Trådløs kommunikation – sådan begyndte det

Mobiltelefonen ringer. "Hej, hvordan går det? Udmærket! Hvor er du? Uden for din hoveddør, vil du være venlig at lukke op!" Sådan kan man opleve, at mobiltelefonen bliver anvendt. Mobiltelefonen er – på godt og ondt – blevet en af de mest udbredte og benyttede tekniske opfindelser i menneskets tekniske historie. Med de nyeste udgaver kommunikeres der også med billeder.
Den trådløse radiokommunikation er eksempelvis forudsætningen for, at vi kan fjernstyre, sende og modtage informationer fra rumsonder, der befinder sig langt fra Jorden.
Netop i denne tid følges med beundring, spænding og fascination robot-bilen "Spirit", der med succes er landet på planeten Mars. Her skal den bl.a. undersøge, om der er eller har været liv.

Det tekniske grundlag for mobiltelefonen og al trådløs elektromagnetisk kommunikation blev udviklet for omkring 100 år siden af bl.a. den danske telefontekniker Valdemar Poulsen. I begyndelsen af 1900-årene opfandt og udviklede han en radiosender, kaldet Poulsen-buen, som kunne sende kontinuerte elektromagnetiske bølger med høj svingningsfrekvens. Poulsen-buen blev anvendt mange steder i verden, ikke mindst som trådløs kommunikation under 1. verdenskrig. Med opfindelsen og udviklingen af det elektroniske forstærker-rør gik Poulsens system efterhånden ud af brug.

Historien om de grundlæggende opdagelser og den tidlige tekniske udvikling af den trådløse radioteknologi vil blive givet i det følgende, dels i tekstafsnit og indimellem i kronologiske oversigter, hvor bl.a. nogle vigtige opdagelser og opfindelser vil blive givet. Alle mennesker, ikke mindst nutidens ungdom, bør kende deres kultur-teknologiske fortid og de personer der har præget denne!

Opfindelser bygger på tidligere opdagelser og opfindelser
En ny opfindelse bygger ofte på tidligere opdagelser, opfindelser og udviklinger af disse. Et godt eksempel er udviklingen af den trådløse telefoni. Mange af de dele der indgår i f.eks. en radiosender er indretninger, der gennem årene er opfundet 'trin' for 'trin' efterhånden som mennesket har fået mere og mere indsigt i de naturlove, der 'styrer' Universet.
Uden batteri, en mikrofon, en høretelefon osv., ville en mobil-telefon ikke være mulig.

Nogle tidligere opfindelser og opdagelser er bl.a. følgende:

Den optiske telegraf
1794: De franske brødre Claude (1763-1805) og Ignace Urbain Jean Chappe (1760-1828) udvikler den såkaldte optiske telegraf. På master placeret med passende afstand er der i toppen anbragt nogle leddelte 'arme' med snoretræk. Ved hjælp af snorene kunne man indstille de leddelte 'arme' i passende figurer, der hver især betød noget bestemt. F.eks. blev der mellem Paris og Lille, en strækning på 225 km, oprettet en optisk telegraflinie med 22 signaltårne.
I Danmark blev en optisk telegraflinie taget i brug i 1802. Herved blev Sjælland og Fyn forbundet med hinanden ved hjælp af tre signalmaster, en i Korsør, en på øen Sprogø og en i Nyborg. Det er brødrene Chappe der har indført betegnelsen 'telegraf', der oversat betyder 'fjern-skrive'.

Første elektriske batteri
1800: Den italienske fysiker Alessandro Guiseppe Antonio Anastasio Volta (1745-1827) fremstiller det første elektriske batteri, kaldet "Volta-søjlen". Den bestod af en stabel zink og kobberskiver, skiftevis anbragt, og hvorimellem der var syrevædede papskiver.

Den elektro-kemiske telegraf
1809: Den tyske naturforsker Samuel Thomas von Sömmerring (1755-1830) opfinder et såkaldt elektro-kemisk telegrafsystem. Det bestod af en volta-søjle med en kontaktnøgle og to ledninger, der var forbundet med to elektroder nedsænket i et kar med syreholdigt vand. Når man sluttede strømmen i systemet, så boblede der brint og ilt op ved elektroderne, og derved havde man fået overført et signal, som f.eks. betød et bestemt tegn. Systemet kom aldrig i brug, da telegraferingen af forskellige tegn, i en af modellerne, ville kræve et system af flere elektrolysekar med mange ledningsforbindelser.

