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在公園玩業餘無線電,我被當成是“間諜”

作者:教育非常有前途

“CQCQCQ,這裡是 BH9EMQ,呼叫頻率上的友台,收到請回複,over。”

一天早上,我照常拿着自己的手提短波電台,在學校附近的公園架設好便攜天線,打開電台調頻到 14Mhz 頻段,呼叫着遠在 1300 公裡之外的廣東朋友。

在公園玩業餘無線電,我被當成是“間諜”

CQ 是 seek you 的意思;BH9EMQ 是我的呼号,是我在無線電通信世界的 ID丨pixabay

沒過一會,我身邊就圍滿了晨練的大爺大媽大哥大姐,紛紛拿出手機拍這個“原始又新奇”的玩意兒。接着,巡邏民警一溜小跑到我跟前,查問我的操作執照,檢查無誤後他囑咐我“注意安全”便離開了。

這是我第五回被誤認為“間諜”了。

我是一名業餘無線電愛好者,不正式的叫法是“HAM”(直譯為“火腿”)。之是以沒有被當做“間諜”帶走,是因為我們發射無線電波是完全合法的——需要考取電台操作證書并申請執照。在中國,像我這樣持證的 HAM 有 17 萬,大約占全國人口 0.01%,世界範圍内則有近 300 萬人。

業餘無線電,一點也不“業餘”。

“火腿”們都會做些什麼?

HAM 的活動主要有三大類:通聯、競賽以及應急通信。

通聯,是業餘無線電最主要的活動,簡單來說就是用業餘電台利用空中的電波與其他愛好者進行通信。通聯的内容和形式多種多樣,主要有語音、圖像、無線電報(就是諜戰片裡滴滴哒的摩爾斯電碼),和數字模式,愛好者們一般會交換必要的資訊,以及讨論技術。

我上大三的時候,隻要沒課就會泡在宿舍裡操作電台,隻為将信号送到更遠的地方,有時頻率上會出現諸如東加、文萊等國家和地區、重大活動紀念電台等稀有字頭(每個國家和地區呼号的開頭就是“字頭”),比如,剛剛結束的冬奧會紀念台的字頭就是 BY1CRA/WO22。

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我在宿舍的電台裝置丨作者提供

當電波中出現了一個罕見的呼号,顯示它是從那些少見的地區來的,馬上會有大批 HAM 蜂擁而至,争取與之無線電聯通。很多競賽愛好者以收集自己聯通過的電台字頭為榮耀,就像我們小時候收集《遊戲王》卡片一樣,證明方式有 QSL 卡片、ARRL 的數字通聯記錄等。

當你擁有足夠多的字頭時,可以向 ARRL、QRZ.COM 等機構和網站申請相應級别的獎狀。這些獎狀就像是勳章,是 HAM 操作技術水準的象征。

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我收到的 QSL 卡片與紀念信丨作者拍攝

2019 年夏天的一個黃昏,那時我正值守電台,突然發現有來自冰島的信号呼叫,我當即回複了呼号和收到的信号品質,但持續了好幾分鐘,對方依然沒有回複。我心急如焚。

那時正是太陽下山的時候,是大氣中電離層反射短波信号最有效率的時候,如果這個來自遙遠冰島的信号錯過了通聯的“視窗期”,下次什麼時候能再碰到就很難說了。

我急匆匆跑上樓頂去旋轉天線的朝向,并微調了天線長度以諧振到對方電台的頻率,随後又跑下樓緊盯着電台瀑布圖,汗水打濕了桌子也顧不上。最終經過 15 分鐘的“極限拉扯”,對方電台終于回複收到了我的呼号,并回報我的信号品質。那一刻的激動至今難忘。

在公園玩業餘無線電,我被當成是“間諜”

和一位瑞典愛好者的通聯紀錄,她的呼号為 3M3LIV丨作者提供

在短波通聯的兩年間,我和 149 個國家與地區通聯成功過,最東是黑山共和國,最西是巴西,最南是南極,最北是挪威,還有一些從沒聽過的名字,比如馬恩島、休達和梅利利亞。

幾種通聯方式裡,我最喜歡 FT8 數字模式。FT8 是一種利用電腦和電台互相配合的數字通聯模式,人們通過電台以發送資料包的形式,與遠端台友進行溝通,原理類似于傳真。它的優點在于極強的抗幹擾能力和優秀的調制解調機制,能高效地将有效信号從噪音中剝離出來。

