在公园玩业余无线电,我被当成是“间谍”

在公园玩业余无线电,我被当成是“间谍”

转载自果壳

作者:李彦坪  编辑:biu


“CQCQCQ,这里是 BH9EMQ,呼叫频率上的友台,收到请回复,over。”


一天早上,我照常拿着自己的手提短波电台,在学校附近的公园架设好便携天线,打开电台调频到 14Mhz 频段,呼叫着远在 1300 公里之外的广东朋友。


在公园玩业余无线电,我被当成是“间谍”CQ 是 seek you 的意思;BH9EMQ 是我的呼号,是我在无线电通信世界的 ID丨pixabay


没过一会,我身边就围满了晨练的大爷大妈大哥大姐,纷纷拿出手机拍这个“原始又新奇”的玩意儿。接着,巡逻民警一溜小跑到我跟前,查问我的操作执照,检查无误后他嘱咐我“注意安全”便离开了。


这是我第五回被误认为“间谍”了。


我是一名业余无线电爱好者,不正式的叫法是“HAM”(直译为“火腿”)。之所以没有被当做“间谍”带走,是因为我们发射无线电波是完全合法的——需要考取电台操作证书并申请执照。在中国,像我这样持证的 HAM 有 17 万,大约占全国人口 0.01%,世界范围内则有近 300 万人。


业余无线电,一点也不“业余”。


“火腿”们都会做些什么?


HAM 的活动主要有三大类:通联、竞赛以及应急通信。


通联,是业余无线电最主要的活动,简单来说就是用业余电台利用空中的电波与其他爱好者进行通信。通联的内容和形式多种多样,主要有语音、图像、无线电报(就是谍战片里滴滴哒的摩尔斯电码),和数字模式,爱好者们一般会交换必要的信息,以及讨论技术。


我上大三的时候,只要没课就会泡在宿舍里操作电台,只为将信号送到更远的地方,有时频率上会出现诸如汤加、文莱等国家和地区、重大活动纪念电台等稀有字头(每个国家和地区呼号的开头就是“字头”),比如,刚刚结束的冬奥会纪念台的字头就是 BY1CRA/WO22。


在公园玩业余无线电,我被当成是“间谍”我在宿舍的电台设备丨作者提供


当电波中出现了一个罕见的呼号,显示它是从那些少见的地区来的,马上会有大批 HAM 蜂拥而至,争取与之无线电联通。很多竞赛爱好者以收集自己联通过的电台字头为荣耀,就像我们小时候收集《游戏王》卡片一样,证明方式有 QSL 卡片、ARRL 的数字通联记录等。


当你拥有足够多的字头时,可以向 ARRL、QRZ.COM 等机构和网站申请相应级别的奖状。这些奖状就像是勋章,是 HAM 操作技术水平的象征。


在公园玩业余无线电,我被当成是“间谍”我收到的 QSL 卡片与纪念信丨作者拍摄


2019 年夏天的一个黄昏,那时我正值守电台,突然发现有来自冰岛的信号呼叫,我当即回复了呼号和收到的信号质量,但持续了好几分钟,对方依然没有回复。我心急如焚。


那时正是太阳下山的时候,是大气中电离层反射短波信号最有效率的时候,如果这个来自遥远冰岛的信号错过了通联的“窗口期”,下次什么时候能再碰到就很难说了。


我急匆匆跑上楼顶去旋转天线的朝向,并微调了天线长度以谐振到对方电台的频率,随后又跑下楼紧盯着电台瀑布图,汗水打湿了桌子也顾不上。最终经过 15 分钟的“极限拉扯”,对方电台终于回复收到了我的呼号,并回报我的信号质量。那一刻的激动至今难忘。


在公园玩业余无线电,我被当成是“间谍”和一位瑞典爱好者的通联纪录,她的呼号为 3M3LIV丨作者提供


在短波通联的两年间,我和 149 个国家与地区通联成功过,最东是黑山共和国,最西是巴西,最南是南极,最北是挪威,还有一些从没听过的名字,比如马恩岛、休达和梅利利亚。