Ørsteds og Faradays opdagelser

Hans Christian Ørsted (1777-1851) Opdagede i 1820 elektromagnetismen

Før 1820 studerede og forskede man i elektricitet for sig og magnetisme for sig. De to fagområder var adskilte, også i lærebøgerne i fysik. Godt nok havde flere haft formodninger om en sammenhæng mellem de to naturfænomener, men det var først i 1820 at den danske fysiker Hans Christian Ørsted (1777-1851) opdagede den eksisterende sammenhæng. Ørsted opdagede, at der omkring en strømførende ledning dannes et magnetisk kraftfelt, der er i stand til at påvirke en magnet med en magnetisk kraft.
Ørsteds opdagelse bredte sig hurtigt til andre fysikere og kemikere, som straks gav sig til at eksperimentere med det opdagede kombinerede fænomen 'elektromagnetisme'.

1820: De franske fysikere Jean-Baptiste Biot (1774-1862) og Felix Savart (1791-1841) opstiller de matematiske love for de elektromagnetiske kræfter fra strømførende ledere.

1820: Den franske fysiker og matematiker André Marie Ampère (1775-1836) opdager lovene for de indbyrdes magnetiske kraftvirkninger mellem to strømførende ledere. Ampère og matematikeren og astronomen Dominique François Jean Arago (1786-1853) viser, at man kan få et kraftigere magnetfelt inde i en oprullet leder – en spole. Hermed er den elektriske spole opfundet. Ampère fremkommer med forslag til en elektromagnetisk telegraf, en ide han fik fra matematikeren Pierre Simon Marquis de Laplace (1749-1827).

1821: Fysikeren og kemikeren Joseph Louis Gay-Lussac (1778-1850) og François Arago konstruerer en elektromagnet.

1824: Englænderen William Sturgeon (1783-1850) forbedrer elektromagnetens styrke ved at indsætte en jernkerne i spolen.

Michael Faraday (1791-1867) Opdagede i 1831 den elektromagnetiske induktionslov

Induktionsloven – grundlaget for mange opfindelser 1831: Den 24. november fremlægger den engelske eksperimentalfysiker og kemiker Michael Faraday (1791-1867) i Royal Society i London en fundamental opdagelse. Han havde opdaget, hvordan magnetisme kunne frembringe en elektrisk strøm. Altså den omvendte virkning af det, H. C. Ørsted havde opdaget. Faraday opdagede, at en ændring i et magnetfelt kan fremkalde – inducere – en elektrisk strøm. Fænomenet kaldes for elektromagnetisk induktion, og loven der styrer fænomenet kaldes induktionsloven. Eksistensen af denne naturlov danner grundlaget for mange af de elektromagnetiske systemer, der siden er opfundet.

Selvinduktioneffekten. Lenz lov
1834: Faraday opdager selvinduktionseffekten i en spole. Effekten viser sig, hvis den elektriske strømstyrke i en spole, og dermed magnetfeltets styrke gennem spolen, ændres. Derved frembringes, ifølge induktionsloven, en strøm i spolen.
Den inducerede strøm har en sådan retning, at den modvirker den primære strømændring. Sidstnævnte effekt kaldes Lenz lov, formuleret i 1834 af den russiske (estiske) fysiker Heinrich Friedrich Emil Lenz (1804-1865).
Selvinduktionseffekten blev faktisk opdaget i 1830 af den amerikanske eksperimentalfysiker Joseph Henry (1791-1878). Da Henry ikke offentliggjorde sin opdagelse, er det Faraday der er tillagt opdagelsen. Henrys opdagelse er dog blevet hædret ved enheden henry, forkortet H, som måleenhed for størrelsen induktans, et mål for den selvinducerende virkning.

Den elektromagnetisk telegraf
1831: Det første elektromagnetiske telegrafsystem konstrueres af den tyske matematiker, fysiker og astronom Carl Johan Friederich Gauss (1777-1855) og fysikeren Wilhelm Eduard Weber (1804-1891).

1833: Verdens første elektromagnetiske telegrafforbindelse bliver, via ledninger, oprettet mellem Universitetet i Göttingen og det astronomiske observatorium ca. 8 km derfra.

1840: Den amerikanske tegner, kunstmaler og opfinder Samuel Finley Breese Morse (1791-1872) får patent på et telegrafapparat, der kan benyttes sammen med et af ham udviklet kode-sprog, det såkaldte "Morse-alfabet", der består af prikker og streger. Ideen til sit telegrafisystem fik Morse efter en Europarejse i årene 1829-32, hvor han overværede demonstrationer af tidens store forsknings og samtaleemne, nemlig udviklingen af alskens elektromagnetiske apparater og instrumenter, herunder telegrafsystemer. Da han i 1832 sejlede hjem på skibet "Sully" tegnede han de første udkast til sit telegrafapparat.

Telefonen
1861: Den tyske fysiklærer Johann Philipp Reis (1834-1874) konstruerer en elektrisk telefon, der dog aldrig kom til at virke ordentligt. Det er Reis der indførte betegnelsen 'telefon', der betyder 'fjern-lyd'.

