無(wú)線電通信就是不用導(dǎo)線,而利用電磁波振蕩在空中傳遞信號(hào),天線就是波源。電磁波中的電磁場(chǎng)隨著時(shí)間而變化,從而把輻射的能量傳播至遠(yuǎn)方。
在莫爾斯和貝爾先后發(fā)明了有線電報(bào)和電話之后,很多科學(xué)家對(duì)電磁現(xiàn)象大量研究。直到1831年,在英國(guó),法拉弟首先發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象,并且預(yù)言:電與磁的傳播是和光一樣的一種波。
英國(guó)科學(xué)家麥克斯韋從1850年就開始對(duì)法拉弟提出的課題展開研究。他總結(jié)了前人的研究成果,用數(shù)學(xué)方法對(duì)法拉弟的電磁場(chǎng)思想做了嚴(yán)格的論證,并在1864年做出“電與磁的交替轉(zhuǎn)化過(guò)程,是一種波的傳播形式,是一種光波”的論斷,他稱這種波為電磁波。
在麥克斯韋首先提出電磁理論后,又過(guò)了24年,才由德國(guó)偉大的物理學(xué)家赫茲通過(guò)實(shí)驗(yàn)證實(shí)了麥?zhǔn)侠碚摰恼_。赫茲設(shè)計(jì)了一個(gè)能夠接收電火花的裝置,結(jié)構(gòu)極簡(jiǎn)單。把一根導(dǎo)線彎成圓形,使兩端之間僅留一微小的間隙,稱它為“共振子”。“共振子”為什么也有火花發(fā)生呢?赫茲認(rèn)為,這一定是電振蕩以電磁波形式通過(guò)空間傳播過(guò)去的。赫茲于1888年公布了自己的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,證實(shí)了電磁波的存在。
赫茲的實(shí)驗(yàn)成果震驚了世界,許多科學(xué)家繼續(xù)開展對(duì)電磁波的研究。1890年,法國(guó)物理學(xué)家布朗利發(fā)現(xiàn),將金屬粉末即緊縮成塊,但是它的電阻減小了,使電流容易通過(guò)。這種裝有金屬粉未的玻璃管被稱為“布朗利管”,又稱“粉末檢波器”,它接收電磁波的靈敏度比赫茲的“共振子”要高得多。
1894年,20歲的意大利青年馬可尼從雜志上讀到悼念赫茲的文章和他生前的感人事跡,受到極大啟發(fā):“如果利用赫茲發(fā)現(xiàn)的電磁波,不需要導(dǎo)線也可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離通信了”。馬可尼為自己的大膽設(shè)想所激動(dòng)下宏愿,決心開拓?zé)o線電通信事業(yè),把赫茲的研究成果付諸實(shí)際應(yīng)用。在家人的支持下,馬可尼就在自己家中進(jìn)行實(shí)驗(yàn),他用赫茲的火花放電器作發(fā)射機(jī),用布朗利的金屬粉未檢波器作接收機(jī)經(jīng)過(guò)一個(gè)多月的努力,終于完成了電磁波的發(fā)送和接收實(shí)驗(yàn),并在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),利用天線可使發(fā)射距離增加。經(jīng)過(guò)反復(fù)試驗(yàn)、改進(jìn),在1895年,馬可尼成功地進(jìn)行了約3公里的無(wú)線電通信。幾乎與馬可尼同時(shí),俄羅斯軍官波波夫也研制成功了一臺(tái)無(wú)線電收發(fā)報(bào)機(jī)。
然而,馬可尼向意大利政府提出的專利申請(qǐng)卻未被獲準(zhǔn)。1896年,馬可尼回到他母親的故鄉(xiāng)英國(guó)。他在英國(guó)不僅得到了無(wú)線電通信發(fā)明專利,而且受到學(xué)術(shù)界的高度重視。1897年,在倫敦設(shè)立了馬可尼無(wú)線電報(bào)公司。后來(lái),馬可尼利用大型發(fā)射天線桿成功地進(jìn)行了飛越多佛爾海峽的無(wú)線電通信實(shí)驗(yàn),建立起英、法兩國(guó)的無(wú)線電聯(lián)絡(luò)。1901年12月12日,馬可尼又完成了自英國(guó)到加拿大,橫越大西洋的無(wú)線電通信實(shí)驗(yàn),并取得圓滿成功。據(jù)說(shuō),當(dāng)時(shí)馬可尼的實(shí)驗(yàn)采用的是用風(fēng)箏懸掛天線的方式。
由于馬可尼發(fā)明了無(wú)線電報(bào)裝置,實(shí)現(xiàn)了人類史上第一次遠(yuǎn)距離無(wú)線電通信,為此,他在1909年榮獲諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng),與波波夫同被人們譽(yù)為“無(wú)線電之父”。