用業餘無線電,我們甚至可以和 ISS(國際空間站)上的宇航員通聯對話。但這極為考驗電台操作者的綜合技術水準。

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宇航員 Reid Wiseman(呼号 KF5LKT)在 2014 年 6 月與 HAM 通聯丨NASA

一般來說,宇航員如有業餘通信計劃,會提前在 ariss.org 預告,世界各地的愛好者需準備好指向性更強的八木天線與電台裝置,通過衛星監測工具了解其在軌運作情況,在通聯當日 ISS 掠過自己上空的幾分鐘内呼叫宇航員,最終完成通聯。

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八木天線丨維基百科

需要注意的是,你不能和宇航員閑聊,比如問他“中午吃了啥”,因為還有很多 HAM 在電台旁守候等待,過長時間占用頻率可是不文明的行為,會被圈内人鄙視。在無線電圈,似乎人人都恪守一個準則:交流要簡潔、高效,不說廢話。

為了提高通聯效率,HAM 們也創造出了一套英文常用縮略語:GM = Good Morning,73 = Best Regards,88 = Love and Kisses 等等。

如果你有了那麼一套能夠通聯宇航員的裝置,也可以接收來自 NOAA(美國國家海洋和大氣管理局)氣象衛星的回傳資料,然後将錄制下來的音頻回放給電腦解碼軟體,就可以得到清晰的衛星雲圖。自己在家就能做一次簡單的“天氣預報”。

業餘無線電雖然是一個小圈子,但仍在不斷吸納鐘情于它的愛好者。每年都有熱情的新 HAM 湧進競賽賽場。

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在家中使用 FT8 模式進行短波通聯競賽丨作者拍攝

無論是國際性還是區域性賽事,業餘無線電的競賽活動貫穿全年,有國際業餘無線電聯盟(IARU)、美國業餘無線電協會(ARRL)這樣的全球性機構組織的賽事,也有中國無線電協會業餘無線電分會(CRAC)等官方機構長期舉辦的區域性比賽。

參賽選手代表自己的國家和地區,與世界各地的 HAM 一較高下,通常都以單人或集體的形式,在同一時間内通聯盡可能多的電台和地區。

我還把玩業餘無線電的經曆做成視訊,發到了自己的 B 站頻道“HamZone”,記得熱門留言裡有這麼一條:“世界末日的時候,就靠你們互相聯系大家了。”

災情面前的“兜底”技術

業餘無線電是一種分散于民間的通信資源,可作為獨立的單元運作。在突發災害性事件中,尤其在其餘現代通信手段被摧毀時,它是具有最高幸存率、最強自我恢複力的通信手段。

全球的業餘電台共用頻率資源,每一時刻都有一定數目的電台在頻率上守聽,許多愛好者也對微弱信号有良好的分辨能力,這使得災區發出的求救信号更容易獲得回應。

2008 年,四川汶川毀滅性的地震災害讓震中方圓近 200 公裡内的通訊癱瘓,加之惡劣的天氣情況導緻衛星無法拍攝到有效圖檔,重災區的資訊遲遲無法送出。

地震發生後 12 分鐘内,成都市的 HAM 就建立了 VHF(甚高頻)/ UHF(超高頻)頻段的應急通信網絡,迅速了解到了發生主要災害的方向與情況,并攜帶業餘電台裝置驅車開赴震區。

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圖|Unsplash

(VHF / UHF 頻段是對講機、車載電台使用的頻段,天線架設友善,即插即用,并且向上可相容軍用和政府電台頻率,向下能與普通消費級對講機通話)

此後幾天裡,來自四川其他地區、北京、河南、江蘇、香港等地的 HAM 也紛紛組成小隊,驅車前往重災區現場,架設臨時 VHF/UHF 業餘中繼台,通過移動電台為救援提供通信服務。在漢旺等多個地區,業餘無線電成為震後最早開通的無線電應急指揮通信和資訊釋出系統的平台。

後來,美國業餘無線電協會為此把 2008 年度的人道主義獎牌頒發給中國和四川省的業餘無線電愛好者。

業餘無線電的優勢在于配置的靈活機動,和相對規範的組織程度。在災情導緻基本通訊無法正常工作時,人們依然可以利用當地的業餘無線電傳出大量資訊。

去年 7 月,鄭州爆發特大暴雨,這座都市忽然失去了網際網路,支付、打車、酒店預訂等網際網路應用幾乎瞬間失效。

當時,業餘應急頻率作為災害通訊網絡的一部分即時啟動:鄭州無線電管理局為 HAM 臨時協調應急通信頻率四對,用于配合防汛救災部門的行動,在相關部門的允許下提供通信服務,并為當地居民做臨時傳遞資訊服務。

如何成為 HAM?