1876: 'Telefon-røret' opfindes af den skotskfødte fysiolog og opfinder Alexander Graham Bell (1847-1922). I telefon-røret bliver lydsvingninger omdannet til varierende elektriske strømme i en elektromagnet med en bevægelig magnet, en mulighed ifølge induktionsloven.
Ved at forbinde to telefon-rør med ledninger havde Bell opfundet telefon-forbindelsen. Bells telefon-rør virkede både som 'mikrofon' og 'høretelefon'.

1876: Den 14. februar indleverer Alexander Graham Bell patentansøgning vedrørende sin opfindelse – telefonen. Selv om mange i samtiden mente, at telefonen ikke ville få nogen praktisk betydning, så har virkeligheden vist, at den er blevet en af de mest anvendte opfindelser.

1877: Den amerikanske elektrotekniker og opfinder Thomas Alva Edison (1847-1931) forbedrer Bells mikrofon, så den bliver mere følsom. Edison benytter en membran af kul og et kammer med sod. Ligeledes sætter Edison mikrofonen i forbindelse med et batteri, således at lydsvingningerne kun bruges til at ændre på strømstyrken i mikrofon-kredsløbet. I 1878 forbedres mikrofonen yderligere af englænderen Henry Hunnings, idet han benytter kulkorn i stedet for sod. Mikrofonen blev herefter kaldt en kulkornsmikrofon.

1877: Den tyske elektroingeniør Werner von Siemens (1816-1892) tager patent på en høretelefon, der omdanner elektromagnetiske svingninger til mekaniske lydsvingninger. Dens opbygning minder meget om den elektrodynamiske højttaler, der blev opfundet i 1915 af danskeren Peter Laurids Jensen.

Elektromagnetiske bølger

James Clerk Maxwell (1831-1879) Formulerede i 1864 det matematiske grundlag for elektromagnetismen

Heinrich Hertz (1857-1894) Påviste i 1888 eksistensen af elektromagnetiske bølger

Det teoretiske grundlag for mulig trådløs elektromagnetisk kommunikation blev udviklet af den skotske teoretiske fysiker James Clerk Maxwell (1831-1879). I afhandlingen fra 1864: "A Dynamical Theory of The Electromagnetic Field" opstiller Maxwell en teori, der forudsiger eksistensen af elektromagnetiske bølger, der udbreder sig med lysets hastighed. Teorien bygger på bl.a. Michael Faradays (1791-1867) forsøg med elektromagnetisk induktion. I et sæt af fire ligninger samlede Maxwell den viden om elektricitet og magnetisme, som begyndte i 1820 med Hans Christian Ørsteds (1777-1851) opdagelse af sammenhængen mellem elektricitet og magnetisme. Maxwells teorier udkom 1873 i to bind med titlen: "Treatise on Electricity and Magnetism."

I sin teori kunne Maxwell bl.a. vise, at lys er udbredelse af elektromagnetiske bølger. Ligeledes forudsagde teorien, at der fra en accelereret fri elektrisk ladet partikel udsendes elektromagnetiske bølger med lysets hastighed. Dette betyder, at der også kan udsendes elektromagnetiske bølger fra et elektrisk kredsløb, en elektrisk svingningskreds, hvori den elektriske strøm svinger frem og tilbage. Det er bl.a. elektriske svingningskredse, der er det tekniske grundlag for radiokommunikation.

Hertz'ske bølger
I 1888 efterviste den tyske fysiker Heinrich Rudolf Hertz (1857-1894) rigtigheden i Maxwells teori om eksistensen af elektromagnetiske bølger. Hertz udførte forsøg, hvor han trådløst fik overført energiudladningen fra en højspændingsgnist til et andet elektrodesystem, hvori der blev dannet en gnist.
Efter Hertz' eksperimentelle påvisning af elektromagnetiske bølger, blev disse kaldt Hertz'ske bølger. Hertz selv mente ikke, at hans opdagelse ville få praktisk betydning, og han nåede heller ikke at opleve det, idet han døde kun 37 år gammel, af en blodforgiftning forårsaget af en betændt tandbyld. (Penicillin blev først opdaget i 1928). Til ære og minde om Hertz har man vedtaget måleenheden 1 hertz, forkortet 1 Hz, som benævnelse for én svingning pr. et sekund i et svingende system.

1891: Den franske fysikprofessor Edouard Branley (1846-1940) opdager ved forsøg, at den elektriske ledningsevne bliver forøget i en portion metalliske filspåner, indesluttet i et rør, når disse blev udsat for en elektromagnetisk påvirkning. Forklaringen på den forøgede ledningsevne er, at metalspånerne af de elektromagnetiske kræfter trykkes tættere på hinanden, og derved evt. hæftes sammen. Ved denne sammenhæftning formindskes den elektriske modstand.
Opdagelsen gjorde det muligt at konstruere en detektor, der kunne registrere elektromagnetiske bølger.

