第一章、初識業餘無線電
第一章 初識業餘無線電臺一、獨特的業餘電臺
你可能很想參加業餘無線電通信活動，急於瞭解一系列的問題，比如：
☉什麼是業餘電臺？
☉業餘電臺可以進行哪些通信實驗？
☉業餘電臺能通聯多遠？
☉我能夠玩轉業餘電臺嗎？
......
1.「火腿」與業餘電臺
這裡所說的「火腿」不是「金華火腿」，它特指對業餘無線電通信有著濃厚興趣的人。業餘無線電愛好者的英文是「Radio Amateur」，又稱「HAM」。由於「HAM」在英語中還可以被解釋為「火腿」，所以「火腿」又成了業餘無線電通信愛好者們的另一個名字。
業餘無線電臺(Amateur Radio Station)是經過國家無線電主管部門正式批准，業餘無線電愛好者為了試驗收發信設備，進行技術探討、通信訓練和比賽而設立的電臺。業餘電臺中的「業餘」一詞，並不表示從事業餘無線電通信活動的人缺少專業知識與技能，而是強調業餘無線電不能用於商業目的。國際電信聯盟(ITU)根據不同的用途將全世界所有無線電通信分為43種業務，業餘電臺屬於其中的「業餘業務」。ITU對業餘業務的定義為「供業餘無線電愛好者進行自我訓練、相互通信和技術研究的無線電通信業務。業餘無線電愛好者係指經正式批准的、對無線電技術有興趣的人。其興趣純系個人愛好而不涉及謀取利潤」。
世界各國政府對業餘無線電活動都給予了多方面的支持，允許無線電愛好者通過無線電波跨越國界進行國際間的交流，因此業餘無線電愛好者也被稱為各國的民間友誼大使。目前全世界擁有電臺呼號的愛好者約300萬人，如果你擁有了自己的電臺和呼號，成為「火腿族」的一員，你就可以和國內外的業餘無線電愛好者進行空中對話了。
下面摘錄的是美國業餘無線電協會(ARRL)出版的《業餘無線電愛好者手冊》中一段有關業餘無線電通信的說明。
「一年365天，全世界的業餘無線電愛好者都隨時相互進行著通信。通信是人們切磋有趣的技術，進行富於變化的、激動人心的試驗，發現新朋友的手段。業餘無線電家作為具有共同的廣泛興趣的人們，通過全球規模的『友誼之橋』，進行空中通信。交換思考的話題，互相學習。因此，業餘無線電通信具有超越國界、增強理解和友誼的作用。這一點是其他愛好所無法實現的」。
2.集體電臺和個人電臺
根據設臺者的身份，業餘電臺分為集體電臺和個人電臺兩種。由團體申請設置，並由設臺團體使用的稱為集體業餘電臺，國際上常稱其為俱樂部臺（Club Station）我國現有的集體業餘電臺，多為體育、教育、科協等系統所設立，是組織、培訓愛好者的活動中心。個人業餘電臺是指愛好者本人申請設置並由其本人操作使用的電臺。當今世界300萬個業餘電臺中，絕大多數是個人電臺。
中國的業餘無線電活動開始於20世紀20年代，在當時極其簡陋的條件下，老一輩業餘無線電家懷著「以科學報效祖國」的理想，自己動手製作無線電收、發報機，互相聯絡，成為掌握無線電通信技術的先鋒。新中國成立後，黨和國家領導人十分重視在青少年中開展無線電活動，參照前蘇聯建立「陸海空志願協會」軍事後備組織的模式，我國建立了中國人民無線電俱樂部等機構，陸續從東歐引進快速收／發報、無線電測向、無線電多項通信等活動，組建專業運動隊參加國際比賽。1 958年在北京建立了我國第一座集體業餘電臺BYlPK。1992年，經國務院批准，我國恢復開放個人業餘電臺。從此，我國的業餘無線電活動進入了一個新的階段。近年來，隨著中國經濟的飛速發展和世界範圍內文化交流的加強，業餘無線電已揭開它神祕的面紗，逐步成為許多愛好者業餘生活的重要內容。各地的業餘無線電愛好者積極加入到普及通信知識和操作技能的活動中，時刻準備在突發災害到來時為社會服務。還有的愛好者正在進行數據通信、空間通信等各種新技術的研究。
