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[转]了解无线电规律,改善无线电效果--无线电杂谈(1)

张国策的博客/2018-10-17/收音机/ 889

了解无线电规律,改善无线电效果--无线电杂谈
   无线电与我们的生活息息相关,不仅仅日常用的WIFI、4G手机离不开无线电,日常的广播、通信、交通、交易等都离不开无线电通信。随着生活水平的提高,无线电也逐渐成为一项个人爱好,各种类型的收音机、接收机、通信设备等日新月异,给很多人带来了不少生活乐趣和便利。本文将就一些与无线电相关的基本问题做一些简介,希望起到抛砖引玉的作用,如有不妥和错谬之处,欢迎批评指正。

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(SunSDR MB1 HF/6m/VHF SDR收发信机)
  
  一、 无线电波各波段的划分:

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(图片为无线电波段按频率和波长进行划分)
  
   无线电波是由电场和磁场构成的,无线电波中电场和磁场的方向是相互垂直的,电磁波传播速度接近300,000 km/s(精确值为299,792,485 m/s)。通常的波段计算是这样的:波长(m-米波段) =300/频率(MHz-兆赫兹)。电波传播主要有以下几种形式:地波、天波、空间波、散射波。
   (换算规则:1GHz=1000MHz ;1MHz=1000KHz ; 1KHz=1000Hz ,其中Hz,读作赫兹。)
  
   在我国,居民常见的广播和通信的波段覆盖了低频(Low Frequency)、中频(Middle Frequency,MF)、高频(High Frequency ,HF)、甚高频(Very High Frequency ,VHF),超高频(Ultra High Frequency ,UHF)等。每个波段都有自己独特的传播特点,利用合适的无线电设备及天馈系统、并遵循每个波段的特点,就能取得较好的效果。在一定的技术和自然条件下,往往会有惊喜的效果,比如远距离的调频广播电台(FMDX)、跨区域的中波通信台、 远距离跨洲际的短波电台等。
   1、地波,就是沿地球表面传播的无线电波,一般常用于中近距离通信。例如中波广播就有一部分信号是利用地波传播的。长波也是可以通过地波传播的波段之一。
   2、天波,也就是电离层传播的电波,无线电波从地面进入电离层后会发生多次折射,折射方向也会发生改变,并且最终会传导到地面,从而实现通信。最常见的例子是短波广播和短波通信。
   3、空间波,发射的电波在空间中通过直射和障碍物反射到达接收点的电波是空间波。比如常见的FM调频广播、常见的VHF/UHF对讲机通信、微波通信等。
   4、散射波,发射点发射的电波,通过各种不均匀的介质四面八方反射,最终一部分到达接收点的电波。散射通信也是一种重要的通信方式,在一定的条件下,有较强的抗毁和抗干扰能力。

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(电离层高度及各层的情况,覆盖了D、E1、E2、F1、F2层)
  
   5、电离层概况:大气层高度在10-20km的是对流层,这里就是各种天气发生的常见区域。高度在10-50km是同温层,这里的气象条件相对稳定,也是众多航空飞行器活跃的区域。在高度50-400km的高空,由于受到强烈太阳紫外线的照射,各种气体分子中的电子脱离了原子的束缚,变为自由电子和离子,形成了电离层。紫外线照射强度的不同和各种气体分子质量等的不同,形成了D、E、F1、F2等具有不同电子密度和厚度的分层,每个电离层具有不同的电波特性。其中高度50-90km的电离层D层,白天存在,夜晚消失,不容易对电磁波形成反射,电波的频率越低,被吸收的越多。高度90-140km的是电离层E层,通常密度较小,在一些情况下可以反射较高频率的无线电波,在北半球的6月和12月,容易发生一些有规律的传播,使得小功率远距离通信成为可能。高度200-300km是电离层是F1层,高度300-400km是F2层,其中F2层的密度比较大,白天F1层和F2层同时存在,夜晚F1和F2层合并成一层,F2层对电波具有很强的反射能力,这也是短波(HF)远距离通信传播的基础。但是F2层基本上属于高层大气,其密度受到太阳辐射和宇宙射线影响较大,因此短波传播具有一定的不稳定性。在太阳活动高峰期,F1、F2层密度较大,相对较小的通信功率就能取得较远距离的通信,在太阳活动的低谷,短波传播就受到很大的影响,通信的效率和距离就减少。在大气层受到太阳高能粒子冲击的时候,一些通信很容易受到影响,导致通信干扰和中断。

