关于业余无线电的十大问:

1.你们这个无线电通信有什么用?
答:无线电通信就是利用无线电波的发射、反射、散射、绕射和接收进行通信的一种方式,可以实现远距离通信

2.现在互联网这么发达,5G信号都满地跑了,你们为什么还这么沉迷在上个世纪早就淘汰了的无线电技术中?
答:错!无线电通信技术根本不可能被淘汰!现代无论是WIFI还是5G信号,都是以无线电通信的技术基础微基石,其本质还是无线电通信,只是形式从纯的语音变成了数字。至于你问的我们为什么这么沉迷在老旧的无线电技术,根本原因就是这类基础的无线电波对我们有着很强的吸引力,可以说在5G时代研究老旧的无线电路是一件很酷的事情。当某地发生地震这种天灾时,手机会变得跟砖头一样,只有基础无线电通信才能进行救灾活动。同时,现如今航空塔台用的也是传统无线电通信,地面上甚至可以收听航空塔台和飞行员的对话,全过程是不加密的,原因是这种通信方式设备技术简单、传播距离远、维护成本低,被广泛用在航空、航海和民用对讲机等。

3.你们这个无线电通信是不是要考证才能用?不考证是不是就是违法的?
答:并不完全正确。根据全世界的国家对无线电的管理而言,只有业余无线电爱好者用的频段才需要考证,对普通民用对讲机(如409MHz)频段而言,这类频段是免执照的,同时发射功率限制在0.5W以内,也就是说普通人用普通对讲机不需要任何操作证。根据我国现行无线电台管理条例,业余无线电操作证分为A、B、C三大类,其中A类操作证可以使用VHF和UHF的业余频段,发射功率不得超过25W,现行B类操作证可以使用短波,但是发射功率不得超过15W,C类操作证可以使用1000W短波。同时,无线电爱好者在考取无线电操作证以后,可以凭借操作证申请无线电台执照,执照上会有工信部给你发的呼号,这是无线电爱好者的唯一标识,例如我的呼号就是BH8QVD

4.我老是在收音机和对讲机上看到“99.9”或者“409.850”这种数字,说是频率,这个频率是什么意思?为什么只有对频才能通信?
答:这个涉及高中数学知识。无线电波最底层的东西就是数学中的sin/cos函数!例如,如果我给天线通上的信号为s(t),其中t为时间,s(t)=Acos(2pift),其中pi为圆周率,那里面的f就是频率!针对上面所说的“99.9”,则是99.9MHz,换算就是f=99.910^6 Hz!同理“409.850”就是409.850MHz!换算就是f=409.85*10^6 Hz,这就是频率的概念!假设我们不对信号进行任何其他的处理,只针对单一频率的正弦波进行发射和接收,那就很容易理解对频的概念!无线通信的双方设备都会设置同一个发射/接收频率,内置的滤波器会把这两个频率以外的正弦波信号给滤除掉,这也就是对频的原理!

5.你们无线电爱好者是不是都可以像电视上的特务一样发电报?摩斯密码你们是不是都会?
答:准确地说是的,无线电爱好者都具有收发电报的能力,同时摩尔斯电码也是每个无线电爱好者都需要掌握的东西。收发电报的原理也需要利用高中数学知识进行解释。无线电报有两种形式:等幅报(CW)和调幅报,我们在这里只介绍最常用的等幅报。根据假设我们需要发射一个频率为10^6 Hz的等幅电报,而我们知道电视上特务发的电报都有一阵清脆的“滴滴答答”的响声。聪明的你肯定知道音频频率是20kHz以内,但是10^6 Hz这个频率实在是太高了,远远超出音频范围,直接接到扬声器上的话只会有滋滋滋电流声。怎么办呢?没有音频,我们就人为创造一个音频!根据高中数学积化和差公式:
cosAcosB=[cos(A+B)+cos(A-B)]/2
聪明的你肯定想到了,可以本地产生一个频率比较高的cos函数信号,这样不就可以抵消产生音频了吗?!假设我们本地产生一个1.001*10^6 Hz的信号,这个信号就叫本振信号(LO),两个信号相乘一下,最后就会出一个1kHz音频信号,这就是清脆的滴滴答答的声音!这就是电报的原理!

