一段神奇的业余无线电之旅
2021-09-10穆新宇BD1ES
文 / 穆新宇(BD1ES)
今年7月3日,中国无线电协会业余无线电分会在北京举办了2021年度第2次C类业余电台操作技术能力考试。非常荣幸,在协会网站报名之后我发现,我们时常参加业余无线电竞赛,经常切磋DX技艺的几位好友也注册了本次考试,他们分别是BD1RX、BG1DX、BH3DHE和BG6GCL。我们都迫切希望获得C类操作证书,为今后的竞赛和远征活动打下更好的基础。相互交流才能共同进步,熟人就更不例外。为了把官方题库学好学到位,我们还组建了微信讨论组。
业余无线电爱好者(我们经常称为火腿,英文:ham),总是六大准则要求自己,分别是“体谅、进取、友善、忠诚、适度、爱国”。每位业余无线电爱好者都需要通过考试获取相对应的呼号,考试是检验我这些年在法律法规、火腿文化、操作技能和通信电子技术方面学习成绩的绝佳机会,见图1和图2。
图1 考试现场
图2 考生们信心满满地合影
考试的范围首先包括相关业余无线电的法规和各项操作规定,例如:国家鼓励和支持业余无线电台开展下列什么活动?答案当然是无线电通信技术研究、普及活动以及突发重大自然灾害等紧急情况下的应急通信活动。业余无线电爱好者并非自封,我们有自己的组织,并接受无线电管理机构的监督和指导。真正的业余无线电爱好者都对无线电通信和通信电子技术有种发自内心的热爱。火腿喜欢操作自己的业余电台,比如用对讲机探讨技术,或在短波波段联络国内外各种业余电台。我们知道火腿的联络始于呼叫“CQ”,这个术语的发音听上去就好像是有人在空中“seeking you”。无论频率上传出的CQ是神奇的、陌生的还是充满善意的,这种呼叫只有火腿才能回答。除了日常联络,火腿们还喜欢学习DX(国外电台)通信技能、竞赛技能、空间通信技能和应急通信技能。
业余无线电发展回顾
有道考题涉及“QSP”,这是一个业余无线电通信Q简语。刚好,它也是上世纪30年代我国早期业余无线电期刊《QSP》的名字。按我的粗浅理解,其取意应该是“一传十,十传百,广为传扬”。我还觉得这类期刊的出现也意味着我国业余无线电活动很早就出现了。我国爱好者的声音和电码也早就伴随电波飞向了世界各地。类似的杂志还有不少,再举一例便是我国早期无线电设备制造领域的先行者苏祖国先生创办的《中国无线电》杂志,杂志曾刊载名为《无线电之业余研究及提倡》的文章。该文指出,“业余家的精神不但在于实地研究,也在于实地服务”。时至今日,这样的观点仍然代表着业余无线电爱好的本质。很多爱好者都是秉承扎实的研究与服务,逐步成长为社会栋梁之材的。
大约从1920年代起,我国涌现出了大批业余无线电爱好者。他们当中,有些名字我们一直清晰记得。他们就是始终坚持火腿爱好,为新中国的发展做出过重要贡献,并在改革开放之后首批获得个人业余电台执照的老业余家们。BA4CA、BA4CH、BA1CY、BA1KY、BA1SS、BA1CR、BA1RA,我们今天的很多爱好者都曾与他们愉快联络,并拥有他们的QSL卡片。
令人敬佩的是,抗战时期的业余无线电爱好者还用行动践行了对祖国的忠诚。1937年抗战爆发,爱好者们利用自己的杂志发声,《怒吼吧,业余同志!》。他们还尝试改装3管收音机,以利用改制的小功率报机完成真正的QSP,跨距一二百公里的短波接续通信。同年10月,“业余无线电人员战时服务团”成立。1940年5月5日,爱好者们利用手中的电台召开“空中年会”,张扬抗战的决心。这就是中国业余无线电节的由来。有时,我们称她“五·五节”。在艰难的战争岁月里,爱好者们从不忘记准时参加年会。如今,我们依然在每年的那一刻隆重举行空中纪念活动。
图3 我国早期业余无线电期刊,QSP
图4 1946年5月5日全国年会
业余无线电活动简介
我国规定允许C类业余电台在30MHz以下使用的最大发射功率为1000 W。正确的理解应该是什么?答案是:仅在参加国际竞赛、进行特殊技术试验等必须使用最大功率的场合才可使用。怎么会有这样的考题?功率用大些对方应该听的更清楚,或者数字模式的误码率更低,这不好吗?其实,不论是法规制定者还是出题的老师们,他们都是业余无线电联络高手,也自然知道爱好者们对功率的宽泛喜好和特定功率所应该对应的特定操作环境。