201873012591439683.png(上图为近年太阳活动周期,包括了几次波峰和波谷)
  
  二、各常见主要波段传播特点:

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1、低频波段(30KHz-300KHz,LW),波长10km-1km,这个波段就是人们常说的长波波段,长波电波可以同时通过天波和地波进行传播,一般夜间的传播距离超过白天的传播距离。在这个波段里面,除了有部分欧洲国家和少数美洲国家还在使用长波广播外,现在这个波段还有一部分较低的频率主要是远程的对潜、对舰通信,因为长波的传播通信特点,即使在水下一定深度(深度<300m),也可以清晰的接收到关键的通信信息。上世纪70年代,频率更低的甚低频(频率<30KHz)也被开发出来用于实现上述远距离通信目标,因为其对海水和地面的穿透能力更强。这个波段在极端的情况下,比如电离层遭到破坏、核爆等情况下,仍旧有一定的通信传输能力。但是由于这个波段的特点,建设长波通信电台需要非常庞大的天线(天线长度为数千米长至数十千米长)和深埋的地网,以及技术要求颇高的长波电台,才能保证足够的通信效率和信号强度,所以民用的长波广播台相对是比较少的,更少有全球覆盖能力的民用长波信号。在我国的北方地区晚间时间,有时候可以收到临近国家的长波广播信号,欧洲北部、西部还有一些仍旧在工作的民用长波电台广播,但是覆盖的区域和范围比较有限。
  
   2、中波广播波段(300KHz-3000KHz, MF),波长1千米到100米,在欧亚大陆,常见的中波频率是520KHz-1620KHz,步进9KHz;在北美地区,常见的中波频率是520KHz-1710KHz,步进10KHz ,一部分收音机需要在不同的地区调整不同的步进才能接收节目。这个波段的广播主要是区域性的广播,比如覆盖一个地区或者一个省、一个州。中波可以同时利用地波和天波传播,到了晚间,中波可以实现比白天更远的传播距离,听到邻省或邻国的信号很常见,也有很多中波远距离接收爱好者活跃于此。中波相对于长波,不论设备的技术要求还是天线的尺寸的要求都相对容易实现,也是很多城市广播的重要频率。但是由于传播的特点,较容易受到混凝土建筑物的屏蔽和现代城市的各种无线电杂散射干扰,在一些区域,无法实现较好的接收或者有严重的背景噪音。在我国一些区域,比如华东地区,有较丰富的中波广播节目。曾经有德国的爱好者利用农场架设近1km长的环形天线,清晰地接收到来自中国的中波广播信号,并进行了收听卡片确认。
  
   3、160米波段(1800Khz-2000KHz,MF),这属于是业余无线电波段中的中波波段,但是常见的短波电台也都覆盖了这一波段。在早期的业余无线电通信中,也是从这一波段开始的,160米波段也是很具有远距离通信挑战意义的波段。相对于目前常见的居民小区环境,不仅仅是因为其庞大的天线尺寸,而且也因为这一波段的传播特性,使得大部分爱好者无法有效使用这一波段进行发射。通常情况下,这一波段的电磁波传播以地波为主,有效的覆盖范围仅在200km-300km以内。在太阳黑子的一般年份,仅仅适合于普通的本地及临近地区通信,但是在太阳黑子较为活跃的年份,尤其是冬季的傍晚到晚上早些时候,这一波段的远距离传播会被打开。常见设备的100W发射功率在这个波段都显得信号很弱小,很容易被这个波段较大的背景噪音所淹没,如果需要实现远距离的双向通信,还需要体积庞大的高效率天线,并且抓住传播开通的时机,目前仅有一小部分条件优越的爱好者和俱乐部活动在这一波段。版本较新的收音机也可能覆盖了这一波段,这一波段主要以CW(等幅电报)的形式进行通信,如果有单边带功能的收音机,使用LSB下边带并加以微调就有可能收到。

