首批無線電前綴
1906年,在柏林召開的首屆國際無線電報會議上,決定國際無線電報系統(tǒng)中的電臺呼號須由三個易于區(qū)分的字母組成。
1912年7月5日,受要求識別所有頻譜使用者的《無線電法案》推動,第二屆國際無線電報會議在倫敦召開,為每個成員國分配了由2或3個字母組成的呼號。討論持續(xù)了一個月共9次會議,經(jīng)所有成員國批準(zhǔn)后,該公約于1913年7月1日生效。
會議結(jié)束后,伯爾尼國際電報聯(lián)盟局向成員國發(fā)送了三份關(guān)于新呼號分配的通知(第37號通知-1912年8月31日,第45號-1912年12月21日,第55號-1913年4月23日),并附有145頁的附錄,列出了所有可能的呼號組合。該目錄可供所有國家行政部門、所有使用電報的公司以及申請的私人用戶查閱。
在這項新公約框架下,美國航海局被賦予為所有無線電臺(包括現(xiàn)有使用雙字母呼號的電臺)發(fā)放執(zhí)照的職責(zé)。然而,多年來,美國商務(wù)部對業(yè)余電臺和陸地電臺采用了與船舶和商業(yè)電臺不同的編號方案。
正如1913年5月9日發(fā)布的《無線電呼號》C11.2:R11中所列,每位業(yè)余愛好者獲得一個由3個字符組成的呼號:一個取決于無線電區(qū)的數(shù)字(如1代表波士頓,包括緬因州、新罕布什爾州、佛蒙特州、馬薩諸塞州、羅得島州、康涅狄格州;2代表紐約等)和兩個字母,而廣播電臺和船舶則被分配三字母呼號。因此,美國無線電中繼聯(lián)盟(ARRL)很快被分配了呼號1MK(弗雷德·施內(nèi)爾)、1MO( Hiram Percy Maxim)、1WH等著名業(yè)余愛好者的呼號。
所有簽署公約的國家都被邀請采取同樣行動,但其行動計劃擱置了數(shù)年。原因很簡單:在大多數(shù)國家,尚未有業(yè)余愛好者進(jìn)行無線電發(fā)射實驗。在英國、法國和比利時,只有少數(shù)熟練的業(yè)余愛好者出于好奇偶爾測試火花隙發(fā)射機(jī),而大多數(shù)人只是使用配備長導(dǎo)線的方鉛礦晶體裝置(俗稱“貓須”)在200米波段收聽無線電。
因此,歐洲各國政府直到20世紀(jì)20年代才開始為業(yè)余愛好者分配首批呼號。
業(yè)余活動成為一項服務(wù)
1913年3月,一場強(qiáng)烈的風(fēng)暴摧毀了美國中西部的電力、電報和電話線,迫使當(dāng)?shù)鼐用袢淌軘?shù)周的停電。多虧了電池供電的業(yè)余電臺處理日常和緊急通信,直到常規(guī)服務(wù)恢復(fù)。這是業(yè)余無線電歷史上首次有記錄的應(yīng)急通信。
美國由于人口眾多,成為首個認(rèn)為業(yè)余無線電(能在15分鐘內(nèi)建立通信設(shè)施)可在災(zāi)難(颶風(fēng)、惡劣天氣等)和其他緊急情況下為國家服務(wù)的國家。
為證實這種觀念的轉(zhuǎn)變,1915年美國業(yè)余電臺2MN發(fā)現(xiàn),長島賽維爾強(qiáng)大的德律風(fēng)根電臺正在向海上的U型潛艇發(fā)送有關(guān)盟軍和中立國船只的信息。由于這位業(yè)余愛好者的工作,政府接管了該業(yè)余電臺。我們將在1932年美國無線電應(yīng)急服務(wù)(ARES)成立時再詳述這一計劃。
無線的魅力
“無線電是一種令人興奮的消遣。想象一個男孩坐在家里的房間里,手指放在電報鍵上,電話聽筒貼在耳邊,聆聽從大型海岸電臺或遠(yuǎn)海船只傳來的世界新聞!這是一種很棒的體驗。然而,成千上萬的男孩每年日夜都在做這件奇妙的事,年輕的朋友,你可以像他們一樣輕松做到,因為任何男孩只要真正想擁有,都能擁有一個真正的無線電臺?!?/i>
——A. 弗雷德里克·柯林斯,《無線電之書》,1915年
1912年:比屬剛果的首批電報站
早在1900年,比利時國王利奧波德二世就相信“無線電話”(TSF)的成功及其對赤道非洲新殖民地剛果的重要作用。
馬可尼受邀到拉肯皇宮,討論在比屬剛果的香蕉鎮(zhèn)與葡屬剛果的安布里塞特之間測試首次無線通信的可能性。結(jié)果失敗,他們于1904年放棄了這個想法。
直到1912年3月15日,殖民地部才決定使用剛果現(xiàn)有的電報站,或在香蕉鎮(zhèn)、博馬、科基拉維爾、利薩拉、斯坦利維爾、洛瓦、金杜、孔戈洛、基孔賈、伊麗莎白維爾和盧薩莫設(shè)立新站。