几种通联方式里,我最喜欢 FT8 数字模式。FT8 是一种利用电脑和电台互相配合的数字通联模式,人们通过电台以发送数据包的形式,与远端台友进行沟通,原理类似于传真。它的优点在于极强的抗干扰能力和优秀的调制解调机制,能高效地将有效信号从噪音中剥离出来。


用业余无线电,我们甚至可以和 ISS(国际空间站)上的宇航员通联对话。但这极为考验电台操作者的综合技术水平。


在公园玩业余无线电,我被当成是“间谍”宇航员 Reid Wiseman(呼号 KF5LKT)在 2014 年 6 月与 HAM 通联丨NASA


一般来说,宇航员如有业余通信计划,会提前在 ariss.org 预告,世界各地的爱好者需准备好指向性更强的八木天线与电台设备,通过卫星监测工具了解其在轨运行情况,在通联当日 ISS 掠过自己上空的几分钟内呼叫宇航员,最终完成通联。


在公园玩业余无线电,我被当成是“间谍”八木天线丨维基百科


需要注意的是,你不能和宇航员闲聊,比如问他“中午吃了啥”,因为还有很多 HAM 在电台旁守候等待,过长时间占用频率可是不文明的行为,会被圈内人鄙视。在无线电圈,似乎人人都恪守一个准则:交流要简洁、高效,不说废话。


为了提高通联效率,HAM 们也创造出了一套英文常用缩略语:GM = Good Morning,73 = Best Regards,88 = Love and Kisses 等等。


如果你有了那么一套能够通联宇航员的设备,也可以接收来自 NOAA(美国国家海洋和大气管理局)气象卫星的回传数据,然后将录制下来的音频回放给电脑解码软件,就可以得到清晰的卫星云图。自己在家就能做一次简单的“天气预报”。


业余无线电虽然是一个小圈子,但仍在不断吸纳钟情于它的爱好者。每年都有热情的新 HAM 涌进竞赛赛场。


在公园玩业余无线电,我被当成是“间谍”在家中使用 FT8 模式进行短波通联竞赛丨作者拍摄


无论是国际性还是区域性赛事,业余无线电的竞赛活动贯穿全年,有国际业余无线电联盟(IARU)、美国业余无线电协会(ARRL)这样的全球性机构组织的赛事,也有中国无线电协会业余无线电分会(CRAC)等官方机构长期举办的区域性比赛。


参赛选手代表自己的国家和地区,与世界各地的 HAM 一较高下,通常都以单人或集体的形式,在同一时间内通联尽可能多的电台和地区。


我还把玩业余无线电的经历做成视频,发到了自己的 B 站频道“HamZone”,记得热门留言里有这么一条:“世界末日的时候,就靠你们互相联系大家了。”


灾情面前的“兜底”技术


业余无线电是一种分散于民间的通信资源,可作为独立的单元运行。在突发灾害性事件中,尤其在其余现代通信手段被摧毁时,它是具有最高幸存率、最强自我恢复力的通信手段。


全球的业余电台共用频率资源,每一时刻都有一定数目的电台在频率上守听,许多爱好者也对微弱信号有良好的分辨能力,这使得灾区发出的求救信号更容易获得回应。


2008 年,四川汶川毁灭性的地震灾害让震中方圆近 200 公里内的通讯瘫痪,加之恶劣的天气情况导致卫星无法拍摄到有效图片,重灾区的信息迟迟无法送出。


地震发生后 12 分钟内,成都市的 HAM 就建立了 VHF(甚高频)/ UHF(超高频)频段的应急通信网络,迅速了解到了发生主要灾害的方向与情况,并携带业余电台设备驱车开赴震区。


在公园玩业余无线电,我被当成是“间谍”VHF / UHF 频段是对讲机、车载电台使用的频段,天线架设方便,即插即用,并且向上可兼容军用和政府电台频率,向下能与普通消费级对讲机通话|Unsplash


此后几天里,来自四川其他地区、北京、河南、江苏、香港等地的 HAM 也纷纷组成小队,驱车前往重灾区现场,架设临时 VHF/UHF 业余中继台,通过移动电台为救援提供通信服务。在汉旺等多个地区,业余无线电成为震后最早开通的无线电应急指挥通信和信息发布系统的平台。


