“夢想頻段”——這是國外愛好者為甚低頻頻段所起的綽號。這個甚低頻頻段直接突破了我們平常的想象:9kHz以下!在這個發(fā)射功率要求大、天線基本負增益、接收受環(huán)境影響大的頻段上,仍然有很多愛好者能夠在這里玩出不一樣的花來!
架設在南極洲的VLF頻段接收頻率
“夢想頻段”在英國被劃分為8.7kHz~9.1kHz。在很多其他國家,業(yè)余無線電愛好者都不能在此區(qū)域內發(fā)射(包括我國)。而相比之下,歐洲各國對這段的限制較小。愛好者可以以實驗的性質進行發(fā)射。同樣的實驗性測試在鄰國日本也有一些電臺在進行。但總體上來說,在該波段中進行操作的人要比幾百千赫茲的波段中操作的人還要少。但這仍然不妨礙業(yè)余無線電愛好者在這一個頻段內搞出一些“研究”來。
用于接收的框型天線
在VLF頻段中,接收機反倒要簡單一些。和傳統(tǒng)的短波接收架構相比,這種用來接收更加接近聽力可辨別范圍內的電波的接收機對于噪聲控制的要求更低。如果僅用來接收的話,你只需要準備一只短天線(考慮到波長,在這個波段上工作不可能會有波長倍數天線,常用的選擇有小環(huán)或是短鞭天線),相應的低噪聲前級放大器,并將這個信號輸入計算機。對于一些性能非常好的聲卡來說,接收到的信號甚至不需要通過下變頻即可直接由聲卡進行采集。
PA3CPM自制的發(fā)射機
而相比于接收機的簡單,發(fā)射臺就要面對更多的問題和挑戰(zhàn)。工作頻率越低,其天線系統(tǒng)的設計就越是困難。想要達到更高的發(fā)射效率就需要更大的天線物理尺寸,而較長的波長則為其增添了難度。采用各種形式的天線的時候都要考慮天線系統(tǒng)的發(fā)射效率,讓盡可能多的能量發(fā)射到空中。而同樣,在較低頻率上工作時,所使用的窄帶通信模式對于發(fā)射機的頻率穩(wěn)定度也提出了要求,特別是在甚低頻上操作的時候要求發(fā)射機的頻率穩(wěn)定性非常高。而最后,很多電臺都發(fā)現在低波段上需要采用更高的功率來補償天線的損失和低輻射效率。這也就對功放系統(tǒng)提出了更高挑戰(zhàn)。
注意右側的頻率,單位是Hz而不是kHz
我們平常在短波頻段上經常使用CW和SSB模式進行通聯(lián),而在甚低頻頻率上,語音信號的帶寬占用已經顯得非常“肥胖”了。因此在甚低頻頻段上,電臺主要使用數字模式發(fā)射,并采用特殊的數學算法來拯救那些被噪音所埋沒的信號。想完成一個QSO究竟有多困難呢?一個雙向的QSO可能會需要幾小時甚至幾天的時間來找到一個兩地之間都開通傳播的時間,并需要一些運氣來完成通聯(lián)。實際上,在業(yè)余無線電的歷史中也僅有幾個德國電臺完成了雙向的甚低頻通聯(lián),兩電臺之間的距離為20千米。
DK7FC的風箏天線
雖然限于條件及法律,我們不可能實驗發(fā)射機能。但是如果僅是進行接收實驗的話還是非常容易的。火腿很容易創(chuàng)造奇跡的一群人,考慮到業(yè)余無線電頻譜的分布,能夠在頻譜的高低兩端做出有效通聯(lián)實驗的火腿都是了不起的人!
現代通信
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