二、業餘無線電活動
業餘無線電愛好者進行通信實驗的內容是極其豐富的，既有「古老」的電報通信，也有各種各樣的數據通信和圖像通信。世界各國的愛好者還把電臺設備帶到野外相互通聯，進行移動通信、小功率通信實驗。捕捉「突發E層」、「大氣波導」進行VHF／UHF波段超遠程通信試驗是最具魅力的計究課題之一，將互聯網與電臺結合在一起的Ecohlink同樣也吸引著眾多的業餘無線電愛好者。
1.數字通信
數字通信是指傳遞數字信號的通信模式。通信的數字化，是當今通信技術的發展趨勢之一。業餘通信中的數字通信模式可以說是層出不窮，直到今天還在業餘界廣泛使用的電報(CW)應該算是最古老的一種數字通信模式。無線電電傳(RTTY)是一種對設備要求較低的數字通信模式，在發送端用鍵盤代替話筒或電鍵輸入信息，接收端則把來自對方的文字顯示在顯示器上。AMTOR是一種具有糾錯碼功能的電傳通信方式。這種通信式把每一個信息分散在不同時間裡重複發送，在不增加設備的情況下，可以大大
改善通信系統的可靠性。
PSK31是指帶寬為31 Hz的移相鍵控調製模式。它只需要31Hz的帶寬，佔用頻帶非常窄，抗雜訊能力強。當非常微弱甚至是幾乎不可聞的信號出現時，只要在計算機屏幕上能出現信號軌跡，一般都能正確地解調。
另一種被廣泛使用的數字通信模式是PACKET，利用廣泛存在的PACKET網路，業餘愛好者們每時每刻都能傳遞各種各樣的信息，美國的愛好者甚至還利用PACKET網路提供全國範圍的業餘定位系統服務。
除此之外還有PACTOR、CLOVER、G—TOR等其他的數字通信模式，每種不同的模式適合不同的應用場合，各有各的特點。各種模式的通信實驗給熱哀於數字通信的業餘無線電愛好者帶來了許多樂趣。
2.圖像通信
圖像通信是現代通信技術綜合發展的結果。在業餘無線電通信領域裡，也一直在探討電視圖像的傳送技術，並不斷對其進行改進。圖像通信有兩種主要方式；種稱為業餘無線電視(ATV)，用於傳送活動圖像；另一種稱為慢掃描電視(SSTV)，用於傳送靜止圖像。
普通電視為保證圖像清晰，每秒需傳送50幅圖像，要佔用6MHz寬的頻帶。業餘頻段範圍較窄，難以傳送一般的電視信號。愛好者採用幾秒傳送一幅圖像的辦法，用圖像信號的慢變化來減小頻帶寬度，使得在短波波段傳送圖像的願望得以實現。現在，許多愛好者藉助計算機技術，配合簡單的介面電路及軟體，就可以完成SSTV方式的通聯，這極大地豐富了業餘無線電通信的內容。
3.業餘衛星通信
1957年10月4日前蘇聯發射了世界上第一顆人造地球衛星，與此同時，美國的一些愛好者萌發了發射業餘通信衛星的設想。他們組織起來並將這個計劃命名為OSCAR。4年之後，他們的努力獲得成功，世界上第一顆業餘通信衛星OSCAR-1號在美國加利福尼亞的範登伯格空軍基地發射升空。這不但證明瞭業餘無線電愛好者有能力研製、開發、控制自己的衛星，也標誌著業餘無線電通信從此進入了太空時代。
業餘衛星通信系統分為空間部分和地面部分。空間部分是指業餘通信衛星，地面部分就是我們的業餘電臺。一個業餘衛星地面電臺由收發信設備、天線和跟蹤控制系統組成。