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(图片为地波的传播)
  
  4、120米波段(2300KHz-2495KHz,MF),这是一个广播的波段,属于中波波段,常见的是用于区域性广播。通常情况下,该波段的背景噪音都很大,受电磁干扰严重,白天的传播距离要小于夜晚,但这个波段活跃的电台相对较少,价格较低的收音机并不覆盖这个波段。通常在太阳落山以后容易找到这个波段的信号,主要的广播是AM调幅的模式。非洲有部分国家使用这一波段进行区域广播。
  
  5、90米波段(3200KHz-3400KHz,HF),这是一个用于广播的短波波段,用于较大的区域性广播,大部分是通过地波进行传播,晚间天波的传播会打开,晚间的传播距离大于白天,一般位于发射点500-1000km范围内较容易收听,这个波段的噪音相对较大,但是还是存在一些广播电台,主要模式是AM调幅,需要利用相对好的天馈系统容易收到信号。一些面积较大的行政区域,也经常利用这个波段进行覆盖,晚间的广播电台数量多于白天。
  
   6、80米波段(3500KHz-3900KHz,HF),这是属于业余无线电短波波段的最低频段,主要的传播也是通过地波,少部分是通过天波。传播特性稍微类似于160米波段,在太阳黑子不活跃的年份,传播一般是在晚上较晚的时候传播容易打开,而且远距离传播的窗口期开通较短,可以覆盖临近的地区或临国。在冬季的晚上,传播情况会稍微改善。但是该波段也容易受到雷电,或者是其他类型的背景噪音干扰,主要通信模式是CW(等幅报)、LSB(下边带)语音、DATA(数据)等。如果想取得较远的通信距离,需要使用较大的通信功率(power>500W)和相对高效率的天线,日常使用的100W在这个波段的通信效果显得像QRP小功率一样,比较困难完成有效的通联。

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(图片为短波传播单跳的距离)
  
   7、75米波段(3900KHz-4000KHz, HF ),这是一个短波广播波段,这个波段的传播距离比90米波段有了一些提高,是一个国际波段,在一些区域基本上白天和晚上都可以覆盖了,远距离传播受到电离层影响比较明显。这里的广播电台数量开始增加,一些国家和地区的广播也活跃在这个频段外,ITU国际电信联盟给每个国家划分的频率略有差异。在一些电离层不活跃的时期,这个波段的传播仍旧有开通的可能,覆盖一个区域是容易做到的,晚间有广播电台会在这个波段出现。
  
   8、60米广播波段(4750KHz-5060KHz,HF),这是一个地区波段,主要目标是为了解决区域性的广播,比如一个省或者是一个州,在晚间传播开通的时候,也能收到临近国家的信号。这个波段的底噪比75米和90米略有降低,在一些情况下,容易受到大气闪电等的影响,基本是以AM调幅模式为主,为了较好的接收节目,需要使用有一定效率的天线,也需要注意传播打开的时间,在传播开通的时候,相对容易取得较好的收听效果。
  
   9、60米业余波段(5351.5KHz-5366.5KHz,HF),这个波段业余通信主要是属于次要的业务,与其他性质的通信电台共同使用这个波段,带宽比较窄,主要出于应急通信的目的,解决覆盖500km范围内的无盲区通信,个人使用的最大辐射功率被限制在15W,有时候传播开通的时候,也能收到数千千米外的信号。短波通信里面有一个明显的现象叫越距,这个波段在一定程度上解决了短波越距的问题。最佳的通信距离是0-40km、50-400km,一般使用CW模式,或者是USB上边带语音模式进行通联,也有比如5358MHz的FT8数据通信。
  
