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业余无线电都可以玩什么?
作者:管理员    发布于:2015-08-04 14:22:31    文字:【】【】【

选自《现代通信》杂志公众号:BY1WXDCQ

业余电台活动包括了广泛的内容,如以提高操作技能为主的通信实践,以科研创新为目的的各种研究试验,以自力更生研制设备、提高动手能力为目的的各种工程制作,各国爱好者之间人员、信件频繁往来的友好交往,等等。

而这些活动所需要的基础,如电子、物理、通信、计算机技术;外语、地理知识乃至爱好者个人的品德素养,又促使爱好者投身于更多的学习和提高。业余电台活动主要涉及的内容有以下这些:

多种多样的通信操作实践

业余电台通信是世界科学技术同步发展的。在无数次相互联络中,人们使用各种方式进行无线电通信的操作实践,并称为“ON AIR”。常风的通信方式有:

1)语言通信。

根据语音信号对载频调制的不同方式,可分为调频话、调幅话和单边带话等。前两种发射效率较低、占用频带宽,一般限于在超短波、小功率下运用。在短波(HF)段一般都采用占用频带较窄的单边带话,简称SSB方式(Single Side Band)。在通信中,双方直接利用语言,主要是英语明语以及通信用Q简语和缩语交谈。由于这种方式的操作比较容易,所以虽然所需设备比较复杂,但仍深受广大爱好者尤其是初学者的青睐。

2)等幅电报通信,简称CW方式(Continuous wave)。

这种通信方式有着悠久的历史。它通过电键控制发信机产生短信号“.”(点)和长信号“——”(划),并利用其不组合表示不同的字符,从而组成单词和句子。CW方式所需设备最为简单、占用频带很窄而发射效率较高,在同等条件下通信距离更远。而且,CW语言是一种真正的世界语,学习CW技术基本不胺爱好者在有文化程度影响,所以虽然其技术古老,但在业余通信中仍占有重要的位置,资深爱好者的熟练技巧也往往在CW中得以淋漓的发挥。

和许多国家一样,我国也把CW技术作为爱好者取得发信资格的必要条件之一。现在,由于录音机的普及以及电子电键的出现,爱好者自学CW技术已非难事,如果每天坚持利用余暇时间保持一定的练习,数月之内达到可以上机操作的水平是完全可能的。

各种数据通信研究

随着计算机技术的普及,数据通信的研究水平也越来越高。

1、无线电传,简称RTTYRadioteletype

无线电传是一种对设备要求较低的数据通信。它用移频键控FSK)的方式发射,即用键盘操作,发出的信号以不同的频率表示“1”“0”,用若干个“1”“0”的不同组合代表不同的字符。目前常用的RTTY50MHz以下频段用1275Hz代表“1”1445Hz代表“0”,然后再把这两种频率的信号去调制高频信号。

发射出去的信号则是两个高频——高频的基本频率与上述两个音频之差。在进行RTTY操作时,调制解调器把由键盘操作产生的字符信息转换成由两个不同频率信号组成的五位码Baudot),再用这些表示数据“0”“1”的一串串音频信号通过单双方轮流操作,可以进行空中笔谈。我国的青少年爱好者曾利用娃娃电脑和一台黑白电视机加上他们自己制作的简单调制解调器成功地进行了RTTY通信试验,上海的爱好者还编出了用计算机直接进行RTTY操作的软件。

由于空间存在各种干扰电磁波,接收RTTY时屏幕上有可能会出现许多莫明其妙的字符,所以进行远距离RTTY试验时要有充分的耐心。在发射RTTY信号时,发信机将处于持续输出大功率状态,这对发信机的安全是很不利的。为避免损坏发信机,应事先降低输出功率,采用半功率输出,而且不允许长时间不间断发信,这是RTTY初试者必须牢记的。

2 AMTOR方式通信(AmateurTeleprintion Over Radio

这是一种具有纠错码功能的电传通信方式。它的原理是把RTTY代码转换成七单元恒比码。这种代码的特征是,组成每个字符的七位数据总是包含四个“0”和三个“1”。接收台就利用这个特征,自动检测民到的信息中“0”“1”是否保持四比三,如果符合就认为是正确的,如不符合,接收台就自动作出相应的反应。