無(wú)線點(diǎn)播的傳播途徑分為五類:(1)地波傳播:地波傳播是指電磁波沿地球表面饒射傳播。當(dāng)天線很低時(shí),電磁波距地面很近,又加之天線很長(zhǎng),很容易被地面吸收導(dǎo)致迅速衰減。這種衰減與地面的性質(zhì)(導(dǎo)電系數(shù)的大?。?、電磁波的極化方式和頻率有關(guān)。因此長(zhǎng)波一般用于地波傳播。這個(gè)波段,我國(guó)一般用于電力線載波,在前蘇聯(lián)用于廣播。最近,我國(guó)在部分山區(qū)用于近距離廣播。它的頻率一般規(guī)定為30KHz--400KHz,這個(gè)頻率稱為長(zhǎng)波。中波的頻率是500--1600KHz,也是地波傳播,我國(guó)用于調(diào)幅廣播。(2)電離層傳播:由于太陽(yáng)和各種宇宙射線的輻射,引起空氣分子的電離,而形成了電離層。電離層分三層。D層(距地面高度60--80Km)、E層(100--120Km)、F1層(200Km)、F2層(200-900Km),中波和短波都能借助電離層的反射傳播到較遠(yuǎn)的距離,最常用用于短波通信。短波頻率為(1.5MHz--30MHz)。百年前,三聲短促而且微弱的訊號(hào),向世界宣布了無(wú)線電的誕生。一九○一年,扎營(yíng)守候在訊號(hào)山(Signal Hill位于加拿大東南角)的意大利科學(xué)家馬可尼,終于接收到了從英格蘭發(fā)出的跨過(guò)大西洋的無(wú)線電訊號(hào),這個(gè)實(shí)驗(yàn)向世人證明了無(wú)線電再也不是僅限于實(shí)驗(yàn)室的新奇東西,而是一種實(shí)用的通訊媒介。此后短波用作全球性的國(guó)際通訊媒介便開始發(fā)達(dá)起來(lái)了。
雖然馬可尼的試驗(yàn)結(jié)果令人相當(dāng)振奮,可是當(dāng)時(shí)一般人認(rèn)為無(wú)線電傳播方式類似光波,發(fā)射之后,絕對(duì)沿直線方向進(jìn)行傳播,從英國(guó)到加拿大,再怎么說(shuō)也無(wú)法完成直線的無(wú)線電通訊(因?yàn)榈厍虮砻媸腔⌒蔚模?。?dāng)時(shí)的科學(xué)理論更證明,從英國(guó)發(fā)射后的無(wú)線電波一定直驅(qū)太空,怎么可能扺達(dá)加拿大?可是從馬可尼用簡(jiǎn)陋的無(wú)線電設(shè)備征服長(zhǎng)距離通訊的試驗(yàn)記錄來(lái)看,白天,訊號(hào)可以遠(yuǎn)達(dá)七○○英哩,晚間更遠(yuǎn)達(dá)二○○○英哩以上,這些試驗(yàn)數(shù)據(jù),使得以往的理論所推斷出來(lái)的必然結(jié)果,開始發(fā)生動(dòng)搖了。
與此同時(shí),MR.KENNELLY及MR.HEAVISIDE不約而同地分別提出了同樣的看法:就是在地球大氣層中有電子層的存在,它可以像鏡子般,把無(wú)線電折射回地球,而不致于沿著直線方向直奔太空,由于這種折射回返的訊號(hào),使得遠(yuǎn)方的電臺(tái)可以互相通訊,這種對(duì)無(wú)線電波有如鏡子般作用的電子層稱做KENNELLY HEAVISIDE層,但現(xiàn)在一般稱之為電離層(lonosphre),而短波遠(yuǎn)距離廣播和通訊之所以如此發(fā)達(dá)就是受了電離層之益。
從一九二五年開始,許多科學(xué)家便開始進(jìn)行電離層的研究工作,由向電離層發(fā)射無(wú)線電脈沖訊號(hào),然后從電離層反射的回波(Echo)中,可以了解到電離層的自然現(xiàn)象,所得到的結(jié)果就是:地球上空的電離層就像是一把大傘覆蓋著地球,而且隨著白天或夜晚或季節(jié)的變化而變動(dòng),同時(shí)發(fā)現(xiàn)某些頻率可以直接穿過(guò)電離層,而有些頻率則以不同角度折返回地球表面,雖然對(duì)電離層已經(jīng)有了某種程度的了解,而且短波的國(guó)際通訊也有了很大的發(fā)展,這六十多年來(lái),科學(xué)家從不放過(guò)任何繼續(xù)研究電離層的機(jī)會(huì),甚至火箭發(fā)射、人造衛(wèi)星試驗(yàn)及最近的太空穿梭機(jī)飛行,都要做有某些實(shí)驗(yàn),以期能更進(jìn)一步了解電離層的變化規(guī)律,最近借助超高速計(jì)算機(jī),建立了各種假設(shè)的電離層分析模型,科學(xué)家希望能夠像天氣預(yù)告那樣,可以預(yù)測(cè)未來(lái)幾天的電離層狀況。短波通信曾為棄為無(wú)用的頻段多年,在1923年美國(guó)和法國(guó)的業(yè)余電臺(tái)僅使用了幾瓦的功率,利用100m波長(zhǎng)實(shí)現(xiàn)了橫越大西洋的通信,業(yè)余無(wú)線電愛(ài)好者的這一發(fā)現(xiàn),為短波廣播通信奠定了基礎(chǔ)。(3)空間傳播:也就是直發(fā)射天線和接收天線必須在視距范圍內(nèi),這時(shí)電波由直射波和地面反射波組成相干傳播,因此接收點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為二者之和。