   10、49米广播波段(5950KHz-6200KHz,HF),这是一个国际波段,也是许多收音机短波开始的低端,这个波段在天波传播的情况下,可以覆盖较远的距离。在发射机使用大功率和高效率天线的情况下,跨区域甚至洲际通信都成为可能,白天和晚上都较容易收到信号,一般晚间可以收到更远距离的信号,这个波段有较多的广播电台。晚间的广播电台数量较多,并且清晰度还可以。
  
   11、40米业余波段(7000KHz-7200KHz,HF)是仅次于20米波段的一个远距离通信波段,很多的业余信号活跃于此。在太阳黑子不活跃的年份,一般在下午晚些时间到深夜传播开放,可以覆盖数千公里的通信范围。在太阳黑子活跃的年份,也可以覆盖本区域的通信。通常情况下该波段比较适合相邻两省的晚间通信,比如国内3区-4区,7区-5区等。这个波段也是常用的晚间DX波段,各种模式的通信整天都比较多,7050KHz以下下一般是CW等幅报模式居多,7050KHz以上是LSB下边带和DATA数据通信居多,这个波段根据ITU的规定,在各个国家和地区的频率范围略有不同,也是参加各种竞赛的热门波段。
  
   12、31米广播波段(9500KHz-9900KHz,HF),这是一个国际广播波段,电离层的传播几乎可以整天开通,广播信号也基本上整天都有,各种广播电台的信号比较密集,该波段白天的远距离传播效果比其他频率低的短波波段好,晚间时间的广播电台更多。这个波段的广播电台较容易覆盖较大的区域。常见的标准频率标准时间发波台就在10.000MHz。
  
   13、30米业余波段(10100KHz-10150KHz,HF)该波段法律开放给爱好者的频段较窄。不论是在太阳黑子的活跃年份,还是低谷年份,都可以给爱好者提供相对好的远距离的传播。在白天的大部分时间里,还有夜晚的部分时间里,该波段都可能打开。而且该波段的传播会随着季节变化在任何时间地点打开。该波段在夏季和冬季是有不同的传播特点,适合1000-4000km内的通信。如果留心该波段的话,有的时候可以带来一些意外的惊喜,有可能实现DX通信。该波段主要的通信模式是CW和DATA,语音略少,爱好者对这个波段的关注度不如40米波段和20米波段高。

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(图片为各种波的传播特点)
  
   14、25米广播波段(11650KHz-12050KHz,HF)这也是一个国际广播的波段,有很多的广播电台活跃在这个波段,可以相对容易的实现远距离广播。白天和晚上都能有较好的表现,晚上受电离层传播的影响,信号的数量会大幅度增多,另外这是一个会受到季节性影响的波段,很多广播电台会在夏秋季节和冬春季节更换发射频率,以实现广播目标区域的覆盖。
  
   15、22米广播波段(13600KHz-13800KHz,HF)这是属于广播的黄金短波波段,不论春夏秋冬,都可以相对容易的实现远距离的覆盖,比如跨洲际广播,很多的广播电台就集中在这一频段内。正常情况下,这个波段也是短波频段内音质最好的波段。在电离层传播打开的时候,可以在全段内搜索到密集的短波广播电台,在传播衰落的时候,也相对容易实现跨区域性(半径<3000km)的广播,因为短波的电波实现一次跳跃或折射就基本能覆盖这个区域。
  
