載波電話與“海底蛟龍”

到了本世紀(jì)30年代，電話的用戶數(shù)不斷增加，這樣又給人們提出了一個(gè)新問題：如何增加現(xiàn)有通信線路傳輸電話的能力。

打電話的時(shí)候，人朝著話筒說話，聲波使振動(dòng)板振動(dòng)，壓迫炭精砂忽緊忽松，電阻忽大忽小，電流也跟著時(shí)強(qiáng)時(shí)弱，這樣話筒就把送來的聲音變成電信號傳到遠(yuǎn)方，完成了“聲變電”的任務(wù)。

聽筒由振動(dòng)板、電磁鐵和永久磁鐵；部分組成，話音電流沿著電線傳來，電流時(shí)大時(shí)小，引起磁性忽強(qiáng)忽弱，振動(dòng)板也跟著作相應(yīng)的機(jī)械振動(dòng)，把傳來的話音電流恢復(fù)成聲音，由“電”變“聲”，讓用戶聽見。

開始一對線路只能通一路電話，一個(gè)人占了線，別的人只好等著，不然相互干擾，誰也聽不清楚。

為了降低長途電話的成本，提高線路的利用率，能夠?qū)崿F(xiàn)一線多用而又不相互干擾嗎？

載波技術(shù)能解決這個(gè)問題。

普通電話是把音頻信號直接傳輸?shù)綄Ψ剑麄€(gè)傳輸過程中頻率不變，而頻率范圍相同的信號在同一線路上傳輸時(shí)會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重干擾。

載波電話是把各路來的音頻信號用調(diào)制器調(diào)制不同的高頻電流以載送話音，然后通過線路傳送出去。到達(dá)接收端后，再用濾波器把各載波分開，經(jīng)解調(diào)器解調(diào)還原成原來的音頻。因?yàn)檩d波的頻率范圍（頻帶）不同，所以雖然各路電話信號在線路上是混雜的，但在線路的兩端卻是“涇渭分明”，互不干擾的。

就這樣，在線路兩端安裝了載波電話設(shè)備，一對架空明線就可以同時(shí)傳輸多路載波電話，最多可以達(dá)到十幾路到20多路。

架空明線雖然施工方便，衰減較小，但是線對數(shù)量和傳輸頻率有限，而且容易損壞和受外界影響。電纜通常由多根相互絕緣的導(dǎo)線按一定的方式絞合而成，導(dǎo)線置于密閉的護(hù)套中，必要時(shí)外面再加保護(hù)覆蓋層。它所容納的線對數(shù)量和通信容量要比明線大很多。

電纜的發(fā)展還出現(xiàn)了同軸電纜，同軸電纜的采用是一個(gè)很重要的進(jìn)步。

同軸電纜的模樣很特別，由外導(dǎo)體、內(nèi)導(dǎo)體和絕緣墊片構(gòu)成。外導(dǎo)體是壁厚很薄的銅管，內(nèi)導(dǎo)體是用來傳送電信號的金屬導(dǎo)線，內(nèi)導(dǎo)體用絕緣墊片固定在外導(dǎo)體內(nèi)的正中央，其間的空氣就是主要的絕緣體。

由于內(nèi)導(dǎo)體完全被包圍在外導(dǎo)體之中，外導(dǎo)體有極好的屏蔽作用，可以避免輻射損失和外界干擾，同時(shí)又能傳輸很高頻率的電信號，這就大大增加了傳輸通路的數(shù)量并提高了傳輸質(zhì)量。使用中小同軸電纜可以傳輸幾百、幾千乃至上萬路載波電話。

在貝爾發(fā)明電話之前10年，大西洋的第一條海底電纜就已敷設(shè)成功，當(dāng)時(shí)這條海底電纜是用來傳送電報(bào)的，所以頻率很低。貝爾發(fā)明電話之后，人們自然會(huì)想：電話是不是也可以通過海底電纜來傳送呢？

最初用單芯或雙芯的馬來樹膠絕緣的電報(bào)電纜來傳送電話信息，由于電流在傳輸過程中損耗太大，未能滿足要求。以后改用紙帶絕緣，損耗降低，但傳輸距離只能達(dá)到幾十千米。有了載波技術(shù)，有了同軸電纜，有了介質(zhì)損耗很小的聚乙烯作充填體，特別是有了密封的能把衰減的電信號接收、放大、再發(fā)送的海底增音機(jī)和使電信號經(jīng)長距離傳輸不失真的均衡器，鋪設(shè)海底電話電纜的設(shè)想才逐步變成現(xiàn)實(shí)。

1950年，在美國佛羅里達(dá)州的基韋斯特到古巴的哈瓦那之間鋪設(shè)了一條海底電纜，這個(gè)系統(tǒng)可攜帶24路電話。與此同時(shí)，英法之間也建成了一條海底電纜，實(shí)現(xiàn)了48路通話線路。

正是在這些實(shí)踐的基礎(chǔ)上，1955年，從加拿大紐芬蘭的克拉倫維爾到英國蘇格蘭的奧廷之間開始鋪設(shè)第一條越洋海底電纜，可以提供36條話路，于第二年投入使用，比第一條大西洋海底電報(bào)電纜整整晚了90年。由此也可看出電話技術(shù)要比電報(bào)技術(shù)復(fù)雜許多倍。

第一條大西洋海底電話電纜是英國、美國、加拿大三國合作的產(chǎn)物。3年后，美國、法國、西德合作又鋪設(shè)了第二條。1963年，英國、美國聯(lián)合鋪設(shè)的一條大西洋海底電話電纜，每隔33千米設(shè)置一部增音機(jī)，可以同時(shí)傳輸128路電話。

在浩瀚的太平洋里，有一條名為“TPC”的海底電話電纜于1964年7月投入使用，它從日本的二宮出發(fā)，經(jīng)關(guān)島、鹿兒島、中途島、夏威夷到達(dá)美國加利福尼亞洲的圣路易斯奧比斯波，全長14157千米，裝有419部海底增音機(jī)，可通138對電話。在這以前一年，還有一條更長的“COM-PAC”海底電話電纜已經(jīng)開通，起點(diǎn)是澳大利亞的悉尼，途經(jīng)新西蘭的奧克蘭、斐濟(jì)的蘇瓦和美國的夏威夷，最后到達(dá)加拿大的溫哥華，總長度為15280千米。

溝通中日兩國電信聯(lián)系的“中日海纜”是1976年鋪設(shè)，從我國的上海南匯到日本的熊本苓北町，全長850千米，能通電話480路。

海底通信電纜越來越多、越來越長了。1980年全世界正在運(yùn)行中的海底同軸電纜系統(tǒng)就有26.467萬千米，20年來平均每年增長6800千米。原因很簡單，海底電纜通信有不少優(yōu)點(diǎn)：傳輸質(zhì)量好，可靠性高，保密性強(qiáng)，延遲時(shí)間短，使用壽命長，維護(hù)工作量小，通信容量大，定點(diǎn)大通路通信成本低。

根據(jù)前幾年的統(tǒng)計(jì)，英、美兩國之間每年通話量約為2000萬次，其中一半以上是通過海底電纜進(jìn)行的。