這種傳播方式用于超短波和微波通信。頻率在30MHz以上的調(diào)頻廣播和電視信號(hào)發(fā)射都是空間波傳播。超短波通信從理論上講,只能在視距范圍內(nèi)進(jìn)行。其計(jì)算公式為,r0為視距,h1為發(fā)射天線的高度,h2為接收天線的高度。但在某些特殊情況下,通過(guò)一系列的繞射、折射、散射或反射,其傳播距離大大超過(guò)視距。(4)對(duì)流層的傳播:從地面上升到離開地面大約10Km的范圍稱為對(duì)流層。由于對(duì)流層中大氣溫度、壓力和濕度的變化,使大氣介電系數(shù)隨高度而改變。當(dāng)電波通過(guò)這些不均勻的大氣層時(shí),就會(huì)產(chǎn)生反射、折射、和散射。只有超短波才能利用對(duì)流層進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳播。(5)外球?qū)觽鞑ィ弘x開地面900--1200Km的高度稱為外球?qū)?。?00MHz以上的頻率可以利用外球?qū)舆M(jìn)行宇宙通信。衛(wèi)星通信、衛(wèi)星電視就是這種傳播方式。
序號(hào) | 頻段名稱 | 頻段范圍 | 傳播方式 | 傳播距離 | 可用帶寬 | 干擾量 | 利用 |
4 | 甚低頻 (VLF) | 3-30kHz | 波導(dǎo) | 數(shù)千公里 | 極有限 | 寬擴(kuò)展 | 世界范圍長(zhǎng)距離無(wú)線電導(dǎo)航 |
5 | 低頻 (LF) | 30-300kHz | 地波天波 | 數(shù)千公里 | 很有限 | 寬擴(kuò)展 | 長(zhǎng)距離無(wú)線電民航戰(zhàn)略通信 |
6 | 中頻 (MF) | 300-3000kHz | 地波天波 | 幾千公里 | 適中 | 寬擴(kuò)展 | 中等距離點(diǎn)到點(diǎn)廣播和水上移動(dòng) |
7 | 高頻 (HF) | 3-30MHz | 天波 | 幾千公里 | 寬 | 有限的 | 長(zhǎng)和短距離點(diǎn)到點(diǎn)全球廣播,移動(dòng) |
8 | 甚高頻 (VHF) | 30-300MHz | 空間波對(duì)流層散射繞射 | 幾百公里以內(nèi) | 很寬 | 有限的 | 短和中距離點(diǎn)到點(diǎn)移動(dòng),LAN聲音和視頻廣播個(gè)人通信 |
9 | 特高頻 (UHF) | 300-3000MHz | 空間波對(duì)流層散射繞射祝距 | 100公里以內(nèi) | 很寬 | 有限的 | 短和中距離點(diǎn)到點(diǎn)移動(dòng),LAN聲音和視頻廣播個(gè)人通信衛(wèi)星通信 |
10 | 超高頻 (SHF) | 3-30GHz | 視距 | 30公里左右 | 很寬 | 通常是有限的 | 短和中距離點(diǎn)到點(diǎn)移動(dòng)LAN聲音和視頻廣播移動(dòng)/個(gè)人通信衛(wèi)星通信 |
11 | 極高頻 (EHF) | 30-3000GHz | 視距 | 20公里 | 很寬 | 通常是有限的 | 短和中距離點(diǎn)到點(diǎn)移動(dòng),LAN個(gè)人通信衛(wèi)星通信 |
國(guó)際短波廣播米波段表 | |||
波段 | 頻率范圍 | 波段 | 頻率范圍 |
(米/公尺) | (兆赫/MHz) | (米/公尺) | (兆赫/MHz) |
120M | 2.30-2.495 | 25M | 11.65-12.05 |
90M | 3.20-3.40 | 21M | 13.65-13.80 |
75M | 3.90-4.00 | 19M | 15.10-15.60 |
60M | 4.75-5.06 | 16M | 17.55-17.90 |
49M | 5.95-6.20 | 13M | 21.45-21.85 |
41M | 7.10-7.30 | 11M | 24.67-26.10 |
31M | 9.50-9.90 | . | . |
在確定無(wú)線電系統(tǒng)實(shí)際通信距離、覆蓋范圍和無(wú)線電干擾影響范圍時(shí),無(wú)線電傳播損耗是一個(gè)關(guān)鍵參數(shù)。無(wú)線電通信系統(tǒng)若不進(jìn)行科學(xué)的頻率指配和嚴(yán)格的系統(tǒng)設(shè)計(jì)與場(chǎng)強(qiáng)預(yù)測(cè),會(huì)使系統(tǒng)之間產(chǎn)生嚴(yán)重干擾而不能正常工作。為了保證無(wú)線電通信用戶的通信質(zhì)量,確保無(wú)線電波發(fā)射的業(yè)務(wù)覆蓋服務(wù)區(qū)和電波傳播的可靠程度,必須仔細(xì)地計(jì)算從接收天線到發(fā)射天線之間的傳播損耗。