   16、20米业余波段(14000KHz-14350KHz,HF)这个波段是短波远距离通信的黄金波段。不论是太阳黑子活动的一般年份,还是太阳黑子比较活跃的年份,从白天到晚上,都可以实现跨区域的远距离通信。即使在太阳黑子活动的高峰年份,也是可以实现远距离的通信。该波段出现了一个有趣的现象,就是“越距现象”,就是在该波段的电波传播过程中,出现了一个通过地波无法达到,而天波的单次传播跳跃过去,电波无法达到的一个无线电寂静区域。通常越距现象出现在省内或与临近地区通信的情况,越距的范围根据不同的变化,通常出现在100km-300km距离的通信区域,比如上海和苏州间。有的时候为了保证通信效果,就需要调整天线的类型和发射仰角,来改善这一种情况,这也是一些无盲区短波天线产生的原因。

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(图片为短波越距现象)
  
   17、19米广播波段(15100KHz-15600KHz,HF)这是一个国际广播波段,虽然没有22米波段的广播的传播特点,但也是可以实现较远距离传播的波段,基本上全天都有广播电台,这个波段晚间的传播衰减稍大,到了深夜广播电台的信号比较少,晚上21:00后至清晨06:00,电波的衰减比较大,在这之前,信号的质量相对较好,广播电台的数量比较多。
  
   18、16米广播波段(17550KHz -17900 KHz,HF)这是一个国际广播频率,有一些区域性的广播电台活跃于此,白天的信号质量比晚上要好,在传播开通的时候,也可以收听到较远地区的广播。
  
   19、17米业余波段(18068KHz-18168KHz,HF)这是一个通常不被爱好者注意到的短波波段,由于夹在15m波段和20m波段之间,具有了一些15波段的传播特性。在太阳黑子活跃度较低的年份,该波段的传播打开更为经常,传播打开的窗口期也较长。因为频段较窄,这个频段内多为CW和DATA数据信号。
  
   20、15米广播波段(18900KHz-19020KHz,HF)这是一个国际广播频段,但是在这一波段内的广播电台数量相对是比较少的,也超出了一些老式收音机的覆盖范围。在夏季较容易收到远距离的信号,冬季表现就略差一些。
  
   21、15米业余波段(21000KHz-21450KHz),这也是一个适合进行短波远距离通信的波段,在太阳黑子活跃的高峰时期,也可以实现相对可靠的远距离通信。20m波段也有越距现象,而且更加明显,越距的距离通常比20m波段要长,在夏季和冬季,本省或临近区域的通信会相对困难些。而另一些时候,在20米波段传播相对衰落的情况下,15米波却仍有较好的远距离通信效果。在该波段的低端,有许。多的远距离CW信号,该波段在各种的无线电竞赛中,也是拿分的重点波段之一。

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(太阳黑子爆发,会导致短波通信受到干扰或中断)
  
   22、13米广播波段(21450 KHz -21850 KHz,HF)这是一个国际广播频段,在电离层传播打开的时候,可以实现远距离通信。该频段白天的信号质量好于晚间,因为该频段的信号在晚间衰落较大,有少数的广播电台会使用这个频段。该波段在正常的情况下,背景噪音小于频率更低的波段。
  
   23、12米业余波段(24890 KHz -24990 KHz,HF)这是一个业余频段,但是活跃于此的业余电台相当于比较少,因为通常情况下,该波段的传播距离都不是太远,不适合做DX通信,只适合区域性的通信,该频段带宽较窄,一般是CW和DATA模式居多,这个频段的被关注度比较低。
  
   24、11米广播波段(25600 KHz -26100 KHz,HF)这是属于短波波段内的广播频段,但是几乎没有什么广播电台使用这个波段。该波段传播的距离在正常情况下都有限,不适合远距离广播。通常情况下,白天的信号质量好于夜间。在传播开通的窗口期,可以实现稍远距离的通信覆盖。
  
