無(wú)線電的發(fā)展歷程

無(wú)線電是指在所有自由空間（包括空氣和真空）傳播的電磁波，是其中的一個(gè)有限頻帶，上限頻率在300GHz（吉赫茲），下限頻率較不統(tǒng)一， 在各種射頻規(guī)范書(shū)， 常見(jiàn)的有3KHz~300GHz（ITU－國(guó)際電信聯(lián)盟規(guī)定），9KHz~300GHz，10KHz~300GHz。

業(yè)余無(wú)線電通信的英語(yǔ)名字是 “ Amateur Radio”，符合國(guó)際電信聯(lián)盟組織（ITU）定義的業(yè)余無(wú)線電愛(ài)好者是“Radio Amateur”，在世界上又普遍被稱為“HAM”。由于“HAM”在英語(yǔ)中被解釋為“火腿”，所以“火腿”又成了從事業(yè)余無(wú)線電通信的愛(ài)好者們的另一個(gè)名字。

說(shuō)起電臺(tái)聯(lián)絡(luò)，人們腦子里的第一個(gè)反應(yīng)就是“永不消失的電波”中那悅耳而又神秘的電報(bào)聲。那業(yè)余電臺(tái)的聯(lián)絡(luò)又是怎么樣的呢？她又是以怎樣的魔力吸引著火腿族沉迷其中的呢？

發(fā)明過(guò)程公說(shuō)公有理

麥克斯韋最早在他遞交給英國(guó)皇家學(xué)會(huì)的論文《電磁場(chǎng)的動(dòng)力理論》中闡明了電磁波傳播的理論基礎(chǔ)。他的這些工作完成于1861年至1865年之間。

1864年，英國(guó)科學(xué)家麥克斯韋在總結(jié)前人研究電磁現(xiàn)象的基礎(chǔ)上，建立了完整的電磁波理論。他斷定電磁波的存在，推導(dǎo)出電磁波與光具有同樣的傳播速度。1887年德國(guó)物理學(xué)家赫茲用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了電磁波的存在。之后，人們又進(jìn)行了許多實(shí)驗(yàn)，不僅證明光是一種電磁波，而且發(fā)現(xiàn)了更多形式的電磁波，它們的本質(zhì)完全相同，只是波長(zhǎng)和頻率有很大的差別。

海因里?！?shù)婪颉ず掌潱℉einrich Rudolf Hertz）在1886年至1888年間首先通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證了麥克斯韋的理論。他證明了無(wú)線電輻射具有波的所有特性，并發(fā)現(xiàn)電磁場(chǎng)方程可以用偏微分方程表達(dá)，通常稱為波動(dòng)方程。

無(wú)線電的發(fā)明人是美籍塞爾維亞裔科學(xué)家尼古拉·特斯拉。

1893年，尼古拉·特斯拉（Nikola Tesla）在美國(guó)密蘇里州圣路易斯首次公開(kāi)展示了無(wú)線電通信。在為“費(fèi)城富蘭克林學(xué)院”以及全國(guó)電燈協(xié)會(huì)做的報(bào)告中，他描述并演示了無(wú)線電通信的基本原理。他所制作的儀器包含電子管發(fā)明之前無(wú)線電系統(tǒng)的所有基本要素。尼古拉·特斯拉于1897年在美國(guó)獲得了無(wú)線電技術(shù)的專利。然而，美國(guó)專利局于1904年將其專利權(quán)撤銷，轉(zhuǎn)而授予馬可尼發(fā)明無(wú)線電的專利。這一舉動(dòng)可能是受到馬可尼在美國(guó)的經(jīng)濟(jì)后盾人物，包括托馬斯·愛(ài)迪生，安德魯·卡耐基影響的結(jié)果。

1906年圣誕前夜，雷吉納德·菲森登（Reginald Fessenden）在美國(guó)麻薩諸塞州采用外差法實(shí)現(xiàn)了歷史上首次無(wú)線電廣播。菲森登廣播了他自己用小提琴演奏“平安夜”和朗誦《圣經(jīng)》片段。位于英格蘭切爾姆斯福德的馬可尼研究中心在1922年開(kāi)播世界上第一個(gè)定期播出的無(wú)線電廣播娛樂(lè)節(jié)目。

古列爾莫·馬可尼（Guglielmo Marconi）（又譯伽利爾摩·馬可尼）擁有通常被認(rèn)為是世界上第一個(gè)無(wú)線電技術(shù)的專利，英國(guó)專利12039號(hào)，“電脈沖及信號(hào)傳輸技術(shù)的改進(jìn)以及所需設(shè)備”，實(shí)際上馬可尼只是改進(jìn)了無(wú)線電。