1894: Den engelske fysiker Oliver Lodge (1851-1940) forbedrede Branleys detektor. Lodge tilsluttede et relæ, der kunne ryste sammenhæftede metalspåner fra hinanden, således at en registrering af elektromagnetiske bølger på ny kunne foretages.
Lodge kaldte detektoren en 'kohærer' (af latin; cohaerere: hænge sammen. Man kalder vedhængskræfter kohæsions-kræfter.)

1895: Den russiske ingeniør Alexander Stepanovitj Popoff (1859-1905) foreslår, at man kan sende trådløs telegrafi ved hjælp af Hertz'ske bølger, dvs. elektromagnetiske bølger. Han forslår også anvendelse af antenner anbragt højt i luften.

Marconis gnistsender til trådløs telegrafi
I 1895 begyndte den italienske ingeniør Guglielmo Marconi (1874-1937) at eksperimentere med trådløs telegrafi, dvs. uden brug af kabler mellem sender og modtager. Ideerne fik han ved forelæsningerne på universitetet i Bologna, hvor han hørte om, og så demonstrationer af et elektrisk gnistsystem, der kunne frembringe Hertz'ske bølger. Marconi benyttede som elektromagnetisk sender et elektrisk gnistsystem med to kobberelektroder. Den ene elektrode forbandt han til jord og den anden elektrode til en frit opstillet antenne. Som modtager benyttede han en af ham selv forbedret elektromagnetisk detektor. Der var tale om en forbedring af Oliver Lodge såkaldte 'kohærer'. Marconis 'kohærer' bestod af et lufttomt lukket rør med en indvendig diameter på 2,5 mm. I røret var der, mellem to sølvelektroder, anbragt lidt metalpulver, der var en blanding af 96% nikkel og 4% sølv. Marconis modtager-detektor var meget mere følsom end de tidligere.

Guglielmo Marconi (1874-1937) med sin gnistsender. Marconi udviklede teknikken til trådløs telegrafi.

Med det forbedrede udstyr lykkedes det Marconi at sende og modtage trådløse telegrafsignaler fra den ene ende af familiens have til den anden. Med yderligere forbedringer blev rækkevidden af de trådløse telegrafsignaler større og større.
I 1895 tilbød Marconi den italienske regering, at den kunne tage patent på hans trådløse telegrafisystem. Men regeringen nægtede at tage imod tilbudet!

For at overbevise omverdenen, at han havde udviklet en praktisk metode til trådløs telegrafi, rejste Marconi til England, hvor han mødte William Preece (1834-1913), der var chefingeniør i det engelske telegrafvæsen. Preece, der selv havde eksperimenteret med trådløs telegrafi, indså genialiteten og mulighederne i Marconis system, som han efterfølgende støttede.

Diagram over Marconis Gnistsender med Brauns antennesystem. G: Vekselstrømsgenerator. D: Spole. X: Kobber-elektroder med gnistgab. C: Kondensator. LA: Antennesystem

1897: Den 2. juli fik Marconi bevilget engelsk patent på sit trådløse telegrafisystem, og 20. juli dannes selskabet "The Wireless Telegraph and Signal Company, Limited". Selskabet overtog Marconis patenter i alle lande med undtagelse af Italien. Senere ændredes navnet til "Marconi's Wireless Telegraph Company."

1898: I december indvies den første trådløse telegrafforbindelse mellem South Foreland og et fyrskib.

1899: I marts telegraferer Marconi over den engelske kanal, en strækning på omkring 50 km.

1899: Den tyske fysiker Karl Ferdinand Braun (1850-1918) tager patent på et gnistfrit induktivt antennesystem, der kunne forøge radiobølgernes rækkevidde.

(I 1897 tog Braun i øvrigt patent på et videreudviklet katodestrålerør, kaldet Braun-røret. Ved hjælp af et elektromagnetisk system kunne elektronstrålen koncentreres og styres således, at den på en fluorescerende flade kunne danne lysende billeder, princippet i fjernsynets billedrør).

1900: Den amerikanske tekniker Reginald Aubrey Fessenden (1866-1932) laver forsøg med trådløs telefoni, dvs. overførsel af tale, ved benyttelse af en gnist-sender. Denne viser sig dog ikke særlig velegnet til formålet.