有些爱好者对使用大功率不感兴趣,他们总喜欢尝试用最小的功率联络最远的电台。这就是所谓的QRP(降低功率)联络。那么可以通遍全球的最小功率有多大?一个答案来自日本爱好者JA1AA/QRP。他曾用5毫瓦在多个短波波段赢得DXCC奖状。那么短波日常联络的常用功率又是多大呢?爱好者们的长期观察和研究已证明,100W或稍低的功率既经济又可靠。即便是呼叫DX,100W也还是足够的。如果传播不作美,例如信号下跌了20dB或跌得干脆听不到了。那么即便把功率提升至1000W,其信号强度也仅比100W高了10dB。面对不良传播和电离层的深度衰落,这样的补偿基本无济于事。
可是竞赛台为什么偏爱1000W呢?其实我们知道,多数竞赛台仍然是100W操作的。只有善于主叫,操作技能较高,周边电磁环境优良,天线性能也很好的“大台”才偏爱大功率操作。此时,大功率可以为他们争得联络机会,为获得锦标倾尽全力。如果操作时需要抢答分数很高的稀有系数台,那么大功率也是保证抢先完成联络的必要技术手段。竞赛本就是一种竞争性的联络,其与日常操作区别较大。可是多数竞赛台并不具备“大台”条件,他们的参赛智慧便是基本不做主叫,只侧重“扫街”。此时,100W的功率无论联络“大台”还是“小台”便都游刃有余了。爱好者在家中参加竞赛时,使用大功率主打主叫通常不是好主意,因为即便远地电台回答了,其信号也可能被居家环境中某些电器所辐射的噪声掩盖。考题“LK0273”也讲到类似的情形。感兴趣的读者不妨尝试加入火腿的团队。
业余无线电竞赛
既然提到了竞赛活动,笔者便不得不说竞赛充满乐趣。尽管不同的竞赛规则有所差异,但是总体说却是要求参赛者在规定的时间内联络尽可能多、尽可能远的业余电台,并保证信息的正确交换。国内竞赛比如木兰围场(WAPC),大家就很喜欢。常见的国际竞赛有CQ WPX、IARU HF世锦赛等。追求机敏的反应、高超的操作技巧和优异的成绩固然重要,但是熟悉各国业余电台呼号,快速判断电台的所在国及地理方位,以及在竞赛之余与同伴交流切磋DX联络技巧也很有乐趣。我的工作比较忙,自己的日常联络都时常无暇顾及。但是即便如此,我还是要争取每年参加一两场比赛。除提升操作技能外,体验顶级收发信机,欣赏漂亮的大型天线系统,锻炼自己的团队融入能力,甚至是学习一些现代项目管理理念,这些都是我参加竞赛的初衷。请见图5,国际友人有时也赶来参加竞赛,可见这种活动的魅力。
图5 竞赛台B1Z正在工作
图6 BD1KV率领的传媒大学附属小学BY1CY团队经常在竞赛中取得优异成绩
DX活动
竞赛是一种DX活动。要追求优异成绩,我们就要成功联络远地电台,特别是要通达越洋的国家和地区。但是竞赛太紧张,虽然联络了很多电台,我们却没有机会多说一句话。如果平日也能在空中见到这些遥远的电台,我们还有闲暇时间跟他们聊一会儿,那是不是很惬意?再进一步,如果我们为自己设定一系列的激励目标,在各个波段都争取运用不同的通信模式尽可能多地联络全球各地的电台,并积极追求各类奖状,那是不是很挑战?要是有哪个团队去了某个人烟稀少的偏远海岛开展远征活动,我们成功联络到了他们,并得到了他们的QSL卡片,那又会不会让人喜出望外?其实,这些都是DX活动。喜欢DX的火腿常被称作DXer。有些DXers为自己配备了很棒的装备,这增强了他们持之以恒追求DX成绩的决心。也有DXers,其本人还是饶有兴致的QSL卡片收藏者。有时,美好的故事和暖心的书信就这样留存下来了。这些,请见图7和图8。
图7 BA7NQ的工作台
图8 来自国外的QSL卡片
不过,DXers不仅为自己设定各项激励目标,他们也喜欢为世界各地的DX同好们创造更多的远程联络机会,甚至会让他们惊呼稀有海岛的出现,并助他们获得精美的卡片。刚才提到的海岛远征就是最著名的一项活动,其正式名字是“空中之岛(IOTA)”。1964年,英国短波收听爱好者Geoff Watts提出了Islands On The Air活动计划。1985年,该计划被英国无线电协会(RSGB)接手管理。我们知道全世界有着数不清的岛屿,在世界各国火腿的努力下,很多岛屿都被赋予了IOTA岛号,而这些又被分类编译为上千个岛组,以供爱好者们选择前往。由于这项活动既有DX联络的优雅,又有竞争抢答的挑战,同时还有各种奖项的激励,活动一推出便受到全世界爱好者们的热烈追捧。请见图9和图10,我国爱好者也时常组织自己的空中之岛活动。