当人们在进行AMTOR键盘操作时,计算机把信息编为三个字符一组,每发出一组,电台便有一暂停,由接收台自动应答。这个应答饮食一个字符,表示刚才接收的一组信息是否正确,再由发信台自动确定继续发下一组还是重复前一组信息。AMTOR的速率为100波特。这种方式的抗干扰能力比较强,在信号很弱的情况下也能保持正确无误,而且每发一组信息仅210毫秒左右,可以不用耽心发信时间过长的问题。你可以细心搜索一下收听频率,如果听到一种短促的像两只蟋蟀轮流振翅鸣叫一样的声音,那便是AMTOR信号。

3、业余无线电分组数据交换通信(Packetradio),港台称之为包封通信

前面两种数传方式都是把字符信息一个接一个顺序向外发射,即所谓实时信息交换。而且需要双方都有人在机上操作,如果你停止键盘操作,信息也随即停止发送了。Packet则不同。计算机以及专用的终端控制器TNCTerminal Nod Controller)自动将要运输的内容分成若干段,并在每一段的头尾加上接收端地址和发送端地址等信息,形成一个个数据包,由电台发射出去。接收端对数据包检测并发出应答信息,要求发射击端重复或继续发送下一组数据。

用这种方法,你可以将事先存入计算机的信件文章或程序软件、图像文件准确无误地发出去。操作者不用去关心这些信息是不是按顺序发的,接收一方计算机会自动接收正确辩认,并且可以自动存盘而不必有人守候;双方也可以通过键盘笔谈。

与前两种方式不同,在Packet方式下你不必等对方完一句再回答,双方可以同时进行,计算机会自动把收、发内容分别显示出来。世界上有许多爱好者运用Packet技术组成了数据交换网、中继网,我们可以从这些网内计算机里获取许多有关业余无线电的信息,也可以把自己的信息迅速传送到世界任何一方。

我们现在在HF段常用的Packet信号调制方式类似于RTTY,在电台里听起来好像吹哨子的声音,传送速率一般为300波特。在超短波用调频方式传送,速率可达1200波特。另外还有一种用相位调制方法工作的Packet,在短波传送的速率就可达1200波特。

世界上有许多爱好者把自己的设备义务贡献出来,组成了国际业余计算机无线电通信网络。我们可以在14.10114.111MHz21.10121.111MHz下边单方式听到这些电台的信号。

任何一个爱好者都可以把自己的计算机和这些网联系起来,从事读取各种有关业余无线电的资料信息;如果取得了相应的发射许可,也可以把自己的信息提供给大家或是由这些网络自动转发到你指定的地方。

4三叶草方式(CLOVER)计算机通信

这是由美国的爱好者BillK9GWT)和RayW7GHM)首先发明的一种新的数据通信方式。由于短波波段传播条件的限制,前面所说的Packet在实际使用中速度并不是很快,大量的时间浪费在整包数据的重发上面。CLOVER方式结合了AMTORPACKET优点,仅占用500Hz的带宽,大大提高了在短波波段的平均传输时间,被称之为具有领导地位的短波段快速数据通信方式。

各种图像通信研究

图像业余通信的发展反映了现代通信技术的突飞猛进,更体现着HAM执着的追求。目前常风的图像业余通信方式有以下几种:

1)无线电传真(FAX,即Fzcsimile)。

发送端的传真机通过光电转换将文稿图片的黑白信息变成电信号发射出去,接收端再将电信号转换成光电信号,从传真机便可以得到原稿真迹了。

2)业余电视(ATV,即Amateur television)。

在业余波段上传送HAM自己的电视是十分有趣的尝试。1987年在上海举办的全国运动会赛艇比赛中,起点的观众就是通过上海市业余电台的业余电视观看众多选手终点冲剌情形的。在我国无线电测向比赛中也多次进行过ATV试验。但是,ATV在业余微波频段传播距离有限,目前还没有大范围的业余电视转播网出现。

3)慢扫描(SSTVSlow—scan television)。

普通电视为保证其清晰、动作逼真,每秒钟需传送50幅图像(隔行扫描),要占用6MHz宽的频带。业余频段范围比较窄,难以传送一般的电视信号。爱好者们采用几秒钟传送一幅图像的办法,用图像信号的慢变化来减少所占频率,再用以调制射频并发射出去。因为接收帧完整的画面要好几秒钟,以前SSTV的接收端总是用中长余辉显像管做显示器以减少图像的闪烁感。现在,许多爱好者借助于计算机技术,使彩色图像的传递试验也获得了成功。