Irritation hos telegrafselskaberne
Marconis opfindelse af den trådløse telegrafi fik megen omtale, både positiv og negativ. Nogle mente, at der var tale om direkte svindel. William Preece's autoritet kom dog Marconi til hjælp. En naturlig og direkte fjendtlig holdning havde de store telegrafselskaber, der havde investeret store formuer i kabelanlæg. I 1866 blev, efter flere års besværlig nedlægning, det transatlantiske telegrafkabel taget i brug. Selskaberne følte sig truet af Marconis opfindelse, især da han påstod, at trådløs telegrafi over Atlanterhavet snart var muligt.
I løbet af året 1900 var 28 engelske krigsskibe, nogle fyrtårne og mange handelsskibe forsynet med Marconi-systemet.
I dampskibet 'Hellig Olav', der sejlede mellem USA og Europa, blev der installeret en Marconi- sender. Den 12. maj 1902 blev der sendt et telegram til København fra 'Hellig Olav', da det var omkring 3000 km fra København. Det vakte sensation, ikke mindst fordi man mente, at radiosignalerne ikke kunne følge Jordens krumning, men ville forplantes i rette linier. At det lykkes, skyldes, at radiobølgerne blev reflekteret ca.100 km oppe i atmosfæren. Denne refleksionsvirkning i atmosfæren fik i 1902 fysikeren Oliver Heaviside (1850-1925) til at fremsætte den teori, at der i stor højde over Jorden eksisterer et elektrisk ledende lag. Formodningen er siden bekræftet og området kaldes i dag Heaviside-laget.

1901: Trådløs telegrafi praktiseres over Atlanterhavet.

1909: Årets Nobelpris i Fysik bliver delt mellem Guglielmo Marconi og Karl Ferdinand Braun for deres arbejder med den trådløse telegrafis udvikling.

Gnist-sender uegnet som radiosender
Marconis gnist-sender var ikke egnet til trådløs telefoni, dvs. til trådløs transmission af tale og musik. Forklaringen er den, at senderen udsendte dæmpede diskontinuerte (ikke-sammenhængende) elektromagnetiske bølger med frekvenser, der ikke var veldefinerede. De elektromagnetiske svingninger blev udsendt i dæmpede 'svingningspulser', der f.eks. varede 1/100.000 sekund, mens der var en pause på 1/1000 sekund mellem hver gnist.
P.O. Pedersen har illustreret det med en lydmæssig analogi:
"En mælkedreng giver hver søndag morgen et fløjt, der varer et sekund, men tier pænt stille resten af ugen. Nogen afvekslende koncert kan der jo ikke komme ud af disse ugentlige fløjt!"

Marconis system kunne således godt nok bruges til trådløs telegrafi, men til trådløs telefoni måtte der nytænkning og udvikling til. Dette blev praktiseret af den engelske fysiker William Duddell og den danske telefontekniker Valdemar Poulsen.

Første trådløse telefoni
Den første der – så vidt vides – trådløst sendte noget der lignede menneskelig tale, var den 17-årige amerikaner Francis McCarthy (1886(?)-1906). Han eksperimenterede o. 1903 med en metode, der trådløst og ved hjælp af en gnist-sender gjorde det muligt at sende og modtage. Desværre omkom den opfindsomme Francis ved jordskælvet i San Francisco i 1906. Han kunne være blevet en af radioteknikkens pionerer.

Øverst: Diskontinuerte bølger. Nederst: Kontinuerte bølger

Duddells 'musikalske' lysbue
I sidste halvdel af 1800-årene benyttede man visse steder elektriske kulbue-lamper som kunstig belysning. Først da Edison tog patent på glødetrådspæren i 1879 og den blev sat i masseproduktion gik kulbue-lamper ud af brug. Betegnelsen 'kulbue' stammer fra det forhold, at der dannes et bueformet lys i luftgabet mellem to kulstænger, når der mellem disse etableres en passende elektrisk spændingsforskel. En af generne ved kulbue-lamper var, at de støjede.

Omkring år 1900 fik den engelske fysiker William du Bois Duddell (1872-1917) til opgave at undersøge, hvordan man kunne fjerne støjen fra de elektriske kulbue-lamper.

I 1899 fandt Duddell på at forbinde en kondensator og en spole over kul-elektroderne, som han forbandt med en jævnspændingsgenerator. Med dette kul-elektrode baserede system havde han en elektrisk svingningskreds, der kunne producere vedvarende og kontinuerte elektromagnetiske bølger.

Diagram over svingningskredsløbet for Duddles musikalske kul-bue. G: Jævnstrømsgenerator. D: Spole. C: Kondensator B: Kul-elektroder. LA: Antennesystemet.