1909年，馬可尼和卡爾·費(fèi)迪南德·布勞恩（Karl Ferdinand Braun）由于“發(fā)明無(wú)線電報(bào)的貢獻(xiàn)”獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。

1943年，在尼古拉·特斯拉去世后不久，美國(guó)最高法院重新認(rèn)定尼古拉·特斯拉的專利有效，宣布馬可尼的無(wú)線電專利無(wú)效。美國(guó)最高法院承認(rèn)了尼古拉·特斯拉的發(fā)明在馬可尼的專利之前就已完成，認(rèn)可他對(duì)無(wú)線電關(guān)鍵技術(shù)的專利優(yōu)先權(quán)。有些人認(rèn)為作出這一決定是出于經(jīng)濟(jì)原因，這樣二戰(zhàn)中的美國(guó)政府就可以避免付給馬可尼公司專利使用費(fèi)。

1898年，馬可尼在英格蘭切爾姆斯福德的霍爾街開(kāi)辦了世界上首家無(wú)線電工廠，雇傭了大約50人。

無(wú)線電經(jīng)歷了從電子管到晶體管，再到集成電路，從短波到超短波，再到微波，從模擬方式到數(shù)字方式，從固定使用到移動(dòng)使用等各個(gè)發(fā)展階段，無(wú)線電技術(shù)已成為現(xiàn)代信息社會(huì)的重要支柱。

但是俄羅斯人認(rèn)為俄國(guó)的發(fā)明家波波夫在1895年也發(fā)明了無(wú)線電。

無(wú)線電的美好，超乎你的想象！

迷人的不確定性

業(yè)余通信最吸引人的特點(diǎn)就是它的聯(lián)絡(luò)對(duì)象的不確定性，如果不是事先約定的話，在你呼叫之前是不可能知道回答你的人是誰(shuí)的，是男，是女，你年輕，是年老，是本國(guó)，還是外國(guó)……。同樣，當(dāng)完成這次聯(lián)絡(luò)之后，也不知道什么時(shí)候才能再次聯(lián)絡(luò)到他（她）。

正是這種令人著迷的不確定性，吸引了各國(guó)的愛(ài)好者樂(lè)此不疲地參與其中。

多彩的業(yè)余頻段

從頻段上來(lái)說(shuō)，我國(guó)無(wú)線電主管部門(mén)一共分配給業(yè)余電臺(tái)27個(gè)頻段。目前我們業(yè)余電臺(tái)的聯(lián)絡(luò)可以主要分為VHF/UHF段的聯(lián)絡(luò)和HF段的遠(yuǎn)距離聯(lián)絡(luò)。

一般來(lái)說(shuō)，由于V/U段直線（視距）傳播的特性，以及V/U段機(jī)器可以做得很小，火腿們都喜歡用手持機(jī)直接或通過(guò)中繼臺(tái)進(jìn)行本地的聯(lián)絡(luò)。通過(guò)這種聯(lián)絡(luò)可以非常容易地增進(jìn)火腿間的了解和技術(shù)交流，同樣，這個(gè)頻段也是那些喜歡“嚼碎布”的侃爺?shù)淖罴讶ヌ帯．?dāng)然，突發(fā)電離層出現(xiàn)的時(shí)候，V/U段也可以進(jìn)行遠(yuǎn)達(dá)2000～3000公里甚至更遠(yuǎn)的聯(lián)絡(luò)，每當(dāng)這種情況出現(xiàn)，頻率上會(huì)擠滿了興奮的業(yè)余無(wú)線電愛(ài)好者。

由于HF段可以利用電離層反射進(jìn)行全球通訊，因此，在這個(gè)頻段上擠滿了獵取遠(yuǎn)距離/稀有臺(tái)的火腿們（DXer）。1935年，美國(guó)的業(yè)余無(wú)線電組織ARRL按照一定的規(guī)則，將全世界的業(yè)余無(wú)線電臺(tái)分列到各個(gè)DXCC“國(guó)家”。目前，全世界一共有334個(gè)這樣的DXCC“國(guó)家”。大多數(shù)的業(yè)余無(wú)線電家的目標(biāo)是盡可能多地聯(lián)絡(luò)不同“國(guó)家”的電臺(tái)。每當(dāng)聯(lián)絡(luò)到一個(gè)稀有“國(guó)家”的業(yè)余電臺(tái)，尤其是那種人跡罕至的“國(guó)家”，業(yè)余無(wú)線電家們都會(huì)興奮不已，其快樂(lè)的心情是難以用語(yǔ)言形容的。