在衛星通信中，由於通信距離遠，信號傳輸損耗較大。衛星通信天線需要有較高的增益。VHF／UHF頻段多採用8～10單元的八木天線，更高的頻段使用20單元的八木天線或是拋物面天線。由於低軌道衛星運行週期較短，天線系統還應具備自動跟蹤的功能。一般把發送、接收天線集中安裝在可沿水平軸和垂直軸旋轉的雲臺上，根據室內提供的驅動信號完成跟蹤。
業餘衛星通信愛好者可以選用專用的衛星收、發信機。能夠異頻雙工工作。如YAESU公司的FT-736就是一種VHF／UHF頻段全模式的衛星收、發信機，能在50MHz、144MHz、220MHz、430MI-1z和1200MHz業餘波段工作，有SSB、CW和FM模式，能夠同時異頻收、發。這對於在低軌道衛星通信中克服多普勒頻移很有作用。
低軌道衛星的特點是運行速度快，一般每兩小時繞地球一週。要與低軌道衛星通信，必須能精確地確定衛星的位置。現在已有專門的軟體可以計算出業餘衛星的軌道，可以知道衛星什麼時候經過我們的上空，算出衛星的仰角和方位角，由計算機控制天線方向控制器，使天線始終指向衛星，自動完成對衛星的跟蹤。由於天線的波束寬度有一定的範圍，也可通過手動方式控制天線方向。
世界各國的業餘無線電愛好者已經成功地發射了二十幾顆業餘衛星。2009年12月15日，「希望一號」衛星(HO-68)在太原衛星發射中心搭載「長徵四號丙」運載火箭成功地進入太空。這是中國第一顆青少年科普衛星。廣大的業餘無線電愛好者可以通過「希望一號」衛星進行各種方式的通信實驗。
4．國際空間站業餘無線電通信計劃
和國際空間站宇航員對話是一種獨特的體驗。國際空間站業餘無線電通信計劃(ARISS)是由美國業餘無線電協會、國際業餘衛星公司、美國國家宇航局等共同組織和發起的一項活動，是美國國家宇航局面向青少年的科技教育項目之一。這個計劃給學生們提供了一個利用業餘無線電和國際空間站宇航員直接交流的機會。該計劃要求學生用英語提出有關太空、太空飛行、宇航員的太空生活等的問題，宇航員對學生提出的問題進行解答。因此要求學生有較好的英語口語和聽力水平，同時對太空知識有一定的瞭解。從2000年到2010年，世界上大約有400所學校參與了這項活動。
「Can you see the Great Wall from the ISS?」2007年8月26日北京時間18：44，南京市第三中學初二學生唐潔雯用流利的英語向宇航員提出了第一個問題，克萊頓·安德森在距地球300km的國際空間站上聽到來自中國學生的呼叫。經過兩年的不懈努力和等待之後，BY4RRR與國際空間站的通聯活動終於得以實現。
5.月球反射通信
依靠月面反射完成通聯的這種通信方式稱為EME(Earth Moon Earth)。地球與月球之間的距離大約為380000km，電波往返一次衰減極大，月面反射通信返回到地面的信號非常微弱。要想完成一次EME聯絡，必須掌握無線電波的傳播特點，知道月亮的陰晴圓缺產生的不同的天體雜訊對接收的影響。進行EME通信必須配備大功率發射機、高增益天線以及高靈敏度的接收機。目前，完成雙向EME聯絡大多數為CW方式。
20世紀40年代。業餘無線電家們已向EME通信發起了挑戰。經過許多次失敗之後，終於在1 960年，美國的W6HB和W1BU在1296MHz首次實現了EME通信。
