レオ・クロフォード・ヤング(1891年1月12日 - 1981年1月16日)は、アメリカの無線技師であり、米国海軍研究所での長いキャリアの中で数々の功績を残した。独学で技術を習得した彼は、世界初の本格的なレーダーシステムの開発に貢献したとされる、小規模ながらも創造的なチームの一員であった。
レオ・ヤングはオハイオ州ヴァン・ワート近郊の農場で育った。正式な教育は高校で終わったが、初期の無線技術については独学で学んだ。14歳の時に最初の鉱石ラジオを製作した。放送局を受信するためにモールス符号を学び、すぐに火花放電式送信機を自作し、免許制度導入以前の時代にアマチュア無線愛好家の仲間入りを果たした。(ヤングは後にコールサインW3WVを与えられた)。高校卒業後、モールス符号の能力を活かして鉄道電信技師として就職した。1913年には海軍通信予備隊に入隊し、海軍アマチュア無線ネットワークの中央管制局を設置した。[ 1 ]
海軍予備役は1917年の第一次世界大戦勃発時に発足した。ヤングはイリノイ州グレートレイクスの地区通信事務所に配属され、そこではアルバート・ホイト・テイラーが所長を務めていた。テイラーはアマチュア無線家でもあり(コールサインは9YN)、彼とヤングは生涯にわたる個人的かつ仕事上の関係を築き始めた。1918年、テイラーはニュージャージー州ベルマーにあった旧マルコーニ通信局に派遣され、海軍の大西洋横断通信システムの責任者となり、その後ワシントンD.C.アナコスティアにある海軍航空無線研究所(ARL)に赴任した。テイラーはヤングが両方の赴任先に同行できるよう手配した。1919年、ヤングとテイラーはともに民間生活に戻ったが、ARLの職員として勤務を続けた。
1922年、テイラーとヤングは、陸軍研究所(ARL)に設置された送信機と、ポトマック川の対岸に設置された受信機を用いて測定を行っていた。木造船が信号経路を横切る際に、受信信号の強度が変動することが確認された。テイラーはこの現象を、編隊に侵入する船舶を探知する可能性のある方法として上層部に報告したが、それ以上の試験は許可されなかった。
ヤングがARLで手がけたプロジェクトの一つは、送信機用の振幅変調を開発し、モールス符号に代わる音声通信を可能にすることだった。機器のテストのため、彼はコールサインNSFを使って音楽や短いニュースを「放送」し始めた。1922年までに、これはウォーレン・G・ハーディング大統領の演説を含む議会からの放送にまで拡大した。「放送時間」の要求がヤングの研究活動を妨げるようになり、1923年初頭、放送業務はバージニア州アーリントンの海軍無線局であるラジオ・バージニアに移管された。
海軍研究所(NRL)は、1923年7月にワシントンD.C.のベルビュー(アナコシア近郊)に開設された。NRLは、陸軍研究所(ARL)を含む既存の海軍研究機関を多数統合した。テイラーは無線部門の責任者に任命され、ヤングが彼の助手となった。その後10年間、ヤングはNRLの初期の無線開発のほとんどにおいて重要な役割を果たし、1925年にはラジオ・バージニアとオーストラリアに停泊していた米海軍艦艇との間で1万マイル(約1万6000キロメートル)の通信を行う世界一周高周波実験も行った。
カーネギー研究所のグレゴリー・ブライトとマール・A・トゥーブは、NRLで製造された送信機を使用して電離層(当時はケネリー・ヘヴィサイド層と呼ばれていた)の特性を研究していた。彼らはその層までの距離を決定しようとして、ヤングに適切な変調技術を設計できるかどうか尋ねた。ヤングはパルス変調を使用することを提案し、送信パルスと受信パルスの間の経過時間から高度を決定できる可能性があるとした。ヤングは変調器を製作し、1925年にブライトとトゥーブはこれを使用して高度が55マイルから130マイルの間で変化することを確認した。[ 2 ]
1930年、テイラーのチームの一員で、グレートレイクス時代からの付き合いがあるローレンス・A・ハイランドは、アンテナのテスト中に、通過する航空機からの干渉を観測した。1922年に同様の現象を観測したことを思い出し、テイラーとヤングは「移動物体からの電波エコー信号」と題する報告書を提出し、これが探知に利用できる可能性を再び示唆した。この報告書はワシントンの官僚機構をゆっくりと通過し、1932年初頭に陸軍通信隊研究所に送られたが、そこでは全く聞き入れられなかった。
テイラーはNRLの所長を説得し、干渉を利用した探知に関する内部資金による小規模プロジェクトを許可させた。しかし、1934年初頭までに成果が得られなかったため、ヤングはブライトとトゥーヴェのために以前に製作されたものと同様のパルス送信機を試すことを提案した。これにより、より高いピーク電力が得られるだけでなく、送信パルスと受信パルスのタイミングを利用して目標までの距離を測定できると考えた。
ロバート・モリス・ペイジは、テイラーからこの概念を検証するための実験装置の製作を依頼された。ペイジはパルス送信機を用いて、NRL本館の屋上にある既存のアンテナを駆動した。パルス信号を通過させるように改造された受信機は、送信機から少し離れた場所にアンテナを設置した。送信信号と受信信号は、市販のオシロスコープに表示された。
1934年12月、このシステムはポトマック川を上下に飛行する航空機を最大1マイルの距離で探知することに成功した。表示された信号はほとんど不明瞭で、探知範囲も狭かったが、これは基本概念の証明となった。このことから、ページ、テイラー、ヤングは世界初の真のレーダーを構築し実証したと一般的に評価されている。(レーダーという名称は、RAdio Detection And Ranging(電波探知測距)の頭文字をとった略語に由来する。 1904年に遡るいくつかの初期の装置は、遠方の物体を探知するために開発されていたが、これらのどれも目標までの距離(レンジ)を測定していなかったため、レーダーシステムではなかった。)[ 3 ]
この成功を受けて、1935年にはシステムのさらなる研究開発のための資金が正式に提供された。初期の概念実証装置は60MHzで動作し、艦船での使用には非現実的なほど大きなアンテナを必要とした。後継システムでは、周波数を200MHzに引き上げた 。これは当時の送信管やその他の部品の限界であった。これにより、アンテナのサイズを大幅に縮小することができた(アンテナのサイズは動作周波数に反比例する)。
ヤングとペイジは、もう一つの非常に重要な構成要素であるデュプレクサを開発した。この装置により、共通のアンテナを送信と受信の両方に使用することが可能になった。その他の改良も加えられ、完全なプロトタイプシステムが1937年4月に初めて海上で試験された。当初XAFと命名されたこのシステムは、改良と試験を経てCXAMレーダーとして量産化され、1940年5月から米海軍によって配備された最初のレーダーシステムとなった。(レーダーという略語は、当時海軍がこの新技術に関する極秘作業を隠すために考案したものである。)
ヤング氏は1961年に退職するまでNRLで研究エンジニアとして働き続けた。ヤング氏は1981年1月16日にメリーランド州フォレストビルで死去した。[ 4 ]
レオ・C・ヤングが海軍研究所で受けた数々の栄誉には、以下のようなものがある。
ヤングのラジオ分野への貢献が認められ、彼は