   25、10米业余波段(28000KHz-29700KHz,HF)该波段属于短波波段的高段,通常情况下,不论太阳黑子活跃与否,都可以实现中近距离的通信(距离<300km),而且该波段在传播开通时的通信质量相对较高。在国内,29.60MHz是许多的爱好者进行NFM通信的热点频率,曾经有很多爱好者活跃于此。在传播打开的时候,该波段可以实现小功率远距离的传播,国际间常用28.490MHz的USB上边带进行远距离跨区域语音通信,用这个波段的低端也常用来进行远距离CW通信。10m波段上,晚间由于电离层密度降低,已经不能对其进行有效的反射,远距离传播打开的时候一般是在白天。这一波段也是短波中天线尺寸最小的,绕射的能力也比常见的V/U波段要强,比较适合在车载设备的通信,通常情况下,25W发射功率可以覆盖半径20km-30km的区域。
  
   26、6米业余波段(50.000MHz-54.000MHz,VHF)该波段也属于甚高频波段,传播方式接近直接波,能保证视距范围内的可靠通信。在开阔地带,可以实现直径10km-15km的覆盖范围,大部分的短波电台和少数的手持设备,或车载电台设备都带有这一波段。该波段是常用的中近距离通信波段,天线尺寸可以做得比短波小许多,1/4波长的垂直GP不超过2米。6m波段在一些特殊的情况下,可以实现远距离的通信,比如大气波导现象。原因在于对流层中有许多的冷热不均的气团和环流,而更高一层的同温层却不受影响,这样子的大气物理特性导致甚高频的电波改变了传播的方向,使得电磁波沿着对流层和同温层的夹层传向远方,这种现象称为“大气波导”现象。一些研究也表明在电离层的E层,会出现电子密度分部不均的区域,导致对甚高频低端的电磁波发生了散射现象,可以实现远达2000km左右的通信。曾经记录有爱好者在这一波段实现了与澳洲的通信(实际距离>8200km)。
  
   27、调频广播波段(64.000 MHz -108.000MHz,VHF)这是最常见的广播波段,数量众多的收音机都覆盖了这一波段,这一波段根据各个国家和ITU的划分,使用不同的频率,其中俄罗斯和部分东欧国家使用64.000MHz-87.000MHz,日本使用76.000MHz-90.000MHz,我国和大部分国家使用87.000-108.000MHz,大部分广播的步进是0.100MHz。另外在我国,也有使用64.000 MHz -87.000MHz这一频段进行广播的校园和厂矿企业。在这个波段,主要的电台都是采用FM调频模式,也有部分测试台使用数字模式。这个波段主要的传播特点是接近直线的空间波,可以实现视距范围内的可靠通信和广播。在较开阔无障碍物的地带,利用较好的天线,也可以接收到距离200km范围内的广播电台,这属于FMDX范围。另外FMDX受地球曲率的影响,较难超过400km的距离。许多的城市用这个频段进行各种性质的广播,在半径30km-100km范围内都相对容易接收。这一波段对设备和天线的要求相对不是太高,也是比较容易实现民用的波段,数千瓦的功率和不太庞大的天线已经足以实现较广的覆盖范围。因为这一波段的工作模式为FM,容易实现较高的音质,音质在传播过程中的损耗也比较小,也是有立体声广播最多的波段,在城市中传播的时候,也是不太容易受到各种杂散射波干扰的频段。
  
   28、航空频道(118.000MHz-137.000MHz, VHF),这是属于航空的专业频段,一般是属于飞行器和地面之间互相通信使用。一个机场会同时使用多个频率进行通信,比如塔台、飞行器、近进、气象等。按照法律规定,民用禁止在这个频段内进行发射,因为容易造成严重的事故或错误干扰。航空频道一般在离机场60km半径范围内都有可能收到。主要的操作模式是AM调幅模式,很多的通信设备和收音机都带有这个波段的接收功能。
  