DX一族

對(duì)于一個(gè)癡迷于聯(lián)絡(luò)的DXer來(lái)說(shuō)，他的最高目標(biāo)是獲得DXCC NO.1 HONOR ROLL，這意味著你必須與所有的DXCC“國(guó)家”完成雙向聯(lián)絡(luò)并獲得QSL卡片。雖然大多數(shù)人窮極一生的精力也未必能達(dá)成這一目標(biāo)，但這一直以來(lái)都是眾多業(yè)余無(wú)線電愛(ài)好者的最高追求目標(biāo)。

為了與一個(gè)稀有電臺(tái)聯(lián)絡(luò)，一個(gè)DXer可以不吃不喝在電臺(tái)前坐上好幾個(gè)小時(shí)甚至是一整天，他不會(huì)感覺(jué)到疲倦，等到如愿以償?shù)赝瓿陕?lián)絡(luò)，可能已經(jīng)是喊啞了嗓子或是手指發(fā)報(bào)發(fā)抽了筋，但此時(shí)更多地感到的是無(wú)比的興奮。有一個(gè)廣為流傳的故事是：一個(gè)北歐的低功率業(yè)余無(wú)線電愛(ài)好著為了獲得一個(gè)新的稀有的DXCC“國(guó)家”，請(qǐng)病假在家聯(lián)絡(luò)，他告訴他的老板，他的右手的指頭不停地顫抖，需要立刻做無(wú)線電活動(dòng)治療。

通信獎(jiǎng)狀

追逐各種各樣的獎(jiǎng)狀是件非常有趣的事情，當(dāng)你的電臺(tái)操作室的墻面上掛滿各式各樣、印刷精美的獎(jiǎng)狀的時(shí)候，每個(gè)參觀你操作室的同好都會(huì)發(fā)出敬佩的驚嘆，此時(shí)你的心中自然也充滿了自豪。

世界上發(fā)行的大大小小的獎(jiǎng)狀有幾百種，其中最有名的是由美國(guó)ARRL發(fā)行的DXCC系列的獎(jiǎng)狀，其中最基本的DXCC-100獎(jiǎng)狀要求至少擁有100個(gè)不同DXCC“國(guó)家”的卡片。由CQ雜志發(fā)行的WAZ獎(jiǎng)狀也是非常有名的獎(jiǎng)狀，它要求擁有世界上所有40個(gè)CQ分區(qū)的卡片。對(duì)于中國(guó)的業(yè)余無(wú)線電家來(lái)說(shuō)，獲得第2，8，9，35各區(qū)的卡片是很困難的，因此，這也是一張極具挑戰(zhàn)性的獎(jiǎng)狀。除了這些高難度的獎(jiǎng)狀以外，還有幾種別有風(fēng)味的獎(jiǎng)狀，例如，“嚼碎布獎(jiǎng)”，這是專門(mén)頒發(fā)給那些喜歡長(zhǎng)時(shí)間聊天聯(lián)絡(luò)的火腿的。

QSL卡片

交換QSL卡片是對(duì)一次聯(lián)絡(luò)的確認(rèn)，上面一般記錄有對(duì)方的呼號(hào)、通信時(shí)間、聯(lián)絡(luò)的波段、對(duì)方的信號(hào)報(bào)告以及一些其他相關(guān)內(nèi)容，但其作用不僅僅如此，設(shè)計(jì)精美的QSL卡片的背后往往隱藏著一段故事，一種文化和一份情誼。每次在閑暇的時(shí)候翻出珍藏的QSL卡片，每個(gè)業(yè)余無(wú)線電愛(ài)好者心里都會(huì)流淌出一股不能用語(yǔ)言形容的快樂(lè)之情。我想這就是我們?cè)谶@個(gè)通訊手段非常發(fā)達(dá)的時(shí)代，還用通過(guò)郵局郵寄卡片的手段來(lái)確認(rèn)聯(lián)絡(luò)的原因吧。

