敬上。
咸阳科学院收到了这封电报。
整栋楼沸腾了。
研究员们涌到院子里，互相拍着肩膀，有人甚至激动得掉了眼泪。从年初的电话，到年尾的无线电，这一年的技术进步比过去十年加起来还快。
徐启站在发射机旁，来回走了好几圈，才让自己的情绪平复下来。
姜云笑了笑，没有说话。
三百里，不算远。但这是一个开始。
从今天起，大秦的通信不再受限于电线。有线能到的地方用电话，有线到不了的地方，用无线电。
十一月底，张衡带着设备返回咸阳。科学院为无线电实验的成功举办了一场简短的庆功会。
但姜云知道，无线电的价值不在实验室里，而在实际应用中。