6.你们无线电爱好者是不是都跟电视上的特务一样,用的设备特别复杂、高大上?
答:事实上就我国的情况而言,大部分无线电爱好者更偏向购买现成设备,而如今的现成设备其实就是一些看着好看的电台,并没有电视上演绎得那么高大上,更不可能是什么“间谍”设备

7.你们无线电爱好者搞得定我家的WIFI密码吗?你们无线电爱好者是不是都是黑客?能黑进别人的网络吗?
答:虽然大部分爱好者都有信号干扰能力,部分资深爱好者可以动用设备使周围网络都瘫痪,但掌握“黑客”技术的其实非常非常少,虽然WIFI这类的无线网络也是利用无线电波通信,但WIFI毕竟携带的信息量太大了,不同的WIFI信号有不同的通信方式,其核心不在底层无线电波上,而在顶层的逻辑设计上,普通无线电爱好者最多能做的就是对整个WIFI频段进行大功率阻塞干扰,使周围所有WIFI都无法正常使用,但这么做是无差别攻击,如果要从顶层设计上突破单一网络,那得用kali这种操作系统了,这就不是硬件层面了,这是纯软件层面!

8.无线电波是怎么发射和接收的?
答:根据普通物理学的规律,世界上有两种客观存在的东西:电场和磁场,磁场大家应该都了解,那电场又是怎么回事?事实上电场的定义很模糊,人们不知道是什么趋使了一个带电荷粒子运动,好像是某个东西在“推动”带电粒子运动,人们无法解释这种现象,索性就定性为存在一个叫作“电场”的东西推动了粒子,其实鄙人认为这种定义是没道理的,只是大家都顺从这种说法,电场的存在更像是一种假说,只是这种假说可以正好运用在工程学罢了。
了解了电场和磁场,我们就看看电磁场之间的关系吧。假设我们往一根导体棒上通上一个直流电,那么这根导体棒周围的指南针就会发生偏转,这说明了“电生磁现象”,这就是著名的奥斯特实验;之后,一名伟大的电磁学家法拉第发现了导体在切割磁感线时会产生感应电流,这是一个划时代的发现,奠定了无线电通信的物理基础!随后德国物理学家赫兹发现了电磁波这种东西,也就是交变电场会产生交变磁场,而交变磁场又会产生交变电场,此时整体能量会以波的形式辐射出去(可用机械波类比),电磁波在传播过程中的磁场不断变化,假设我们用一根导体棒挡在电磁波传播路径,里面的磁场会切割导体棒,这也就可以等效为导体在切割磁感线,所以导体上面产生了感应电流!信息就是这么被隔空传递的!人们以“赫兹”、“Hz”作为正弦函数频率的单位,以纪念这位划时代物理学家。随后有个叫麦克斯韦的物理学家统一了电磁场的规律,并提出世界著名的麦克斯韦方程组,成功预言光也是一种电磁波,如今仍被众多电磁学子供奉为“祖师爷”。
综上,只要往发射天线通上正弦电流就能发射出正弦电磁场组成的电磁波,接收天线就可以切割磁感线产生感应电流,获取到电磁波里面的信息了。

9.无线电波是怎么携带信息的?
答:这个问题非常好。我们前面只讨论了纯正弦波情况,现在我们讨论一下信息的携带。
设想一下,如果我们想把自己的声音发射出去,那就可以很容易产生自己声音的正弦波。不过这么做就有个麻烦:大家的声音频率都差不多,一旦这些正弦波混合就难以分辨,怎么办呢?电磁学家们发现如果我们可以把我们的声音附加到某个更高频率的电磁波上,那么只需要通过电磁波的频率不同而对特定信号进行筛选,这也就是频谱的搬移过程,命名为“调制”(Modulation),而通过更高的频率还原出语音信息的过程,称为解调(Demodulation),负责携带信息的高频正弦波被称为载波(Carrier)
怎么把语音信号加上去呢?我们这里讨论一种最简单的调制方式:调幅,也就是你在收音机上面看到的“AM”
我们把语音信号和一个直流偏置电压混合后再和载波信号相乘,就可以把语音信号加到载波上面了,这就是调制过程,这非常简单,一学就会,同时用个二极管就可以解调这个AM信号,获取音频信息,这就是检波过程。
调制方式种类有许多,调幅(AM)和等幅电报(CW)是最简单的调制方式。

10.为什么天线有这么多差别?有的大得跟个锅一样,而有的就特别小?
答:天线尺寸和其支持的正弦波频率有很大联系,研究表明,导体在高频电流经过时不是一个纯的导体,而是一个同时具有电阻、电容和电感的很复杂的复合体,这个复合体可以等效为复杂的RLC电路,而这个RLC复合体又具有谐振选频的物理特性,所以天线自身就是一个频率选择器,只是这个频率选择器有辐射信号功能罢了。为了保证天线有良好的发射信号能力,天线设计时必须按照一定的尺寸进行设计,以确定频率匹配,从而发射损耗和接收损耗就会小。这里讨论的只是最简单的单天线情况,不过各种天线的原理都是大同小异的,必须严格按照特定频率对应特定尺寸设计。

上述都是一些外行对业余无线电这个活动的疑问解惑,如果你对业余无线电还有什么疑问的话可以评论一下🤔

添加新评论