Det første elektroniske musikinstrument
At kulbue-kredsløbet udsendte lyd med ganske bestemte toner, kom til at interessere Duddell mere og mere. Tonehøjden, frekvensen, var bestemt af størrelserne af kondensator (dens kapacitans) og spole (dens induktans). Ved at variere kapacitans og induktans kunne han få kul-buen til at spille musik! Duddell havde hermed opfundet det første elektroniske musikinstrument! Systemet blev kaldt 'the music arc' eller 'the singing arc'. Ved en af sine demonstrationer af systemet spillede Duddell melodien til "God save the Queen", dette for nogle meget undrende tilhørere.

Duddells 'syngende lysbue' danner grundlaget for Valdemar Poulsens kulbue-generator til frembringelse af kontinuerte radiobølger. Duddells kulbue-svingningskreds kunne kun svinge med frekvenser mellem ca. 2 Hz og 3000 Hz, herimellem hørlig lyd. Ligeledes var den udsendte effekt lille.
Til transmission af radiobølger havde man behov for frekvenser mellem hundrede tusinde hertz og en million hertz.

Valdemar Poulsen (1869-1942) Valdemar Poulsen udviklede den første brugbare radiosender.

Poulsens 'sprit-bue' svingede lystigere
Flere forsøgte at forbedre Duddells kulbue-generator, således at den blev i stand til at producere brugbare højfrekvente radiobølger. Det blev den danske telefontekniker Valdemar Poulsen (1869-1942), der fik den rigtige og simple ide på det rigtige tidspunkt. Valdemar Poulsen indså, at årsagen til, at Duddell-buen ikke kunne svinge med høje frekvenser var, at udladningen mellem kulelektroderne foregik i almindelig atmosfærisk luft. Hvis man lod udladningen mellem kulelektroderne foregå i en lettere gas, så forsvandt kul-buens store træghed, og den blev i stand til at svinge med frekvenser op til en million hertz.

I Poulsens første forsøg lod han lysbuen brænde i en spritflamme. Herved efterviste han sin formodning om muligheden for at frembringe højfrekvente radiobølger, og med en større effektivitet.
Til en praktisk anvendelse af Poulsen-buen – som systemet kom til at hedde - var en spritflamme for primitiv. Spritflammen blev afløst af et 'elektrode-kammer' indeholdende brint (hydrogen) eller en kulbrinte gas. (I dag ville man nok have benyttet den ikke brændbare inaktive gas helium). En anden forbedring var at lade elektroderne befinde sig i et stærkt tværgående magnetfelt. Herved opnåede man at udladningen blev hevet ud til siden. Dette gav en bedre afkøling, og samtidig gav det en forøget effekt. For at få en endnu bedre afkøling erstattedes den ene kul-elektrode med en kobber-elektrode. Hvis denne ydermere blev sat i langsom rotation om sin akse, så kunne man holde lysbue-længden konstant over længere tid.

Poulsen-bue fra 1903. I gabet mellem elektromagneterne er en kulelektrode og en drejelig kobberelektrode. Et kobberrør kan føre en gas ind til elektroderummet.

Valdemar Poulsen med sin bue-sender.

Poulsens Buegenerator - Dansk Patent nr. 5590
Den 9. september 1902 indgav Valdemar Poulsen sin danske patentansøgning på bue-generatoren. Patentet blev udstedt den 3. april 1903 under titlen: Fremgangsmåde til frembringelse af vekselstrømme med højt svingningstal. I de næstfølgende år udtog Poulsen og hans medarbejder P. O. Pedersen flere patenter.
I 1904 forbedrede Valdemar Poulsen 'kohæreren', dvs. detektoren til modtagelse af radiobølger. Han kaldte sin modtagedetektor 'tikkeren', idet der i anordningen var en hurtigt skiftende kontakt med en lille hammer, der igen og igen kunne banke metalpulveret i kohæreren løst, efter at det var blevet hæftet sammen af en elektromagnetisk påvirkning.

I 1904 blev Poulsens udviklede bue-sender demonstreret på "The International Electrical Congress" i St. Louis i Amerika. Poulsen havde hertil udarbejdet en detaljeret redegørelse for sin opfindelse, der herefter blev kendt viden om.

1906: Tyskeren Ernst Ruhmer (1878-1913) udfører forsøg med trådløs telefoni ved benyttelse af en Poulsen-bue. Afstanden mellem sender og modtager var på omkring 30 meter.

1906: Amerikaneren Reginald Aubrey Fessenden (1866-1932) gennemfører, juleaften, en vellykket radioudsendelse med en højfrekvens radiosender.
Højfrekvens-vekselstrømsgeneratoren, den såkaldte Tesla-transformator, blev opfundet i 1891 af den østrigsk fødte elektroingeniør Nicola Tesla (1856-1943). Tesla rejste i 1884 til USA, hvor han bosatte sig. Efter i nogle år at have været ansat hos Thomas Alva Edison oprettede han sit eget laboratorium.