理論上講,在自由空間無(wú)線電波的傳播損耗大小與傳播距離的平方及使用頻率的平方成正比關(guān)系,但是在確定無(wú)線電系統(tǒng)實(shí)際通信距離、覆蓋范圍和無(wú)線電干擾影響范圍時(shí),同時(shí)還要考慮在傳播路徑上存在著各種各樣的影響,如高空電離層影響,高山、湖泊、海洋、地面建筑、植被以及地球曲面的影響等,因而電波具有反射、繞射、散射和波導(dǎo)傳播等傳播方式。在研究電波傳播特性時(shí),通常以數(shù)學(xué)表達(dá)式來(lái)描述這些傳播損耗特性,即所謂的數(shù)學(xué)模型。無(wú)線電波傳播模型通常是很復(fù)雜的,必須對(duì)不同的頻段使用不同的電波傳播模型,以預(yù)測(cè)電臺(tái)覆蓋和傳播場(chǎng)強(qiáng)。下面簡(jiǎn)要地?cái)⑹鰩追N傳播方式(詳細(xì)數(shù)學(xué)公式略)。
VLF(f< 30kHz) 頻率低于30kHz的電波,傳播損耗近似等于自由空間傳播損耗,即相當(dāng)于電波在理想的、均勻的、各向同性的介質(zhì)中傳播,不發(fā)生反射、折射、繞射和吸收現(xiàn)象,只存在因電磁能量擴(kuò)散引起的傳播損耗。在此頻段內(nèi),電波在電離層與地球之間可以以波導(dǎo)方式沿地球表面進(jìn)行傳播。
LF(30kHz< f< 300kHz) 在這個(gè)頻段內(nèi),有兩種重要的傳播方式:地波方式及電離層天波方式。天波信號(hào)幅度具有明顯的晝夜變化,這是由于電離層吸收和變化的緣故。
MF(300kHz< f< 3MHz) 在該頻段內(nèi),傳播方式也是地波和天波。當(dāng)評(píng)價(jià)地波時(shí),還需要知道大地的電氣特性,特別是大地電導(dǎo)率的數(shù)據(jù)。對(duì)150kHz到1.6MHz頻率頻段,采用天波傳播的預(yù)測(cè)方法。在MF廣播頻帶內(nèi),天波傳播只假定發(fā)生在夜間。在1.6MHz以上頻率,HF傳播預(yù)測(cè)方法才開始有效。超過(guò)1.6MHz時(shí),天波對(duì)移動(dòng)通信明顯地變得更為重要。
HF(3MHz< f< 30MHz) 在該頻率范圍內(nèi),信號(hào)的傳播一般是通過(guò)電離層,主要以天波方式傳播,因而表現(xiàn)出較大的變化。電離層的傳播特點(diǎn)主要表現(xiàn)為會(huì)造成長(zhǎng)途傳輸?shù)亩鄰绞д?,出現(xiàn)信號(hào)干擾甚至中斷操作的情況。由于該頻段頻譜擁擠以及長(zhǎng)距離傳播應(yīng)用兩方面的原因,人們不得不使用相當(dāng)復(fù)雜的電波傳播預(yù)測(cè)模型。使用電離層特性來(lái)預(yù)測(cè)HF傳播時(shí),ITU-R的P.533建議的預(yù)測(cè)模型可用來(lái)在任意路徑上根據(jù)季節(jié)、太陽(yáng)黑子數(shù)等預(yù)測(cè)基本的和可用的最高可用頻率(MUF)、場(chǎng)強(qiáng)、接收功率、信/噪比和可靠性等。
VHF和UHF(30MHz< f< 3GHz) 該頻帶內(nèi),安排有大量固定和移動(dòng)業(yè)務(wù)。該頻段除了低端之外,通常不是通過(guò)有規(guī)則的電離層來(lái)進(jìn)行電波傳播的。氣候只對(duì)超折射和傳導(dǎo)有影響,這是由大氣折射指數(shù)中正常梯度的變化引起的。除了自由空間傳播外,對(duì)流層散射和繞射也是很重要的。我們可以按照下述各種特定傳播環(huán)境的傳播模型來(lái)估算電波的傳播損耗。
?。?)自由空間傳播模型 通常把電磁波在真空中的傳播稱之為“自由空間傳播”。 在某些環(huán)境中,假定有用信號(hào)只是由于在自由空間所產(chǎn)生的傳播損耗。也就是說(shuō),把大氣看成為近似真空的均勻介質(zhì),電磁波沿直線傳播,不發(fā)生反射、折射、繞射和散射等現(xiàn)象,這時(shí)在大氣中的傳播就等效于自由空間傳播,它只與頻率f和距離d有關(guān)。
(2)平坦大地的繞射模型 適合大于視距的傳播范圍,對(duì)有用信號(hào)的預(yù)測(cè)需要考慮地球的曲率。
?。?)粗糙大地上的傳播模型 適合于世界特定地區(qū)和特別粗糙大地上的傳播。
?。?)OKUMURA-HATA模型 以距離和發(fā)射機(jī)天線的高度為依據(jù)。校正這個(gè)損耗須要以建筑物在接收位置附近的百分率、路徑類型(陸地、海洋、混合)和大地不規(guī)則度為依據(jù),主要用于大城市和郊區(qū)環(huán)境的傳播損耗和場(chǎng)強(qiáng)預(yù)測(cè)。
