Reginald Aubrey Fessenden (Bolton-Este, Quebec, 6 d'octubre de 1866Plaque commémorative de la commission des lieux et monuments historiques du Canada à Austin. - Bermudes,Presse canadienne, La radio a 100 ans aujourd'hui, journal Le Soleil (Québec), 24 décembre 2006, p. A3. Regne Unit, 22 de juliol de 1932) va ser un inventor quebequès. Va ocupar el segon lloc, després de Thomas Edison, en nombre de patents presentades al seu nom a la Oficina de Patents i Marques Registrades dels Estats Units (USPTO, de l'anglès United States Patent and Trademark Office). El principal invent de Reginald Fessenden és la radiofonia (transmissió de veu i música per ones hertzianes).
Biografia Reginald Fessenden va néixer el 6 d'octubre de 1866 a East Bolton, Quebec, el més gran dels quatre fills del reverend Elisha Joseph Fessenden i Clementina Trenholme. Elisha Fessenden era una ministra de l'Església d'Anglaterra al Canadà, i la família es va traslladar a una sèrie de llocs a tota la província d'Ontario."The Inventions of Reginald Fessenden: Part III", Radio News, March 1925, p. 1631.
Va ensenyar enginyeria elèctrica durant molt de temps a la Western University de Pennsilvània. Va realitzar molts estudis d'electrologia i la construcció d'un instrument anomenat fessenden, utilitzat en les comunicacions entre submarins i vaixells
Fessenden més conegut pel seu treball pioner en el desenvolupament de la tecnologia de ràdio, incloent els fonaments de la ràdio de modulació d'amplitud (AM). Entre els seus èxits hi havia la primera transmissió de la parla per ràdio (1900) i la primera comunicació radiotelegràfica bidireccional a través de l'oceà Atlàntic (1906). Va informar l'any 1932 que, a finals de 1906, també va fer la primera emissió radiofònica d'entreteniment i música, tot i que la manca de detalls comprovables ha generat alguns dubtes sobre aquesta afirmació.
Companyia Nacional de Senyalització Elèctrica esquerra|miniatura|325x325px|National Electric Signalling Company (advertisement), The Electrician, April 22, 1904, p. xxi. Anunci de l'empresa d'abril de 1904
El novembre de 1902, dos rics empresaris de Pittsburgh, Hay Walker Jr. i Thomas H. Given, van finançar la formació de la National Electric Signaling Company (NESCO) per donar suport a la investigació de Fessenden. Inicialment la nova empresa tenia la seu a Washington, DC, on es va construir una estació amb finalitats experimentals i de demostració. Es van construir dues estacions de demostració addicionals a Collinswood, Nova Jersey (prop de Filadèlfia) i Jersey City, Nova Jersey (prop de Nova York).Aitken (1985), p. 70. El 1904 es va intentar enllaçar les plantes de General Electric a Schenectady, Nova York, i Lynn, Massachusetts, a una distància de 185 milles (298km), però l'esforç no va tenir l'èxit esperat."Some Interesting Radio History", Radio World, September 8, 1923, p. 21.
Els esforços per vendre equipament als Estats Units i altres governs, així com a empreses privades, van tenir poc èxit. Una zona de conflicte en curs, especialment amb la Marina dels EUA, van ser els alts preus que Fessenden va intentar cobrar. La Marina, en particular, va considerar que les cotitzacions de Fessenden estaven massa per sobre dels costos de fabricació del dispositiu per ser considerades raonables i va contractar amb altres empreses per construir equips que utilitzaven dissenys de Fessenden. Això va provocar mals sentiments i una sèrie de demandes per infracció de patents. Un pla alternatiu per vendre l'empresa en el seu conjunt no va tenir èxit a l'hora de trobar un comprador. Finalment es va produir un canvi radical en l'orientació de l'empresa. L'any 1904 es va decidir competir amb els cables oceànics existents, establint un enllaç radiotelegràfic transatlàntic. La seu de les operacions de l'empresa es va traslladar a Brant Rock, Massachusetts, que havia de ser la terminal occidental per al nou servei proposat.Fessenden, Helen (1940) p. 124–126.