1906: Den tyske fysiker Karl Ferdinand Braun (1850-1918) opfinder den såkaldte 'krystaldetektor' til modtagelse af radiobølger. Den består af en lille beholder, hvori der er i den ene ende er et stykke krystal af f.eks. blyglans og i den anden ende en tynd spids spiralformet metaltråd, der kan drejes ind til berøring med krystallen. Ved en passende berøringstilstand af nål og krystal vil detektoren kunne modtage radiosignaler.

Skuret i Bagsværd blev til Lyngby Radio.
I 1904 blev der på en grund nær Bagsværd Sø opstillet et træskur, hvor der skulle udføres forsøg med trådløs telegrafi og telefoni. Til forsøgene blev der opstillet en ca. 35 meter høj antennemast og til modtagelse af radiobølgerne blev der anvendt en transportabel antenne på ca. 6 meter. Da man skulle tage toget til Lyngby for at komme ud til 'Bagsværd-skuret', så blev stedet allerede fra starten kaldt Lyngby-stationen. Stedet var begyndelsen til det senere verdenskendte Lyngby Radio.
Fra første færd var den dygtige mekanikerlærling Peter Laurids Jensen (1887-1961) med til at indrette forsøgsstationen. Og da han kunne morse-alfabetet, var det ham der sendte og aflæste telegrafsignalerne. På grund af sin dygtighed blev Peter L. Jensen allerede som 19-årig forfremmet til assistent.

Skuret i Bagsværd, hvor første trådløse telefoni fandt sted. Til højre skimtes den høje sendemast.

Første trådløse telefoni 7. maj 1907
Den 7. maj 1907 kan regnes for radio-telefoniens, den trådløse telefonis, 'fødselsdag'. Denne dag tog den 20-årige Peter L. Jensen og de to brødre Axel og Olaf Vosbein Jensen ud til Lyngby-stationen. Her ville de eksperimenterede med trådløs tale-overførsel. Peter L. Jensen indsatte en mikrofon i buesenderens antennekreds. De udsendte elektromagnetiske bølger svingede herved i takt med det, der blev sagt i mikrofonen. I modtagerkredsen blev 'tikkeren' sat i serie med en krystaldetektor. Peter L. Jensen bad Axel tælle til ti i mikrofonen, mens han selv 'rodede' med modtager-anlægget, hvori der var indsat en hovedtelefon. Efter forskellige indstillinger kom resultatet. Som Peter L. Jensen har beskrevet det i sin bog fra 1948: »…for ind i mine øren drønede fra hovedtelefonen Axels stemme: otte-ni-ti- kan du høre mig?«

Begyndelsen til en verdensudbredt teknologi var en realitet!

Peter Laurids Jensen (1887-1961). Den første der foretog trådløs telefoni i 1907. Opfandt den elektrodynamiske højttaler i 1915.

Peter L. Jensen fortalte næste dag Valdemar Poulsen om begivenheden. Det siges at Valdemar Poulsen tog det lidt ilde op, idet han mente, at det skulle være de mere erfarne ingeniører der udførte forsøgene.
I 1910 rejste Peter L. Jensen til Amerika, hvor han hjalp det amerikanske Poulsen-selskab med at indrette radiostationer. Han blev i USA, hvor han blev amerikansk statsborger i 1916.
Efter at han i 1915 havde opfundet den elektrodynamiske højttaler, oprettede han højttalerfabrikken "Jensen Manufacturing Company".

Poulsen-sendere verden over
Valdemar Poulsens radiosendere blev efterhånden konstrueret med større og større sende-effekt, og de blev udbredt over hele jorden.
Ved starten af 1. verdenskrig byggede amerikanerne i Bordeaux i Frankrig en Poulsen-sender på 1000 kW. Den var planlagt til at forbinde Amerika med de amerikanske tropper i Europa. Senderen kom dog først i drift efter krigen, og blev anvendt helt til 1936, hvor den blev erstattet af sendere med elektroniske rør. I 1919 blev en stor 3600 kW Poulsen-sender bygget på Java. Den forbandt de hollanske kolonier med moderlandet Holland. Til sammenligning var de første Poulsen-sendere på under 1 kW. I alt blev der bygget 78 Poulsen-sendere verden over med en sende-effekt på 25 kW og derover.

En amerikansk 500 kW Poulsen-sender fra 1917

Radiosendere med elektronrør tager over
I 1907 opfandt den amerikanske fysiker Lee de Forest (1873-1961) et elektron-rør med tre elektroder, den såkaldte triode. Trioden er en videreudvikling af dioden, med to elektroder, som blev opfundet i 1904 af den engelske fysiker John Ambrose Fleming (1849-1945).
Lee de Forests forbedring bestod i, at han indførte en tredje elektrode, kaldet gitteret, mellem katode og anode. Med denne konstruktion kunne elektron-røret forstærke svage vekselspændinger og som sådan i høj grad bruges til forstærkning af radiosignaler sendt over store afstande.
Sammen med sine medarbejdere udviklede de Forest en såkaldt 3-trins lavfrekvensforstærker. Under forsøgene med forstærkeren opdagede han, at elektron-røret også kunne benyttes som radiosender.