?。?)LONGLEY-RICE(ITS)模型 可用來(lái)估算地波和對(duì)流層散射的傳播衰減。這個(gè)模型是統(tǒng)計(jì)模型,也就是預(yù)測(cè)中值場(chǎng)強(qiáng)和估計(jì)信號(hào)隨時(shí)間與空間的變化。另外,還必須考慮到其他有可能造成干擾的傳播機(jī)理,包括電離層傳播機(jī)理,有可能隨季節(jié)和晝夜時(shí)間變化;通過(guò)偶爾發(fā)生的E層,有可能允許在約70MHz頻率上進(jìn)行長(zhǎng)距離傳播。此外還有超折射和大氣波導(dǎo)等。
SHF和更高頻率(f>3GHz) 如上所述的各傳播因素(除天波而外),均適用于更高的頻率,但這時(shí)必須考慮衰減、散射以及由降雨與其它大氣微粒產(chǎn)生的交差極化。當(dāng)頻率大于10GHz時(shí),雨滴所引起的衰減,會(huì)使信號(hào)質(zhì)量嚴(yán)重下降,估算衰減概率分布的方法,通常以超過(guò)0.01%時(shí)間的雨強(qiáng)密度R0.01(mm/h)為基礎(chǔ)。這個(gè)值應(yīng)以長(zhǎng)期降雨觀測(cè)為基礎(chǔ),大約以一分鐘的時(shí)間間隔進(jìn)行取值。20GHz以上,必須考慮大氣衰落,包括氣體衰落和降水衰落。
頻率與波長(zhǎng)的關(guān)系和轉(zhuǎn)換
如何把波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換成頻率,或做相反的轉(zhuǎn)換呢?雖然一個(gè)電臺(tái)以固定的頻率廣播,但是 "波長(zhǎng)"也常被拿來(lái)使用。例如,在說(shuō)明短波傳導(dǎo)狀況時(shí),使用31米波段,比使用"9500KHz到9900千赫/KHz"(這是在31米波段內(nèi)規(guī)劃用做國(guó)際短波廣播的頻率范圍)簡(jiǎn)單多了。把頻率換算波長(zhǎng)的的公式是波長(zhǎng)(米/公尺)=300,000,000/頻率(兆赫/MHz),分子300,000,000米/公尺是無(wú)線電波在大氣中的傳播速度(即光速),所以15兆赫(MHz)的波長(zhǎng)是,波長(zhǎng)=300000000/15000000=20米/公尺。當(dāng)然短波廣播規(guī)定有許多的頻率范圍,要記住這些頻率與相對(duì)的波長(zhǎng)是挺麻煩的,但是只要抓住一個(gè)要領(lǐng),便不成問(wèn)題了。首先記得一個(gè)頻率與波長(zhǎng)的關(guān)系,例如15兆赫(MHz)是20米,然后頻率增加一倍,波長(zhǎng)便減半,相反的頻率減半,波長(zhǎng)便加倍。例如15MHz是20米,那么30MHz就是10米,而7.5MHz則是40米,這樣就容易多了。
在我們了解了頻率與波長(zhǎng)之間的關(guān)系后,當(dāng)短波電臺(tái)報(bào)出頻率及相對(duì)波長(zhǎng)時(shí),我們更可較容易地在收音機(jī)的刻度表上找到該收聽(tīng)的位置,因?yàn)閭鹘y(tǒng)型(指針式)短波收音機(jī)的刻度表上,都有波長(zhǎng)或米波段的標(biāo)示。
如果上述太復(fù)雜,您也可以這樣簡(jiǎn)單地理解:頻率是用來(lái)表示某電臺(tái)的精確位置;而波長(zhǎng)卻是用來(lái)表示該電臺(tái)的大概位置,米波段是用來(lái)表示某小段頻率范圍。
如19米波段表示頻率15.10 –15.60兆赫范圍。(請(qǐng)參考后文的國(guó)際廣播米波段表)
白天,在廣州,您可以在短波19米波段收聽(tīng)到中央人民廣播電臺(tái)第一和第二套節(jié)目,準(zhǔn)確頻率為15.48,15.50,15.55兆赫。
業(yè)余無(wú)線電通信
業(yè)余無(wú)線電通信以其獨(dú)特的魅力,吸引了全世界眾多的愛(ài)好者參與這項(xiàng)活動(dòng)。目前全世界的業(yè)余電臺(tái)數(shù)量已超過(guò)二百萬(wàn)座。業(yè)余電臺(tái)在全球的分布密度與地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展成正比關(guān)系。一些發(fā)達(dá)國(guó)家如日本、美國(guó)等,普及程度非常高,有著廣泛的群眾基礎(chǔ)。以日本為例,平均100個(gè)人中就有一部業(yè)余電臺(tái)。這是一項(xiàng)技術(shù)性較強(qiáng)的運(yùn)動(dòng),它綜合了電子、外語(yǔ)、計(jì)算機(jī),甚至天文、地理、地區(qū)文化等諸多知識(shí),同時(shí)又有極強(qiáng)的趣味性,通過(guò)參與這項(xiàng)運(yùn)動(dòng),可以得到很多的樂(lè)趣,提高生活質(zhì)量。尤其是對(duì)于青少年,可培養(yǎng)他們的動(dòng)手、動(dòng)腦能力,確定一個(gè)好的人生目標(biāo),長(zhǎng)大后成為對(duì)國(guó)家有用的人才。