我國業餘無線電愛好者也在積極探索EME通信。1997年10月19日，清華大學業餘電臺BY1QH在2m波段和瑞典SM5FRH等業餘電臺成功地進行了雙向的EME聯絡，實現了我國在這一領域零的突破。
現在，EME通信已採用由計算機完成的新的調製技術。這大大降低了EME通信對設備的要求。2007年5月20日，江蘇省無線電運動協會業餘電臺BY4RSA在1296．090MHz頻率上，以JT65C的模式成功地與荷蘭的業餘電臺PA3CSG進行了雙向EME通聯。這次實驗使用的是一臺IC706電臺，一個自製的變頻器和直徑為1．8m、增益為25dB的拋物面天線，一臺自製的功率放大器，發射功率僅90W。
當地震、洪水、恐怖襲擊等重大災害事故突然發生時，往往伴隨著電力供應以及公眾電信、道路交通等設施遭到破壞，常規通信設施會隨之陷入癱瘓，與外界的聯繫暫時中斷。這時，災害現場的業餘無線電愛好者可以利用身邊的通信設備。儘快找到可供電臺使用的電源(如小型發電機、蓄電池、汽車電源等)，選擇有利地形，迅速架設天線，並立即進行緊急「求救呼叫」。在美國「9·11」恐怖襲擊事件、印尼大海嘯、四川汶川地震等災難中，業餘無線電愛好者在應急通信中都發揮了重要的作用。
在VHF／UHF頻段，可用語言直接進行求救呼叫。
例如：「May Day、May Day、May Day！BA4AAA求救，BA4AAA求救。聽到請回答。」
在求救呼叫得到災害現場以外地區的回答後，呼救電臺應向外發送以下信息：
①受災的精確地點及性質（即遭受何種災害）；
②受災的程度及受災現場的情況；
③災害現場現有的救援力量及迫切需要何種支援。
④其他一切有利於援助的資料。
求救呼叫是最高級別的信號，任何業餘電臺收聽到求救呼叫時，必須立即無條件中斷髮射，改為守聽狀態，並給予必要的協助。
呼救電臺在緊急情況得到解決後，應及時在結束聯絡時清楚地發出解除呼救的信號，以免其他電臺繼續長時間守聽。
例如：「我是BA4AAA，救援人員已經到達，BA4AAA解除呼救。BA4AAA解除呼救，再見。」
承擔救災應急通信是業餘電臺的社會責任和優良傳統，也是業餘頻段得到保護的主要理由之一。世界上許多國家都成立了業餘無線電應急服務組織，美國ARRL有專業的業餘無線電通信應急服務(ARES)委員會，我國的無線電愛好者也在積極開展應急通信演練活動，籌劃、建立各地區的業餘無線電應急通信網路。
三、依法設置業餘電臺
為了有效利用無線電頻率資源，保證各種無線電業務的正常進行，國際電信聯盟制定了無線電管理的國際法規《無線電規則》，用來作為各國無線電管理的依據。1993年國務院、中央軍委頒布了《中華人民共和國無線電管理條例》，國家無線電管理機構先後頒布了一系列規章和管理文件。這些規定是我們開展業餘無線電活動必須遵循的準則。
業餘無線電愛好者不同於一般的電子技術愛好者，設置和使用個人業餘電臺，進行無線電波的發射，必須向國家或者地方無線電管理機構提出申請，得到批准並取得《中華人民共和國無線電臺執照》(以下簡稱《電臺執照》)，嚴格按照指配的頻率、功率工作。未經批准擅自使用無線電通信設備，幹擾其他無線電通信業務的正常工作，造成空中電波秩序混亂，違規者將受到警告、查封及沒收設備、罰款、吊銷《電臺執照》等處罰。造成嚴重後果、構成犯罪的，將依法追究刑事責任。
1．取得業餘電臺《操作證書》