后来,美国业余无线电协会为此把 2008 年度的人道主义奖牌颁发给中国和四川省的业余无线电爱好者。


业余无线电的优势在于配置的灵活机动,和相对规范的组织程度。在灾情导致基本通讯无法正常工作时,人们依然可以利用当地的业余无线电传出大量信息。


去年 7 月,郑州爆发特大暴雨,这座都市忽然失去了互联网,支付、打车、酒店预订等互联网应用几乎瞬间失效。


当时,业余应急频率作为灾害通讯网络的一部分即时启动:郑州无线电管理局为 HAM 临时协调应急通信频率四对,用于配合防汛救灾部门的行动,在相关部门的允许下提供通信服务,并为当地居民做临时传递信息服务。


如何成为 HAM?


不少人对“业余无线电”这五个字感到陌生:“无线电?还是业余的那种?”


无线电,就是利用电磁波进行通信传输信号的技术,早已深入我们生活的每一个角落,除了最容易想到的广播,“滴”一声就刷卡成功的公交卡、Wi-Fi,甚至天地互联的卫星都是构建自无线电的应用。


名为“业余”,它并非“不专业”,而更像是“民用”的意思。HAM 们使用自己的无线电设备与天馈系统(指天线向周围空间辐射电磁波的系统),在法律划分的电波频段内语音通话,发摩尔斯电码,讨论技术,通联竞赛等等。这些活动纯属个人爱好,都不能以盈利为目的。


无线电通信始自 1897 年,马可尼横跨布里斯托尔(Bristol)海峡的无线电通信试验成功,通信距离 14 千米。


在公园玩业余无线电,我被当成是“间谍”马可尼建造的第一个无线电发射器,可以通过摩尔斯电码传输无线电信号丨维基百科


就如同汽车发展到一定程度需要交通规则一样,看不见摸不着的电波也需要管制。1903 年,业余无线电业务由国际电信联盟(ITU)通过《无线电规则》设立,所有加入联合国的国家和地区都应遵照该规则协商进行频率划分与通信。


到了 1982 年,国内噤声多年的集体业余电台(单位申请电台)获准恢复,1992 年业余业务全面开放,此后的二十多年间全国业余电台及操作员的数量陡增了两个数量级以上,普及面迅速扩大,从此大批爱好者,尤其是青年爱好者源源不断地进入 HAM 行列。


截至目前,国内约有 17 万人在各级无线电管理部门取得合法操作手续,并拿到了自有呼号。


在公园玩业余无线电,我被当成是“间谍”各国 HAM 占全球总量比例丨作者制图


现在自驾到野外的人越来越多了,但那些区域往往没有公共网络,所以买一个车载无线电台来保持信息畅通必不可少。但人们要想使用无线电台,就必须先考取《中华人民共和国业余无线电台操作证书》,然后购买相关符合国家标准的电台设备,并提交资料申请《中华人民共和国无线电台执照》,申请通过后就可正式使用。


2018 年,我在网上了解到业余无线电,当即决定成为 HAM,因为我惊奇地发现:探索世界,竟还可以用完全脱离互联网的方式。一是无线电通信不需要基站,实打实地发出电波,不依赖任何网络;二是可以把自己从过度沉浸的互联网中拉扯回来。


在公园玩业余无线电,我被当成是“间谍”国内监管机构与业余无线电协会颁发的执照丨作者拍摄


那一年,我“刷”了一遍 CRAC 官网提供的题库,拿到了 A 级操作证,分配到呼号,并组装了电台与天线系统,经常活跃于 9 区的上空。半年后,我又顺利获得 B 级操作证,这下可以用更多频段,通联距离不再那么受限。我可以和世界各地的 HAM 相连了。


在公园玩业余无线电,我被当成是“间谍”中国业余分区地图|中国无线电协会业余无线电分会


有人戏称无线电是“无限垫”,买了入门的手台和电台后,还会继续追求更进阶的设备。三年间,我花在设备上的钱大概有三万。


甘地和周海婴都有呼号,不整一个?


“是手机不方便,还是电脑不好使,你搞这些东西有啥用?”


