業餘電台活動包括了廣泛的內容,如以提高操作技能為主的通信實踐,以科研創新為目的的各種研究試驗,以自力更生研製設備、提高動手能力為目的的各種工程製作,各國愛好者之間人員、信件頻繁往來的友好交往,等等。

而這些活動所需要的基礎,如電子、物理、通信、計算機技術;外語、地理知識乃至愛好者個人的品德素養,又促使愛好者投身於更多的學習和提高。業餘電台活動主要涉及的內容有以下這些:

多種多樣的通信操作實踐

業餘電台通信是世界科學技術同步發展的。在無數次相互聯絡中,人們使用各種方式進行無線電通信的操作實踐,並稱為「ON AIR」。常風的通信方式有:

(1)語言通信。

根據語音信號對載頻調製的不同方式,可分為調頻話、調幅話和單邊帶話等。前兩種發射效率較低、佔用頻帶寬,一般限於在超短波、小功率下運用。在短波(HF)段一般都採用佔用頻帶較窄的單邊帶話,簡稱SSB方式(Single Side Band)。在通信中,雙方直接利用語言,主要是英語明語以及「通信用Q簡語」和縮語交談。由於這種方式的操作比較容易,所以雖然所需設備比較複雜,但仍深受廣大愛好者尤其是初學者的青睞。

(2)等幅電報通信,簡稱CW方式(Continuous wave)。

這種通信方式有著悠久的歷史。它通過電鍵控制發信機產生簡訊號「.」(點)和長信號「——」(劃),並利用其不組合表示不同的字元,從而組成單詞和句子。CW方式所需設備最為簡單、佔用頻帶很窄而發射效率較高,在同等條件下通信距離更遠。而且,CW語言是一種真正的世界語,學習CW技術基本不胺愛好者在有文化程度影響,所以雖然其技術「古老」,但在業餘通信中仍佔有重要的位置,資深愛好者的熟練技巧也往往在CW中得以淋漓的發揮。

和許多國家一樣,我國也把CW技術作為愛好者取得發信資格的必要條件之一。現在,由於錄音機的普及以及電子電鍵的出現,愛好者自學CW技術已非難事,如果每天堅持利用餘暇時間保持一定的練習,數月之內達到可以上機操作的水平是完全可能的。

各種數據通信研究

隨著計算機技術的普及,數據通信的研究水平也越來越高。

1、無線電傳,簡稱RTTY(Radioteletype)

無線電傳是一種對設備要求較低的數據通信。它用「移頻鍵控」(FSK)的方式發射,即用鍵盤操作,發出的信號以不同的頻率表示「1」或「0」,用若干個「1」和「0」的不同組合代表不同的字元。目前常用的RTTY在50MHz以下頻段用1275Hz代表「1」,1445Hz代表「0」,然後再把這兩種頻率的信號去調製高頻信號。

發射出去的信號則是兩個高頻——高頻的基本頻率與上述兩個音頻之差。在進行RTTY操作時,數據機把由鍵盤操作產生的字元信息轉換成由兩個不同頻率信號組成的「五位碼」(Baudot),再用這些表示數據「0」或「1」的一串串音頻信號通過單雙方輪流操作,可以進行「空中筆談」。我國的青少年愛好者曾利用「娃娃電腦」和一台黑白電視機加上他們自己製作的簡單數據機成功地進行了RTTY通信試驗,上海的愛好者還編出了用計算機直接進行RTTY操作的軟體。

由於空間存在各種干擾電磁波,接收RTTY時屏幕上有可能會出現許多莫明其妙的字元,所以進行遠距離RTTY試驗時要有充分的耐心。在發射RTTY信號時,發信機將處於持續輸出大功率狀態,這對發信機的安全是很不利的。為避免損壞發信機,應事先降低輸出功率,採用「半功率」輸出,而且不允許長時間不間斷髮信,這是RTTY初試者必須牢記的。

2、 AMTOR方式通信(AmateurTeleprintion Over Radio)

這是一種具有糾錯碼功能的電傳通信方式。它的原理是把RTTY代碼轉換成「七單元恆比碼」。這種代碼的特徵是,組成每個字元的七位數據總是包含四個「0」和三個「1」。接收台就利用這個特徵,自動檢測民到的信息中「0」和「1」是否保持四比三,如果符合就認為是正確的,如不符合,接收台就自動作出相應的反應。