根據國家無線電管理機構的有關規定，設置個人業餘電臺必須持有《中華人民共和國業餘無線電臺操作證書》(以下簡稱《操作證書》)。《操作證書》是設置操作業餘電臺所要求的技術憑證。它共分3個類別，即A、B、C類。
申請《操作證書》者，應是經過無線電管理機構委託的中國無線電運動協會或其他單位的培訓，並經《操作證書》考覈機構考試合格的中華人民共和國公民。申領《操作證書》沒有年齡限制。
取得《操作證書》後，可憑證在國內的個人和集體業餘電臺上進行操作，但必須得到電臺的設臺人或負責人同意，使用所操作電臺的呼號，並嚴格遵守該臺及《電臺執照》中的各項規定。操作時使用的功率、頻率及操作方式不得超越本人《操作證書》允許的範圍。
取得《操作證書》後，如果打算設置個人業餘電臺。可按當地無線電管理機構規定的渠道遞交《設置個人業餘電臺申請表》，並按當地無線電管理機構的要求對電臺設備進行檢驗、檢測，批准並核發《電臺執照》，同時指配業餘電臺呼號。只有獲得《電臺執照》後，愛好者才能使用分配給自己的呼號，按照規定與國內外業餘電臺進行聯絡和交換QSL卡片。
2.設置業餘電臺
取得《操作證書》後，如果打算設置個人業餘電臺，可向當地無線電管理機構遞交《設置個人業餘電臺申請表》等材料，並按當地無線電管理機構的要求對電臺設備進行檢驗、檢測。批准並核發《電臺執照》，如圖1—1 5所示，同時指配業餘電臺呼號。《電臺執照》是合法設置、使用業餘電臺的法定憑證。只有獲得電臺執照後，愛好者才能使用分配給自己的呼號，按照規定與國內外業餘電臺進行聯絡和交換QSL卡片。
需要注意的是，部分初學者不瞭解有關的法規，購買到對講機等通信設備後，自行設置頻率，無證(照)發射。或雖有《操作證書》和《電臺執照》，但使用時隨意改變《操作證書》所允許的頻率、功率範圍，幹擾其他電臺，這都是與有關法規相違背的。
3．工業和信息化部無線電管理局
工業和信息化部無線電管理局是國家無線電管理機構，負責無線電頻率的劃分、分配與指配；依法監督管理無線電臺(站)；負責衛星軌道位置協調和管理；協調處理軍地間無線電管理相關事宜；依法組織實施無線電管制；負責無線電監測、檢測、幹擾查處，協調處理電磁幹擾事宜，維護空中電波的秩序。國家無線電管理機構和地方無線電管理機構負責業餘電臺的管理工作。
4．中國無線電運動協會
中國無線電運動協會(CRSA)是全國無線電愛好者的羣眾性組織，是主管業餘無線電活動的政府部門聯繫廣大無線電愛好者的紐帶和管理業餘無線電活動的助手。中國無線電運動協會在國際業餘無線電聯盟(IARU)中代表中國業餘無線電愛好者。
目前，不同省、自治區、直轄市的業餘無線電愛好者加入中國無線電運動協會，參加業餘電臺操作培訓和考覈，申請設置使用業餘電臺所需履行的具體手續有所不同，可向當地無線電管理機構、中國無線電運動協會或地方業餘無線電社團諮詢。中國無線電運動協會的總部設在北京，通信地址為「北京6106信箱」，郵政編碼：100061，網址www.crsa.org.cn。
5．國際電信聯盟
國際電信聯盟是聯合國的一個專門機構，也是聯合國機構中歷史最長的一個國際組織，簡稱「國際電聯」、「電聯」或「ITU」。國際電聯是主管信息通信技術事務的聯合國機構，主要負責各種業務問的頻率分配。國際電聯總部設在瑞士日內瓦，其成員包括191個成員國和700多個部門成員。
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