   29、2米波段(144.000MHz-148.000MHz,VHF)这是属于甚高频的波段,传播主要依赖直接波,能在视距范围内实现可靠的通信,有一定的绕射能力,爱好者主要也是使用该波段进行本地通信。通常情况下,可以通过设立自动差转通信系统,也就是中继台,来实现较远距离的通信覆盖面积较大的通信区域。在有效使用中继台的情况下,有效通信距离可以覆盖直径25km的区域,使得该区域中手持设备或固定设备的爱好者之间能进行有效的沟通,许多的情况下,通过中继设备的使用,也可以使得区域内爱好者能更好的协调行动,在很大程度上减少了人员和车辆的通信盲区。该波段偶尔可以通过电离层的E层,实现远距离的传播,类似一个特殊通道,最远有过6000km-7000km的通信记录。该波段也是一个活跃的卫星通信波段,一些国家发射过业余无线电通信卫星,通过使用定向的八木天线,或者自动伺服捕捉信号的卫星天线系统,可以用该波段的设备和天线实现远距离的通信。

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(图片为VHF和UHF的传播波型对比)

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(VHF和UHF对比,VHF:更长的波,更远的距离;UHF:更高的频率,更短的距离)
  
   30、70厘米波段(430.000MHz-440.000MHz,UHF)这是属于本地通信的黄金波段,该波段的传播主要是靠直接波,也就是传播的路径接近直线。该波段的天线通常都体积比较小,而且可以有更宽的频带,在一些城市里都能取得较好的通信效果。有的时候,该波段在楼宇密布的现代城市里,通信的效果要好于2m波段,这也是因为该波段提供了更强的绕射能力。许多城市的爱好者。为了扩大这一波段的覆盖范围,通常会使用架设位置相对高度较高的中继台,这样子可以使常见的5W手持设备的覆盖范围达到直径15km左右,大大的扩展了通信覆盖范围,提高了通信质量。该波段的不论车载还是手持设备的体积,都远远小于短波,天线的物理长度也相对较小,很多的车载电台和手持设备,都同时提供了V/U两个波段,极大的方便了爱好者们通过这一波段进行本地通信,这一波段的传播特性,也使得车队之间,爱好者之间,更容易的建立起通信,协调各种行动。需要注意的是,该波段业余通信业务仅是次要业务,一些情况下,需要避让主要通信业务。
  
   31、23厘米业余微波波段(1260.000MHz-1300.000MHz,UHF),这是属于业余无线电使用的微波频段,带宽比较大,约有40MHz,这个波段常见FM、DATA、SSTV等模式的通信,该频段最大的许可功率是10W。该频段经常被用于各种测试,支持该频段的通信设备相对有限。该频段主要是视距内空间波传播,地面通信时覆盖的范围也相对有限。
  
  三、部分通信模式简介
   1、FM调频(Frequency Modulation),调频,全称“频率调制”。使载波的瞬时频率按照所需传递信号的变化规律而变化的调制方法。 它是一种使受调波瞬时频率随调制信号而变的调制方法。实现这种调制方法的电路称调频器,广泛用于调频广播、电视伴音、微波通信、锁相电路和扫频仪等方面。对调频器的基本要求是调频频移大、调频特性好、寄生调幅小。 由调频方法产生的无线电波叫调频波,其基本特征是载波的振荡幅度保持不变,振荡频率随调制信号而变。调频(FM),就是高频载波的频率不是一个常数,是随调制信号而在一定范围内变化的调制方式,其幅值则是一个常数。与其对应的,调幅就是载频的频率是不变的,其幅值随调制信号而变。
  
   2、AM调幅(Amplitude Modulation),使载波的振幅按照所需传送信号的变化规律而变化,但频率保持不变的调制方法。调幅在有线电或无线电通信和广播中应用甚广。调幅使高频载波的振幅随信号改变的调制(AM)。其中,载波信号的振幅随着调制信号的某种特征的变换而变化。
  