Alternador-transmissor El pla definitiu de Fessenden per a un transmissor amb capacitat d'àudio era agafar un alternador elèctric bàsic, que normalment girava a velocitats que produïen un corrent altern d'uns quants centenars de cicles per segon (Hz), i augmentar considerablement la seva velocitat de rotació, per tal de per crear corrents elèctrics de desenes de milers de cicles per segon (kHz), produint així una transmissió constant d'ona contínua quan es connecta a una antena. No obstant això, caldrien molts anys de desenvolupament car fins que fins i tot un prototip d'alternador-transmissor estigués a punt, i uns quants anys més enllà perquè les versions d'alta potència estiguin disponibles. Una de les preocupacions era si a aquestes altes velocitats l'alternador es podia desintegrar a causa de l'alta velocitat de rotació que el trencava. Per això, per precaució, mentre s'estava desenvolupant inicialment l'alternador es va "col·locar en una fossa envoltada de sacs de sorra".Aitken (1985), p. 69.
Fessenden va contractar amb General Electric (GE) per ajudar a dissenyar i produir una sèrie d'alternadors-transmissors d'alta freqüència. El 1903, Charles Proteus Steinmetz de GE va lliurar una versió de 10 kHz que va resultar d'ús limitat i no es va poder utilitzar directament com a transmissor de ràdio. La sol·licitud de Fessenden d'una unitat més ràpida i potent va ser assignada a Ernst FW Alexanderson, qui l'agost de 1906 va lliurar un model millorat que funcionava a una freqüència de transmissió d'aproximadament 50 kHz, encara que amb molta menys potència que els transmissors d'espurna rotativa de Fessenden.The Brant Rock rotary-spark transmitter was rated at 100,000 watts ("Some Interesting Radio History", Radio World, September 8, 1923, p. 21), while the alternator transmitter had an estimated output of 12 watts (Aitken (1985) p. 74).
L'alternador-transmissor va aconseguir l'objectiu de transmetre senyals d'àudio de qualitat, però la manca de cap manera d'amplificar els senyals va significar que eren una mica febles. El 21 de desembre de 1906, Fessenden va fer una àmplia demostració del nou alternador-transmissor a Brant Rock, mostrant la seva utilitat per a la telefonia sense fil punt a punt, inclosa la interconnexió de les seves estacions a la xarxa telefònica per cable. Com a part de la manifestació, el discurs es va transmetre 18 quilòmetres (11 milles) a un lloc d'escolta a Plymouth, Massachusetts. Una revisió detallada d'aquesta demostració va aparèixer a The American Telephone Journal"Experiments and Results in Wireless Telephony" by John Grant, The American Telephone Journal. Part I: January 26, 1907, p. 49–51; Part II: February 2, 1907, p. 68–70, 79–80. i un resum de Fessenden va aparèixer a Scientific American."Recent Progress in Wireless Telephony" by Reginald A. Fessenden, Scientific American, January 19, 1907, p. 68–69. Una part d'un informe produït per Greenleaf W. Pickard de l'oficina de Boston de la Telephone Company, que inclou informació addicional sobre alguns defectes encara existents, va aparèixer a Wireless Telephony in Theory and Practice d'Ernst Ruhmer."Wireless Telephone Tests at Brant Rock and Plymouth, Mass." by Greenleaf W. Pickard, included as an appendix in Wireless Telephony in Theory and Practice by Ernst Ruhmer (translated from the German by James Erskine-Murray), 1908, p. 205–214.
Tot i que es va dissenyar principalment per a transmissions d'uns pocs quilòmetres, en un parell d'ocasions les transmissions d'àudio de Brant Rock aparentment van ser escoltades per l'empleat de NESCO James C. Armor a través de l'Atlàntic al lloc de Machrihanish." The First Transatlantic Telephonic Transmission" (correspondence from Reginald Fessenden), Scientific American, September 7, 1918, p. 189.