1913年,比利時人羅伯特·戈德施密特成立了國際無線電委員會(CITSF),其使命是開展電波傳播研究。在阿爾貝一世國王的倡議下,比利時布魯塞爾拉肯建造了一座大功率“TSF”電臺,以與剛果的國民保持永久無線電聯(lián)系。剛果的利奧波德維爾也設(shè)立了一座類似的電臺。1913年至1914年8月期間,通信網(wǎng)絡(luò)建成。
比利時電臺使用由8座80米和125米高的塔組成的天線場!為驅(qū)動這些龐然大物,工程師們建造了一臺300馬力的特殊發(fā)動機(jī),驅(qū)動一臺1千赫的交流發(fā)電機(jī),以及一個產(chǎn)生所需激勵的巨大火花系統(tǒng)(放電器)。在德國入侵前幾小時,阿爾貝一世國王下令比利時土木工程師將其摧毀。而德國人可能是出于沮喪則,憤怒地翻找殘骸。然而,仍有幾個火花系統(tǒng)被藏在了一座教堂里保存下來。
到1916年,美國有5000名持照業(yè)余愛好者、1000個ARRL中繼站和15萬臺在用接收機(jī)。在英國,持照者近2000人,其他國家則少至十分之一甚至寥寥無幾。
美國無線電中繼聯(lián)盟(ARRL)
在20世紀(jì)10年代,業(yè)余愛好者們開始使用Audion電子管,等待李·德·福雷斯特的三極管廣泛分發(fā)并可供業(yè)余愛好者使用。那時,業(yè)余愛好者可以制造能夠在200米波段上辨別遠(yuǎn)至530公里(350英里)信號的接收機(jī)。
但Audion很快變得稀缺且昂貴,許多業(yè)余愛好者徒勞地尋找備件。直到44歲的工程師Hiram Percy Maxim(呼號1WH)在康涅狄格州哈特福德的1千瓦業(yè)余電臺工作時,想為他的接收機(jī)找一個Audion卻找不到。最終,他聽說馬薩諸塞州斯普林菲爾德有一位業(yè)余愛好者有一個待售,但他的電臺無法覆蓋40公里(25英里)的距離。他不得不尋找一個愿意中轉(zhuǎn)購買請求的中間電臺。
Maxim思考了這個問題,最終意識到,要在長距離上可靠地中轉(zhuǎn)信息,需要一個全國性組織來協(xié)調(diào)和規(guī)范信息中繼程序,并保護(hù)無線電愛好者的利益。
1914年4月6日,Maxim在哈特福德無線電俱樂部的支持下(該俱樂部撥款50美元,相當(dāng)于2015年的1180美元)和一些志愿者的幫助下,提議成立美國無線電中繼聯(lián)盟(ARRL)。Maxim制作了一份申請表,解釋了ARRL的宗旨,并邀請全國所有已知電臺加入該聯(lián)盟。
Maxim和阿姆斯特朗一樣是多產(chǎn)的發(fā)明家。但與阿姆斯特朗不同的是,Maxim也是一位天生的演說家,他說服《大眾機(jī)械》等全國性雜志撰寫關(guān)于他的非營利協(xié)會的正面報道。Maxim還前往華盛頓特區(qū),向商務(wù)部和航海專員解釋ARRL的目標(biāo)。
他的“先鋒閃電戰(zhàn)”取得了成效。到1914年9月,已任命了237個中繼站,并建立了從緬因州到明尼阿波利斯、西雅圖到愛達(dá)荷州的通信路線。Maxim意識到,即使有再生接收機(jī),當(dāng)時在200米波段上也無法實現(xiàn)長距離通信,于是請求商務(wù)部批準(zhǔn)偏遠(yuǎn)地區(qū)的中繼站在425米(706千赫)頻段進(jìn)行特殊操作。他們批準(zhǔn)了。在宣傳的推動下,ARRL的業(yè)余電臺和中繼站數(shù)量持續(xù)增長。
與這本新雜志的出版同時,ARRL強(qiáng)調(diào)了“Relay”(中繼)一詞,相當(dāng)于現(xiàn)代的“repeater”(中繼器),但技術(shù)性較低。Maxim希望ARRL電臺在服務(wù)于150多個城市的六條主要干線(3條南北向,3條東西向)上處理通信。
作為全國性系統(tǒng)測試的先驅(qū)嘗試,1916年向每個州的州長和華盛頓特區(qū)的威爾遜總統(tǒng)發(fā)送了一條測試信息。該信息在60分鐘內(nèi)送達(dá)34個州和總統(tǒng)手中。到1917年,該系統(tǒng)“如此完善”,從紐約到加利福尼亞的信息僅需45分鐘。相比之下,1921年從東海岸到西海岸的回復(fù)僅需6.5分鐘!為應(yīng)對不斷增加的中繼站數(shù)量,ARRL創(chuàng)辦了一份小雜志,名為《QST》,至今仍在發(fā)行。它構(gòu)成了當(dāng)今全球閱讀量第一的業(yè)余無線電雜志,且比以往任何時候都更強(qiáng)大。大戰(zhàn)爆發(fā)時,訂閱人數(shù)超過6000名業(yè)余愛好者。