所以參加業(yè)余無(wú)線電活動(dòng),就能在興趣、愛(ài)好的引導(dǎo)下,既學(xué)到了知識(shí),培養(yǎng)了能力,又陶冶了情操,結(jié)交了朋友,是一項(xiàng)有益于身心健康的活動(dòng)。 根據(jù)國(guó)際電信聯(lián)盟(ITU)規(guī)定,業(yè)余電臺(tái)是屬于“業(yè)余業(yè)務(wù)”的電臺(tái),而“業(yè)余業(yè)務(wù)”ITU所給定義是“經(jīng)正式核準(zhǔn)的,出于個(gè)人興趣,不是出于商業(yè)目的,進(jìn)行自我訓(xùn)練,相互通信和技術(shù)研究的無(wú)線電通信業(yè)務(wù)”。如下棋、釣魚一樣,業(yè)余無(wú)線電是一種愛(ài)好。在全世界不分年齡、性別、身份,上至國(guó)家元首(前約旦國(guó)王候賽因,前印度總統(tǒng)拉、甘地);下至上學(xué)的中學(xué)生,都可以借助電波作媒介,平等地利用業(yè)余無(wú)線電進(jìn)行交流。
因特網(wǎng)(Internet)也稱互聯(lián)網(wǎng),是當(dāng)今世界上最大的信息網(wǎng),也是全人類最大的的知識(shí)寶庫(kù)之一。作為一種通信工具,那么它和業(yè)余無(wú)線電通信又怎樣的區(qū)別和聯(lián)系呢?
1、傳輸?shù)拿浇椴煌簶I(yè)余無(wú)線電通信是借助電波進(jìn)行交流的;互聯(lián)網(wǎng)是基于公用的,通信線路來(lái)傳遞信息。
2、使用的群體不同:業(yè)余無(wú)線電通信的操作者是持有執(zhí)照的業(yè)余無(wú)線電愛(ài)好者,有較強(qiáng)的專業(yè)性和技術(shù)性;互聯(lián)網(wǎng)是一種公眾的通信手段和信息資源,使用對(duì)象為大多數(shù)人,稍加學(xué)習(xí)就能掌握,所以,互聯(lián)網(wǎng)的使用群體要比業(yè)余無(wú)線電的群體大得多。
3、對(duì)可靠性的要求不一樣:因特網(wǎng)式計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)相結(jié)合的結(jié)晶,其先進(jìn)程度走在通信技術(shù)的前沿。信息傳遞的速度快,可靠程度非常高(只要不是人為破環(huán),如黑客侵襲)。業(yè)余無(wú)線電通信是依靠電波來(lái)傳遞信息,通信效果要受天氣、季節(jié)、時(shí)間、電磁環(huán)境等因素的制約,有較大的不確定性。不過(guò)正是這種不確定性才使愛(ài)好者們?nèi)ヅμ剿鳎实羌夹g(shù)高峰,為人類的通信做出重大貢獻(xiàn)。這也是激發(fā)興趣的一個(gè)重要方面。
4、性質(zhì)和適用范圍不同:在通信技術(shù)高度發(fā)達(dá)的今天,業(yè)余無(wú)線電通信作為一種業(yè)余愛(ài)好,其通信的實(shí)用意義已很小。就像釣魚不如買魚吃便宜一樣,只是通過(guò)釣魚去陶冶身心,而不是純粹為釣魚而釣魚。業(yè)余無(wú)線電通信明文規(guī)定,通信內(nèi)容不能涉及謀取利潤(rùn)和國(guó)家機(jī)密、個(gè)人隱私及宗教等方面;只能用于通信實(shí)驗(yàn)、技術(shù)研究和結(jié)交朋友,即不能帶有任何商業(yè)色彩。這就界定了它的使用范圍和性質(zhì)。
因特網(wǎng)代表著全球范圍內(nèi)一組無(wú)限增長(zhǎng)的信息資源,內(nèi)容涉及科學(xué)、政治、軍事、經(jīng)濟(jì)、文化、娛樂(lè)等,幾乎涵蓋了人類活動(dòng)的各個(gè)方面。作為信息時(shí)代的產(chǎn)物,它的實(shí)用性和高效性,大大加快了它的普及,為人們帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,使得網(wǎng)絡(luò)的商業(yè)化成為必然。網(wǎng)絡(luò)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,已對(duì)一些傳統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)形成挑戰(zhàn)。所以就目前的因特網(wǎng)來(lái)說(shuō),服務(wù)對(duì)象主要是商務(wù)活動(dòng)。因特網(wǎng)是繼電話、電視、無(wú)線通信、計(jì)算機(jī)等重大發(fā)明以后的又一重大發(fā)明。它那強(qiáng)大的功能,支持著人類活動(dòng)的方方面面,同樣也影響著業(yè)余無(wú)線電通信的發(fā)展。
因特網(wǎng)對(duì)業(yè)余無(wú)線電通信的積極推動(dòng)作用