4)空间通信研究。

业余卫星通信(AMSAT,Radio Amateur SatelliteCorporation)。1961年12月12日,全世界业余无线电爱好者成功地将第一颗业余卫星送上了天,并取了一个美妙的名字奥斯卡1号(OSCAR, Orbiting Satellite Carrying Amateur Radio),从那时刻到现在,  已先后有几十颗业余卫星被世界各国爱好者组织制成并被送入地球轨道,使业余无线电也进入了空间时代。

早期的卫星如奥斯卡1至5号、苏联的 ISKRA系列等,都是寿命较短的简单发射机应答式或信标式空间站。随着技术发展,发射了许多较长寿命的带多路转发器的低轨道卫星,如奥斯卡6至9号、12号以及RS1-8号,低轨道意味着地面信号强,但地面接收时间由于卫星运行周期短而相应变得也短。

目前已发展到带有多路转发器长寿命的椭园轨道卫星,如奥斯卡10,P3C和P3D等,以克服第二代卫星的弱点。现在正积极努力向同步轨道业余卫星进军。与之相适应的是,业余卫星的遥测跟踪控制系统亦日趋完善;新型卫星所能提供的服务也不断扩大,从信标、应答、差转,到多路报、话、数字电传,语音合成,数字图像,空间PBBS等等,使业余无线电通信活动变得更加丰

富多彩。例如,利用卫星空间差转,使爱好者可以用很小功率和简单设备以及各类极易自制的高增益天线进行全球通信,而不只是象过去一定要依靠贵而且大的短波设备。

现在还在继续运行的OSCAR-10业余卫星具有两种工作方式:MODE B 上行频率435.025~435.175MHz,下行频率145.975~145.825MHz ,信标是145.810145.990MHz MODE L 上行频率1269.050~1269.850MHz,下行频率436.950~436.150MHz,信标是436.040436.020MHz

最近发射升空的业余卫星是法国的阿丽亚娜无线电爱好者太空教学卫星(简称阿塞那卫星),它的远地点是37000千米,近地点为17500千米。这颗卫星上装有两个供在VHF、UHF和SHF波段使用的中继器,进入轨道的重有96千克,由阿丽亚娜火箭于1993年5月10日送入太空。

进行卫星通信试验不仅需要有上述两种不同频率的收发信设备,以及仰角和方位角度分别可以控制的天线,而且对收信机的灵敏度、天线的增益等等有着较高的要求。业余卫星通信对地面站的一般要求是:要有圆极化的收发信天线,并且要能精确定向并有准确的指向,其增益要达到13dB;接收机噪声系数要小于2dB,等等。我国北京、上海等地一些业余电台已拥有卫星通信实验的能力。

月面无源反射通信(EME即Earth-Moon-Earth)。月球是一个天然的卫星,能不能利用月球把地面上发射出去的信号反射到地球上的另一个地点?爱好者对此作出了巨大的努力,虽然目前还没有双向通信的成功纪录,但在接收反射信号的试验中已取得了可喜的成果。

5)移动通信研究。

许多国家定期举行大范围的移动通信活动日。如美国每年六月最后一周的星期六和星期日为户外日Field day),每到这一天,爱好者就把自己的电台设备带到野外相互联络,唯一的要求就是不用市电。这种活动不仅促进了人们对移动通信设备、条件的认识,还提高了人们在突发性自然灾害中提供通信保障的能力。

6)小功率通信研究。

世界上许多爱好者热衷于用只有几瓦甚至更小功率的电台进行远程通信试验,并不断推出一些性能优良的小电台。小功率通信对刚刚起步的我国广大爱好者有着重要的现实意义。

7)各种竞赛和创纪录活动。

这部分以后再展开说哈~

除以上介绍的业余通信活动内容外,几乎在另外所有活跃和正在探索的通信活动中都能找到爱好者的身影。比如,利用对流层进行散射微波通信,利用流星陨落时在大气中产生的电离进行流星余迹超短波散射通信;对电离层的突发性E层的利用和研究;探索开发用于远程通信的更高频率的新波段;等等。

 


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