通信競(jìng)賽

世界上大大小小的業(yè)余無(wú)線電競(jìng)賽幾乎每星期都有。其中幾個(gè)大型的比賽每次都牽動(dòng)著無(wú)數(shù)的業(yè)余無(wú)線電愛(ài)好者的心。早在比賽開(kāi)始前一周甚至是一個(gè)月，就開(kāi)始進(jìn)行一系列的準(zhǔn)備工作，檢查、安裝天線調(diào)整設(shè)備間的匹配等等。到了大型比賽前的幾個(gè)小時(shí)，各個(gè)波段異常地安靜，每個(gè)將要參加比賽的業(yè)余無(wú)線電家都在養(yǎng)精蓄銳，以黎明前的黑暗來(lái)形容一點(diǎn)也不為過(guò)。等到比賽正式開(kāi)始，各個(gè)波段上突然間擠滿了各個(gè)國(guó)家的業(yè)余電臺(tái)，許多情況下竟然會(huì)出現(xiàn)好幾個(gè)電臺(tái)在同一個(gè)頻率上互不相讓的情況。參加比賽的各個(gè)電臺(tái)。

QRP/QRPp聯(lián)絡(luò)

有一類業(yè)余無(wú)線電愛(ài)好者特別著迷與遠(yuǎn)距離的QRP（低功率）聯(lián)絡(luò)，在短波波段的QRP一般是指以5W或者1W以下的輸入功率進(jìn)行聯(lián)絡(luò)。他們一般被稱為QRPer。他們一般同時(shí)醉心于自己制作簡(jiǎn)單實(shí)用的CW（continue wave,電報(bào)）收發(fā)信機(jī)進(jìn)行QRP聯(lián)絡(luò)。QRP聯(lián)絡(luò)的成績(jī)好壞一般以公里/瓦來(lái)衡量。在傳播情況良好的情況下，可以進(jìn)行數(shù)千公里/瓦的聯(lián)絡(luò)，QRPer最津津樂(lè)道的就是自己曾經(jīng)完成過(guò)幾千公里/瓦的聯(lián)絡(luò)。如果能完成QRPp的DXCC，那可以說(shuō)是最值得向人夸耀的成績(jī)了。

各式各樣的數(shù)據(jù)通信模式

業(yè)余通信中可供使用的數(shù)據(jù)模式可以說(shuō)是琳瑯滿目。 直到今天還在業(yè)余界廣泛使用的CW（電報(bào)）應(yīng)該算是最古老的一種數(shù)據(jù)通信模式，其他的模式，例如PACKET，PACTOR，PACTOR II，AMTOR，CLOVER，G-TOR，RTTY，PSK31，SSTV等等都如同雨后春筍般相繼出現(xiàn)，當(dāng)然每種不同的模式適合不同的應(yīng)用場(chǎng)合，各有各的特點(diǎn)。以目前最為流行的PSK31來(lái)說(shuō)，它只需要31HZ的帶寬，并具有極低的信號(hào)強(qiáng)度要求，甚至是幾不可聞的信號(hào)，只要在計(jì)算機(jī)屏幕上能出現(xiàn)微弱的信號(hào)軌跡，一般都能正確地解調(diào)。它的出現(xiàn)給最多的業(yè)余無(wú)線電愛(ài)好者帶來(lái)了許多的樂(lè)趣。

另一種被廣泛使用的數(shù)據(jù)通信模式是PACKET，利用廣泛存在的PACKET網(wǎng)絡(luò)，業(yè)余愛(ài)好者們每時(shí)每刻都在傳遞著各種各樣的信息，美國(guó)的愛(ài)好者甚至還利用PACKET網(wǎng)絡(luò)提供全國(guó)范圍的業(yè)余定位系統(tǒng)服務(wù)。

空間聯(lián)絡(luò)

火腿們除了可以通過(guò)一般形式的媒介完成通信聯(lián)絡(luò)外，還可以通過(guò)衛(wèi)星、月亮的中繼/反射進(jìn)行遠(yuǎn)距離的通信。一般把依靠月面反射完成通信的這種通信方式稱為EME(Earth Noon Earth)。要想完成一次成功的EME聯(lián)絡(luò)，必須熟知V/U段的特點(diǎn)，理解多普勒效應(yīng)產(chǎn)生的影響，明白月亮的陰晴圓缺產(chǎn)生的不同的天體噪聲對(duì)接收的影響，當(dāng)然，合適的天線和設(shè)備也是必須的。由于地球與月亮之間的距離遙遠(yuǎn)，而且月面并不光滑，因此空間和散射的損耗非常大，目前，成功完成的雙向EME聯(lián)絡(luò)大多數(shù)都是CW方式的。

業(yè)余無(wú)線電通信作為業(yè)余無(wú)線電家生活的重要組成部分，在近百年的時(shí)間里，一直以其獨(dú)特的魅力吸引著數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的業(yè)余無(wú)線電愛(ài)好者，愿更多的中國(guó)業(yè)余無(wú)線電愛(ài)好者參與其中，充實(shí)自己的生活，從中得到快樂(lè)。