  补充资料:调频与调幅的区别
  (1)调频比调幅抗干扰能力强:
  外来的各种干扰、加工业和天电干扰等,对已调波的影响主要表现为产生寄生调幅,形成噪声。调频制可以用限幅的方法,消除干扰所引起的寄生调幅。而调幅制中已调幅信号的幅度是变化的,因而不能采用限幅,也就很难消除外来的干扰。
  另外,信号的信噪比愈大,抗干扰能力就愈强。而解调后获得的信号的信噪比与调制系数有关,调制系数越大,信噪比越大。由于调频系数远大于调幅系数,因此,调频波信噪比高,调频广播中干扰噪声小。
  (2)调频波比调幅波频带宽:
  频带宽度与调制系数有关,即:调制系数大,频带宽。调频中常取调频系数大于1,而调幅系数是小于1的,所以,调频波的频带宽度比调幅波的频带宽度大得多。
  (3)调频制功率利用率大于调幅制:
  发射总功率中,边频功率为传送调制信号的有效功率,而边频功率与调制系数有关,调制系数大,边频功率大。由于调频系数mf大于调幅系数ma,所以,调频制的功率利用率比调幅制高。
  
   3、SSB单边带(Single Side Band),单边带信号从本质上来说也是一种调幅信号,它出自于调幅又区别于调幅。调幅波是一个载波幅度跟随调制音频幅度变化而变化的调制方式。只有清楚的知道调幅波的频谱特征才能准确的掌握单边带。如下图,1KHz的调制信号对10MHz的载波信号进行调制,将得到一个调幅信号(AM)。对这个调幅信号进行分解将得到如下的频谱。频率低于载频的谱线为下边带(LSB-Lower Side Band),频率高于载频的谱线为上边带(USB-Upper Side Band)。上边带和下边带统称为单边带,在实际通信中,短波频段低于10.000MHz的使用下边带,高于10.000MHz的使用上边带。

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(单边带示意图)
  
   4、CW等幅报(Continuous Wave)电报是一种最早用电的方式来传送信息的、可靠的即时远距离通信方式,它是19世纪30年代在英国和美国发展起来的。电报信息通过专用的交换线路以电信号的方式发送出去,该信号用编码代替文字和数字,通常使用的编码是摩尔斯编码。等幅报通过电键控制产生短信号“ . ”(点)和长信号“ — ”(划),并利用其不同组合表示不同的字符,从而组成通信所用的单词和句子。等幅报所需要的设备最简单,占用带宽较窄,发射效率较高,并且具有恶劣条件下通信距离最远最可靠的特点。
  
   5、RTTY无线电传(Radioteletype),无线电传是一种对设备要求相对较低的数据通信,一般用“移频键控”(FSK)的方式发射,使用键盘进行操作。发出的信号以不同的频率表示“1” 或“0”,用若干个“1”和“0”的不同组合代表不同的字符。RTTY常用2125Hz代表“1” (也称为“记号”或Mark),2295Hz代表“0” (也称为“空号”或Space)。也有以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,调制解调器把键盘操作产生的字符信息转换成由两个不同频率组成的“五位码”(Baudot),再用这些表示数据“0”或“1”的一串串音频信号通过单边带调制发射出去。接收端再利用同样的原理还原出来。
  
   6、PSK31数据通讯(Phase Shift Keying, 31 Baud),这是一种无线电常用的数据通信模式。根据香农理论,在确定的带宽里面,对于给定的信号SNR其传送的无差错数据速率存在着理论上的极限值,从另一个方面来理解这个理论,可以认为,在特定的数据速率下,信号的带宽和功率(或理解成SNR)可以互相转换,这一理论成功地使用在传播状态极端恶劣的短波段,在这里具有活力的通信方式比快速方式更有实用意义。PSK31就是这一理论的成功应用,这是新出现的优秀窄带数字方式,使用极窄的带宽,并且因为她的信号速率总保持在每秒31.25比特,所以把这种方式称为PSK31,主要由SP9VPC和G3PLX两位火腿发展起来的。
  
   目前由于技术的发展,还出现了许多新型的通信模式,比如C4FM、D-Star、APRS、JT65、FT8 等,这些通信方式的出现,都有各自的优缺点和适用范围,也补充完善了传统的通信方式,使得通信更加灵活便捷。
  

未完


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