这样的问题时常出现在 HAM 们的耳边。相比于现在高速便捷的移动通信网络,业余无线电显得如此“原始”。Radio Society of Great Britain 拍了一期采访 HAM 的视频,有个受访人说出了我的想法:“我喜欢业余无线电,因为我想对先进技术有更好的感知能力。我们在智能手机和电脑上消磨了大量时间,却往往不知道他们究竟是怎么工作的。”


在科技的包裹下,很多东西都是被封装起来的。比如人工智能,这个时代最著名的技术黑箱之一,它左右手机上的信息流,控制用户的注意力,但大多数人却不理解它的本质是什么。


很多 HAM 在“玩”的过程中发现,一开始只是为了发射无线电信号,但回过头来会惊觉自己学完了天线技术、射频电路、基础物理、通信工程、计算机技术、外语、地理等多方面的广域知识。他们明白了自己发出的信号是怎么来的,又去了哪里。这也就不难理解为何 HAM 会仅仅因为成功通联和简单交流就激动万分。


在此之前,他们已经花费了大量的时间精力,换来的那一次次连接,即便短暂,他们也知道那意味着什么:那一次次简单的、短暂的空中接触,其实是打开了一个个封装好的技术黑箱。


这个带“业余”两个字的爱好,也培养了无数的人才:鲁迅先生的儿子周海婴先生,在孩童时期酷爱业余无线电台,1952 考入北京大学物理系无线电专业,他的呼号是 BA1CY,“印度圣雄”甘地,呼号 UA1LO;索尼创始人盛田昭夫,呼号 JP1DPJ;诺贝尔奖获得者马丁·赖尔教授,呼号 G3CY。


在公园玩业余无线电,我被当成是“间谍”上面是良好电磁环境下的电台瀑布图,干净的频谱是淡蓝色的;下面是我所在地方的电磁环境,干扰非常大|作者供图


我住在有着千万级人口的西安市,电磁干扰非常严重。鲜为人知的是,像劣质电动车充电器、商铺门牌的开关电源等都是干扰源。由于这类设备普遍为节省成本不做相应的电磁屏蔽工艺,这么一来,它们产生的杂散信号会“全频段阻塞”式地干扰我们常用的电波频率。很多 HAM 的电波信号也就被淹没在了频率当中。


一个小小的电动车充电器,极端时会影响方圆数百米。2020 年疫情刚发生时,我将短波电台搬至西安的家中,小区的电磁干扰在夜间甚至能淹没中央广播电台的信号。


在公园玩业余无线电,我被当成是“间谍”在户外架设短波电台进行通联|BG7XWF 供图


部分追求优秀信噪比的 HAM,会“逃离”市区,携带数十公斤的设备到城市周边的海岸线、水库、国家自然公园等地方设台通联。很多人戏称业余无线电“简直就是一项体育运动”。


后来,我实在受不了城市的电磁干扰,卖掉了短波设备。等到毕业之后有了稳定的住所,我会再把电台搞回来。期待与你在空中相会。


DE BH9EMQ


参考文献:

[1] 部分数据资料来源于 http://www.iaru.org/
[2] 《无线电规则》https://www.itu.int/pub/R-REG-RR-2016
[3] 《业余无线电台管理办法》http://www.gov.cn/flfg/2012-11/08/content_2260255.htm
[4] 《争取认同,共促发展——业余无线电活动恢复 40 周年》http://www.crac.org.cn/News/Detail?ID=9b8f95fdd9814a628f34440dc9caea84
[5] 《公共应急信息无线电发布系统业余无线电子系统研究报告及整体方案》http://www.crac.org.cn/wp-content/uploads/2014/04
[6] 《业余无线电入门教程》http://www.bjtzh.gov.cn/bjtz/n644/n8895306/n8898237/c8899064/content.html
[7] 临时协调应急通信频率 4 对,郑州无线电管理局支援防汛救灾 https://mp.weixin.qq.com/s/Z_WP_nYf_bYAFTvWtE1zyQ
[8] 童效勇; 陈方. 业余无线电通信 第四版. 北京: 人民邮电出版社. 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 Field https://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


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