當人們在進行AMTOR鍵盤操作時,計算機把信息編為三個字元一組,每發出一組,電台便有一暫停,由接收台自動應答。這個應答飲食一個字元,表示剛才接收的一組信息是否正確,再由發信台自動確定繼續發下一組還是重複前一組信息。AMTOR的速率為100波特。這種方式的抗干擾能力比較強,在信號很弱的情況下也能保持正確無誤,而且每發一組信息僅210毫秒左右,可以不用耽心發信時間過長的問題。你可以細心搜索一下收聽頻率,如果聽到一種短促的像兩隻蟋蟀輪流振翅鳴叫一樣的聲音,那便是AMTOR信號。

3、業餘無線電分組數據交換通信(Packetradio),港台稱之為「包封通信」

前面兩種數傳方式都是把字元信息一個接一個順序向外發射,即所謂「實時信息交換」。而且需要雙方都有人在機上操作,如果你停止鍵盤操作,信息也隨即停止發送了。Packet則不同。計算機以及專用的終端控制器TNC(Terminal Nod Controller)自動將要運輸的內容分成若干段,並在每一段的頭尾加上接收端地址和發送端地址等信息,形成一個個「數據包」,由電台發射出去。接收端對數據包檢測並發出應答信息,要求發射擊端重複或繼續發送下一組數據。

用這種方法,你可以將事先存入計算機的信件文章或程序軟體、圖像文件準確無誤地發出去。操作者不用去關心這些信息是不是按順序發的,接收一方計算機會自動接收正確辯認,並且可以自動存檔而不必有人守候;雙方也可以通過鍵盤筆談。

與前兩種方式不同,在Packet方式下你不必等對方「講」完一句再回答,雙方可以同時進行,計算機會自動把收、發內容分別顯示出來。世界上有許多愛好者運用Packet技術組成了數據交換網、中繼網,我們可以從這些網內計算機里獲取許多有關業餘無線電的信息,也可以把自己的信息迅速傳送到世界任何一方。

我們現在在HF段常用的Packet信號調製方式類似於RTTY,在電台里聽起來好像吹哨子的聲音,傳送速率一般為300波特。在超短波用「調頻」方式傳送,速率可達1200波特。另外還有一種用「相位調製」方法工作的Packet,在短波傳送的速率就可達1200波特。

世界上有許多愛好者把自己的設備義務貢獻出來,組成了國際業餘計算機無線電通信網路。我們可以在14.101、14.111MHz或21.101和21.111MHz用「下邊單」方式聽到這些電台的信號。

任何一個愛好者都可以把自己的計算機和這些網聯繫起來,從事讀取各種有關業餘無線電的資料信息;如果取得了相應的發射許可,也可以把自己的信息提供給大家或是由這些網路自動轉發到你指定的地方。

4、「三葉草」方式(CLOVER)計算機通信

這是由美國的愛好者Bill(K9GWT)和Ray(W7GHM)首先發明的一種新的數據通信方式。由於短波波段傳播條件的限制,前面所說的Packet在實際使用中速度並不是很快,大量的時間浪費在整包數據的重發上面。CLOVER方式結合了AMTOR和PACKET優點,僅佔用500Hz的帶寬,大大提高了在短波波段的平均傳輸時間,被稱之為「具有領導地位的」短波段快速數據通信方式。

各種圖像通信研究

圖像業餘通信的發展反映了現代通信技術的突飛猛進,更體現著HAM執著的追求。目前常風的圖像業餘通信方式有以下幾種:

(1)無線電傳真(FAX,即Fzcsimile)。

發送端的傳真機通過光電轉換將文稿圖片的黑白信息變成電信號發射出去,接收端再將電信號轉換成光電信號,從傳真機便可以得到原稿真跡了。

(2)業餘電視(ATV,即Amateur television)。

在業餘波段上傳送HAM自己的電視是十分有趣的嘗試。1987年在上海舉辦的全國運動會賽艇比賽中,起點的觀眾就是通過上海市業餘電台的業餘電視觀看眾多選手終點沖剌情形的。在我國無線電測向比賽中也多次進行過ATV試驗。但是,ATV在業餘微波頻段傳播距離有限,目前還沒有大範圍的業餘電視轉播網出現。

(3)慢掃描(SSTV即Slow—scan television)。

普通電視為保證其清晰、動作逼真,每秒鐘需傳送50幅圖像(隔行掃描),要佔用6MHz寬的頻帶。業餘頻段範圍比較窄,難以傳送一般的電視信號。愛好者們採用幾秒鐘傳送一幅圖像的辦法,用圖像信號的慢變化來減少所佔頻率,再用以調製射頻並發射出去。因為接收幀完整的畫面要好幾秒鐘,以前SSTV的接收端總是用中長餘輝顯像管做顯示器以減少圖像的閃爍感。現在,許多愛好者藉助於計算機技術,使彩色圖像的傳遞試驗也獲得了成功。