图9 B7CRA三沙永兴岛AS-143活动
图10 B2/BY1RX长山岛AS-158活动
谈到联络,我们还有各式各样的户外活动形式。有些活动我们或许在公园、景区里见到过,那就是活动目的相对明确的便携操作(portable operation),比如一些纪念性质的活动、群众性的宣传活动和技术研究相关的活动等。把电台装入自己的爱车也是一种联络形式。驾车出行,这种联络还具有很灵活的组织方式,而我们称之为移动操作(mobile operation)。当然,有条件的爱好者还在航海或航空飞行途中操作业余电台。如果我们听到带有“/MM”或“/AM”后缀的呼号,即表明该操作者正在从事此类活动。
还有一类活动我们可别忘记参与,那就是为配合大型社会活动而专门设置的业余电台。2008年我国奥运会期间,北京就有5个这样的电台活跃工作,其分别代表5个吉祥的小福娃,“贝贝、晶晶、欢欢、迎迎、妮妮”。我们更欣慰的是,即便受到疫情影响,我们的5·5节纪念活动也从未中断。大家在做好通风与防护的前提下尽量减少与外界接触,却在加班加点值机操作。以2021年5月4日07:00至5月5日19:00为例,中国无线电协会业余无线电分会(CR AC)组织设置的B1CR A、B2CRA、B3CRA、B4CRA、B5CRA、B6CRA、B7CRA、B8CRA、B9CRA和B0CRA同时在空中亮相,与我国以及世界各地的爱好者们共度了这个特别的日子。数据显示,他们在节日活动期间完成了8000余台次的联络,两岸四地共超过1500个。
空间联络活动
业余电台通达海内外,联络方式既有家庭和俱乐部方式,又有户外和移动方式。那么,我们还能与哪里联络?其实,爱好者们通过业余卫星和航天器进行的联络也非常多见。特别要提出的是,我国已成功发射了多颗业余业务专用卫星,为广大爱好者学习空间联络,研究遥测电文,追踪卫星轨道提供了极大的便利。如今,中小学生在学校学习卫星业余通信的故事早已家喻户晓。这样的普及性科技活动也必将造就更多的新一代业余无线电爱好者。
图11 利用希望2号卫星开展课外科技活动
图12 利用希望一号卫星开展课外科技活动
通信电子技术简介
火腿们的技术全面性向来优异,有人还有独到的专长。这与他们的好学、精于训练和善于自我激励密不可分。孟昭英教授1926年在美国架设业余电台A2RT,1936年发明世界上最小的微波电子管,可产生30GHz连续振荡。当地报纸曾用整个头版刊登这一消息。回国后,孟教授成为我国著名物理学家、我国无线电电子学奠基人和清华大学一级教授。我国还有很多老一辈业余无线电家,他们曾在我国广播、通信与核工业等多个领域做出过杰出贡献。
如今,年轻的业余无线电爱好者正在茁壮成长。在考场,我见到了BI1EIH和BG1TPT。其实,我早就收到过他们的APRS信号。但我并不知道,他俩与BG6LH竟是RadioPi的作者。他们利用业余时间构建的树莓派Linux发行版不仅包含Direwolf这样的软件TNC,还包括GQRX软件接收机、操作FT8与WSPR数字模式的WSJT-X弱信号通信软件、QSSTV数字与模拟慢扫描电视软件、数字模式玩家的联络利器Fldigi和多种实用工具。构建如此复杂的软件集合需要多少个日日夜夜我不得而知,令我肃然起敬的是他们深厚的计算机技术功底。
火腿世界包罗万象,一个人尽其一生都不可能学到完美。然而正如打比赛那样,是团队的密切合作与能力的取长补短造就了火腿世界的五彩斑斓。积极参加业余无线电活动,我们将体验与团队共同成长的快乐。而参加晋级考试,我们更能感受到国家对业余无线电爱好者的支持与鼓励。希望我们共同勉励,当然更期待新新火腿尽情加入这个精彩的世界。未来的业余无线电必然更加美好。