La primera transmissió transatlàntica bidireccional miniatura|El transmissor d'espurna rotativa a Brant Rock, MA. 1906. Es va decidir intentar establir un servei radiotelogràfic, i el gener de 1906, emprant els seus transmissors de guspira rotativa d'alta potència, Fessenden va aconseguir la primera transmissió transatlàntica en dos sentits (enviant i rebent), intercanviant missatges entre l'estació de Brant Rock i una idèntica construïda a Machrihanish, Escòcia. En aquest moment, Marconi només havia aconseguit transmissions transatlàntiques d'un sol sentit. No obstant això, a causa de la propagació de les ones de ràdio, els transmissors no podien mantenir la comunicació durant el dia o durant l'estiu, per la qual cosa el projecte va ser suspès fins que milloressin les condicions apropant-se a l'hivern. Aleshores el 6 de desembre de 1906, "a causa de la distracció d'una dels contractistes emprats en el desplaçament d'alguns dels cables de suport", la torre de Machrihanish es va esfondrar, posant fi al treball transatlàntic abans que pogués començar el servei comercial.
Transmissions d'àudio Fessenden va tenir un interès molt principi en la possibilitat de fer transmissions d'àudio per ones de ràdio, en contrast amb les primeres transmissions d'espurna que només podien transmetre missatges en codi Morse. Ja l'any 1891, havia investigat l'enviament de corrents alterns de freqüències variables al llarg de línies telegràfiques, per tal de crear un sistema de telègraf múltiplex."Sine Form Curves of Alternating E. M. F." (letter from Reginald Fessenden), The Electrical World, September 15, 1894, p. 264. Més tard aplicaria els coneixements adquirits sobre l'afinació i la ressonància del seu treball elèctric de corrent altern als corrents de freqüència més alta utilitzats a la ràdio, per tal de desenvolupar el concepte de senyals de ràdio d'ona contínua.Fessenden, Helen (1940), p. 60–61, 76.
L'enfocament bàsic de Fessenden es va revelar a la patent nord-americana 706.737, que va sol·licitar el 29 de maig de 1901 i es va emetre l'any següent. Va demanar l'ús d'un alternador d'alta velocitat (anomenat "dinamo de corrent altern") que generava "ones sinusoïdals pures" i produïa "un tren continu d'ones radiants de força substancialment uniforme", o, en terminologia moderna., un transmissor d'ona contínua (CW)., submitted May 29, 1901, and issued August 12, 1902, to Reginald Fessenden. La idea d'utilitzar senyals de ràdio d'ona contínua entrava en conflicte directe amb l'ortodòxia actual segons la qual es necessitava l'abrupte efecte de "latigada" produït per grans espurnes elèctriques per tal de crear senyals adequadament forts. John Ambrose Fleming, un associat de Marconi, va ser particularment menyspreu al seu llibre The Principles of Electric Wave Telegraphy, una revisió detallada de l'estat de l'art tal com ell ho veia que es va publicar el 1906. Revisant la patent de Fessenden, va escriure que "La creació d'una ona elèctrica sembla implicar una certa sobtada al començament de les oscil·lacions, i un alternador que doni una simple corba sinusoïdal no podria produir l'efecte requerit. . "" The Principles of Electric Wave Telegraphy by J. A. Fleming, 1906 edition, p. 511. (En vista de l'èxit final de Fessenden, aquesta afirmació va desaparèixer de l'edició del llibre de 1916.) El següent pas de Fessenden, extret de la pràctica estàndard de telefonia per cable, va ser inserir un micròfon de carboni senzill a la línia de transmissió, que s'utilitzava per modular el senyal d'ona portadora per a transmissions d'àudio, o, de nou utilitzant termes moderns, per produir modulació d'amplitud. Senyals de ràdio (AM)."Figure 9", "Experiments and Results in Wireless Telephony" (part II) by John Grant, The American Telephone Journal, February 2, 1907, p. 70.
Primera emissió de ràdio miniatura|Targeta postal d'aproximadament 1910 mostrant la torre de 128m d'alt a Brant Rock.