發(fā)展到今天的業(yè)余無(wú)線電通訊,已不僅限于電報(bào)(CW)、單邊帶(SSB)、調(diào)頻(Fm)等幾種通訊方式,許多新的通信方式如:慢掃描電視(SSTV),數(shù)字包封通信(PACKET)衛(wèi)星通信、月面反射通信(EME)等需借助計(jì)算機(jī)來(lái)完成,這就離不開相應(yīng)的軟件支持,這些軟件可以方便的在互聯(lián)網(wǎng)上的一些業(yè)余無(wú)線電網(wǎng)站下載。喜歡電路實(shí)驗(yàn)的朋友對(duì)某一電子器件不熟悉,也可以在相關(guān)網(wǎng)站查詢。1999年5月國(guó)內(nèi)的愛(ài)好者在浙江洞頭島的BI5D IOTA(島嶼通信)遠(yuǎn)征活動(dòng)取得了圓滿的成功。在活動(dòng)成行之前的幾個(gè)月里,策劃者們建立了一套以INTERNET為基礎(chǔ)的信息交流系統(tǒng),并在互聯(lián)網(wǎng)上設(shè)立開放型的專門討論組,讓愛(ài)好者們廣泛參與展開討論,制定了一套全面、周密的活動(dòng)計(jì)劃,使得這次地域跨度很大,人員較多的活動(dòng)能夠組織和協(xié)調(diào)得相當(dāng)成功。他們還為此次遠(yuǎn)征建立了專門的網(wǎng)頁(yè),向外界提供BI5D活動(dòng)的最新消息,供愛(ài)好者們實(shí)時(shí)查詢。愛(ài)好者中,有許多人扮演著網(wǎng)民和火腿(國(guó)際上對(duì)業(yè)余無(wú)線電愛(ài)好者的愛(ài)稱)雙重角色。
有許多朋友曾經(jīng)這樣問(wèn):“現(xiàn)在都有電話和手機(jī),隨時(shí)隨地都能聯(lián)系,業(yè)余電臺(tái)豈不過(guò)時(shí)了嗎?”這反映了一個(gè)普遍性的問(wèn)題——人們對(duì)業(yè)余無(wú)線電活動(dòng)了解不夠。在通信技術(shù)最為先進(jìn)的美國(guó),業(yè)余電臺(tái)數(shù)量居世界第二位。美國(guó)也是因特網(wǎng)的發(fā)源地,但政府對(duì)這項(xiàng)活動(dòng)特別支持。愛(ài)好者們?yōu)榱吮阌诨ハ啾嬲J(rèn),只須交納1美元的費(fèi)用就能將自己的車牌號(hào)碼換成自己的電臺(tái)呼號(hào)。1美元遠(yuǎn)不足制作牌照的工本費(fèi),足見(jiàn)美國(guó)政府對(duì)業(yè)余無(wú)線電活動(dòng)的支持。
追溯業(yè)余無(wú)線電通信的歷史,幾乎是伴隨著無(wú)線電的發(fā)展走過(guò)了近一個(gè)世紀(jì)的歷程。十九世紀(jì)末的1896年6月2日,意大利的馬可尼發(fā)明了無(wú)線電通信,從此揭開了人類通信的新紀(jì)元。二十世紀(jì)初,無(wú)線電通信在航海等領(lǐng)域得到了大量應(yīng)用。這時(shí)就有人從事業(yè)余的通信實(shí)驗(yàn)。當(dāng)時(shí)人們?cè)J(rèn)為電波的波長(zhǎng)越長(zhǎng),則通信距離愈遠(yuǎn)。而把波長(zhǎng)短于200米的短波視為無(wú)用的頻段。1923年,美國(guó)的業(yè)余無(wú)線電愛(ài)好者發(fā)現(xiàn)這個(gè)被認(rèn)為是廢物的短波波段,其實(shí)是遠(yuǎn)距離通信的黃金波段,他們用100米波長(zhǎng)的電波和很小的發(fā)射功率就成功地完成了越洋通信。這一重大發(fā)現(xiàn)是通信史上的一塊豐碑,從此奠定了短波通信的基礎(chǔ),也奠定了業(yè)余無(wú)線電通信的地位。其它的如:?jiǎn)芜厧ㄐ?、外差式接收機(jī)、晶體振蕩器,八木天線等,都是業(yè)余愛(ài)好者們的成就。時(shí)至今日,這些技術(shù)還在大量應(yīng)用??梢赃@樣說(shuō),沒(méi)有昨天的業(yè)余無(wú)線電,就沒(méi)有今天現(xiàn)代通信的輝煌。他們的技術(shù)成就在人類的通信史上寫下了光輝的篇章,將被永遠(yuǎn)地載入史冊(cè)。
這項(xiàng)活動(dòng)本身總是為國(guó)家和社會(huì)源源不斷地輸送著高素質(zhì)的技術(shù)骨干,國(guó)外許多軍事、電子、宇航等方面的尖端技術(shù)人才都來(lái)自于業(yè)余無(wú)線電愛(ài)好者隊(duì)伍。1992年4月美國(guó)發(fā)射的“大西洋號(hào)”航天飛機(jī)上的5名宇航員,全部是業(yè)余無(wú)線電愛(ài)好者。
業(yè)余無(wú)線電通信在搶險(xiǎn)救災(zāi)中的作用不可忽視。當(dāng)?shù)卣稹⑺疄?zāi)等自然災(zāi)害發(fā)生時(shí),電力線路,通信線路和其它設(shè)施都會(huì)遭到破壞,其中通信線路是有線電話和移動(dòng)通信的“神經(jīng)”,也是構(gòu)成互聯(lián)網(wǎng)的硬件基礎(chǔ),因此,整個(gè)通信系統(tǒng)就極有可能陷于癱瘓,此時(shí)通信對(duì)于搶險(xiǎn)救災(zāi)又是多么重要!