Selv om Poulsen-senderen og de Forests elektronrørs-forstærker gennem flere år supplerede hinanden, så måtte de meget upraktiske Poulsen-systemer give op efter 1925.
Teknologien udviklede sig i retning af mindre og mindre og mere effektive systemer, en udvikling der siden er forsat med opfindelsen af transistoren, de integrerede kredsløb, chips osv. Teknikken kan ikke standses, fremtiden er hele tiden foran os!

Niels Bohrs mindetale
Valdemar Poulsen døde den 23. juli 1942 i sit hjem i Gentofte, 73 år gammel. Han blev begravet på Gentofte Kirkegård.
I sin mindetale over Valdemar Poulsen sagde Danmarks kendte atomfysiker Niels Bohr (1885-1962) bl.a.:

"For enhver herhjemme eller i udlandet, der har haft lejlighed til at stifte bekendtskab med hans elskværdige og indtagende personlighed, vil hans bortgang også efterlade uforglemmelige menneskelige minder. Den åndslivlighed og tankerigdom, der var baggrunden for hans store virke inden for den tekniske videnskab, fandt udtryk i den dybe og varme interesse for alle livets forhold, der kunne gøre et samvær med ham så forfriskende en oplevelse."

Peder Oluf Pedersen – Valdemar Poulsens ven og medarbejder Peder Oluf Pedersens liv og virke er interessant i sig selv. Han blev født 19. juni 1874 i Sig 7,5 km nordøst for Varde, som søn af en gårdmand. Tidligt viste han at have en usædvanlig begavelse. Da han var 14 år udtænkte han en 'evighedsmaskine', der skulle kunne pumpe vand op fra Varde å og overrisle de sandede marker. Efter en del overvejelser besluttede han at sende sin ide til Kong Christian de 9. for at få den bedømt. Det sirligt skrevne brev med tilhørende tegninger over opfindelsen sendte kongen videre til Polyteknisk Læreanstalt. Professor Julius Thomsen og docent S.C. Borch, der fik brevet til vurdering, kunne se, at de her havde en dreng, der havde tekniske evner, ikke mindst da han et halvt års tid senere indsendte ideen til en mekanisk regnemaskine. Selv om opfindelserne ikke kunne realiseres, sørgede de for økonomiske midler og værelse således, at han kunne studere videre i København. I august 1890 rejste den 16-årige bondedreng til København, hvor han først tog præliminæreksamen i 1891 og året efter adgangseksamen til Polyteknisk Læreanstalt. Som studerende boede han hos S. C. Borch, der fra 1894 var professor i maskinlære ved Polyteknisk Læreanstalt. Det var i Borchs hjem, at han mødte Valdemar Poulsen. Det var også her, at han mødte sin hustru Marie Theodora Lihme (1871-1930), der var Borchs svigerinde. Peder Oluf Pedersen (1874-1941) I 1897 blev P. O. Pedersen polyteknisk kandidat fra bygningslinien. Efter eksamen var han knyttet til læreanstalten indtil 1899, hvor han i samarbejde med Valdemar Poulsen oprettede 'Aktieselskabet Telegrafonen'. I 1909 oprettedes der på Polyteknisk Læreanstalt, som det første sted i verden, et fag i svagstrøms-elektroteknik. Som docent i dette fag blev P. O. Pedersen ganske uden konkurrence ansat. I 1912 blev han udnævnt til professor i samme fag, og fra 1922 og til sin død i 1941 var han tillige rektor for Polyteknisk Læreanstalt. P.O. Pedersen var den teoretisk og alsidigt uddannede ingeniør, hvilket fremgår af hans afhandling fra 1917, hvor han giver en detaljeret behandling af Poulsens Bue-generator. ("P. O. Pedersen: Om Poulsen-Buen og dens Teori. Videnskabernes Selskabs Skrifter (8), Rk. II, Nr.4, 1917.") Mange år efter det første møde med P.O. Pedersen, beskrev Valdemar Poulsen samarbejdet med ham således i en artikel fra 1923 i Ingeniøren: "Vor 'arbejdsstråling', om jeg må bruge dette udtryk, var forskellig; med sin alsidige polytekniske uddannelse gav P. O. Pedersen et kraftigt bredt båndspektrum, hvorimod jeg med autodidaktens snævrere, selvvalgte område gav et udpræget liniespektrum."

Louis Nielsen, januar 2004