不少人對“業餘無線電”這五個字感到陌生:“無線電?還是業餘的那種?”

無線電,就是利用電磁波進行通信傳輸信号的技術,早已深入我們生活的每一個角落,除了最容易想到的廣播,“滴”一聲就刷卡成功的公交卡、Wi-Fi,甚至天地互聯的衛星都是建構自無線電的應用。

名為“業餘”,它并非“不專業”,而更像是“民用”的意思。HAM 們使用自己的無線電裝置與天饋系統(指天線向周圍空間輻射電磁波的系統),在法律劃分的電波頻段内語音通話,發摩爾斯電碼,讨論技術,通聯競賽等等。這些活動純屬個人愛好,都不能以盈利為目的。

無線電通信始自 1897 年,馬可尼橫跨布裡斯托爾(Bristol)海峽的無線電通信試驗成功,通信距離 14 千米。

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馬可尼建造的第一個無線電發射器,可以通過摩爾斯電碼傳輸無線電信号丨維基百科

就如同汽車發展到一定程度需要交通規則一樣,看不見摸不着的電波也需要管制。1903 年,業餘無線電業務由國際電信聯盟(ITU)通過《無線電規則》設立,所有加入聯合國的國家和地區都應遵照該規則協商進行頻率劃分與通信。

到了 1982 年,國内噤聲多年的集體業餘電台(機關申請電台)獲準恢複,1992 年業餘業務全面開放,此後的二十多年間全國業餘電台及操作員的數量陡增了兩個數量級以上,普及面迅速擴大,從此大批愛好者,尤其是青年愛好者源源不斷地進入 HAM 行列。

截至目前,國内約有 17 萬人在各級無線電管理部門取得合法操作手續,并拿到了自有呼号。

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各國 HAM 占全球總量比例丨作者制圖

現在自駕到野外的人越來越多了,但那些區域往往沒有公共網絡,是以買一個車載無線電台來保持資訊暢通必不可少。但人們要想使用無線電台,就必須先考取《中華人民共和國業餘無線電台操作證書》,然後購買相關符合國家标準的電台裝置,并送出資料申請《中華人民共和國無線電台執照》,申請通過後就可正式使用。

2018 年,我在網上了解到業餘無線電,當即決定成為 HAM,因為我驚奇地發現:探索世界,竟還可以用完全脫離網際網路的方式。一是無線電通信不需要基站,實打實地發出電波,不依賴任何網絡;二是可以把自己從過度沉浸的網際網路中拉扯回來。

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國内監管機構與業餘無線電協會頒發的執照丨作者拍攝

那一年,我“刷”了一遍 CRAC 官網提供的題庫,拿到了 A 級操作證,配置設定到呼号,并組裝了電台與天線系統,經常活躍于 9 區的上空。半年後,我又順利獲得 B 級操作證,這下可以用更多頻段,通聯距離不再那麼受限。我可以和世界各地的 HAM 相連了。

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中國業餘分區地圖|中國無線電協會業餘無線電分會

有人戲稱無線電是“無限墊”,買了入門的手台和電台後,還會繼續追求更進階的裝置。三年間,我花在裝置上的錢大概有三萬。

甘地和周海嬰都有呼号,不整一個?

“是手機不友善,還是電腦不好使,你搞這些東西有啥用?”

這樣的問題時常出現在 HAM 們的耳邊。相比于現在高速便捷的移動通信網絡,業餘無線電顯得如此“原始”。Radio Society of Great Britain 拍了一期采訪 HAM 的視訊,有個受訪人說出了我的想法:“我喜歡業餘無線電,因為我想對先進技術有更好的感覺能力。我們在智能手機和電腦上消磨了大量時間,卻往往不知道他們究竟是怎麼工作的。”

在科技的包裹下,很多東西都是被封裝起來的。比如人工智能,這個時代最著名的技術黑箱之一,它左右手機上的資訊流,控制使用者的注意力,但大多數人卻不了解它的本質是什麼。