慢掃描電視的標準是:

(4)空間通信研究。

業餘衛星通信(AMSAT,即Radio Amateur SatelliteCorporation)。1961年12月12日,全世界業餘無線電愛好者成功地將第一顆業餘衛星送上了天,並取了一個美妙的名字─奧斯卡1號(OSCAR, Orbiting Satellite Carrying Amateur Radio),從那時刻到現在, 已先後有幾十顆業餘衛星被世界各國愛好者組織製成並被送入地球軌道,使業餘無線電也進入了空間時代。

早期的衛星如奧斯卡1至5號、蘇聯的 ISKRA系列等,都是壽命較短的簡單發射機應答式或信標式空間站。隨著技術發展,發射了許多較長壽命的帶多路轉發器的低軌道衛星,如奧斯卡6至9號、12號以及RS1-8號,低軌道意味著地面信號強,但地面接收時間由於衛星運行周期短而相應變得也短。

目前已發展到帶有多路轉發器長壽命的橢園軌道衛星,如奧斯卡10,P3C和P3D等,以克服第二代衛星的弱點。現在正積極努力向同步軌道業餘衛星進軍。與之相適應的是,業餘衛星的遙測跟蹤控制系統亦日趨完善;新型衛星所能提供的服務也不斷擴大,從信標、應答、差轉,到多路報、話、數字電傳,語音合成,數字圖像,空間PBBS等等,使業餘無線電通信活動變得更加豐

富多彩。例如,利用衛星空間差轉,使愛好者可以用很小功率和簡單設備以及各類極易自製的高增益天線進行全球通信,而不只是象過去一定要依靠貴而且大的短波設備。

現在還在繼續運行的OSCAR-10業餘衛星具有兩種工作方式:MODE B 上行頻率435.025~435.175MHz,下行頻率145.975~145.825MHz ,信標是145.810和145.990MHz。 MODE L 上行頻率1269.050~1269.850MHz,下行頻率436.950~436.150MHz,信標是436.040和436.020MHz。

最近發射升空的業餘衛星是法國的「阿麗亞娜無線電愛好者太空教學衛星」(簡稱「阿塞那」衛星),它的遠地點是37000千米,近地點為17500千米。這顆衛星上裝有兩個供在VHF、UHF和SHF波段使用的中繼器,進入軌道的重有96千克,由阿麗亞娜火箭於1993年5月10日送入太空。

進行衛星通信試驗不僅需要有上述兩種不同頻率的收發信設備,以及仰角和方位角度分別可以控制的天線,而且對收信機的靈敏度、天線的增益等等有著較高的要求。業餘衛星通信對地面站的一般要求是:要有圓極化的收發信天線,並且要能精確定向並有準確的指向,其增益要達到13dB;接收機雜訊係數要小於2dB,等等。我國北京、上海等地一些業餘電台已擁有衛星通信實驗的能力。

月面無源反射通信(EME即Earth-Moon-Earth)。月球是一個天然的衛星,能不能利用月球把地面上發射出去的信號反射到地球上的另一個地點?愛好者對此作出了巨大的努力,雖然目前還沒有雙向通信的成功紀錄,但在接收反射信號的試驗中已取得了可喜的成果。

(5)移動通信研究。

許多國家定期舉行大範圍的移動通信活動日。如美國每年六月最後一周的星期六和星期日為「戶外日」(Field day),每到這一天,愛好者就把自己的電台設備帶到野外相互聯絡,唯一的要求就是不用市電。這種活動不僅促進了人們對移動通信設備、條件的認識,還提高了人們在突發性自然災害中提供通信保障的能力。

(6)小功率通信研究。

世界上許多愛好者熱衷於用只有幾瓦甚至更小功率的電台進行遠程通信試驗,並不斷推出一些性能優良的小電台。小功率通信對剛剛起步的我國廣大愛好者有著重要的現實意義。

(7)各種競賽和創紀錄活動。

這部分以後再展開說哈~

除以上介紹的業餘通信活動內容外,幾乎在另外所有活躍和正在探索的通信活動中都能找到愛好者的身影。比如,利用對流層進行散射微波通信,利用流星隕落時在大氣中產生的電離進行流星余跡超短波散射通信;對電離層的「突發性E層」的利用和研究;探索開發用於遠程通信的更高頻率的新波段;等等。


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