業(yè)余電臺(tái)由于分布廣泛,活動(dòng)頻繁,愛(ài)好者們又有良好的技術(shù)素質(zhì),甘愿奉獻(xiàn)的高尚情操,他們會(huì)友好地協(xié)作起來(lái),利用應(yīng)急的通信設(shè)備,為救災(zāi)提供通信服務(wù),這些在國(guó)外有許多感人的事例,如危地馬拉及原蘇聯(lián)地震、美國(guó)的龍卷風(fēng)和森林大火的救災(zāi)工作,業(yè)余電臺(tái)都提供了及時(shí)有效的通信服務(wù)。
我國(guó)的業(yè)余無(wú)線電通信尚處于起步階段,從1992年開放個(gè)人業(yè)余電臺(tái)至今,僅有3000多人取得了操作證書,開臺(tái)人數(shù)不足2000人,同發(fā)達(dá)國(guó)家相比,不僅人數(shù)少,隊(duì)伍的整體素質(zhì)也不高。許多群眾根本不知道什么是業(yè)余無(wú)線電,可見(jiàn)遠(yuǎn)未到達(dá)普及的程度。目前國(guó)家正在大力提倡和發(fā)展業(yè)余無(wú)線電運(yùn)動(dòng),隨著素質(zhì)教育和科教興國(guó)戰(zhàn)略的實(shí)施,在北京、上海等地的學(xué)校中已把業(yè)余無(wú)線電作為第二課堂的重要內(nèi)容來(lái)培養(yǎng)青少年的特長(zhǎng)、能力,讓學(xué)生中少一些追星族,多一些科技幼苗?;ヂ?lián)網(wǎng)的普及,為業(yè)余無(wú)線電提供了發(fā)展的捷徑和機(jī)遇,應(yīng)該借助互聯(lián)網(wǎng)這一先進(jìn)工具,來(lái)提高和發(fā)展我國(guó)的業(yè)余無(wú)線電,并推向一個(gè)新的高度,以盡快地與國(guó)際水平接軌。
- 無(wú)線電波(25300)
- 傳播特性(5897)
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行星殘余物是如何形成的無(wú)線電波
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無(wú)線電波的傳播方式和頻率分配
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無(wú)線電和電磁波與無(wú)線電波是如何傳播的
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無(wú)線電波的詳細(xì)資料介紹
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無(wú)線電波頻譜是如何工作的?
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全面認(rèn)識(shí)天線,你所不了解的知識(shí)
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無(wú)線電波發(fā)射器的制作方法
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淺析無(wú)線電波傳播模式
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一文解析無(wú)線電波的傳播原理
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無(wú)線電波的頻率與波長(zhǎng)
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無(wú)線電波傳播的方式和特性
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無(wú)線電的原理是什么 無(wú)線電波各波段的劃分方法
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造成通信頻段的變化的原理
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什么是無(wú)線電頻譜 最全最新無(wú)線通信頻率分配
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天線是什么?無(wú)線電波的波長(zhǎng)、頻率與傳播速度的關(guān)系
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淺析無(wú)線電波的頻譜
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評(píng)論