很多 HAM 在“玩”的過程中發現,一開始隻是為了發射無線電信号,但回過頭來會驚覺自己學完了天線技術、射頻電路、基礎實體、通信工程、計算機技術、外語、地理等多方面的廣域知識。他們明白了自己發出的信号是怎麼來的,又去了哪裡。這也就不難了解為何 HAM 會僅僅因為成功通聯和簡單交流就激動萬分。

在此之前,他們已經花費了大量的時間精力,換來的那一次次連接配接,即便短暫,他們也知道那意味着什麼:那一次次簡單的、短暫的空中接觸,其實是打開了一個個封裝好的技術黑箱。

這個帶“業餘”兩個字的愛好,也培養了無數的人才:魯迅先生的兒子周海嬰先生,在孩童時期酷愛業餘無線電台,1952 考入北京大學實體系無線電專業,他的呼号是 BA1CY,“印度聖雄”甘地,呼号 UA1LO;索尼創始人盛田昭夫,呼号 JP1DPJ;諾貝爾獎獲得者馬丁·賴爾教授,呼号 G3CY。

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上面是良好電磁環境下的電台瀑布圖,幹淨的頻譜是淡藍色的;下面是我所在地方的電磁環境,幹擾大|作者供圖

我住在有着千萬級人口的西安市,電磁幹擾非常嚴重。鮮為人知的是,像劣質電動車充電器、商鋪門牌的開關電源等都是幹擾源。由于這類裝置普遍為節省成本不做相應的電磁屏蔽工藝,這麼一來,它們産生的雜散信号會“全頻段阻塞”式地幹擾我們常用的電波頻率。很多 HAM 的電波信号也就被淹沒在了頻率當中。

一個小小的電動車充電器,極端時會影響方圓數百米。2020 年疫情剛發生時,我将短波電台搬至西安的家中,小區的電磁幹擾在夜間甚至能淹沒中央廣播電台的信号。

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在戶外架設短波電台進行通聯|BG7XWF 供圖

部分追求優秀信噪比的 HAM,會“逃離”市區,攜帶數十公斤的裝置到城市周邊的海岸線、水庫、國家自然公園等地方設台通聯。很多人戲稱業餘無線電“簡直就是一項體育運動”。

後來,我實在受不了城市的電磁幹擾,賣掉了短波裝置。等到畢業之後有了穩定的住所,我會再把電台搞回來。期待與你在空中相會。

DE BH9EMQ

參考文獻

[1] 部分資料資料來源于 http://www.iaru.org/

[2] 《無線電規則》https://www.itu.int/pub/R-REG-RR-2016

[3] 《業餘無線電台管理辦法》http://www.gov.cn/flfg/2012-11/08/content_2260255.htm

[4] 《争取認同,共促發展——業餘無線電活動恢複 40 周年》http://www.crac.org.cn/News/Detail?ID=9b8f95fdd9814a628f34440dc9caea84

[5] 《公共應急資訊無線電釋出系統業餘無線電子系統研究報告及整體方案》http://www.crac.org.cn/wp-content/uploads/2014/04

[6] 《業餘無線電入門教程》http://www.bjtzh.gov.cn/bjtz/n644/n8895306/n8898237/c8899064/content.html

[7] 臨時協調應急通信頻率 4 對,鄭州無線電管理局支援防汛救災 https://mp.weixin.qq.com/s/Z_WP_nYf_bYAFTvWtE1zyQ

[8] 童效勇; 陳方. 業餘無線電通信 第四版. 北京: 人民郵電出版社. 2015 [2017-07-07]. ISBN 9787115386359. OCLC 953252675

[9] Ward, Silver, H.; Debra, Johnson. What do hams do?. The ARRL Ham Radio License Manual Third edition. Newington, CT: American Radio Relay League. 2016: 1–8 [2018-08-20]. ISBN 9781625950130. OCLC 883414262

[10] Hawaii's False Alarm Missile Threat Highlights Use of Ham Radio | NBC Left Fieldhttps://www.youtube.com/watch?v=dO09aMGMizM

[11] 1901 Marconi Demonstrates His Telegram Machine www.youtube.com/watch?v=lsiAwqyTVNo

[12] Wars in the history of Chinese Army www.youtube.com/watch?v=_Z99xOfLWaI

[13] Amateur Radio - a 21st Century Hobby https://www.youtube.com/watch?v=8x6x_6mDVlQ

作者:李彥坪

編輯:biu

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