1914-1918年:第一次世界大戰(zhàn)
當(dāng)歐洲對德大戰(zhàn)爆發(fā)時,在美國于1917年4月加入第一次世界大戰(zhàn)之前,根據(jù)美國海軍首席無線電監(jiān)察員的命令,商務(wù)部長下令所有業(yè)余愛好者和其他非政府無線電臺關(guān)閉。發(fā)送給所有電臺的信息要求關(guān)閉并拆解所有發(fā)射和接收電臺,并拆除所有天線,以使任何發(fā)射機(jī)或接收機(jī)不再運行。完全的無線電靜默將持續(xù)到戰(zhàn)爭結(jié)束且該命令被撤銷。因此,成千上萬的業(yè)余愛好者收起了他們的電臺。
業(yè)余愛好者是訓(xùn)練有素的無線電操作員這一事實并未被忽視——Maxim為此做了一切!——約4000名業(yè)余愛好者應(yīng)征入伍?!胺?wù)”一詞比以往任何時候都更需強(qiáng)調(diào)。業(yè)余愛好者不僅代表一個聯(lián)合社區(qū),而且無論在何種情況下,都為公眾和國家服務(wù)。
然而,幾個月后,200米波段陷入了沉默。1917年9月,由于不允許進(jìn)行任何無線電活動,且80%以上的業(yè)余愛好者參戰(zhàn),《QST》停止出版。
令人欣慰的是,戰(zhàn)爭于1918年11月11日結(jié)束。但海軍不允許業(yè)余愛好者重新開播。他們希望控制所有無線電服務(wù),即使在和平時期也是如此。一項支持海軍目標(biāo)的立法出臺了。
在成千上萬業(yè)余愛好者的支持下,ARRL反對這一單方面決定,并向國會求助。經(jīng)過近一年的懸而未決,眾議員威廉·S·格林(馬薩諸塞州)提出眾議院決議,指示海軍結(jié)束對業(yè)余無線電操作的禁令。海軍最終照辦,1919年11月,《QST》慶祝業(yè)余無線電特權(quán)重新開播,以“來吧,伙計們,重新回到空中吧”結(jié)束了他的呼吁。英國業(yè)余愛好者在幾個月后的1920年恢復(fù)了活動。
在被占領(lǐng)的歐洲,直到20世紀(jì)20年代初,無線電發(fā)射都是被禁止的。然而,許多地下電臺繼續(xù)發(fā)射,躲在地窖或閣樓里的平民也繼續(xù)收聽無線電,就像他們在二戰(zhàn)期間所做的那樣。唯一的區(qū)別是,這些首批“非法”電臺(無執(zhí)照)僅以呼號為人所知,首批比利時電臺如B7、D2、K2、P2、W2等。匿名盛行。
1915年:《QST》創(chuàng)刊號
1MK,位于康涅狄格州哈特福德的ARRL總部,如1925年《QST》封面所示。
與此同時,1915年12月,ARRL發(fā)行了其著名雜志《QST》的創(chuàng)刊號。這本24頁的小冊子售價10美分,或“25美分三個月試訂閱”,其中明確宣布“《QST》由Hiram Percy Maxim和Clarence D. Tuska出版并出資”。
這本B5格式的小冊子包括常規(guī)行政信息、“圖示電磁波”簡介、一些操作指南和電臺照片、 還有7頁廣告(用于直鍵、耳機(jī)、旋轉(zhuǎn)火花隙、Mignon System制造的接收機(jī)和電氣供應(yīng)商)、訂閱表、美國和加拿大136名新獲許可業(yè)余無線電愛好者名單,并附有關(guān)于新呼號簿(1913年首次發(fā)行)可用性的廣告。
值得注意的是,第一份列出所有業(yè)余、商業(yè)和政府電臺的文件是1909年由《現(xiàn)代電氣》編輯的官方《藍(lán)皮書》。
《QST》創(chuàng)刊號還列出了Q代碼和縮寫,當(dāng)時業(yè)余愛好者使用的代碼減少到27個。與國際電信聯(lián)盟無線電通信部門(ITU-R)認(rèn)可的現(xiàn)行Q代碼相比,令人驚訝的是,一些代碼隨著時間的推移發(fā)生了變化。以下是一些例子:
- QRL并非意為“我是否應(yīng)在呼叫頻率上重復(fù)呼叫?”,而是意為“我的音調(diào)差嗎?”
- QRZ并非意為“你忙嗎?我可以干擾嗎?”,而是意為“你接收不好嗎?”
- QSQ并非意為“你船上有醫(yī)生嗎?”,而是意為“誰在呼叫我?”
- QSR并非意為“我是否應(yīng)在呼叫頻率上重復(fù)呼叫?”,而是意為“我的音調(diào)差嗎?”等。
然而,盡管這期列出了QRA、QRM、QRN、QRO、QRV、QSX等縮寫,但未列出QSO和QSY。
超外差接收機(jī)
1918年,阿姆斯特朗發(fā)明了超外差接收機(jī),該接收機(jī)集成了首個本地振蕩器和中頻模塊?!俺獠睢保ㄓ袝r簡稱“superhet”)指能夠在一定頻率范圍內(nèi)工作的接收機(jī)。
“外差”一詞意為“拍頻”,這是一種通過在真空管、晶體管或二極管混頻器等非線性器件中混合兩個或多個信號來產(chǎn)生拍頻或外差頻率的技術(shù)。輸入頻率被轉(zhuǎn)換為固定的中頻(I.F.),在中頻處進(jìn)行放大和濾波。
在典型的調(diào)幅接收機(jī)中,該中頻設(shè)為455千赫,而調(diào)頻甚高頻接收機(jī)通常設(shè)為10.7兆赫?!俺獠睢笔褂靡粋€稱為可變頻率振蕩器(V.F.O.)的本地振蕩器,以保持其拍頻與接收頻率之間的恒定差,從而獲得恒定的中頻。

上圖:1929年發(fā)布的廣告,主角是李·德·福雷斯特的發(fā)明Audion,更廣為人知的名稱是真空三極管。下圖:基本超外差接收機(jī)的方框圖,其結(jié)構(gòu)至今仍適用于帶有更多模塊的現(xiàn)代接收機(jī)。在20世紀(jì)20年代,它尚未配備射頻級(天線后的前端或第一級),而射頻級大大提高了弱信號的接收(靈敏度)。但它已經(jīng)包括一個VFO。
此外,1922年阿姆斯特朗發(fā)明了超再生接收機(jī),這是一種簡化的超外差接收機(jī),在提高增益的同時簡化了接收機(jī)的調(diào)整?!皉egen”(再生)被稱為“在相當(dāng)?shù)暮唵涡?、弱信號接收、固有噪聲限制和自動增益控制作用以及免于過載和雜散響應(yīng)方面無與倫比”的接收機(jī),毫不遜色。事實上,“regen”使用了一種振蕩檢波器接收機(jī),這種接收機(jī)在20世紀(jì)20年代至50年代的所有V/UHF設(shè)備中都能見到,至今仍用于兒童對講機(jī)和一些接收機(jī)套件中?!皉egen”收音機(jī)使用的元件極少。然而,隨著元件變得更容易獲得,“超外差”在所有無線電活動中取代了它。無需贅言,超外差接收機(jī)是當(dāng)今使用最普遍的接收機(jī)。
多虧了阿姆斯特朗的發(fā)明,業(yè)余無線電即將載入史冊。
本文譯自外文資料:
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